KimintekHijau.com: Fondasi Awal Memahami Konsep Kimia

Fondasi Awal Memahami Konsep Kimia

Oleh: Agustinus Kukuh

@W15-AGUSTINUS

Abstrak

Mempelajari kimia berguna untuk pemahaman yang lebih baik terhadap alam sekitar dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya. Kita bisa membuktikan bahwa materi dapat berubah secara fisis atau kimia. Dengan belajar ilmu kimia, kita dapat mengubah bahan alam menjadi produk yang lebih berguna untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia, dan kita dapat mengerti kebutuhan hidup manusia, dan kita dapat mengerti berbagai gejala alam yang kita jumpai dalam kehidupan kita setiap hari. Mengingat pentingnya manfaat ilmu kimia dalam hidup, tidaklah mengherankan jika kemudian ilmu kimia terus dikembangkan. Berbagai penelitian tentang apapun terus dilakukan. Penemuan terus dilahirkan, itu semua bertujuan untuk kehidupan masyarakat banyak. Berbanding terbalik dengan ilmu kimia yang cenderung tidak banyak disukai, manfaat ilmu kimia justru diminati dan dibutuhkan oleh manusia itu sendiri.

Kata kunci: Kimia, fisis, alam, materi.

Pendahuluan

Pengertian kimia yaitu cabang ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur, sifat, dan perubahan materi dari skala atom hingga molekul dan perubahan energi yang menyertai suatu perubahan materi atau zat. Kimia juga disebut sebagai ilmu pengetahuan pusat karena menjembatani ilmu pengetahuan alam lainnya seperti fisika, geologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika. Jadi belajar kimia akan sangat bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari.

Pertama yang menjadi dasar ilmu kimia yaitu mempelajari tentang atom. Atom adalah kumpulan materi yang terdiri dari inti yang bermuatan positif yang mengandung proton dan neutron, serta electron yang mengelilinginya. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih mempertahankan sifatnya.

Pembahasan

1. Klasifikasi Materi

Materi atau zat adalah sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruangan. Massa merupakan kuantitas materi yang tergantung didalam benda. Massa adalah sifat fundamental dari obyek yang tidak dipengaruhi oleh lokasinya. Berbeda halnya dengan berat yang berubah-rubah nilainya tergantung lokasi obyek itu berada. Berat adalah besarnya gaya yang disebabkan gaya gravitasi yang bekreja pada materi. Contoh materi antara lain, besi, udara, manusia, asap, dan air. Energi, cahaya, dan suara bukan contoh materi.Wujud materi ada tiga yaitu padat, cair, dan gas.

Wujud materi dari satu bentuk ke bentuk lainnya dapat diubah melalui proses fisika yaitu merubah temperaturnya. Contoh wujud air di suhu biasa (25 ^oC) adalah cair namun jika di naikkan suhunya menjadi 100 ^oC maka wujudnya dapat berubah menjadi gas. Perubahan seperti ini tidak merubah komposisi kimia dari substansi tersebut. Berdasarkan sifat kimianya, materi dibagi menjadi beberapa golongan atau lebih dikenal sebagai klasifikasi materi. Ini meliputi unsur, senyawa dan campuran.

a. Unsur

Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih sederhana dengan proses kimia biasa dan akan tetap mempertahankan karakteristik asli dari unsur tersebut (Tim Kemdikbud, 2017, hlm. 98). Misalnya, sebongkah emas apabila dibagi terus sampai bagian yang terkecil akan menjadi atom emas. Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur. Contoh unsur lain meliputi: besi, timah, seng, tembaga, dan nikel. Berdasarkan sifat fisika dan sifat kimianya, unsur-unsur dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu unsur logam, unsur non logam (bukan logam), dan unsur metaloid (unsur semi logam).

Lambang Unsur (Lambang Atom)

Menurut Jons Jakob Berzelius (Swedia) :

Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf yaitu huruf awal dari nama Latin unsur yang bersangkutan dan ditulis dengan huruf besar / kapital. Misal lambang unsur hidrogen, oksigen dan nitrogen berturut-turut ialah H, O, N. Unsur yang mempunyai huruf awal yang sama, lambangnya dibedakan dengan menambahkan satu huruf lain dari nama Latin unsur tersebut; yang ditulis dengan huruf kecil seperti lambang unsur magnesium dan mangan berturut-turut ialah Mg dan Mn.

b. Senyawa

Senyawa adalah zat tunggal/murni yang dapat diuraikan secara kimia menjadi dua zat atau lebih (Tim Kemdikbud, 2017, hlm. 102). Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan beragam senyawa, meliputi: air, gula, garam, asam cuka, dan beberapa bahan lainnya. Dua atau lebih atom dapat bergabung melalui reaksi kimia dan membentuk molekul. Molekul merupakan bagian terkecil dari suatu senyawa.

Contoh pembentukan senyawa meliputi adalah, air yang memiliki rumus H₂ O dapat diuraikan menjadi unsur hidrogen (H) dan oksigen (O). Senyawa terbentuk melalui proses pencampuran unsur secara kimia. Sifat suatu senyawa akan berbeda dengan sifat unsur- unsur penyusunnya. Misalnya, sifat air sebagai senyawa akan berbeda dengan sifat gas hidrogen dan oksigen sebagai unsur penyusunnya.

c. Campuran

Campuran adalah suatu materi yang terdiri atas dua zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zat asalnya dan tidak mempunyai komposisi yang tetap. (Tim Kemdikbud, 2017, hlm. 103). Contoh beberapa campuran dalam kehidupan sehari-hari adalah susu cokelat, air sungai, udara, batuan, garam beryodium, dan paduan logam. Campuran adalah suatu materi yang terdiri atas dua zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zat asalnya. Terdapat dua jenis campuran, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.

Ø Campuran Homogen

Campuran homogen adalah campuran yang tidak dapat dibedakan zat-zat yang tercampur di dalamnya. Larutan gula, larutan garam, dan sirop merupakan contoh campuran homogen.

Oleh karena itu, campuran homogen juga sering disebut sebagai larutan. Larutan tersusun atas pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pelarut yang banyak digunakan adalah air. Pada dasarnya, larutan yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari dapat dikelompokkan menjadi larutan yang bersifat asam, basa, atau garam.

Ø Campuran Heterogen

Berbeda dengan larutan gula, pada campuran pasir dan air, tentu kamu dapat membedakan antara pasir dan air. Campuran pasir dan air merupakan salah satu contoh dari campuran heterogen. Campuran heterogen adalah campuran yang terjadi karena zat yang tidak dapat bercampur satu dengan lain secara sempurna sehingga masih dapat dikenali zat penyusunnya. Pada campuran heterogen, seluruh bagiannya tidak memiliki komposisi yang sama (tidak serba sama). Contoh lainnya dari campuran heterogen adalah pada air dan minyak yang jelas-jelas tidak dapat bersatu atau larut.

2. Partikel Penyusun Materi (Atom, Molekul, dan Ion)

A. Atom

Atom itu sendiri bisa dikatakan sebagai penyusun materi terkecil dari segala materi yang ada. Secara sederhana atom bisa diartikan seperti itu. Selain itu, dalam dunia sains, atom memiliki perkembangannya. Setiap perkembangan pada atom merupakan hasil evaluasi dari teori atom sebelumnya. Atom itu sendiri berasal dari bahasa Yunani, atomos. Atomos berarti tidak dapat dibagi-bagi.

Sebagai partikel dasar atom, atom terdiri atas Proton, Elektron, dan Neutron, dimana proton merupakan atom bermuatan positif (+), elektron atom bermuatan negatif (-), dan Neutron merupakan atom tidak bermuatan atau bersifat netral.

Nomor Atom dan Nomor Massa

Ketiga partikel dasar atom atau biasa disebut subatom yaitu proton, elektron dan neutron, dengan kombinasi tertentu akan membentuk menjadi suatu unsur, sebagai berikut:

Dimana,

A = Nomor Massa

Z = Nomor Atom

X = Lambang Unsur

Nomor Atom (Z)

Nomor atom (Z) merupakan jumlah proton (muatan positif) atau jumah elektron dalam atom. Oleh karena atom bersifat netral maka jumlah proton = jumlah elektronnya, sehingga nomor atom juga menunjukkan jumlah elektronnya, dan nantinya merupakan hal yang menentukan sifat suatu unsur.

Nomor Massa (A)

Nomor massa (A) merupakan jumlah proton dan neutron. Nomor massa menyatakan banyaknya proton dan neutron yang menyusun inti atom suatu unsur.

Nomor Massa (A) = Jumlah Proton + Jumlah Neutron

Lambang Unsur (X)

Lambang unsur (X) merupakan susunan suatu unsur netral, contohnya Oksigen lambang unsurnya (O).

B. Molekul

Banyak partikel terkecil dari suatu zat di alam yang bukan merupakan atom, tunggal, melainkan gabungan dari dua atau lebih atom unsur, baik dari unsur yang sama maupun berbeda.

Gabungan dari dua atom atau lebih yang berasal dari unsur yang sama atau berbeda disebut molekul.

Apabila atomnya berasal dari unsur yang sama, maka molekul tersebut dinamakan molekul unsur. Jika satu molekul tersusun atas dua atau lebih atom dari unsur yang berbeda, maka disebut molekul senyawa.

Unsur-unsur golongan gas mulia (VIIIA) tersusun atas partikel-partikel terkecil kelompok atom. Sedangkan unsur-unsur golongan halogen (VIIA) tersusun atas molekul unsur.

1. Molekul Unsur

Molekul unsur adalah molekul yang tersusun atas dua atau lebih atom dari unsur yang sama. Contoh molekul unsur adalah molekul oksigen (O₂)

2. Molekul Senyawa

Molekul unsur adalah molekul yang tersusun atas dua atau lebih atom dari unsur yang berbeda. Contoh zat yang partikel terkecilnya merupakan molekul senyawa adalah air.

C. Ion

Ion merupakan atom atau molekul yang telah memperoleh atau kehilangan satu atau lebih elektron valensi, sehingga menghasilkan muatan listrik positif atau negatif. Berdasarkan pengertian ion tersebut, dapat dijelaskan bahwa ion terbentuk karena ketidakseimbangan jumlah proton (partikel bermuatan positif) dan elektron (partikel bermuatan negatif) dalam spesi kimia.

Apabila jumlah elektron lebih sedikit dari proton atau kehilangan elektron, maka ion tersebut bermuatan positif. Akan tetapi, jika jumlah elektron lebih banyak dari proton atau menerima elektron, maka ion tersebut bermuatan negatif.

Ø Karakteristik Ion

Zat yang terionisasi pada umumnya memiliki sifat dan perilaku yang berbeda daripada ketika zat tersebut pada kondisi netral. Hal yang umum terjadi adalah suatu zat yang bersifat isolator atau non-konduktor akan menjadi konduktor atau mampu menghantarkan listrik ketika zat tersebut terionisasi. Ketika suatu atom atau molekul berubah menjadi ion, maka atom atau molekul tersebut menjadi sesuatu yang sepenuhnya baru.

Jenis-jenis Ion dan Contohnya

Ion dapat dikelompokkan menjadi dua kategori besar, yaitu kation dan anion.

1. Kation

Kation adalah ion yang membawa muatan positif bersih karena jumlah proton dalam spesies lebih besar daripada jumlah elektron. Kation pada umumnya terbentuk akibat dari suatu spesi yang kehilangan satu atau lebih elektronnya.

Rumus untuk kation ditunjukkan dengan tanda “+” dengan diawali angka yang menunjukkan jumlah muatan.

Misalnya yaitu H⁺ berarti atom hidrogen yang bermuatan 1+, untuk Ca²⁺ merupakan kalsium yang bermuatan 2+.

2. Anion

Anion adalah ion yang membawa muatan negatif. Anion dapat terbentuk karena suatu spesi menarik atau menangkap elektron dari spesi lain yang kehilangan elektron. Di dalam kimia, anion biasa dituliskan dengan tanda “-“ yang sama seperti kation dengan diawali angka yang menunjukkan besar muatannya. Muatan pada anion diindikasikan menggunakan superscript setelah rumus kimia. Sebagai contoh, Cl^– adalah simbol untuk anion klorin, yang membawa muatan negatif tunggal (-1). Contoh lainnya adalah simbol untuk anion sulfat ditulis sebagai SO₄^2-yang bermuatan 2-.

3. Ion Monoatomik dan Poliatomik

Ion monoatomik adalah ion yang terdiri dari satu atom, itu disebut ion monatomik. Contohnya adalah ion hidrogen, H +. Sedangkan ion poliatomik, juga disebut ion molekuler, terdiri dari dua atom atau lebih. Contoh dari ion poliatomik adalah anion dikromat : Cr₂O₇^2-

Kesimpulan

Kimia adalah ilmu yang memelajari materi yang ada di sekitar dan memengaruhi seluruh aspek kehidupan manusia. Belajar kimia berarti juga belajar tentang kehidupan. Kimia berperan dalam berbagai bidang seperti kesehatan dan kedokteran, energi dan lingkungan, bioteknologi, bahan pangan dan pertanian. Dengan memahami konsep, prinsip, hukum, dan penerapannya untuk menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi, hal ini berguna untuk meningkatkan kesadaran tentang terapan kimia dapat bermanfaat dan juga merugikan bagi individu masyarakat dan lingkungan. Kita harus menyadari pentingnya mengelola dan melestarikan lingkungan demi kesejahteraan masyarakat.