Hakikat ilmu Kimia

Hakikat ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang suatu materi.
Hal-hal apa saja yang dipelajari dari suatu materi itu..?

Nah pada ilmu Kimia tentu berbeda dengan ilmu-ilmu lain, seperti biologi, misalnya dalam mempelajari gen, yang dipelajari dalam ilmu biologi  berbeda dengan yang dipelajari dalam ilmu kimia. Dalam biologi gen adalah zat pembawa sifat, sedangkan dalam kimia gen yang dipelajari adalah tentang struktur molekulnya dan atom-atom pembentuk gen, komposisi penyusunnya, juga mempelajari perubahannya serta perubahan suhu yang menyertai perubahan gen dan memperhatikan atom apa saja yang bertukar (yang masuk dan tergantikan)

Ilmu kimia suatu ilmu yang mempelajari, apa yang menyusun materi, bentuk susunan dan bagaimana proses terjadinya, kecepatan perubahannya,  perubahan suhunya ketika mengalami perubahannya.

Ilmu kimia memiliki cabang-cabang seperti,
-Ilmu kimia dasar (seperti mempelajari kinetika kimia, kesetimbangan kimia, reaksi asam basa)
-Ilmu kimia analitik (Kuantitatif analitik mempelajari banyaknya yang terkandung. Kualitatif mempelajari apa saja pembentuk zatnya)
-Ilmu kimia fisik,
-Ilmu kimia organik, dan lainnya.

gambar praktik pemisahan garam dari air laut (kristalisasi) di lab kimia dasar

gambar praktik tes nyala di lab kimia analitik 

Jadi disimpulkan hakikat ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari
1. Penyusun dan komposisi
    penyusunnya
2. Cara terbentuknya, penyusunnya tersusun sedemikian rupa
3. Energi yang menyertai perubahan materi
4. Lamanya materi memgalami perubahan.

Hal-hal yang penting dalam hakikat ilmu kimia
- Penyusun.
  Dalam hal ini mempelajari penyusun-
  penyusun materi.

     Materi diterjemahkan sebagai
     sesuatu yang menempati ruang dan
     mempunyai massa dalam hal ini bisa
     berfase padat (seperti es batu),
     berfase cair (seperti air) dan berfase
     gas (seperti uap air).

     Dalam kimia, materi disebut zat. Di
     kimia zat ada yang dikenal dari yang
     terkecil ion unsur - ion poliunsur -
     unsur monoatomik  - molekul unsur
     - molekul senyawa (yang disebut
     senyawa).

  Ion unsur adalah unsur yang
  bermuatan listrik. Jika bermuatan
  negatif disebut anion dan jika
  bermuatan positif disebut kation.
  Contoh 1 :
  beberapa anion :
1. ion fluorida = F(-)
2. ion khlorida = Cl(-)
3. ion bromida = Br(-)
4. ion iodida = I(-)
5. ion oksida = O(2-)
6. ion sulfida = S(2-)
7. ion hidrida = H(-)
  beberapa kation :
1. ion hidrogen = H(+)
2. ion lithium = Li(+)
3. ion natrium = Na(+)
4. ion khalium = K(+)
5. ion rubidium = Rb(+)
6. ion berelium = Be(2+)
7. ion magnesium = Mg(2+)
8. ion kalsium = Ca(2+)
9. ion stronsium = Sr(2+)
10. ion barium = Ba(2+)
11. ion aluminium = Al(3+)
12. ion besi II = Fe(2+)
13. ion besi III = Fe(3+)

  Ion poliunsur atau disebut juga  ion
  gugus atom adalah beberapa unsur
  yang berbeda bergabung memiliki
  muatan listrik. Ada anion gugus atom
  dan ada juga kation gugus aton.
  Contoh 2 :
  beberapa anion gugus atom
1. ion hipoklorit = OCl(-)
2. ion klorit = O2Cl(-)
3. ion klorat = O3Cl(-)
4. ion perklorat = O4Cl(-)
5. ion sulfat = SO4(2-)
6. ion sulfit = SO3(2-)
7. ion nitrat = NO3(-)
beberapa kation gugus atom
1. Ion amonium = NH4(+)
2. Ion hidronium = H3O(+)

- komposisi penyusunnya adalah jumlah atom unsur pembentuknya, jumlah ion pembentuknya, atau dalam bentuk perbandingan massa unsurnya.

     Di bawah ini beberapa komposisi berdasarkan jumlah atom unsur
  Contoh 1 :
1. Air penyusunnya unsur hidrogen sebanyak 2 atom dan unsur Oksigen sebanyak 1 atom. Rumus kimianya H2O.

2. Asam cuka penyusunnya unsur karbon sebanyak 2 atom dan unsur hidrogen sebanyak 4 atom dan unsur oksigen sebanyak 2 atom. Rumus kimianya C2H4O2 atau rumus yang dikenal CH3COOH.

3. Asam sulfat, penyusunnya unsur hidrogen, H sebanyak 2 atom, unsur belerang, S sebanyak 1 atom, unsur oksigen, O sebanyak 4 atom. Rumus kimianya H2SO4

4. Amonium hidroksida, penyusunnya unsur nitrogen, N sebanyak 1 atom, unsur hidrogen, H sebanyak 5 atom, unsur oksigen, O sebanyak 1 atom.  Rumus kimianya NH5O, rumus yang umum adalah  NH4OH

5. Barium hidroksida, penyusunnya unsur barium, Ba sebanyak 1 atom, unsur oksigen, O sebamyak 2 atom, unsur hidrogen, H sebanyak 2 atom.  Rumus kimianya BaO2H2 atau rumus yang umum adalah Ba(OH)2

     Di bawah ini beberapa komposisi berdasarkan jumlah ionnya

1. Air, H2O terdiri dari satu ion hidrogen, H(+) dan satu ion hidroksida, OH(-)
dapat dituliskan,
H2O --> H(+) + OH(-)

2. Asam cuka, CH3COOH terdiri dari satu  ion asetat, CH3COO(-) dan satu ion hidrogen,  H(+)
dapat dituliskan,
CH3COOH --> CH3COO(-) + H(+)

3. Asam sulfat, H2SO4 terdiri dari  dua ion hidrogen, H(+) dan satu ion sulfat, SO4(2-)
dapat dituliskan,
H2SO4 --> 2H(+) + SO4(2-)

4. Amonium hidroksida, NH4OH terdiri dari satu ion amonium. NH4(+) dan satu ion hidroksida, OH(-)
dapat dituliskan,
NH4OH --> NH4(+) + OH(-)

5. Barium hidroksida, Ba(OH)2 terdiri dari satu ion barium, Ba(2+) dan dua ion hidroksida, OH(-)
dapat dituliskan,
Ba(OH)2 --> Ba(2+) + 2OH(-)

    Di bawah ini beberapa komposisi berdasarkan perbandingan massa pembentuknya
1. Air, H2O terbentuk dari 4 gram atom Hidrogen dan 32 gram atom Oksigen.
Jadi perbandingan massa H dan O adalah 2 : 16. disederhanakan menjadi 1 : 8
Dapat dituliskan
H : O = 1 : 8

2. Asam cuka, CH3COOH terbentuk dari 24 gram Karbon,  4 gram Hidrogen,  32 gram Oksigen.
Dapat dituliskan
Jadi perbandingan massa C dan H dan O adalah  24 : 4 : 32 disederhanakan menjadi 6 : 1 : 8.
Dapat dituliskan
C : H : O = 6 : 1 : 8

3. Asam sulfat, H2SO4 terbentuk dari 4 gram Hidrogen,  32 gram Sulfur,  64 gram Oksigen.
Jadi perbandingan massa H dan S dan O adalah  4 : 32 : 64 disederhanakan menjadi 1 : 8 : 16
Dapat dituliskan
H : S : O = 1 : 8 : 16

4. Amonium hidroksida, NH4OH
terbentuk dari 14 gram Nitrogen,  5 gram Hidrogen, 16 gram Oksigen.
Jadi perbandingan massa N dan H dan O adalah  14 : 5 : 16.
Dapat dituliskan
N : H : O = 14 : 5 : 16

- Cara terbentuknya adalah bagaimana zat itu terbentuk dari zat yang paling sederhana  menjadi zat yang lebih besar dan sebaliknya bagaimana zat itu terbentuk dari zat yang paling besar.

Ada 2 cara terbentuknya zat.
Pertama cara Campuran, cara fisika  dan yang kedua cara Reaksi, cara kimia

     1. Cara terbentuknya campuran.
     Zat dengan penggabungan melalui
     proses fisika.
     Campuran adalah dua zat atau
     lebih bergabung begitu saja tanpa
     ada perubahan zat tersebut dan
     hasilnya terdiri dari zat-zat yang
     bergabung berdiri sendiri (hanya
     bergabung).
     Hasil gabungan dengan cara ini
     disebut Campuran.
     Prosesnya disebut proses Fisika
     2. Cara terbentuknya zat dengan
     cara reaksi adalah zat-zat yang
     bergabung sebelumnya mengalami
     perubahan saat  mau bergabung
    dan setelah bergabung membentuk
    zat yang baru (berbeda dari zat
    awalnya)
    Prosesnya disebut proses Kimia

Cara Fisika
  Di bawah ini beberapa contoh campuran,
1. Air dan Gula pasir digabungkan melalui proses fisika menghasilkan campuran yang namanya Larutan Gula.
Cara ini disebut Pelarutan
Proses penggabungan pelarutan berdasarkan kesamaan sifat polar atau kesamaan sifat nonpolar.

     Air, H2O dan Gula pasir, C12H22O11 dalam penggabungan tidak mengalami perubahan dan pada hasil campuran yaitu  Larutan Gula, gula tetap tidak berubah terbukti sifat gula (manis)  tetap ada dan air juga tetap tidak berubah.
     Gula dan Air dapat dikembalikan dari  Larutan Gula juga melalui proses fisika, air diuapkan dan kristal gula terbentuk.
Cara ini disebut kristalisasi
Proses pemisahan kristalisasi berdasarkan perbedaan mudah menguap dan yang tidak bisa menguap.

2. Warna kuning dan warna hijau digabungkan melalui proses fisika membentuk warna lain yaitu biru keunguan. Secara kasat mata warna berubah tetapi secara partikel warna kuning dan hijau tetap ada.
Cara ini disebut juga Pelarutan.
     Warna kuning dan warna hijau dapat dikembalikan lagi dari warna biru keunguan.
Partikel biru keunguan akan terurai pada kertas kromatografi menjadi warna kuning dan warna hijau dan bila dilanjutkan warna hijau terurai menjadi warna kuning dan warna biru.
Proses ini disebut Kromatografi.
Proses pemisahan Kromatografi berdasarkan perbedaan massa jenis partikel warna

3. Berbagai minyak baik yang berasal dari tumbuhan dan hewan bergabung dengan proses pelarutan dalam waktu yang lama di dalam bumi dan dibantu proses tekanan bumi dan panas bumi membentuk minyak bumi.
     Minyak bumi dipisahkan menjadi gas dan minyak-minyak yang kita kenal seperti minyak tanah (kerosin), solar, bensin, dan lainnya.
Proses yang  digunakan disebut Destilasi bertingkat.
Proses  pemisahan destilasi adalah proses pemisahan berdasarkan perbedaan titik didik.

4. Air sawah yang keruh dapat dipisahkan menjadi air bersih dan kotorannya dengan cara koagulasi, dekantasi dan filtrasi.
Proses koagulasi adalah proses pemisahan berdasarkan daya serap.
Proses dekantasi adalah proses pemisahan berdasarkan tekanan yang buat partikel yang  massanya lebih besar akan mengendap.
Proses filtrasi adalah proses pemisahan dengan penyaringan menggunakan prinsip perbedaan besar partikel.

Cara Kimia
     Pada proses kimia, zat-zat yang bereaksi melakukan serangkaian kegiatan sebelum bergabung (bereaksi) membentuk zat yang baru, yang berbeda sifat fisik dan sifat kimianya.
     Adapun rangkaian kegiatan yang terjadi sebelum bereaksi bisa seperti membentuk fase yang berbeda, atau melakukan pemutusan ikatan sesuai dengan reaksi yang terjadi. Hal ini tentu tergantung kondisi seperti suhu dan tekanan.

Ada yang membutuhkan panas kalor (endoterm)  dan ada yang menginginkan suhu dingin karena harus melepaskan panas (eksoterm). Jika kondisi di luar (lingkungan) zat panas maka proses melepaskan panas terhambat tetapi bila kondisi lingkungan dingin maka panas yang dikeluarkan cepat terserap sehingga proses lebih cepat.

Ciri-ciri terjadinya proses kimia ada 4,
1. Terbentuknya endapan
2. Menghasilkan gas
3. Ada perubahan warna
4. Ada perubahan kalor

Di bawah ini beberapa contoh  perubahan zat dengan cara kimia

1. Perubahan yang menghasilkan endapan.
Larutan barium nitrat, Ba(NO3) dengan larutan natrium sulfat, Na2SO4 menghasilkan larutan natrium nitrat, NaNO3  dan endapan barium sulfat, BaSO4.
Reaksi dapat dituliskan,
Ba(NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) --> 2NaNO3(aq) + BaSO4(s)

Untuk terbentuknya NaNO3 dan BaSO4
terjadi pemutusan ikatan terlebih dahulu
Perhatikan,
Ba(NO3)2 memutuskan ikatan antara Ba dan NO3 terbentuk Ba(2+) sebanyak 1 dan NO3(-) sebanyak 2
Na2SO4 memutuskan ikatan antara Na dan SO4 terbentuk Na(+) sebanyak 2 dan SO4(2-) sebanyak 1
kemudian terjadi pengikatan ulang kembali
Perhatikan
Ba(2+) dan SO4(2-) terjadi ikatan membentuk BaSO4
2 Na(+) dan 2 NO3(-) terjadi ikatan membentuk 2 NaNO3


2. Perubahan yang menghasilkan perubahan warna.
Larutan Kalium kromat, K2CrO4 dan larutan hidrogen klorida, HCl menghasilkan larutan kalium bikromat yang berwarna kuning, K2Cr2O7 dan Larutan kalium klorida, KCl dan air, H2O   
Reaksi dapat dituliskan 
2K2CrO4 (aq)        +  2HCl (aq)  -->
berwarna kuning    tak berwarna 

2K2Cr2O7 (aq)      +   KCl(aq) + H2O(l)
berwarna jingga       tidak berwarna       

Untuk terbentuknya 2 molekul  K2Cr2O7 dan KCl serta H2O
terjadi pemutusan ikatan atom-atom  pada 2 buah molekul K2CrO4 dan  2 molekul H2O terlebih dahulu.

3. Perubahan yang menghasilkan panas atau kalor dan gas
Batu kapur, CaO direndam atau terkena air, H2O menghasilkan Ca(OH)2 dan gas H2 serta timbul panas (menghasilkan  kalor)
Reaksi dapat dituliskan,
CaO(S) + 2H2O --> Ca(OH)2 + H2O +  xKj

4. Perubahan yang Memerlukan panas atau kalor dan juga menghasilkan Gas.
Batu kalsium karbonat dipanaskan didapatkan batu kapur kalsium oksida dan gas karbon dioksida
Reaksi dapat dituliskan
CaCO3(s) ---> CaO(s) + CO2(g) - 178.5 kJ 

Urea dilarutkan dalam air. Suhu air menjadi menurun karena energi dalam air diserap digunakan pelarutan  urea.

Dalam hal ini,
perubahan yang menghasilkan panas disebut peristiwa eksoterm
perubahan yang memerlukan panas disebut peristiwa endoterm..


Uji Kompetensi Hakikat Kimia