makalah kimia

BAB I

Pendahuluan

Kimia (dari bahasa Arab كيمياء “seni transformasi” dan bahasa Yunani χημεία khemeia “alkimia“) adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang ditemukan sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman sifat dan interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan tersebut pada tingkat makroskopik. Menurut kimia modern, sifat fisik materi umumnya ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya ditentukan oleh gaya antaratom.

Kimia merupakan cabang sains yang berkenaan dengan komposisi, struktur, dan ciri jirim, dan juga perubahan yang dialami oleh jirim tersebut apabila didedahkan kepada jirim yang lain ataupun ketika berlaku perubahan keadaan fizikal di sekeliling jirim tersebut. Kimia merupakan sains fizikal yang melibatkan kajian pelbagai atom, molekul, hablur dan bentuk jirim lain baik diasingkan atau disebatikan, yang membabitkan konsep tenaga dan entropi berkenaan dengan kespontanan proses kimia. Kimia dibagikan kepada beberapa bagian yaitu:

  1. kimia organik
  2. kimia tak organik
  3. kimia fizik
  4. kimia analisis
  5. biokimia
  6. kimia pengkomputan

 

Bab II

Pembahasan

Sejarah kimia

Orang Yunani ialah bangsa pertama yang coba menjelaskan mengapa berlaku perubahan kimia terjadi. Mereka telah mengemukakan suatu teori bahawa semua bahan terdiri daripada empat unsur asas iaitu api, air, tanah, dan udara 2400 tahun dahulu kala.

Keempat-empat unsur asas ini dipercayai saling berkaitan dan mempunyai ciri-ciri tertentu seperti sejuk, panas, kering, dan lembap. Teori ini dikemukakan kerana keempat-empat unsur itu amat penting dalam kehidupan seharian mereka pada masa itu.

Pada masa yang sama, orang-orang Mesir ketika itu, telah mengetahui cara-cara pengekstrakan logam-logam seperti emas, perak, besi, tembaga, dan timah. Istilah kimia juga berasal dari Mesir yang bermaksud tanah hitam dari Sungai Nil dalam bahasa Arab.

Asas kimia modern bermula pada abad ke-16 dengan perkembangan ilmu metalurgi ialitu pengekstrakan logam daripada bijihnya yang dilakukan oleh seorang berbangsa Jerman iaitu George Bauer, serta penggunaan mineral dalam ilmu perubatan oleh seorang yang berbangsa Switzerland iaitu bernama Paracelsus.

Robert Boyle (1627 – 1691) seorang ahli sains Inggeris dianggap sebagai pengasas kimia moden. Beliaulah orang yang pertama yang menjalankan eksperimen untuk mengkaji kesahan sesuatu pendapat yang dikemukan. Robert Boyle menghasilkan buku ‘The Sceptical Chymist’. Buku ini menerangkan sifat-sifat berlainan bagi unsur, sebatian, dan campuran dengan jelas.

Kimia merupakan satu cabang ilmu sains yang mengkaji bahan yang terdapat di dalam alam semesta serta perubahan yang berlaku ke atas bahan ini apabila berinteraksi antara satu sama lain. Perubahan-perubahan ini boleh dilihat dari segi tenaga, jisim, warna, dan sebagainya.

Oleh itu, ilmu kimia amat luas, daripada mengkaji zarah-zarah asas dalam sesuatu bahan hingga bagaimana bahan ini bertindak balas menghasilkan bahan yang baru. Ilmu kimia sering dianggap sebagai ‘sains pusat’ kerana kedudukannya yang unik dan bertindih dengan banyak cabang sains yang lain.

Kepentingan kimia

Memandangkan bahan kimia begitu mempengaruhi kehidupan kita, maka bidang kimia sudah pasti menjadi satu bidang kerjaya yang amat penting. Ahli kimia diperlukan dalam bidang pemakanan, perubatan, pertanian, serta dalam industri pembuatan.

Tanpa disedari atau sebaliknya, bahan kimia digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian. Pakaian sutera atau kapas mahupun jaket nilon semuanya dibuat daripada bahan kimia.

Bahan makanan juga terdiri daripada bahan kimia. Protein, sebagai contoh, terdiri dari unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen serta sedikit fosforus dan sulfur. Bahan kimia seperti glukosa dan sukrosa membekalkan tenaga kepada kita.

Industri kimia kian berkembang maju di Malaysia. Dalam pengeluaran minyak dan petrol, Malaysia merupakan Negara yang tersenarai sebagai Negara yang menjadi pengeluar utama di dunia.

Kegunaan bahan kimia akan terus meningkat dan manusia akan sentiasa memerlukan bahan baru. Di sinilah kimia memainkan peranan untuk menghasilkan benda baru.

Asas

Teori atom adalah asas kimia. Teori tersebut menyatakan bahawa semua jisim terbentuk daripada unit-unit kecil yang dikenali sebagai atom. Salah satu dari Hukum pertama dijumpai yang menjurus kepada penubuhan Kimia sebagai sains adalah Hukum Keabadian Jisim. Hukum itu menegaskan bahawa tidak terdapat perubahan yang boleh dikesan dalam kuantiti jisim ketika tindak balas kimia biasa berlaku. Fizik Moden sekarang menjelaskan bahawa atom dan tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan dalam satu tindak balas kimia. Secara kasarnya suatu tindak balas yang bermula dengan 1001 atom akan berakhir dengan 1001 atom juga, walau banyak mana sekalipun tindak balas yang terjadi. Walaupun awalnya sesuatu itu hijau dan berlendir dan menjadi sesuatu yang keras dan hitam sesudah tindak balas, jumlah atom akan masih kekal.

Jisim juga sama sekiranya tenaga yang dibebaskan atau ditambah diambil kira. Ahli kimia mengkaji interaksi atom ini secara individual dan kadang kala dengan sebatian atom lain untuk membentuk ion dan molekul. Atom-atam ini bergabung dengan atom lain (sebagai contoh, kayu terbakar adalah gabungan oksigen dari udara dengan atom karbon dan hidrogen dalam kayu dan mereka juga berinteraksi dengan cahaya manakala gambar terbentuk akibat perubahan kimia atas filem yang disebabkan oleh cahaya) dan radiasi lain. Salah satu jumpaan awal yang menakjubkan adalah atom-atom ini sentiasa bergabung dalam nisbah sekata: struktur pasir silika mempunyai nisbah atom silika dengan oksigen pada 1 : 2. Kita sekarang mengetahui bahawa terdapat pengecualian dalam Hukum Perkadaran Tetap (Law of Definite Proportions). Litar sepadu (integrated circuits) adalah contoh aplikasi hukum ini yang baik.

Satu lagi penemuan yang penting dalam kimia adalah apabila perubahan berlaku, jumlah tenaga yang terhasil atau hilang sentiasa sama. Ini mendorong kepada konsep penting pada keseimbangan, termodinamik, dan kinetik. Teori paling menarik yang menggambarkan semua kimia adalah Kuantum Mekanik (Quantum Mechanics). Teori ini kompleks, susah difahami, dan sukar dimahiri. konsep yang lebih mudah difahami adalah konsep yang diambil dari kimia asid dan bes (acid/base chemistry). Konsep ini terhad skopnya tetapi lebih mudah difahami dan dipakai. Sering kali penemuan kimia dibuat oleh pakar fizik, biologi, jurutera kimia atau farmasi.

Perkembangan Ilmu Kimia

Kimia sering disebut sebagai “ilmu pusat” karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi[1]. Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin yang memanfaatkan konsep-konsep dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.

Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi dan energi, terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia tradisional melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis air) atau fenomena immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani analisis zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.

Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.

Zat cenderung diklasifikasikan berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Dari keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat ditemui di luar angkasa yang berupa bintang, karena kebutuhan energinya yang teramat besar. Zat padat memiliki struktur tetap pada suhu kamar yang dapat melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba merubahnya.

Zat cair memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel bebas. Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas; pasokan energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi partikel unsur. Satu cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah dengan volume dan bentuknya: kasarnya, zat padat memeliki volume dan bentuk yang tetap, zat cair memiliki volume tetap tapi tanpa bentuk yang tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik volume ataupun bentuk yang tetap.

Air yang dipanaskan akan berubah fase menjadi uap air.

Air (H2O) berbentuk cairan dalam suhu kamar karena molekul-molekulnya terikat oleh gaya antarmolekul yang disebut ikatan Hidrogen. Di sisi lain, hidrogen sulfida (H2S) berbentuk gas pada suhu kamar dan tekanan standar, karena molekul-molekulnya terikat dengan interaksi dwikutub (dipole) yang lebih lemah. Ikatan hidrogen pada air memiliki cukup energi untuk mempertahankan molekul air untuk tidak terpisah satu sama lain, tapi tidak untuk mengalir, yang menjadikannya berwujud cairan dalam suhu antara 0 °C sampai 100 °C pada permukaan laut.

Menurunkan suhu atau energi lebih lanjut mengizinkan organisasi bentuk yang lebih erat, menghasilkan suatu zat padat, dan melepaskan energi. Peningkatan energi akan mencairkan es walaupun suhu tidak akan berubah sampai semua es cair. Peningkatan suhu air pada gilirannya akan menyebabkannya mendidih (lihat panas penguapan) sewaktu terdapat cukup energi untuk mengatasi gaya tarik antarmolekul dan selanjutnya memungkinkan molekul untuk bergerak menjauhi satu sama lain. Ilmuwan yang mempelajari kimia sering disebut kimiawan.

Sebagian besar kimiawan melakukan spesialisasi dalam satu atau lebih subdisiplin. Kimia yang diajarkan pada sekolah menengah sering disebut “kimia umum” dan ditujukan sebagai pengantar terhadap banyak konsep-konsep dasar dan untuk memberikan pelajar alat untuk melanjutkan ke subjek lanjutannya. Banyak konsep yang dipresentasikan pada tingkat ini sering dianggap tak lengkap dan tidak akurat secara teknis. Walaupun demikian, hal tersebut merupakan alat yang luar biasa. Kimiawan secara reguler menggunakan alat dan penjelasan yang sederhana dan elegan ini dalam karya mereka, karena terbukti mampu secara akurat membuat model reaktivitas kimia yang sangat bervariasi.

Perkembangan Ilmu Kimia Perspektif Islam

Ilmu kimia merupakan sumbangan penting yang telah diwariskan para kimiawan Muslim di abad keemasan bagi peradaban modern. Para ilmuwan dan sejarah Barat pun mengakui bahwa dasar-dasar ilmu kimia modern diletakkan para kimiawan Muslim. Tak heran, bila dunia menabalkan kimiawan Muslim bernama Jabir Ibnu Hayyan sebagai ‘Bapak Kimia Modern’.”Para kimiawan Muslim adalah pendiri ilmu kimia,” cetus Ilmuwan berkebangsaan Jerman di abad ke-18 M. Tanpa tedeng aling-aling, Will Durant dalam The Story of Civilization IV: The Age of Faith, juga mengakui bahwa para kimiawan Muslim di zaman kekhalifahanlah yang meletakkan fondasi ilmu kimia modern.

Menurut Durant, kimia merupakan ilmu yang hampir seluruhnya diciptakan oleh peradaban Islam. “Dalam bidang ini (kimia), peradaban Yunani (seperti kita ketahui) hanya sebatas melahirkan hipotesis yang samar-samar,” ungkapnya.

Sedangkan, peradaban Islam, papar dia, telah memperkenalkan observasi yang tepat, eksperimen yang terkontrol, serta catatan atau dokumen yang begitu teliti.Tak hanya itu, sejarah mencatat bahwa peradaban Islam di era kejayaan telah melakukan revolusi dalam bidang kimia.

Kimiawan Muslim telah mengubah teori-teori ilmu kimia menjadi sebuah industri yang penting bagi peradaban dunia. Dengan memanfaatkan ilmu kimia, Ilmuwan Islam di zaman kegemilangan telah berhasil menghasilkan sederet produk dan penemuan yang sangat dirasakan manfaatnya hingga kini.

Berkat revolusi sains yang digelorakan para kimiawan Muslim-lah, dunia mengenal berbagai industri serta zat dan senyawa kimia penting. Adalah fakta tak terbantahkan bahwa alkohol, nitrat, asam sulfur, nitrat silver, dan potasium–senyawa penting dalam kehidupan manusia modern–merupakan penemuan para kimiawan Muslim. Revolusi ilmu kimia yang dilakukan para kimiawan Muslim di abad kejayaan juga telah melahirkan teknik-teknik sublimasi, kristalisasi, dan distilasi. Dengan menguasai teknik-teknik itulah, peradaban Islam akhirnya mampu membidani kelahiran sederet industri penting bagi umat manusia, seperti industri farmasi, tekstil, perminyakan, kesehatan, makanan dan minuman, perhiasan, hingga militer.

Pencapaian yang sangat fenomenal itu merupakan buah karya dan dedikasi para ilmuwan seperti Jabir Ibnu Hayyan, Al-Razi, Al-Majriti, Al-Biruni, Ibnu Sina, dan masih banyak yang lainnya. Setiap kimiawan Muslim itu telah memberi sumbangan yang berbeda-beda bagi pengembangan ilmu kimia. Jabir (721 M-815 M), misalnya, telah memperkenalkan eksperimen atau percobaan kimia. Ia bekerja keras mengelaborasi kimia di sebuah laboratorium dengan serangkaian eksperimen. Salah satu ciri khas eksperimen yang dilakukannya bersifat kuantitatif. Ilmuwan Muslim berjuluk ‘Bapak Kimia Modern’ itu juga tercatat sebagai penemu sederet proses kimia, seperti penyulingan/distilasi, kristalisasi, kalnasi, dan sublimasi.

Cendekiawan-cendikiawan Barat mengakui bahwa Jabir Ibnu Hayyan (721-815 H.) adalah orang yang pertama yang menggunakan metode ilmiah dalam kegiatan penelitiannya dalam bidang alkemi yang kemudian oleh ilmuan Barat diambil dan dikembangkan menjadi apa yang dikenal sekarang sebagai ilmu kimia. Jabir, di Barat dikenal Geber, adalah orang yang pertama mendirikan suatu bengkel dan mempergunakan tungku untuk mengolah mineral-mineral dan mengekstraksi dan mineral-mineral itu zat-zat kimiawi serta mengklasifikasikannya.

Muhammad Ibnu Zakaria, al-Rozi (865-925), telah melakukan kegiatan yang lazim dilakukan oleh ahli kimia dengan menggunakan alat-alat khusus, seperti distilasi, kristalisasi, dan sebagainya. Buku al-Razi (Razes), diakui sebagai buku pegangan laboratorium kimia pertama di dunia.

Sang ilmuwan yang dikenal di Barat dengan sebutan ‘Geber’ itu pun tercatat berhasil menciptakan instrumen pemotong, pelebur, dan pengkristal. Selain itu, dia pun mampu menyempurnakan proses dasar sublimasi, penguapan, pencairan, kristalisasi, pembuatan kapur, penyulingan, pencelupan, dan pemurnian.Berkat jasanya pula, teori oksidasi-reduksi yang begitu terkenal dalam ilmu kimia terungkap. Senyawa atau zat penting seperti asam klorida, asam nitrat, asam sitrat, dan asam asetat lahir dari hasil penelitian dan pemikiran Jabir. Ia pun sukses melakukan distilasi alkohol. Salah satu pencapaian penting lainnya dalam merevolusi kimia adalah mendirikan industri parfum.

Muhammad Ibn Zakariya ar-Razi Ilmuwan Muslim lainnya yang berjasa melakukan revolusi dalam ilmu kimia adalah Al-Razi (lahir 866 M). Dalam karyanya berjudul, Secret of Secret, Al-Razi mampu membuat klasifikasi zat alam yang sangat bermanfaat. Ia membagi zat yang ada di alam menjadi tiga, yakni zat keduniawian, tumbuhan, dan zat binatang. Soda serta oksida timah merupakan hasil kreasinya.Al-Razi pun tercatat mampu membangun dan mengembangkan laboratorium kimia bernuansa modern. Ia menggunakan lebih dari 20 peralatan laboratorium pada saat itu. Dia juga menjelaskan eksperimen-eksperimen yang dilakukannya. “Al-Razi merupakan ilmuwan pelopor yang menciptakan laboratorium modern,” ungkap Anawati dan Hill.

Bahkan, peralatan laboratorium yang digunakannya pada zaman itu masih tetap dipakai hingga sekarang. “Kontribusi yang diberikan Al-Razi dalam ilmu kimia sungguh luar biasa penting,” cetus Erick John Holmyard (1990) dalam bukunya, Alchemy. Berkat Al-Razi pula industri farmakologi muncul di dunia.

Sosok kimiawan Muslim lainnya yang tak kalah populer adalah Al-Majriti (950 M-1007 M). Ilmuwan Muslim asal Madrid, Spanyol, ini berhasil menulis buku kimia bertajuk, Rutbat Al-Hakim. Dalam kitab itu, dia memaparkan rumus dan tata cara pemurnian logam mulia. Dia juga tercatat sebagai ilmuwan pertama yang membuktikan prinsip-prinsip kekekalan masa –yang delapan abad berikutnya dikembangkan kimiawan Barat bernama Lavoisier.

Sejarah peradaban Islam pun merekam kontribusi Al-Biruni (wafat 1051 M) dalam bidang kimia dan farmakologi. Dalam Kitab Al-Saydalah (Kitab Obat-obatan), dia menjelaskan secara detail pengetahuan tentang obat-obatan. Selain itu, ia juga menegaskan pentingnya peran farmasi dan fungsinya. Begitulah, para kimiawan Muslim di era kekhalifahan berperan melakukan revolusi dalam ilmu kimia.

Dulu dunia islam sangat maju sebelum terjadi perang salib, mulai dari ilmu kedokteran, kimia, biologi, sosial, ilmu perbintangan/astronomi, aljabar, science, filsafat dll semua ada di perpustakaan baghdad irak.

dimana selama masa perang salib, banyak buku2 islam yang diambil, dan dibawa oleh pasukan salib dan sebagian lain dibakar oleh pasukan salib. karena pada saat terjadi serangan pasukan salibis, buku2 di perpustakaan baghdad dibakar dan dibuang ke sungai tigris. Jadi hampir semua teknologi dan science yang ada di tangan orang-orang barat berasal dari kebudayaan Islam.

Kesimpulan

 

Kimia (dari bahasa Arab كيمياء “seni transformasi” dan bahasa Yunani χημεία khemeia “alkimia“) adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang ditemukan sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman sifat dan interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan tersebut pada tingkat makroskopik. Menurut kimia modern, sifat fisik materi umumnya ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya ditentukan oleh gaya antaratom.

Kimia sering disebut sebagai “ilmu pusat” karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi[1]. Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin yang memanfaatkan konsep-konsep dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.

Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi dan energi, terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia tradisional melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis air) atau fenomena immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani analisis zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Daftar Pustaka

 

 

Hitti, Philip K., The Arabs A Short History, diterjemahkan oleh Ushuluddin Hutagalung, Dunia Arab, Sumur Bandung, Bandung, cet. III, t. th.

Mattulada, A, Ilmu-Ilmu Kemasyaiaan (Humaniora) Tantangan, Harapan-harapan Dalam Pembangunan, UNHAS, 1991.

Madjid, Nurcholish, Reaktualisasi Nilai-Nilai Kultural Dalam Proses Transformasi Masyarakat, Simposium nasional ICHI, Malang, 6-8 Desember 1990.

Shihab, M. Quraish, Membumikan Al-Quran, Mizan, Bandung, cet. II, 1992.

Dr.Ing.Fahmi Amhar . Fisikawan Islam Mendahului Zaman. 2009

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s