Kimia Anorganik

Hakikat ILMU KIMIA DAN STRUKTUR TEORI ATOm

1 Ilmu Kimia

Apa itu kimia?dalam bahasa yunani: perubahan benda/zat.

kimia adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi,sturktur,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 dalam kehidupan sehari-hari ada dimana-mana, semua yang anda rasakan anda cium,dan cicipi adalah kimia.

Kebanyakan orang salah paham dengan kimia karna menganggap bahwa kimia ada di laboratorium,makanan berbahaya. Padahal para ahli menyakini, bahwa segala sesuatu yang ada dialam ini adalah kimia.

Ilmu kimia memiliki banyak cabang-cabang:

•           Kimia analitik : cabang ilmu kimia yang berfokus pada analisis cuplikan material untuk mengatahui kompsisi,sturktur,dan fungsi kimiawinya.

•           Kimia organik : salah satu bidang kimia yang mempelajari struktur,sifat dan komposisi suatu senyawa.

•           Kimia anorganik : salah satu cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang senyawa anorganik dan arganologam.

•           Biokimia : ilmu yang membahas tentang zat-zat kimia penyusun tubuh mahkluk hidup, serta reaksi-reaksi proses kimia, yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup.

•           Kimia fisika : cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang seluru fenomena kimia yang meliputi konteks sub atomik,atomik,dan makroskopik dalam sistem kimia pada kaitannya dengan hukum dan konsep fisika.

Pernahkah kalian meminum obat saat anda sakit? jika pernah, apakah kandungan yang terdapat dalam obat tersebut sehingga dapat menyembuhkan penyakit? iya, pastinya karena adanya kandungan bahan-bahan kimia dalam obat tersebut. Nah, Apa saja sih manfaat ilmu kimia dalam kehidupan sehari-hari, selain obat? Berikut ini penjelasannya.

1.         Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Kedokteran

            Manfaat ilmu kimia yang pertama pada kehidupan manusia adalah dalam bidang kedokteran. Untuk membantu penyembuhan pasien yang mengidap suatu penyakit, digunakan obat-obatan yang dibuat berdasarkan hasil riset terhadap proses dan reaksi kimia bahan-bahan yang berkhasiat yang dilakukan dalam cabang kimia farmasi.

 2.        Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Pertanian

Mungkin Anda bingung, apa hubungan antara ilmu kimia dan bidangpertanian, lalu apa manfaat ilmu kimia bagi bidang pertanian? Baiklah, bukankah untuk mengembalikan kesuburan tanah, perlu dilakukan penambahan pupuk, sedangkan hama dapat diatasi dengan penambahan pestisida. Manfaat dan bahaya penggunaan pupuk dan pestisida harus dipahami sehingga tidak terjadi kesalahan dalam penggunaannya. Hal yang harus diingat adalah pupuk dan pestisida adalah “produk” dari ilmu kimia.

 3.        Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Geologi

            Bidang ini berkaitan dengan penelitian batu-batuan (mineral) dan pertambangan gas dan minyak bumi. Proses penentuan unsur-unsur yang menyusun mineral dan tahap pendahuluan untuk eksplorasi, menggunakan dasar-dasar ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam bidang ini untuk membantu memahami serta mengerti temuan para peneliti tentang bebatuan atau “benda-benda” alam.

 4.        Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Biologi

Bidang ini khusus mempelajari tentang makhluk hidup (hewan dan tumbuhan). Proses kimia yang berlangsung dalam makhluk hidup meliputi pencernaan makanan, pernapasan, metabolisme, fermentasi,fotosintesis dan lain-lain. Untuk mempelajari hal tersebut, diperlukan pengetahuan tentang struktur dan sifat senyawa yang ada, seperti

karbohidrat, protein, vitamin, enzim, lemak, asam nukleat dan lain-lain. Meskipun secara umum, bidang ini lebih erat kaitannya dengan ilmu biologi, namun manfaat ilmu kimia juga nyatanya sedikit banyak berpengaruh dalam bidang biologi ini.

 5.        Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Hukum

Anda bingung apa kaitan bidang hukum dengan ilmu kimia? Bidanghukum secara langsung memang tidak ada hubungan dengan ilmu kimia, namun manfaat ilmu kimia dalam bidang hukum ini dapat dirasakan ketika diberlakukannya pemeriksaan peralatan buktikriminalitas (kriminologi). Bagian tubuh tersangka dapat diperiksa dengan memeriksa struktur DNA-nya karena struktur DNA setiap orang berbeda-beda. Pemeriksaan ini melibatkan ilmu kimia.

 6.        Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Mesin

Manfaat Ilmu kimia juga bisa mengenai bidang permesinan yaitu mempelajari sifat dan komposisi logam yang baik untuk pembuatanmesin, mempelajari sifat, komposisi bahan bakar dan minyak pelumas mesin.

 7.        Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Teknik Sipil

Bahan-bahan yang digunakan dalam bidang ini adalah semen, kayu, cat, paku, besi, paralon (pipa PVC), lem dan sebagainya. Semua bahan tersebut dihasilkan melalui riset yang berdasarkan ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam hal ini adalah agar bahan-bahan bangunan tersebut dapat diketahui kelebihan serta kekurangannya, sehingga dapat meminimalisir kecelakaan dikemudian hari.

 8.        Manfaat ilmu kimia – Bidang Arkeologi

Ilmu arkeologi identik dengan penelitian fosil fosil.contohnya para arkeolog memanfaatkan teknologi kimia bernama radioisotope karbon – 14 untuk mencari tahu usia fosil tersebut.

9.         Manfaat imu kimia – bidang kecantikan

contohnya dapat kita temui pada kosmetik,shampoo,pembersih wajah,parfum dan lainnya.

STRUKTUR TEORI ATOM

A. Partikel penyusun Atom

atom merupakan partikel terkecil materi yang tidak dapat terbagi lagi. Teori atom ini dapat menjelaskan hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap, tetapi tidak dapat menjelaskan tentang sifat listrik materi dan daya gabung unsur-unsur.

1. Penemuan Elektron

Penemu elektron adalah J.J Thomson melalui percobaan sinar katode.Muatan elektron ditemukan oleh Robert Milikan melalui percobaan tetesan halus minyak

2. Penemuan Proton

Penemu proton adalah Eugene Goldstein  melalui percobaan sinar katode yang telah dimodifikasi, yaitu memberi lubang (saluran) di tengah katode.

3. Penemuan Neutron

Penemu neutron adalah James Chadwick melalui percobaan dengan menembaki atom Berilium dengan sinar alfa. Neutron tidak bermuatan.

4.  Penemuan Inti Atom

Penemu inti atom adalah Ernest Rutherford bersama dua muridnya yaitu  Hans Geiger dan Ernest Marsden dengan nama Eksperimen penghamburan sinar alpha.Inti atom tersusun atas proton dan neutron. Proton dan neutron disebut  nukleon.

B.  Nomor Atom dan Nomor Massa 

1. Nomor Atom (Z)

Nomor atom suatu unsur sama dengan jumlah proton. Untuk atom netral, jumlah proton = jumlah elektronNo. Atom  = Jumlah proton = Jumlah elektronContoh : Atom Oksigen bernomor atom 8 sehingga memiliki 8 proton dan 8 elektron.

2. Nomor Massa (A)

Nomor massa adalah jumlah nukleon (proton dan neutron) yang terdapat dalam inti atom.No. Massa  = Jumlah proton + Jumlah neutronContoh :  Atom natrium terdiri atas 11 proton dan 12 neutron, berarti nomor massa atom natrium =  11 +  12  = 23

3. Lambang Unsur (X)

Susunan suatu unsur netral dapat dinyatakan dengan lambang:

Dimana :

X = lambang unsur

Z = nomor atom

= jumlah proton dalam inti  (p)

= jumlah elektron yang mengelilingi inti

A= nomor massa

=  jumlah proton  +  jumlah neutron (n)

n = neutron (n = A – Z)

C. Isotop, Isobar, dan Isoton

1. IsotopIsotop adalah atom-atom unsur yang mempunyai nomor atom sama (proton) tetapi nomor massanya berbeda.

Contoh :

• Karbon alam terdiri atas 2 jenis isotop yaitu ₆C¹² dan  ₆C¹³    

2. Isobar

Isobar adalah atom-atom unsur yang berbeda (nomor atom berbeda) tetapi mempunyai nomor massa yang sama.

Contoh :

• Isotop ₆C¹⁴ adalah isobar dengan isotop ₇N¹⁴

3. Isoton

Isoton adalah atom-atom unsur yang berbeda (nomor atom berbeda) tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.

Contoh :

Isotop ₆C¹³ dan isotop ₇N¹⁴ adalah isoton (keduanya mempunyai 7 neutron).

E. Perkembangan Teori Atom

1. Model Atom Dalton

Model atom Dalton (1805) Atom sebagai bola pejal

1. Atom merupakan partikel terkecil suatu materi yang berbentuk bola.
2. Atom tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan
3. Atom dari unsur yang sama mempunyai sifat yang sama, atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat yang berbeda pula
4. Pada reaksi kimia terjadi penggabungan atau pemisahan atom-atom
   
   Kelemahan:
   • Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi
   • Tidak dapat menjelaskan daya gabung unsur-unsur. Misalnya mengapa satu atom oksigen dapat mengikat dua atom hidrogen membentuk air.

2. Model Atom J. J. Thomson

Model Atom Thomson (1897) Atom bermuatan positif ditaburi elektron bermuatan negatif

Setelah menemukan elektron, Thomson menggambarkan bahwa atom merupakan bola pejal bermuatan positif dan di dalamnya bertebaran elektron-elektron yang bermuatan negatif bagaikan kismis dalam roti kismis, secara keseluruhan atom bersifat netral.

Kelemahan :

Tidak dapat menerangkan dinamika reaksi kimia yang terjadi antar atom

3. Model Atom Ernest Rutherford
   
   Setelah menemukan inti atom, Rutherford mengemukakan model atom yang menyatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif.

Model Atom Rutherford (1911). Inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron bermuatan negatif