What Is Chemistry???
Kimia merupakan ilmu tentang materi, sifatnya, strukturnya, perubahan/reaksinya serta energi yang menyertai perubahan tersebut. Kimia secara khusus dibagi menjadi beberapa bidang utama, yaitu: kimia analisis, kimia organik, kimia anorganik, kimia fisik, dan biokimia.Kimia mengkaji sifat zat, dan secara khusus mempelajari reaksi yang mentransformasi satu zat menjadi zat lain. Kimia menyediakan pedoman untuk menyesuaikan sifat-sifat zat yang ada agar dapat memenuhi beberapa kebutuhan atau penerapan khusus dan menciptakan bahan yang benar-benar baru yang dirancang sejak awal agar memiliki sifat tertentu yang diinginkan. Melalui semua keberhasilan itu, kimia telah memberi andil yang luar biasa dalam perbaikan produk pertanian, pengendalian penyebaran penyakit, peningkatan produksi energi, dan penurunan pencemaran lingkungan.Bahan-bahan kimia sangat mempengaruhi kehidupan kita, maka ilmu kimia sudah pasti menjadi salah satu bidang paling berjaya yang amat penting hingga saat ini. Tanpa disadari, bahan kimia telah digunakan secara luas dalam kehidupan sehari-hari. Kegunaan bahan kimia akan terus meningkat dan manusia akan sentiasa memerlukan bahan baru. Dalam hal inilah, ilmu kimia memainkan peranan strategis dan krusial untuk pengembangan kualitas hidup manusia. Seorang kimiawan harus memiliki beberapa spesifikasi seperti:
1.Keterampilan dalam mensintesis dan mengkomunikasikan informasi secara tertulis maupun lisan
2. Ketrampilan problem solving: pengumpulan informasi, menganalisis, menafsirkan, mengorganisasikanya secara logis, hasilnya dapat diterima untuk pengembangan lebih lanjut.
3. Kemampuan bekerja dalam lingkungan multidisiplin, multiras, dan segala multi lainnya: consensus building, listening, teamwork skill, role setting.
4. Kemampuan sebagai pembelajar aktif yang independen: Goal setting dan kemauan untuk terus belajar, memiliki rasa ingin tahu yang besar, berani bertanya merupakan nilai positif,
5. Ketrampilan berbahasa Inggris, mendengar, berbicara dan menulis merupakan kebutuhan dasar.
1.Keterampilan dalam mensintesis dan mengkomunikasikan informasi secara tertulis maupun lisan
2. Ketrampilan problem solving: pengumpulan informasi, menganalisis, menafsirkan, mengorganisasikanya secara logis, hasilnya dapat diterima untuk pengembangan lebih lanjut.
3. Kemampuan bekerja dalam lingkungan multidisiplin, multiras, dan segala multi lainnya: consensus building, listening, teamwork skill, role setting.
4. Kemampuan sebagai pembelajar aktif yang independen: Goal setting dan kemauan untuk terus belajar, memiliki rasa ingin tahu yang besar, berani bertanya merupakan nilai positif,
5. Ketrampilan berbahasa Inggris, mendengar, berbicara dan menulis merupakan kebutuhan dasar.
II. Bilangan Kuantum
Untuk menentukan posisi suatu orbital diperlukan 3 bilangan kuantum, yaitu: bilangan kantum utama (n), bilangan kuantum azmut (l), dan bilangan kuantum magnetik (m). Kedudukan elektron ditentukan oleh bilangan kuantum spin (s).
1. Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan kuantum ini menyatakan nomor kulit tempat elektron berlokasi, jumlah elektron maksimum untuk masing-masing kulit 2n2 .
Kulit K (n=1), kulit L (n=2), kulit M (n=3), kulit N (n=4).
2. Bilangan Kuantum Azimut (l)
Bilangan kuantum ini menyatakan jenis subkulit (sub tingkat energi), tempat elektron berada juga menentukan bentuk orbital.
l = n-1, dengan l = 0, 1, 2, 3 ....
3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Bilangan kuantum ini menyatakan orbital tempat elektron berlokasi.
m = -l,... 0 ....+l
4. Bilangan Kuantum Spin (s)
Bilangan kuantum ini menyatakan arah rotasi elektron dalam orbital, s = ψ/2. Dengan komponen bilangan kuantum spin ms = +1/2 dan ms = -1/2.
Berdasarkan model atom Bohr, elektron yang terletak pada kulit atom memiliki distribusi sedemikan rupa untuk mempertahankan baik posisi elektron di kulit atom maupun proton dan neutron (dikenal dengan istilah nukleon) pada inti atom. Susunan atau distribusi elektron di dalam kulit atom dikenal dengan istilah konfigurasi elektron. Berdasarkan model atom Bohr, elektron mulai mengisi pada kulit yang paling mendekati inti atom. Setelah dipenuhi, elektron akan mengisi pada kulit berikutnya, dan seterusnya, sesuai dengan jumlah elektron yang dimilikinya.
Kulit atom suatu atom dilambangkan dengan n. Kulit pertama atom memiliki nilai n=1. Sementara kulit kedua memiliki harga n=2, dan seterusnya. Masing-masing kulit memiliki nama dan kapasitas tertentu dalam menampung elektron.
n=1 dikenal dengan nama kulit K; menampung maksimum 2 elektron
n=2 dikenal dengan nama kulit L; menampung maksimum 8 elektron
n=3 dikenal dengan nama kulit M; menampung maksimum 18 elektron
n=4 dikenal dengan nama kulit N; menampung maksimum 32 elektron
Jumlah maksimum elektron pada kulit ke-n dapat ditentukan melalui persamaan 2n2. Pengisian elektron hanya akan dilakukan pada kulit ke-n apabila kulit-kulit sebelumnya telah terisi penuh oleh elektron sesuai aturan 2n2.
Berikut beberapa contoh penulisan konfigurasi elektron, baik atom maupun ion:
6C : 2.4
6C4- : 2.8 (menerima 4 elektron tambahan pada kulit terluar)
12Mg : 2.8.2
12Mg2+ : 2.8 (melepaskan 2 elektron dari kulit terluar)
17Cl : 2.8.7
17Cl- : 2.8.8 (menerima 1 elektron tambahan pada kulit terluar)
20Ca : 2.8.8.2
20Ca2+ : 2.8.8 (melepaskan 2 elektron dari kulit terluar)
55Cs : 2.8.18.18.8.1
55Cs+ : 2.8.18.18.8 (melepaskan 1 elektron dari kulit terluar)
Pelepasan maupun penangkapan elektron dapat mengubah jumlah elektron pada kulit terluar (dikenal dengan istilah elektron valensi). Unsur-unsur yang memiliki elektron valensi sama, umumnya memiliki sifat kimia yang serupa, dan dikelompokkan dalam satu kolom (dikenal dengan istilah golongan). Sementara unsur-unsur yang memiliki jumlah kulit terisi elektron sama, umumnya memiliki sifat yang bervariasi dan mereka dikelompokkan dalam satu baris (dikenal dengan istilah periode). Dengan demikian, konfigurasi elektron telah mempermudah ahli kimia dalam mempelajari sifat unsur-unsur dan mengelompokkan serta menyusunnya dalam tabel periodik (tabel berkala) unsur.
Golongan IA (Alkali) cenderung melepaskan 1 elektron membentuk ion dengan muatan +1
Golongan IIA (Alkali Tanah) cenderung melepaskan 2 elektron membentuk ion dengan muatan +2
Golongan IIIA (Boron-Aluminium) cenderung melepaskan 3 elektron membentuk ion dengan muatan +3
Golongan IVA (Karbon) cenderung melepaskan 4 elektron membentuk ion dengan muatan +4 atau menerima 4 elektron membentuk ion dengan muatan -4
Golongan VA (Nitrogen-Fosfor) cenderung menerima 3 elektron membentuk ion dengan muatan -3
Golongan VIA (Oksigen-Belerang) cenderung menerima 2 elektron membentuk ion dengan muatan -2
Golongan VIIA (Halogen) cenderung menerima 1 elektron membentuk ion dengan muatan -1
Golongan VIIIA (Gas Mulia) telah mencapai kestabilan dengan 8 elektron valensi sehingga tidak membentuk ion
Konfigurasi elektron menggambarkan susunan elektron dalam atom, sehingga dapat dilihat letak elektron dalam kulit-kulit atom. Data yang diperoleh dari hasil percobaan yang terdahulu, menunjukkan bahwa konfigurasi elektron mengikuti pola tertentu sehingga dapat dengan mudah menggambarkan konfigurasi elektron berdasarkan jumlah elektron. Pengisian elektron dimulai dari kulit K, kemudian kulit L, M, N, dst.
Jumlah kulit yang ditempati elektron dalam suatu atom menunjukkan periode atom dalam tabel periodik.Elektron valensi adalah elektron yang terletak pada kulit terluar. Elektron valensi merupakan elektron yang dapat digunakan pada unsur-unsur golongan utama (A), elektron valensi-nya menunjukkan letak golongan unsur tersebut dalam tabel periodik. Sedangkan elektron valensi unsur transisi akan dibahas pada tingkat selanjutnya
