Ilmu kimia berawal dari sini nie....(Sejarah Kimia)

Sejarah kimia dimulai lebih dari 4000 tahun yang lalu dimana bangsa Mesir mengawali
dengan the art of synthetic "wet" chemistry. 1000 tahun SM, masyarakat purba telah
menggunakan tehnologi yang akan menjadi dasar terbentuknya berbagai macam
cabang ilmu kimia. Ekstrasi logam dari bijihnya, membuat keramik dan kaca, fermentasi
bir dan anggur, membuat pewarna untuk kosmetik dan lukisan, mengekstraksi bahan
kimia dari tumbuhan untuk obat-obatan dan parfum, membuat keju, pewarna, pakaian,
membuat paduan logam seperti perunggu.

Mereka tidak berusaha untuk memahami hakikat dan sifat materi yang mereka gunakan
serta perubahannya, sehingga pada zaman tersebut ilmu kimia belum lahir. Tetapi
dengan percobaan dan catatan hasilnya merupakan sebuah langkah menuju ilmu
pengetahuan.

Para ahli filsafat Yunani purba sudah mempunyai pemikiran bahwa materi tersusun daripartikel-partikel yang jauh lebih kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi (atomos). Namunkonsep tersebut hanyalah pemikiran yang tidak ditunjang oleh eksperimen, sehingga belum pantas disebut sebagai teori kimia.

Ilmu kimia sebagai ilmu yang melibatkan kegiatan ilmiah dilahirkan oleh para ilmuwan
muslim bangsa Arab dan Persia pada abad ke-8. Salah seorang bapak ilmu kimia yang
terkemuka adalah Jabir ibn Hayyan (700-778), yang lebih dikenal di Eropa dengan
nama Latinnya, Geber. Ilmu yang bari itu diberi nama al-kimiya (bahasa Arab yang
berarti “perubahan materi”). Dari kata al-kimiya inilah segala bangsa di muka bumi ini
meminjam istilah: alchemi (Latin), chemistry (Inggris), chimie (Perancis), chemie
(Jerman), chimica (Italia) dan kimia (Indonesia).

Sejarah kimia dapat dianggap dimulai dengan pembedaan kimia dengan alkimia oleh
Robert Boyle (1627–1691) melalui karyanya The Sceptical Chymist (1661). Baik alkimia
maupun kimia mempelajari sifat materi dan perubahan-perubahannya tapi, kebalikan
dengan alkimiawan, kimiawan menerapkan metode ilmiah.

Pada tahun 1789 terjadilah dua jenis revolusi besar di Perancis yang mempunyai
dampak bagi perkembangan sejarah dunia. Pertama, revolusi di bidang politik tatkala
penjara Bastille diserbu rakyat dan hal ini mengawali tumbuhnya demokrasi di Eropa.
Kedua, revolusi di bidang ilmu tatkala Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)
menerbitkan bukunya, Traite Elementaire de Chimie, hal ini mengawali tumbuhnya
kimia modern. Dalam bukunya Lavoisier mengembangkan hukum kekekalan massa.
Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya
dengan diciptakannya tabel periodik unsur kimia oleh Dmitri Mendeleyev pada tahun
1869.

Literatur:
1) Anshory Irfan. 1988. Mudah Memahami Kimia SMA 1A. Armico. Bandung
2) Wikipedia

TABEL SPU yang interaktif...

(sumber:http://i71.photobucket.com/albums/i155/eafalbum/PeriodicTable.jpg)

IKATAN KIMIA

Pada bab ini kita akan belajar tentang ikatan - ikatan yang yang terjadi pada senyawa kimia antara lain: ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan kovalen koordinasi, dan ikatan logam.

check it out!!

1. KONFIGURASI ELEKTRON YANG STABIL
Hampir semua atom membentuk ikatan dengan atom-atom
lain. Tetapi ada enam unsur lain yang tidak bersifat demikian, yaitu
unsur-unsur gas mulia yang terdiri dari: helium (2He), neon (10Ne),
argon (18Ar), krypton (36Kr), xenon (54Xe), dan radon (86Rn). Unsur-unsur
gas mulia hampir tidak membentuk ikatan dengan atom lain dan
karena tidak reaktifnya maka sering disebut gas inert. Gas mulia yang
paling dikenal adalah helium, neon, dan argon dengan struktur
elektron (disebut rumus titik elektron Lewis) sebagai berikut.








Gambar 1. Struktur Elektron Helium, Neon, dan Argon

Kecuali helium yang memiliki 2 elektron (duplet), semua gas
mulia memiliki 8 elektron (oktet) pada kulit terluarnya. Susunan yang
demikian menurut Kossel dan Lewis sangat stabil, sehingga atom-atom
gas mulia tidak menerima elektron ataupun melepaskan elektron
terluarnya. Hal inilah yang menyebabkan mengapa gas mulia sangat stabil.

Tabel Konfigurasi Elektron Gas Mulia















Atom-atom lain agar stabil berusaha memiliki konfigurasi elektron seperti
gas mulia. Kecenderungan ini bisa terjadi dengan membentuk ikatan kimia
antar atom yang satu dengan atom lainnya.
Cara untuk mencapai hal itu adalah:
a. Melepaskan elektron terluarnya sehingga terjadi ion positif (kation).
Misalnya, atom Na yang tidak stabil melepaskan satu elektron
valensinya menjadi ion Na+ dengan konfigurasi elektron seperti neon.

Atom 11Na (2. 8. 1) Ion 11Na+ (2.8)

Gambar 2. Perubahan Struktur Elektron Atom Na menjadi Ion Na+

b. Menerima tambahan elektron dari atom lain sehingga terjadi ion negatif (anion).
Misalnya, atom Cl yang tidak stabil menerima tambahan satu
elektron, sehingga menjadi ion Cl- dengan konfigurasi elektron seperti
argon.

Atom 17Cl (2. 8. 7) Ion 17Cl- (2. 8. 8)

Gambar 3. Perubahan Struktur Elektron Atom Cl menjadi Ion Cl-

Serah terima elektron yang terjadi dari penggabungan kedua cara di
atas disebut ikatan ion.

c. Menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama oleh atom-atom
yang berikatan.

Atom 17Cl (2. 8. 7) yang tidak stabil bisa menjadi stabil dengan
cara menggunakan bersama satu pasang elekltron dengan atom klor
yang lain sehingga terbentuk molekul fluor, F2. Dengan demikian
masing-masing atom akan memiliki konfigurasi elektron yang stabil
seperti gas mulia argon (2. 8. 8). Pembentukan molekul dengan cara
ketiga ini disebut ikatan kovalen.

Atom 17Cl Atom 17Cl Molekul Cl2

Gambar 4. Perubahan Struktur Elektron Atom Cl menjadi Molekul Cl2

2. IKATAN ION

Garam dapur yang disebut natrium klorida, NaCl merupakan
contoh yang mudah untuk memahami terjadinya ikatan ion. Disini
terjadi serah terima elektron, yaitu atom natrium melepaskan sebuah
elektron valensinya sehingga terjadi ion natrium, Na+ dan elektron ini
diterima oleh atom klor sehingga terjadi ion klorida, Cl- .
Na (2. 8. 1) ----> Na+ (2. 8) + e
Cl (2. 8. 7) + e ----> Cl- (2. 8. 8)
Selanjutnya ion klorida dan ion natrium saling tarik menarik dengan
gaya elektrostatis sehingga terjadi ikatan ion. Terbentuklah natrium
klorida, NaCl.









Gambar 5. Serah Terima Elektron Pada Pembentukan Natrium Klorida, NaCl


Secara sederhana kristal NaCl digambarkan seperti berikut.










Gambar 6. Susunan Ion dalam Kristal Natrium Klorida, NaCl

Mari kita perhatikan magnesium klorida, MgCl2. Setiap atom
logam magnesium melepaskan dua elektron pada kulit terluarnya
membentuk ion Mg2+. Dua elektron ini diserahkan kepada dua atom
non-logam klor sehingga terbentuk dua ion klorida, Cl- .
Mg (2. 8. 2) ----> Mg2+ (2. 8) + 2e
[ Cl (2. 8. 7) + e ----> Cl- (2. 8. 8) ] 2x
Ion-ion magnesium dan klorida melakukan tarik-menarik
dengan gaya elektrostatis sehingga terbentuk MgCl2. Lihat gambar 7 berikut.












Gambar 7. Ikatan Ion yang terbentuk pada Magnesium Klorida, MgCl2

Senyawa-senyawa seperti NaCl dan MgCl2 yang berupa
padatan terbentuk melalui ikatan ion disebut senyawa ionik.
Ikatan ion terjadi antara atom-atom logam dengan non-logam.
Dalam ikatan ion jumlah elektron yang dilepas logam sama dengan
jumlah elektron yang diterima oleh non-logam.
Contoh:

• Muatan Satu ion Na+ : 1 x (1+) = 1+ seimbang Satu ion Cl- : 1 x (1- ) = 1-

Jadi rumus natrium klorida adalah Na1Cl1, tetapi sering ditulis sebagai NaCl.

• Muatan Satu ion Mg2+: 1 x (2+) = 2+ seimbang Dua ion Cl- : 1 x (1- ) = 2-

Rumus magnesium klorida adalah Mg1Cl2, tetapi sering ditulis sebagai MgCl2

3. IKATAN KOVALEN

Zat-zat lain di sekitar kita berupa molekul-molekul gas, cair, dan

ada beberapa zat berupa padatan tersusun atas atom-atom yang

menggunakan ikatan kovalen. Atom-atom yang sama atau hampir

sama keelektronegatifannya cenderung membentuk ikatan kovalen

dengan menggunakan pasangan elektron bersama. Hampir semua

senyawa kovalen terbentuk dari atom-atom non-logam. Dua atom nonlogam

saling menyumbangkan elektron sehingga tersedia satu atau

lebih pasangan elektron yang dijadikan milik bersama. Senyawa yang

berikatan kovalen juga disebut senyawa kovalen.

Atom hidrogen memiliki sebuah elektron pada kulit pertamanya,

agar konfigurasi elektronnya penuh seperti gas mulia helium maka

hidrogen memerlukan satu elektron lagi (lihat gambar. 1). Gas hidrogen

yang merupakan molekul H2 terdiri dari dua atom hidrogen yang saling

menyumbangkan elektronnya sehingga masing-masing atom hidrogen

memiliki konfigurasi elektron yang stabil. Jika kita perhatikan gambar

8, elektron pada atom pertama diberi tanda titik kecil dan atom lainnya

dengan titik besar. Elektron yang membentuk ikatan kovalen

ditandai oleh garis penghubung ( __ ).

Gambar 3. Ikatan Kovalen antara Dua Atom Hidrogen

Air mengandung molekul H2O. Atom oksigen yang mempunyai 6

elektron valensi membutuhkan 2 elektron lagi agar seperti gas mulia.

Kedua elektron itu diperoleh dari dua atom hidrogen. Jadi atom

oksigen dapat membentuk dua ikatan kovalen dalam molekul H2O.

Gambar 4. Dua ikatan kovalen dalam molekul air.

Pembentukan molekul metana, CH4 dapat kita ikuti pada

gambar 5. Atom karbon dengan konfigurasi elektron 2. 4 memerlukan

4 elektron tambahan agar seperti gas mulia neon, sehingga karbon

membentuk 4 ikatan kovalen.

Gambar 5. Metana yang memiliki Empat Ikatan Kovalen

Beberapa atom dapat membentuk ikatan rangkap. Pada ikatan kovalen

tunggal mengandung dua elektron, ikatan kovalen rangkap dua

mengandung empat elektron, sedang dalam ikatan rangkap tiga

terdapat enam elektron. Pada molekul karbon dioksida, CO2 terdapat

dua buah ikatan rangkap dua. Ketiga atomnya sekarang masing-masing

memiliki 8 elektron terluar. Sedang pada molekul nitrogen, N2

setiap atomnya menyumbangkan 3 elektron untuk digunakan bersama-sama

sehingga setiap atom N memiliki elektron valensi 8.

Molekul CO2 Molekul N2

Gambar 6 . Ikatan rangkap dua pada CO2

Gambar 7. Ikatan rangkap tiga pada N2

3. IKATAN KOVALEN KOORDINASI

Tidak semua ikatan kovalen yang terjadi, elektron-elektronnya

diperoleh dari sumbangan atom-atom yang membentuk ikatan.

Beberapa molekul ada yang pasangan elektronnya berasal dari salah

satu atom saja, sedang atom lainnya menggunakan pasangan elektron

itu untuk berikatan. Molekul NH3 mempunyai satu pasang elektron

yang belum digunakan bersama, sedang ion H+ dapat menerima satu

pasang elektron untuk menjadi lebih stabil karena mempunyai

konfigurasi elektron helium. Oleh karena itu pasangan elektron

tersebut dapat digunakan bersama oleh molekul NH3 dan ion H+

sehingga terbentuk ion amonium, NH4+. Ikatan antara NH3 dengan ion

H+ ini juga merupakan ikatan kovalen yang diberi nama ikatan

kovalen koordinasi. Adanya ikatan kovalen koordinasi ditandai

dengan anak panah -->.

SYARAT PEMBENTUKAN IKATAN KOVALEN KOORDINASI:

1. Atom yang satu memiliki pasangan elektron bebas

2. Atom lainnya memiliki orbital kosong

Sebagai contoh, atom N pada molekul amonia, NH3, Molekul NH3 dapat mengikat ion H+ melalui ikatan kovalen koordinasi, sehingga menghasilkan ion amonium, NH4+.

Gambar 8. Pembentukan Ikatan Kovalen Koordinasi pada Ion Amonium, NH4.

Dalam ion NH4+ terkandung empat buah ikatan, yaitu tiga ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinasi.

4. IKATAN LOGAM

Menurut Teori Awan Elektron yang dijelaskan oleh Drude dan Lorentz pada awal ke 20 , di dalam krisatal setiap logam, setiap atom melepaskan electron valensinya sehingga terbentuk awan electron dan kation, yaitu kumpulan inti atom yang bermuatan positif dan tersusun rapat dalam awan elektron tersebut.Elektron valensi tidak terikat pada salah satu ion logam atau pasangan ion logam melainkan terdelokalisasi terhadap semua ion logam. Oleh karena itu, electron valensi tersebut bebas bergerak ke seluruh bagian Kristal logam, sama halnya dengan molekul – molekul gas yang dapat bergerak bebas dalam ruangan tertentu.
Jadi, menurut teori awan elektron tersebut, ristal logam terdiri atas kumpulan ion logam yang bermuatan positif dalam lautan elektron yang mudah bergerak. Ikatan logam terdapat antara ion logam positif dan elektron yang mudah bergerak tersebut. (lihat gambar)
Teori inilah yang dapat menjelaskan berbagai sifat fisika yang terdapat pada logam seperti sifat mengkilap, dapat menghantarkan listrik dan panas, ditempa, dibengkokkan, dan ditarik.

1. Sifat Mengkilap
Mengapa logam mengkilap ? Bila cahaya tampak jatuh pada permukaan logam, sebagian electron valensi yang mudah bergerak tersebut tereksitasi (electron berpindah dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energy yang lebih tinggi). Ketika electron tereksitasi tersebut kembali pada keadaan dasarnya, maka energy cahaya dengan panjang gelombang tertentu ( di daerah cahaya tampak) akan dipancarkan kembali. Peristiwa ini dapat menimbulkan sifat kilap yang khas pada logam.

2. Daya Hantar Listrik
Mengapa logam dapat menghantarkan listrik? Daya hantar listrik pada logam disebabkan adanya electron valensi yang mdah bergerak. Elektron – electron itu bebas bergerak dalam medan listrik yang ditimbulkan sumber arus sehingga lisrik dapat mengalir dalam logam.

3. Daya Hantar Panas
Sama dengan daya hantar listrik, daya hantar panas juga disebabkan adanya electron yang dapat bergerak bebas. Jika bagian tertentu dari logam dipanaskan, maka electron pada bagian logam itu menerima sejumlah energy sehingga energi kinetiknya bertambah dan gerakannya makin cepat. Elektron – elektron yang bergerak dengan cepat tersebut menyerahkan sebagian energi kinetiknya kepada elektron lain sehingga seluruh bagia logam menjadi panas dan suhunya menjadi naik.
4. Dapat Ditempa, Dibengkokkan dan Ditarik.
Ikatan dalam kisi Kristal logam tidak kaku seperti Kristal senyawa kovalen, sebab dalam kisi Kristal logam tidak terdapat ikatan terdelokalisasi. Karena daya tarik setiap ion logam bermuatan positif terhadap electron valensi sama besarnya, maka suatu lapisan ion logam bermuatan positif dalam kisi Kristal mudah bergeser.Jadi sebah ikatan logam putus, maka akan segera terbentuk ikatan logam yang baru. Oleh karena itu, logam dapat ditempa menjadi lempeng yang sangat tipis, dapat ditarik menjadi kawat yang halus atau dibengkokkan.