Kimia
Sasaran Pembelajaran
1. Mampu memahami perkembangan sejarah ilmu kimia dan keterkaitannya dengan perkembangan sain dan bidang lain. 2. Memahami pendekatan sain, metoda saintifik
3. Membedakan antara batasan hipotesis, teori, dan hukum saintifik
4. Menjelaskan sifat keadaan gas, cair dan padat Klasifikasi sifat kimia dan fisika
5. Klasifikasi perubahan materi secara kimia atau fisika 6. Memberikan contoh spesifik sifat kimia dan fisika 7. Membedakan sifat intensif dan ekstensif
8. Mengklasifikasikan zat sebagai unsur, senyawa, atau campuran 9. Membedakan antara data dan hasil.
10.Memahami satuan ukuran utama dalam system metric dan Inggris, dan mampu mgubahah kesatuan lainnya.
11.Penulisan data dan hasil menggunakan notasi saintifik dan pengunaan bilangan yang signifikan
12.Menggunakan besaran percobaan yang sesuai dalam menjawab permasalahan
Outline
Pertemuan 1
1.1 Sejarah Perkembangan Kimia
A HUMAN PERSPECTIVE: The Scientific Method
1.2 Materi dan Sifat
Materi dan sifat fisik; Materi dan sifat kimia ; Sifat Intensif dan ekstensif Klasifikasi Materi
Pertemuan ke 2
1.3 Pengukuruan dalam Kimia
Data, Hasil dan Satuan; Satuan Inggris dan Metrik ; Satuan Pengubah: Sistem Inggris dan Metrik ; Satuan Pengubah dalam system yang
sama ; Satuan Konversi dasi Sistem Berbeda 1.4 Bilangan bermakna dan Notasi Saintifik
Bilangan Bermakna; Mengenali Bilangan bermakna; Notasi Santifik Bilangan bermakna dalam Perhitungan hasil; Pembulatan angka
1.5 Besaran Eksperimen
Massa; Panjang; Volume; Waktu; Temperature; Energi; Konsentrasin; Kerapatan dan Rapat Jenis
A HUMAN PERSPECTIVE: Food Calories
PENDAHULUAN
Sistem
kehidupan
merupakan
suatu
susunan yang terorganisir dalam skala
besar, berbasis molekul karbon yang
dipertahankan oleh reaksi-reaksi biokimia.
Untuk memahami dan menghargai sifat
sistem kehidupan, kita harus memahami
konsep ilmu dasar sain dan kimia pada
tingkatan biomolekular.
CHEMISTRY CONNECTION:
1.1 Sejarah Perkembangan Kimia
Sebelum Abad 17 350 SM
Aristotle, mengusulkan gagasan suatu senyawa sebagai kombinasi zat dan bentuk. Menjelaskan teori Five Elements. Teori ini diterima di dunia barat hingga satu abad lebih.
770
Abu Musa Jabir ibn Hayyan (dikenal dengan Geber), seorang alchemist Arab/Persian orang yang dianggap oleh banyak ahli sebagai “the father of chemistry", mengembangkan awal dari
metoda percobaan untuk kimia, dan mengisolasi sejumlah senyawa asam, termasuk asam klorida, asam nitrat, asam sitrat, asam asetat, asam tartarat, dan aqua regia.
1000
Abū al-Rayhān al-Bīrūnī dan Avicenna, kedua ahli kimia dari Persia, menentang pandangan alchemy dan teori
Abad 17 dan 18
1605Sir Francis Bacon mempublikasikan The Proficience and Advancement of Learning, yang mengandung uraian apa yang kemudian dikenal dengan scientific method.
1615
Jean Beguin mempublikasikan the Tyrocinium Chymicum, buku teks awal dari kimia, dan didalamnya berikut persamaan kimia yang pernah ada pertamakali
1637
René Descartes mempublikasikan Discours de la méthode, yang mengandung suatu krangka metoda saintifik.
1661
Robert Boyle mempublikasikan The Sceptical Chymist, suatu esai yang membedakan antara kimia dan alchemy. Dalam tuulisannya juga diuraikan beberapa hal yang berkaitan dengan awal gagasan modern tentang atoms, molekul, dan reaksi kimia dan menandai awal dari sejarah kimia modern.[33]
1605
Sir Francis Bacon mempublikasikan The Proficience and Advancement of Learning, yang mengandung uraian apa yang kemudian dikenal dengan scientific method.
1615
Jean Beguin mempublikasikan the Tyrocinium Chymicum, buku teks awal dari kimia, dan didalamnya berikut persamaan kimia yang pernah ada pertamakali
1637
René Descartes mempublikasikan Discours de la méthode, yang mengandung suatu krangka metoda saintifik.
1661
1662
Robert Boyle mengusulkan Boyle's Law, suatu percobaan yang menguraikan tentang sifat gas, lebih spesifiknya hubungan antara
tekanan dan volume.
1735
Ahli kimia Swedia George Brandt menganalisis dark blue pigment yang ditemukan pada biji tembaga. Brandt mendemonstrasikan bahwa pigmen mengandung unur baru yang selanjutnya disebut
cobalt.
1754
Joseph Black mengisolasi karbondioksida, yang dia sebut sebagai "fixed air".
1757
Louis Claude Cadet de Gassicourt, saat meneliti senyawa arsenic, menciptakan Cadet's fuming liquid, yang kemudian ditemukan
1758
Joseph Black memformulasikan konsep panas laten untuk menjelaskan termokimia pada perubahan fase.[36]
1766
Henry Cavendish menemukan gas hidrogen yang tidak berwarna dan berbau namun mudah terbakar dan dapat membentuk suatu ledakan bila bercampur dengan udara..
1773–1774
Carl Wilhelm Scheele dan Joseph Priestly secara terpisah berhasil mengisolasi oksigen, yang disebut oleh Priestly sebagai
"dephlogisticated air" dan Scheele "fire air".[37][38]
1778
Antoine Lavoisier, diangap sebagai "The father of modern chemistry",[39]
memahami dan menamakan oxygen, dan juga menyatakan bahwa oksigen memiliki peran penting dalam proses pembakaran.[40]
1787
Antoine Lavoisier mempublikasikan Méthode de nomenclature
Batasan Kimia Modern
Secara klasik, sebelum abad 20, Ilmu kimia didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan alam yang mempelajari mengenai suatu matri dan perubahannya.
Setelah penemuan struktur atom oleh Ernest Rutherford dan Niels Bohr tahun 1912, radioaktif oleh Marie and Pierre Curie, Saintis harus mengubah pandangannya terhadap sifat alami dari zat.
Pengalaman yang diperoleh ahli kimia tidak lagi relevan untuk mempelajari sifat secara keseluruhan dari materi tetapi hanya sebatas pada aspek yang berkaitan dengan awan elektron yang mengelilingi inti atom dan pergerakannya dalam medan magnit (see Born-Oppenheimer approximation).
Bidang Utama Kimia
Biokimia
merupakan kajian ilmu tentang kehidupan pada
tingkat molecular dan proses yang berkaitan dengan
kehidupan, seperti reproduksi, pertumbuhan dan respirasi.
Kimia Organik
is merupakan kajian tentang materi yang
pada dasarnya terdiri dari karbon dan hydrogen. Ahli Kimia
Organik
mempelajari
metoda
pembuatan
berbagai
senyawa/bahan seperti plastic, obat, pelarut dan,bahan
kimia yang dibutuhkan Industri
Kimia Analitik
melibatkan kajian tentang analisis
suatu zat untuk menentukan komposisi dan
kuantitas masing masing zat yang ada. Sakah satu
kegiatan Ahli kimia Analisis adalah mendeteksi
senyawa toksik dalam jumlah sangat kecil dalam air
dan udara. Mereka juga mengembangkan metoda
untuk menganalisis cairan dalam tubuh manusia
yang mengandung obat, racun dan lainnya.
Metoda ilmiah
merupakan pendekatan sistematik
untuk menemukan suatu informasi yang baru.
Bagaimana kita mempelajari sifat-sifat suatu
material, caranya adalah memahami sifatnya di
alam, dan bagaimana zat tersebut dapat
dimodifikasi menjadi produk bermanfaat?
Ahli
Kimia
melakukan
hal
ini
dengan
menggunakan metoda ilmiah untuk mempelajari
cara mengubah suatu material pada kondisi
yang terkontrol dengan baik/teliti.
A HUMAN PERSPECTIVE:
The Scientific Method
Penemuan pinicilin oleh Alexander Fleming
merupakan suatu contoh dari kerja suatu
metoda ilmiah.
Kunci metoda ilmiah adalah rancangan
percobaan yang disusun secara sistimatis
dan terkendali sehingga dapat menerima
atau menolak hipotesis yang diusulkan
Dalam kurun waktu beberapa tahun
Karakteristik suatu proses saintifik ,meliputi
hal sebagai berikut:
Observasi
.
Deskripsi mengenai warna, rasa, atau
bau suatu senyawa merupan salah satu contoh
suatu hasil pengamatan. Pengukuran temperature
suatu zat cair atau ikuran massa zat padat
dihasilkan dari suatu pengamatan.
Formulasi pertanyaan
.
Keingin tauan manusia
merupakan motivasi dasar untuk menjawab
pertanya mengapa dan bagaimana suatu berkerja.
Pengembangan Teori.
Bila saintis mengamati suatu
fenomena, mereka cenderung menjelaskan hal tersebut.
Proses uraian dari karakteristik yang diamati diawal dengan
hipotesis.
Suatu hipotesis merupakan suatu upaya sederhana untuk
menjelaskan
suatu
pengamatan,
atau
suatu
seri
pengamatan, dalam suatu cara yang dapat diterima nalar.
Jika hasil beberapa uji coba menunjang suatu hipotesis, hal
tersebut munkin dapat dijadiakan suatu teori. Suatu teori
merupakan suatu hipotesis yang didukung uji ekstensif
(experimental) yang menjelaskan fakta fakta saintifik dan
dapat memprediksi fakta baru.
Eksperimen.
Demonstrasi kebenaran dari hipotesis dan teori
merupakan jantungnya metoda saintifik.
Gambar 1.1
Pemodelan dalam Kimia
1.2 Materi dan Sifat
Sifat-Sifat materi merupakan karakteristik dari
materi dan diklasifikasikan baik secara kimia atau
fisika. Pada bagian ini kita akan mempelajari arti
dari pada sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia, dan
bagaimana
sifat
tersebut
digunakan
untuk
mengkarakteristikan materi.
Zat dan Sifat Fisik
Ada tiga keadaan Zat: keadaan gas, keadaan cair,
dan keadaan padat.
Gambar 1.2
Tiga keadaan zat yang diperlihatkan oleh air: (a) padat, sebagai es; (b) cair, sebagai air di lautan; (c)
Zat dan Sifat Kimia
Sifat kimia
memberikan hasil perubahan dalam
komposisi dan dapat diamati hanya melalui reaksi
kimia. Suatu
reaksi kimia
merupakan suatu proses
penyusunan ulang, penggantian, atau penambahan
atom untuk menghasilkan senyawa baru. Contoh,
proses photosynthesis dapat diperlihatkan sbb:
Contoh 1.1
Mengidentifikasi Sifat
Tentukan proses yang terjadi pada telur yang
digoreng merupakan sebagai perubahan fisika atau
kimia ?
Pertanyaan 1.1
Jelaskan untuk salah satu dari sifat kimia atau sifat fisika:
a. warna
d. bau
b. dapat terbakar
e. rasa
c. kesadahan
Pertanyaan 1.2
Tentukan apakah perubahan berikut ini merupakan
perubahan fisika atau kimia:
a. Air mendidih menjadi uap
Sifat Intensif dan Ekstensif
Suatu sifat
intensif
merupakan suatu sifat dari
materi yang tidak bergantung pada kuantitas suatu
senyawa. Rapat jenis dan rapat jenis spesifik
merupakan sifat intensif. Sebagai contoh rapat
jenis satu tetes air sama dengan rapat jenis satu
liter air.
Suatu sifat
ekstensif
bergantung pada kuantitas
senyawa. Massa merupakan sifat ekstensif.
Sangat jelas bahwa satu gram perak dengan satu
kg perak; kuantitas dan nilainya berbeda
CONTOH 1.2
Membedakan antara sifat Intensif dan Ekstensif
Gambar 1.4
Classification of matter. All matter is either a pure substance or a mixture of pure substances. Pure substances are either
elements or compounds, and mixtures may be either homogeneous (uniform composition) or heterogeneous
(nonuniform composition).
Gambar 1.5
Schematic representation of some classes of matter. A pure substance (a) consists of a single component. A homogeneous mixture (b) has a uniform distribution of components. A heterogeneous mixture (c) has a nonuniform distribution of components.
CONTOH 1.3
Pengelompokan Materi/Zat
