Rangkuman Bab 1 Kimia

A. Hakikat Ilmu Kimia

Ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur, sifat dan perubahan materi, serta energy yangmenyertai perubahan tersebut. Dan arti kimia itu sendiri adalah ilmu yang mencari jawaban atas pertanyaan apa, mengapa, dan bagaimana gejala-gejala alam yang berkaitan dengan komposisi, struktur dan sifat, dan perubahan susunan atau sifat zat serta perubahan energy yang terjadi pada waktu zat mengalami perubahan.

Pengertian komposisi, dan struktur zat komposisi adalah bahan penyusun suatu zat dan perbandingan bahan tersebut. Struktur zat adalah bagaimana tersusunnya bahan tersebut membentuk rangka. Komposisi dan struktur zat berhubungan erat dengan sifat zat. Komposisi dan strutur tertentu akan menghasilkan sifat tertentu. Jika komposisi dan struktur dua zat berbeda, sifat kedua zat itu pun berbeda. Dengan mengetahui komposisi dan struktur zat akan dapat diramalkan sifat zat itu. Sebaliknya, dengan mengetahui sifat zat dapat diramalkan komposisi dan strukturnya.

Dengan proses kimia, suatu zat dapat diubah dengan komposisi, struktur, serta sifatnya sehingga dihasilkan zat baru yang susunan dan sifatnya berbeda dengan zat semula, misalnya:

-         Dari gas alam dan udara diubah susunan dan sifatnya menjadi urea yang berbentuk butir-butir yang digunakan untuk memupuk tumbuhan,

-         Batu bara berubah menjadipoliester (tekstil).

Jadi, hakikat ilmu kimia adalah bahwa benda itubisamengalami perubahan bentuk, maupun susunan partikelnya menjadi bentuk yang lain sehinggaterjadi perubahan letak susunan, ini memengaruhi sifat-sifat yang berbeda dengan wujud semula.

B. Karakteristik Ilmu Kimia

Karakteristik dapat diartikan sebagai sifat yang khas, yang melekat pada suatu objek.Sedangkan karakter adalah sifat yang menjadi ciri untuk mengidentifikasi sebuah objek. Karakteristik ilmu kimia antara lain sebagai berikut:

1. Ilmu Kimia Bersifat Abstrak

Kimia bersifat abstrak secara nyata dapat dilihat dari adanya pengertian atom, molekul, dan ion yang merupakan materi dasar yang tidak nampak. Pusat kegiatan kimia merupakan partikel-partikel yang bersifat renik. Meskipun demikian abstrak bukan berarti tidak ada, karena partikel-partikel tersebut memang ada dan menjadi penentu semua reaksi kimia.

      2. Ilmu Kimia Merupakan Penyederhanaan dari yang sebenarnya

Kebanyakan objek di dunia ini merupakan campuran zat-zat kimia yang kompleks dan rumit.Agar kekompleksan tersebut mudah dipelajari, maka pelajaran kimia dimulai dari gambaran yang disederhanakan, misalnya zat-zat dianggap murni atau hanya mengandung dua atau tiga zat saja.

      3. Ilmu Kimia Berkembang dengan Cepat

Ruang lingkup kimia sangat luas meliputi pembahasan tentang materi, wujud, sifat dan perubahan materi serta energi.Luasnya ruang lingkup kimia tersebut memungkinkan kimia berkembang sangat pesat dihampir semua bidang kehidupan.Banyak produk baru yang sangat membantu kebutuhan hidup manusia merupakan hasil penerapa ilmu kimia. Misalnya penggunaan polimer sebagai pengganti bahan baku dari logam hingga perkembangan dalam bidang makanan. Semakin banyak makanan olahan dalam kemasan sampai dengan ditemukannya pengawet.

      4. Ilmu Kimia Meliputi Konsep-konsep dan Aturan-aturan Kimia

Memecahkan soal-soal yang terdiri dari angka-angka (soal numerik) merupakan bagian yang penting dalam mempelajari kimia.Selain itu dalam kimia juga mempelajari deskripsi seperti fakta-fakta kimia, aturan-aturan kimia, peristilah kimia, dan lain-lain.

C. Metode Ilmiah  

Metode ilmiah adalah proses keilmuan untuk memperoleh pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti fisis. Ilmuwan melakukan pengamatan serta membentuk hipotesis dalam usahanya untuk menjelaskan fenomena alam. Prediksi yang dibuat berdasarkan hipotesis tersebut diuji dengan melakukan eksperimen. Jika suatu hipotesis lolos uji berkali-kali, hipotesis tersebut dapat menjadi suatu teori ilmiah.

Unsur utama metode ilmiah adalah pengulangan empat langkah berikut:

1.    Karakterisasi (pengamatan dan pengukuran)

2. Hipotesis (penjelasan teoretis yang merupakan dugaan atas hasil pengamatan dan pengukuran)

3.    Prediksi (deduksi logis dari hipotesis)

4.    Eksperimen (pengujian atas semua hal di atas)

Karakteristik Metode Ilmiah

Metode ilmiah bergantung pada karakterisasi yang cermat atas subjek investigasi. Dalam proses karakterisasi, ilmuwan mengidentifikasi sifat-sifat utama yang relevan yang dimiliki oleh subjek yang diteliti. Selain itu, proses ini juga dapat melibatkan proses penentuan (definisi) dan pengamatan-pengamatan yang dimaksud seringkali memerlukan pengukuran dan perhitungan yang cermat. Proses pengukuran dapat dilakukan terhadap objek yang tidak dapat diakses atau dimanipulasi seperti bintang atau populasi manusia. Hasil pengukuran secara ilmiah biasanya ditabulasikan dalam table. Digambarkan dalam bentuk grafik atau dipetakan dan diproses dengan penghitungan statistika seperti korelasi dan regresi.

Umumnya terdapat empat karakteristik penelitian ilmiah :

1.       Sistematik. Berarti suatu penelitian harus disusun dan dilaksanakan secara berurutan sesuai pola dan kaidah yang benar, dari yang mudah dan sederhana sampai yang kompleks.

2.       Logis. Suatu penelitian dikatakan benar bila dapat diterima akal dan berdasarkan fakta empirik. Pencarian kebenaran harus berlangsung menurut prosedur atau kaidah bekerjanya akal yaitu logika. Prosedur penalaran yang dipakai bias dengan prosedur induktif yaitu cara berpikir untuk menarik kesimpulan umum dari berbagai kasus individual (khusus), atau prosedur deduktif yaitu cara berpikir untuk menarik kesimpulan yang bersifat khusus dari pernyataan yang bersifat umum.

3.       Empirik. Artinya suatu penelitian yang didasarkan pada pengalaman sehari-hari, yang ditemukan atau melalui hasil coba-coba yang kemudian diangkat sebagai hasil penelitian. Landasan empirik ada tiga yaitu :

a). Hal-hal empirik selalu memiliki persamaan dan perbedaan (ada penggolongan atau perbandingan satu sama lain).

b). Hal-hal empirik selalu berubah-ubah sesuai dengan waktu.

c). Hal-hal empirik tidak bisa secara kebetulan,melainkan ada penyebabnya.

4.      Replikatif. Artinya suatu penelitian yang pernah dilakukan harus di uji kembali oleh peneliti lain dan harus memberikan hasil yang sama bila dilakukan dengan metode, kriteria, dan kondisi yang sama. Agar bersifat replikatif, penyusunan definisi operasional variable menjadi langkah penting bagi seorang peneliti.

Langkah-Langkah Metode Ilmiah

antara lain:

1. Memilih dan mendefinisikan masalah
2. Survey terhadap data yang tersedia
3. Memformulasikan hipotesa
4. Membangun kerangka analisa serta alat-alat dalam menguji hipotesa
5. Mengumpulkan data primer
6. Mengolah, menganalisa serta membuat interpretasi
7. Membuat generalisasi dan kesimpulan
8. Membuat laporan

Pelaksanaan metode ini meliputi enam tahap, yaitu :

1. Merumuskan masalah.
2. Mengumpulkan keterangan, yaitu segala informasi yang mengarah dan dekat pada pemecahan masalah. Sering juga disebut mengkaji teori atau kajian pustaka.
3. Menyusun hipotesis yang merupakan kesimpulan sementara yang berdasarkan data atau keterangan yang diperoleh selama observasi atau telaah pustaka.
4. Menguji hipotesis dengan melakukan percobaan atau penelitian.
5. Mengolah data (hasil) percobaan dengan menggunakan metode statistic untuk menghasilkan kesimpulan. Hasil penelitian dengan metode ini adalah data yang objektif, tidk dipengaruhi subyektifitas ilmuwan peneliti dan universal.
6. Menguji kesimpulan untuk meyakinkan kebenaran hipotesis melalui hasil percobaan dan perlu juga dilakukan uji ulang. Apabila hasil uji mendukung hipotesis, maka hipotesis itu bias menjadi kaidah (hukum) dan  bahkan menjadi teori.

D. Keselamatan kerja di Laboratorium

1. Tata Tertib di laboratorium

a. Persiapan sebelum memulai kegiatan di Laboratorium 
- Jangan bekerja sendirian di laboratorium

    Semua kegiatan harus di dampingi oleh laboran atau guru pembimbing.Agar dapat pertolongan pertama bila terjadi kecelakaan di laboratorium. Walaupun sudah didampingi oleh laboran kita harus tetap berhati-hati dan harus memahami potensi bahaya yang akan muncul.

- Aturlah area kerja anda

Jagalah bangku, meja dan area kerja anda tetap bersih dan rapi, sebelum-selama-dan setelah kegiatan laboratorium.Setiap kegiatan laboratorium harus diawali dan diakhiri dengan peralatan kaca.

b. Gunakan pakaian Laboratorium dengan benar

- Gunakan kacamata pengaman atau gunakan penutup yang lebih besar untuk menutupi seluruh bagian wajah

Menggunakan lensa kotak ketika berada di laboratorium sangat tidak diizinkan. Dikhawatirkan bahan kimia akan masuk kemata. Zat-zat yang bersifat korosif atau beracun dapat masuk dengan cepat kebagian belakang lensa.

- Gunakan sarung tangan dan jas laboratorium

Selama bekerja di laboratorium harus menggunakan jas laboratorium dan harus dikancingkan dengan baik untuk melindungi diri dan mencegah kontaminasi pada baju.

c. Jagalah sikap selama dilaboratorium

- Jaga agar seluruh senyawa dan pelarut jauh dari mulut, kulit, dan pakaian

- Berhati-hatilah jika bekerja menggunakan asam kuat, reagen korosif, volatile, dan mudahb terbakar lainnya

- Hindarilah menghirup uap atau debu

- Jangan makan atau minum didalam laboratorium

- Jangan mengambil larutan menggunakan mulut, selalu menggunakan pinset

- Bahan-bahan kimia yang telah diambil tidak boleh dikembalikan kedalam botol stok dan jangan membuang pelarut ke wadah yang telah disediakan terutama bahan-bahan organik

d. Berhati-hatilah Menggunakan api

- Jangan memanaskan cairan atau larutan terutama cairan organik

- Jangan memanaskan, mencampur, menuang atau mengocok cairan dekat wajah

- Bahan-bahan yang menghasilkan gas berbahaya harus ditangani di lemari asam dan menggunakan sarung tangan pelindung

-Jangan pernah memanaskan cairan organik sedikitpun di deakat api

- Jangan pernah memanaskan system tertutup karena dapat terjadi ledakan

- Beberapa pelarut misalnya eter dan hidrokarbon dapat membentuk peroksida yang eksplosif secara spontan waktu disimpan

                                                                                                .

2. Alat-alat di laboratorium dan kegunaannya

A. Labu ukur

Fungsi

Alat ini digunakan untuk mengencerkan suatu larutan sampai tanda batas yang mengindikasi volume dari labu ukur bersangkutan.

Spesifikasi

Alat ini tersedia dari ukuran 5 ml sampai 5 liter dengan warna bening ataupun amber (gelap). Oleh karena itu  alat ini merupakan alat ukur, bukan sebagai alat penampung, maka labu ukur juga tersedia dalam kelas A atau kelas B untuk membedakan tingkat akurasinya.

B. Rak tabung reaksi

Fungsi

Temapat tabung reaksi, dengan jumlah lubang yaitu 12.

Spesifikasi

Bahan: tersedia dari bahan kayu, plastic atau alumunium

C. Penjepit tabung reaksi

Fungsi

Menjepit tabung reaksi selama proses pemanasan

Spesifikasi

Bahan: tersedia dari bahan kayu da nada juga yang terbuat dari logam.

D. Tabung reaksi

Fungsi

Tabung reaksi adalah salah satu peralatan yang paling identik dengan lab.Kimia. Digunakan untuk mencampur cairan, memanaskan sampel, mengamati reaksi, dan keperluan lain yang sejenis.

Spesifikasi

Bahan: Kaca borosilikat. Tabung reaksi tersedia dalam ukuran 10 x 75 mm sampai 25 x 200 mm. untuk penggunaan yang umum adalah 15 x 125 mm dengan volume 14 ml, 16 x 150 mm (20 ml), atau 18 x 150 mm (27 ml)

E. Gelas beker

Fungsi

Gelas beker termasuk alat yang paling sering di gunakan ketika di lab.Digunakan untuk menuang cairan, mencampur, mengukur, memanaskan dan merebus cairan.

Spesifikasi

Gelas beker tersedia dalam bahan kaca (biasanya pyrex), polipropilen, atau bahan lain dan tersedia dalam ukuran 10 ml sampai 5000 ml (5L) atau lebih.

F. Erlenmeyer

Fungsi

Seperti gelas beker, Erlenmeyer digunakan untuk menuang cairan, mencampur, mengukur, memanaskan dan merebus cairan.Bedanya mulut gelas beker lebar, sedangkan mulut Erlenmeyer sempit, sehingga memungkinkan Erlenmeyer untuk ditutup dengan karet atau sumbat gabus.

Spesifikasi

Bahan: Kaca borosilikat. Erlenmeyer tersedia dalam beberapa ukuran, yang paling sering digunakan adalah 125 mL atau 250 mL.

G. Buret

Fungsi

Mengeluarkan larutan dengan volume tertentu, biasanya dugunakan untuk tritasi.

Spesifikasi

Berupa tabung kaca bergaris dan memiliki kran diujungnya.Ukurannya mulai dari 5 dan 10 mL (mikro buret). Dengan skala 0,01 mL dan 25 dan 50 mL dengan skala 0,05 mL.

H. Statif dan klem

Fungsi

Menegakkan corong, buret, corong pisah, dan peralatan kaca lainnya pada saat digunakan.

Spesifikasi

Terbuat dari besi atau baja, statif ada yang memiliki tiga kaki, ada juga yang memiliki dasar persegi.Klem digunakan untuk memegang buret yang pada saat titrasi.

I. Pipet tetes

Fungsi

Berguna untuk mengambil cairan dalam skala tetesan kecil.Pipet ukur digunakan untuk memperoleh berbagai volume cairan dalam jumlah yang sedikit.Pipet yang sering digunakan adala berkapasitas 5, 10, dan 25 ml.

Spesifikasi

Berupa pipa kecil terbuat dari plastik atau kaca dengan ujung bawahnya meruncing serta ujung atasnya ditutupi karet.Kalibrasi pipet ukur umumnya kurang teliti.Untuk pekerjaan kuantitatif sebaiknya menggunakan buret karena mempunyai kalibrasi yang tepat.

J. Pembakar spirtus

Fungsi

Membakar zat atau memanaskan larutan

Spesifikasi

Kapasitas 100 ml, tertutup untuk mencegah penguapan, bahan kaca.

K. Gelas ukur

Fungsi

Mengukur volume

l

.arutan yang tidak memerlukan tingkat ketelitian yang tinggi dalam jumlah tertentu.

Spesifikasi

Dasar bundar, terbuat dari kaca atau plastik yang bersifat Kristal atau padat.

L. Mortar dan alu

Fungsi

Menggerus dan menghaluskan suatu zat yang bersifat Kristal atau padat.

Spesifikasi

Terbuat dari porselin yang dilegalisir, diameter dan mortar: 8 cm. panjang alu: 9 cm.

3. Simbol-simbol pada bahan kimia

A.) Korosif

B.) Bersifat mudah meledak

C.) Beracun

D.) Berbahaya bagi lingkungan

E.) Sangat mudah terbakar                                                 

F.) Menyebabkan iritasi

G.) Pengoksidasi

E. Peran kimia dalam kehidupan

1. Bidang Industri

Mesin-mesin besar di industri membutuhkan logam yang baikdengan sifat tertentu yang sesuai dengan kondisi dan bahan-bahan yang digunakan.semen, kayu,

cat

, pipa PVC, dan beton dihasilkan melalui riset yang berdasarkan ilmu kimia.Bahkan kain sitesis yang digunakan juga merupakan hasil penerapan ilmu kimia.

2. Bidang pertanian

Peran kimia dalam bidang pertanian dapat dilihat pada penggunaan pupuk dan pestisida.

3. Bidang  kesehatan

Dalam bidang kesehatan, ilmu kimia sangat berperan besar. Dengan ditemukannya perombakkan molekul-molekul seperti karbohidrat, protein dan lipid akan mengarahkan pada dianogsa suatu penyakit. Bahan kimia dalam bidang kesehatan digunakan sebagai bahan pembuat obat dan sebagai pensteril alat-alat kedokteran.Pengetahuan tentang obat-obatan dalam kimia di pelajari dalam ilmu kimia farmasi.

4. Bidang biologi

Dalam tubuh makhluk hidup berlangsung reaksi kimia yang kompleks. Proses metabolism, pernapasan, dan pencernaan makan merupakan reaksi kimia yang berlangsung terus menerus melibatkan enzim dan mineral. Ilmu kimia yang mempelajari proses-proses yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidup disebut biokimia.

5. Peranana ilmu kimia dalam menyelesaikan masalah-masalah global

a. Energi

Sumber energy utama dunia saat ini adalah sumber energi fosil, yaitu berupa minyak bumi, batu bara dan gas alam. Fosil merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui.Ilmu kimia berperan dalam mengatasi krisis tersebut.Contoh sumber energi yang mulai dikembangkan adalah alcohol, energi nuklir, dan energy panas bumi (geotermal).

b. Teknologi biogas

Di beberapa tempat di Indonesia dapat ditemukan peternakan skala besar.Kotoran hewan dari peternakan dapat menimbulkan permasalahan lingkungan, yaitu bau tidak sedap dan dapat menjadi sumber penularan penyakit.Untuk mengatasi hal itu, mulai banyak teknologi biogas dikembangkan. Kotoran hewan merupakan bahan baku utama pembuatan biogas. Pembuatan biogas tidak terbatas pada peternakan besar saja. Peternakan-peternakan kecil di pedesaan juga bias membuat biogas. Hasil teknologi biogas tersebut dapat digunakan sebagai sumber energy misalnya, untuk memasak dan untuk penerangan.