Kimia Ke-1 Sejarah Dan Cakupan v.2

Pengantar Keilmuan MIPA: KIMIA

Kimia Pertemuan I: n Sejarah Sains dan Kimia n Cakupan Kimia

Dari Pra-Sains ke Sains Modern n  Peradaban Yunani: ... n  Peradaban Mesopotamia: ... n  Peradaban Romawi n  Peradaban Arab/Islam: ... n  Renaissance: ... n  Percepatan peradaban Barat karena

percepatan pertumbuhan sains.

Metode Ilmiah

Pengamatan, Percobaan

Pola keteraturan,

Hukum

Teori

Peramalan, Hipotesis

berpikir induktif

abstraksi deduksi

desain

Perkembangan Sains

n  Berpikir induktif: n  Hukum Lavoisier, hukum Newton, dll.

n  Abstraksi: n  Teori atom Rutherford, teori Planck, dll.

n  Berpikir deduktif: n  Teori relativitas, sifat-sifat material dari teori

kuantum, dll. n  Desain percobaan:

n  Hukum Dalton, dll.

Revolusi Sains & Komputer

n  Revolusi di paruh pertama abad ke-20 n  Dirac: “Akhirnya, kita ..” n  Revolusi di paruh kedua abad ke-20 n  Abad ke-21? n  Discovery and application n  Discovery vs. Innovation

Kelahiran Kimia Sebagai Sains n  Kimia Pra-Sains: Teori Atom Demokritos .. n  Lavoisier: sisi eksperimen n  Dalton: sisi teori n  Keduanya dianggap mengawali Kimia

Modern yang berbasis metode ilmiah n  Bagaimana teori Dalton menjelaskan hukum-

hukum Lavoisier dan Proust? n  Bagaimana teori Dalton melahirkan hukum

Dalton?

Beberapa Tonggak Sejarah Kimia n  Lavoisier (1777) dan Dalton (1805): percobaan

awal dan penjelasan awal n  Mendeleev (1869): keragaman dan keteraturan n  Arrhenius (1889): pengaruh suhu terhadap laju n  Niels Bohr (1913): penjelasan spektrum atom H n  Schrodinger (1922): dasar teori atom modern n  Le Chatelier (...): kesetimbangan n  Bronsted, Lowry, Arrhenius, Lewis: … n  Lewis, Markovnikov, dll Tahun-tahun di atas tentunya bukan untuk dihafalkan, tapi untuk memberi konteks

perkembangan Kimia.

Penggolongan Kimia

n  Coba anda sebutkan bidang-bidang Kimia dan jelaskan aspek-aspek yang dipelajari dalam setiap bidang tersebut!

n  Apa yang melandasi penggolongan bidang-bidang tersebut?

n  Sebutkan pula bidang-bidang “irisan” dari berbagai bidang tersebut!

Berdasarkan Obyek Kajian

Organic Chemistry

Inorganic Chemistry

Biochemistry

Berdasarkan Landasan Keilmuan

Structure Dynamics

Energetics Chemistry is ..

Berdasarkan Metodologi Dominan

Experimental Chemistry

Theoretical Chemistry

Computational Chemistry

Berdasarkan Tools

What? How much?

How to separate?

♥2000 MA

M

Perhatikan Definisi Kimia n  Kimia adalah ilmu yang mempelajari

materi, strukturnya, sifat-sifatnya, perubahannya dan energi yang menyertai perubahan tsb. Berdasarkan Obyek Kajian

Organic Chemistry

Inorganic Chemistry

Biochemistry

Berdasarkan Landasan Keilmuan

Structure Dynamics

Energetics Chemistry is ..

Beberapa perubahan dalam perkem-bangan Kimia (atau sains secara umum): n  Jarak waktu antara penemuan dan

penerapan semakin kecil n  Batas-batas antara sains dan teknologi/

rekayasa (engineering) semakin baur n  Batas-batas antar bidang-bidang kimia

semakin baur, semakin tidak jelas n  Munculnya “super-science” yaitu bidang-

bidang multidisiplin

Spektrum Kompetensi Kimia

Wawasan Lingkup Kimia

n  Lingkup kompetensi Kimia harus dipilih dengan salah satu pertimbangan: Pembelajar Kimia menjadi kompeten dalam memahami alam lingkungan sekitarnya.

Di halaman berikut: Tema-tema besar yang selayaknya difahami oleh seorang yang telah

belajar Kimia

(1) Peran Partikel Kecil

n  Sifat-sifat makroskopik sesuatu ditentukan oleh sifat dan perilaku partikel-partikel kecil penyusunnya. n  Mengapa keramik mudah pecah? n  Mengapa karet bersifat elastis? n  Mengapa besi mudah ditempa? n  Mengapa plastik bersifat lentur? n  Mengapa intan dan grafit keras?

(2) Elektron Penentu Perilaku

n  Sifat dan perilaku partikel kecil ini terutama ditentukan oleh susunan elektron di permukaannya. Interaksi antar partikel juga ditentukan olehnya. n Mengapa ikatan antara hidrogen dengan berbagai

atom berbeda-beda? H2O, HF, NH3, CH4, PH5, BH3, NaH, MgH2.

n Mengapa pada suhu kamar, air cair, H2S gas, CH4 gas, besi padat, CO2 gas, garam padat, intan padat, Cl2 gas, alkohol cair?

(3) Keberulangan Sifat yang Teratur n Terdapat pola-pola keteraturan yang berulang

(periodik) pada sifat dan perilaku alam ini. n Bagaimana pola keteraturan dari energi yang

diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom? n Bagaimana pola keteraturan jari-jari atom?

Mengapa demikian? n Bagaimana pola keteraturan titik leleh logam

golongan 1? n Bagaimana pola keteraturan titik didih halogen: F2,

Cl2, Br2, I2, At2?

(4) Prinsip-Prinsip Kekekalan n  Alam selalu berubah. Walaupun demikian, terdapat

prinsip-prinsip kekekalan yang melekat dalam berbagai perubahan. n  Apakah reaksi kimia bisa menyebabkan pengurangan

massa zat? n  Bagaimana perubahan energi yang terjadi ketika benda

dijatuhkan? n  Bagaimana ketika benda itu telah mencapai lantai? n  Adakah prinsip kekekalan dalam teori relativitas dari

Einstein? n  Mengapa udara terasa panas menjelang hujan? n  Bagaimana menjelaskan energi kekal pada reaksi kimia?

(5) Keadaan dengan Energi (Potensial) Terendah

n  Perubahan sering kali menuju keadaan dengan energi potensial atau energi kimia terendah. n Mengapa benda jatuh ke bawah? n Mengapa kompor gas kadang meledak? n Mengapa terjadi longsor? n Mengapa bensin mudah terbakar? n Mengapa air berosmosis ke larutan yang lebih

pekat? n Apa kaitannya dengan energi kimia?

(6) Alam Cenderung Menuju Ketakteraturan

n  Perubahan di alam ini cenderung menuju ketakteraturan. n  Manakah yang lebih teratur: es atau air, air atau

gas, besi panas atau besi dingin, uranium sebelum atau sesudah meluruh, N2+3H2 atau 2NH3?

n  Apa yang Anda ketahui tentang entropi? n  Ketika besi panas dicelupkan ke air, apakah

kalor bisa berpindah dari air ke besi panas?

(7) Penghambat Perubahan

n  Ada yang mencegah agar alam ini tidak “ambruk” segera menuju ketakteraturan. n  Jika alam ini cenderung menuju ketak-teraturan, mengapa

manusia tidak segera “meledak” saja? n  Mengapa kita sempat melihat berbagai keindahan seperti

gemericik air sungai mengalir, bunga mekar perlahan, matahari mengirimkan kehangatan dari timur di pagi hari.

n  Mengapa bom meledak cepat dan besi berkarat lambat?