Apa itu kimia? prinsip, cabang, penerapan

Kami menjelaskan apa itu kimia, sejarahnya, cabang dan aplikasinya. Juga, prinsip-prinsip kimia modern dan hubungannya dengan fisika.

Apa itu kimia?

Kimia adalah studi terkait komposisi, struktur dan sifat-sifat materi, termasuk hubungannya dengan energi dan juga perubahan-perubahan yang dapat terjadi di dalamnya melalui apa yang disebut reaksi. Ini adalah ilmu yang mempelajari zat dan partikel yang menyusunnya, serta berbagai dinamika yang dapat terjadi di antara mereka.

Kimia merupakan salah satu ilmu pengetahuan kontemporer yang hebat, yang kemunculannya merevolusi dunia selamanya. Ilmu ini telah menawarkan penjelasan yang fungsional dan dapat diuji untuk perilaku kompleks bahan yang diketahui, yang mampu menjelaskan kelanggengan dan perubahannya.

Di sisi lain, pengetahuan kimia hadir dalam kehidupan sehari-hari, sejauh kita menggunakan zat alami dan membuat yang buatan. Proses seperti memasak, fermentasi, metalurgi, pembuatan bahan cerdas, dan bahkan banyak proses yang terjadi di tubuh kita, dapat dijelaskan melalui perspektif kimia (atau biokimia).

Di sisi lain, domain kimia memungkinkan munculnya industri: transformasi bahan atas kehendak manusia untuk menciptakan objek yang berguna (atau bahan yang diperlukan untuk membuatnya). Dalam pengertian ini, ini adalah salah satu ilmu yang memiliki dampak terbesar di dunia dan dalam sejarah umat manusia.

Sejarah kimia

Dalam arti sempit, sejarah kimia dimulai pada masa prasejarah ketika manusia mulai tertarik pada bahan, manufaktur, memasak, dan membuat kue. Kaitannya dengan kemajuan teknologi umat manusia tidak perlu dipertanyakan lagi.

Kata kimia berasal dari bahasa Latin ars chimia (“seni alkimia”), pada gilirannya berasal dari istilah Arab alkimia, yang dinamai sekitar tahun 330 untuk praktik pseudoscientific para pencari batu filsuf, yang dengannya mereka dapat mengubah timah dan logam lainnya menjadi emas, untuk memberikan keabadian atau kemahatahuan.

Alkemis pertama adalah ilmuwan Islam yang, ketika Barat tenggelam dalam fanatisme agama Kristen, mengembangkan kebijaksanaan elemen dan material, dipahami sebagai sekumpulan tubuh dan roh yang menggunakan teknik yang benar dapat dimanipulasi atau diubah.

Karakter misterius ini dulu disebut “ahli kimia” (dari alkimia). Namun, dari tahun 1661, dengan diterbitkannya “Skeptic Chemist” oleh ilmuwan Irlandia Robert Boyle (1627-1691), istilah tersebut menjadi kurang esoteris (spiritual) maknanya dan lebih terkait dengan sains.

Di sisi lain, definisi kimia sangat bervariasi dari waktu ke waktu. Khususnya karena bidangnya telah tumbuh dan berkembang pesat, mengundurkan diri dari disiplin ini.

Sekitar tahun 1662, ilmuwan Swiss Christopher Glaser (1615-1670) mendefinisikan kimia sebagai seni ilmiah untuk melarutkan benda-benda yang berbeda, karena pada tahun 1730 Georg Stahl dari Jerman (1659-1734) menyebutnya sebagai seni memahami dinamika campuran..

Baru pada tahun 1837 ahli kimia Prancis Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) mendefinisikannya sebagai ilmu yang berhubungan dengan gaya antarmolekul. Sebaliknya, hari ini kita memahaminya sebagai studi tentang materi dan perubahannya, mengikuti definisi ahli kimia Hong Kong terkenal Raymond Chang (1939-2017).

Namun, kimia sebagai ilmu muncul pada abad ke-18, ketika eksperimen ilmiah pertama yang dapat diverifikasi dengan materi terjadi di Eropa modern, terutama setelah postulat Teori Atom tahun 1983 oleh John Dalton.

Sejak itu, kimia telah memicu banyak penemuan dan revolusi. Selain itu, ia memiliki dampak signifikan pada sains dan disiplin ilmu serupa, seperti biologi, fisika, dan teknik.

Organisasi Perserikatan Bangsa-Bangsa menyatakan bahwa 2011 akan menjadi Tahun Kimia Internasional, sebagai pengakuan atas lintasan ilmiah yang sangat besar yang dilalui dan dampak tak terbantahkan yang dimiliki disiplin ini terhadap kehidupan kita.

Cabang-cabang kimia

Kimia terdiri dari banyak cabang, karena bidang studinya dekat dengan berbagai ilmu dan disiplin ilmu. Diantara cabang-cabang tersebut adalah:

  • Kimia anorganik. Didedikasikan untuk mempelajari materi yang sebagian besar tidak menyusun makhluk hidup atau substansinya, tetapi merupakan tipikal bentuk materi tak bernyawa. Ini berbeda dari kimia organik karena tidak fokus pada elemen tertentu (seperti kimia organik pada karbon).
  • Kimia organik. Juga disebut kimia kehidupan, itu adalah cabang kimia yang berfokus pada senyawa yang berputar di sekitar karbon dan hidrogen, dan yang sebagian besar memungkinkan komposisi kehidupan.
  • Biokimia. Mengambil langkah menuju biologi, biokimia adalah kimia tubuh makhluk hidup, tertarik pada proses energi yang membuat mereka tetap hidup, pada reaksi yang terjadi secara teratur dalam sel mereka, dan bidang pengetahuan lain yang memungkinkan kita untuk mempelajarinya. memahami bagaimana tubuh kita dibuat secara fisik.
  • Fisikokimia. Juga disebut kimia fisik, ia mempelajari dasar-dasar fisik yang menopang semua jenis proses kimia, terutama yang berkaitan dengan energi, seperti bidang elektrokimia, termodinamika kimia dan sektor fisika lainnya (atau kimia, seperti yang terlihat ).
  • Kimia industri. Juga disebut kimia terapan, dibutuhkan pengetahuan teoritis kimia dan menerapkannya untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Ini berjalan seiring dengan teknik kimia karena tertarik pada produksi ekonomi reagen kimia, bahan baru dan, saat ini, dalam cara melakukan kegiatan industri tanpa mempengaruhi lingkungan.
  • Kimia Analisis. Tujuan utamanya adalah untuk mendeteksi dan mengukur unsur-unsur kimia yang ada dalam zat tertentu, yaitu, untuk menemukan metode dan cara untuk memeriksa terbuat dari apa dan berapa persentasenya.
  • Astrokimia. Dia menjauh dari dunia sehari-hari untuk tertarik pada bintang-bintang dan komposisinya, berjalan seiring dengan astrofisika. Ini adalah salah satu cabang yang paling khusus dari ilmu yang luas ini.

Pentingnya kimia

Kimia hadir di sebagian besar proses industri, serta dalam aspek kehidupan kita sehari-hari. Berkat itu, kami telah mengembangkan bahan kompleks yang disesuaikan dengan berbagai kebutuhan kami sepanjang sejarah.

Dari paduan logam, hingga senyawa farmakologis atau bahan bakar untuk menggerakkan alat transportasi kita, pengetahuan tentang reaksi kimia sangat penting. Faktanya, berkat chemistry, kita telah mengubah dunia di sekitar kita, menjadi lebih baik dan lebih buruk.

Di sisi lain, kimia mungkin akan memberi kita pengetahuan untuk mengubah kerusakan yang terjadi pada ekosistem sepanjang sejarah kita.

Penerapan Kimia

Kimia adalah salah satu bidang pengetahuan manusia yang memiliki aplikasi terbesar di banyak bidang kehidupan. Beberapa dari mereka adalah:

  • Memperoleh energi. Berkat manipulasi zat kimia seperti bahan bakar dan hidrokarbon, atau bahkan manipulasi inti atom unsur-unsur berat, dimungkinkan untuk menghasilkan energi panas yang pada gilirannya berfungsi untuk menghasilkan energi listrik. Inilah yang terjadi di pembangkit listrik termoelektrik atau termonuklir.
  • Pembuatan bahan canggih. Berkat kimia, saat ini ada serat sintetis, bahan cerdas, dan elemen lain yang memungkinkan pembuatan jenis pakaian baru, alat yang lebih baik, dan aplikasi baru untuk meningkatkan kehidupan manusia.
  • Farmakologi. Bergandengan tangan dengan biokimia dan kedokteran, kimia memungkinkan kombinasi senyawa untuk menghasilkan obat-obatan dan perawatan yang memperpanjang umur manusia dan juga meningkatkan kualitasnya.
  • Perbaikan pertanian. Melalui pemahaman kimia tanah, hari ini kita dapat memproduksi zat aditif, pupuk, dan zat lain yang penggunaan yang benar mengubah tanah yang buruk menjadi tanah yang ideal untuk ditanami, memungkinkan kita memerangi kelaparan dan kemiskinan.
  • Sanitasi dan dekontaminasi. Dengan memahami sifat zat astringen, degreaser, dan jenis tindakan lokal lainnya, kami dapat memproduksi disinfektan dan pembersih untuk menjalani hidup yang lebih sehat, dan juga menyediakan obat untuk kerusakan ekologis yang disebabkan oleh industri kami sendiri terhadap ekosistem.

Prinsip kimia modern

Kimia modern diatur oleh apa yang disebut prinsip kuantum, hasil dari teori atom yang menganggap materi dari berbagai tingkat kompleksitas, seperti:

  • Materi. Segala sesuatu yang memiliki massa, volume, dan terdiri dari partikel. Itu dapat terdiri dari zat murni atau campuran.
  • Senyawa kimia. Zat kimia terdiri dari lebih dari satu unsur kimia atau jenis atom, yang tidak berarti bahwa mereka adalah campuran, melainkan bahwa mereka adalah zat yang kerangka partikelnya mengulangi kombinasi dari unsur-unsur yang berbeda yang sama.
  • Molekul. Penyatuan dua atau lebih atom, dalam unit minimum yang diberkahi dengan fungsi dan sifat unik, hasil dari karakteristik, lokasi, dan kelimpahan elemen yang menyusunnya. Senyawa kimia dapat direduksi menjadi molekul minimumnya, tetapi jika ini “dipecahkan”, tidak akan ada lagi senyawa dan kita hanya akan memiliki atom, yaitu, potongan minimum yang menyusunnya.
  • Atom. Partikel yang minimal dan tidak terlihat, diberkahi dengan berat, volume, stabilitas dan muatan listrik, adalah batu bata yang digunakan untuk membuat materi. Ada jumlah atom yang terbatas, masing-masing jenis sesuai dengan unsur kimia yang dimaksud dalam Tabel Periodik Unsur.
  • Partikel sub atom. Partikel yang menyusun atom dan memberikan sifat-sifatnya. Tiga jenis diketahui: elektron (bermuatan negatif), neutron (tidak bermuatan), dan proton (bermuatan positif). Yang pertama mengorbit inti atom seperti awan, sedangkan dua yang terakhir membentuk inti itu sendiri, dan pada gilirannya terdiri dari subpartikel yang lebih kecil dan singkat, yang disebut quark.

Kimia dan fisika

Kimia dan fisika adalah dua disiplin ilmu, tetapi mereka melihat kenyataan dari sudut pandang yang berbeda. Kimia adalah ilmu tentang materi, reaksi, dan komposisinya. Sebaliknya, fisika adalah ilmu tentang kekuatan yang mengatur dunia nyata dan yang sangat menentukan keadaan (bukan komposisi) materi.

Perbedaan perspektif kimia dan fisika ini dapat dipahami jika kita memikirkan keadaan materi: air terdiri dari dua unsur kimia yang membentuk molekulnya: hidrogen dan oksigen (H2O). Ini akan terus terjadi ketika air dalam keadaan cair, ketika membeku menjadi padat, dan ketika mendidih menjadi uap.

Di setiap keadaan fisiknya, zat tersebut memiliki tingkat energi internal yang sangat berbeda sebagai akibat dari getaran partikelnya dengan cara yang berbeda. Ada perubahan fisika, tetapi bukan perubahan kimia, karena seperti pada contoh air, es, dan uap masih memiliki unsur kimia yang sama.

Di sisi lain, dengan mempromosikan reaksi kimia air dengan logam, oksida diperoleh, yaitu, komposisi kimia dari kedua zat berubah dan yang baru diperoleh (oksida logam), tanpa air berhenti menjadi cair dan besi meninggalkan menjadi padat, yaitu, tanpa mengubah keadaan fisik materi.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com