March 10, 2012
Welcome
Kimia sering disebut sebagai "ilmu pusat" karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi. Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin yang memanfaatkan konsep-konsep dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.
Kimia berhubungan dengan interaksi
materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi dan energi,
terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia
tradisional melibatkan
interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis air) atau fenomena immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani analisis zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.
interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis air) atau fenomena immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani analisis zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.
Semua materi normal terdiri dari
atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron,
dan neutron.
Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks
seperti ion,
molekul,
atau kristal.
Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi
dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya
terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau
mengalami oksidasi
cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen
pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.
Zat cenderung diklasifikasikan
berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan
dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Dari
keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat ditemui di luar angkasa
yang berupa bintang,
karena kebutuhan energinya yang teramat besar. Zat padat memiliki struktur
tetap pada suhu kamar
yang dapat melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba mengubahnya. Zat cair memiliki ikatan
yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan
dan bertindak sebagai partikel bebas. Sementara itu, plasma hanya terdiri dari
ion-ion yang bergerak bebas; pasokan energi yang berlebih mencegah ion-ion ini
bersatu menjadi partikel unsur. Satu cara untuk membedakan ketiga fase pertama
adalah dengan volume dan bentuknya: kasarnya, zat padat memeliki volume dan
bentuk yang tetap, zat cair memiliki volume tetap tapi tanpa bentuk yang tetap,
sedangkan gas tidak memiliki baik volume ataupun bentuk yang tetap.
Air (H2O)
berbentuk cairan
dalam suhu kamar karena molekul-molekulnya terikat oleh gaya
antarmolekul yang disebut ikatan
Hidrogen. Di sisi lain, hidrogen
sulfida (H2S) berbentuk gas pada suhu kamar dan tekanan
standar, karena molekul-molekulnya terikat dengan interaksi dwikutub (dipole)
yang lebih lemah. Ikatan hidrogen pada air memiliki cukup energi untuk
mempertahankan molekul air untuk tidak terpisah satu sama lain, tapi tidak
untuk mengalir, yang menjadikannya berwujud cairan dalam suhu antara 0 °C
sampai 100 °C pada permukaan laut. Menurunkan suhu atau energi lebih
lanjut mengizinkan organisasi bentuk yang lebih erat, menghasilkan suatu zat
padat, dan melepaskan energi. Peningkatan energi akan mencairkan es walaupun
suhu tidak akan berubah sampai semua es cair. Peningkatan suhu air pada
gilirannya akan menyebabkannya mendidih (lihat panas
penguapan) sewaktu terdapat cukup energi untuk mengatasi gaya tarik
antarmolekul dan selanjutnya memungkinkan molekul untuk bergerak menjauhi satu
sama lain.
Ilmuwan
yang mempelajari kimia sering disebut kimiawan.
Sebagian besar kimiawan melakukan spesialisasi dalam satu atau lebih
subdisiplin. Kimia yang diajarkan pada sekolah menengah sering disebut
"kimia umum" dan ditujukan sebagai pengantar terhadap banyak
konsep-konsep dasar dan untuk memberikan pelajar alat untuk melanjutkan ke
subjek lanjutannya. Banyak konsep yang dipresentasikan pada tingkat ini sering
dianggap tak lengkap dan tidak akurat secara teknis. Walaupun demikian, hal
tersebut merupakan alat yang luar biasa. Kimiawan secara reguler menggunakan
alat dan penjelasan yang sederhana dan elegan ini dalam karya mereka, karena
terbukti mampu secara akurat membuat model reaktivitas kimia yang sangat
bervariasi.
Ilmu kimia secara sejarah merupakan
pengembangan baru, tapi ilmu ini berakar pada alkimia
yang telah dipraktikkan selama berabad-abad di seluruh dunia.
