Sejarah

Robert Boyle, perintis kimia modern dengan menggunakan eksperimen terkontrol, sebagai kontras dari

metode alkimia terdahulu.

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Sejarah kimia

Akar ilmu kimia dapat dilacak hingga fenomena pembakaran. Api merupakan kekuatan mistik yang

mengubah suatu zat menjadi zat lain dan karenanya merupakan perhatian utama umat manusia.

Adalah api yang menuntun manusia pada penemuan besi dan gelas. Setelah emas ditemukan dan

menjadi logam berharga, banyak orang yang tertarik menemukan metode yang dapat mengubah zat

lain menjadi emas. Hal ini menciptakan suatu protosains yang disebutAlkimia. Alkimia dipraktikkan

oleh banyak kebudayaan sepanjang sejarah dan sering mengandung campuran filsafat, mistisisme,

dan protosains.

Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern.

Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka (terutama Abu Musa Jabir bin

Hayyan dan Paracelsus) mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme dan

mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Alkimiawan pertama yang dianggap

menerapkan metode ilmiah terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah Robert

Boyle (1627–1691). Walaupun demikian, kimia seperti yang kita ketahui sekarang diciptakan

oleh Antoine Lavoisier dengan hukum kekekalan massanya pada tahun 1783. Penemuan unsur

kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya dengan diciptakannya tabel

periodik unsur kimia oleh Dmitri Mendeleyev pada tahun 1869.

Penghargaan Nobel dalam Kimia yang diciptakan pada tahun 1901 memberikan gambaran bagus

mengenai penemuan kimia selama 100 tahun terakhir. Pada bagian awal abad ke-20, sifat subatomik

atom diungkapkan dan ilmu mekanika kuantum mulai menjelaskan sifat fisik ikatan kimia. Pada

pertengahan abad ke-20, kimia telah berkembang sampai dapat memahami dan memprediksi aspek-

aspek biologi yang melebar ke bidang biokimia.

Industri kimia mewakili suatu aktivitas ekonomi yang penting. Pada tahun 2004, produsen bahan

kimia 50 teratas global memiliki penjualan mencapai 587 bilyun dolar AS dengan margin keuntungan

8,1% dan pengeluaran riset dan pengembangan 2,1% dari total penjualan [2].

Cabang ilmu kimia

Pipet laboratorium

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Cabang ilmu kimia

Kimia umumnya dibagi menjadi beberapa bidang utama. Terdapat pula beberapa cabang antar-

bidang dan cabang-cabang yang lebih khusus dalam kimia.

Lima Cabang Utama:

Kimia analitik  adalah analisis cuplikan bahan untuk memperoleh pemahaman tentang susunan

kimia dan strukturnya. Kimia analitik melibatkan metode eksperimen standar dalam kimia.

Metode-metode ini dapat digunakan dalam semua subdisiplin lain dari kimia, kecuali untuk kimia

teori murni.

Biokimia  mempelajari senyawa kimia, reaksi kimia, dan interaksi kimia yang terjadi

dalam organisme hidup. Biokimia dan kimia organik berhubungan sangat erat, seperti

dalam kimia medisinal atau neurokimia. Biokimia juga berhubungan dengan biologi

molekular, fisiologi, dangenetika.

Kimia anorganik  mengkaji sifat-sifat dan reaksi senyawa anorganik. Perbedaan antara bidang

organik dan anorganik tidaklah mutlak dan banyak terdapat tumpang tindih, khususnya dalam

bidang kimia organologam.

Kimia organik  mengkaji struktur, sifat, komposisi, mekanisme, dan reaksi senyawa organik. Suatu

senyawa organik didefinisikan sebagai segala senyawa yang berdasarkan rantai karbon.

Kimia fisik  mengkaji dasar fisik sistem dan proses kimia, khususnya energitika dan dinamika

sistem dan proses tersebut. Bidang-bidang penting dalam kajian ini di antaranya termodinamika

kimia, kinetika kimia, elektrokimia, mekanika statistika, dan spektroskopi. Kimia fisik memiliki

banyak tumpang tindih dengan fisika molekular. Kimia fisik melibatkan penggunaan kalkulusuntuk

menurunkan persamaan, dan biasanya berhubungan dengan kimia kuantum serta kimia teori.

Cabang - cabang Ilmu Kimia yang merupakan tumpang-tindih satu atau lebih lima cabang utama:

Kimia Material  menyangkut bagaimana menyiapkan, mengkarakterisasi, dan memahami cara

kerja suatu bahan dengan kegunaan praktis.

Kimia teori  adalah studi kimia melalui penjabaran teori dasar (biasanya

dalam matematika atau fisika). Secara spesifik, penerapan mekanika kuantum dalam kimia

disebut kimia kuantum. Sejak akhir Perang Dunia II, perkembangan komputer telah memfasilitasi

pengembangan sistematik kimia komputasi, yang merupakan seni pengembangan dan

penerapan program komputeruntuk menyelesaikan permasalahan kimia. Kimia teori memiliki

banyak tumpang tindih (secara teori dan eksperimen) dengan fisika benda kondensi dan fisika

molekular.

Kimia nuklir  mengkaji bagaimana partikel subatom bergabung dan membentuk

inti. Transmutasi modern adalah bagian terbesar dari kimia nuklir dan tabel nuklida merupakan

hasil sekaligus perangkat untuk bidang ini.

Kimia Organik Bahan Alam  mempelajari senyawa organik yang disintesis secara alami oleh alam,

khususnya makhluk hidup.

Bidang lain antara lain adalah astrokimia, biologi

molekular, elektrokimia, farmakologi, fitokimia, fotokimia, genetika molekular, geokimia, ilmu

bahan, kimia aliran, kimia atmosfer, kimia benda padat, kimia hijau, kimia inti, kimia medisinal, kimia

komputasi, kimia lingkungan, kimia organologam, kimia permukaan, kimia polimer, kimia

supramolekular, nanoteknologi, petrokimia, sejarah kimia, sonokimia, teknik kimia, serta termokimia.

Konsep dasar

atanama

Logo IUPAC.

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Tatanama IUPAC

Tatanama kimia merujuk pada sistem penamaan senyawa kimia. Telah dibuat sistem penamaan

spesies kimia yang terdefinisi dengan baik.Senyawa organik diberi nama menurut sistem tatanama

organik. Senyawa anorganik dinamai menurut sistem tatanama anorganik.

Atom

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Atom

Atom adalah suatu kumpulan materi yang terdiri atas inti yang bermuatan positif, yang biasanya

mengandung proton dan neutron, dan beberapa elektron di sekitarnya yang mengimbangi muatan

positif inti. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih

mempertahankan sifatnya, terbentuk dari inti yang rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatu

sistem elektron.

Unsur

Bijih uranium

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Unsur kimia

Unsur adalah sekelompok atom yang memiliki jumlah proton yang sama pada intinya. Jumlah ini

disebut sebagai nomor atom unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya

adalah atom dari unsur kimia karbon, dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah

atom unsur uranium.

Ion

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Ion

Ion atau spesies bermuatan, atau suatu atom atau molekul yang kehilangan atau mendapatkan satu

atau lebih elektron. Kation bermuatan positif (misalnya kation natrium Na+) dan anion bermuatan

negatif (misalnya klorida Cl−) dapat membentuk garam netral (misalnya natrium klorida, NaCl).

Contoh ion poliatom yang tidak terpecah sewaktu reaksi asam-basa adalah hidroksida (OH−)

dan fosfat (PO43−).

Senyawa

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Senyawa kimia

Senyawa merupakan suatu zat yang dibentuk oleh dua atau lebih unsur dengan perbandingan

tetap yang menentukan susunannya. sebagai contoh, air merupakan senyawa yang

mengandunghidrogen dan oksigen dengan perbandingan dua terhadap satu. Senyawa dibentuk dan

diuraikan oleh reaksi kimia.

Molekul

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Molekul

Molekul adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawa kimia murni yang masih

mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau

lebih atom yangterikat satu sama lain.

Zat kimia

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Zat kimia

Suatu 'zat kimia' dapat berupa suatu unsur, senyawa, atau campuran senyawa-senyawa, unsur-

unsur, atau senyawa dan unsur. Sebagian besar materi yang kita temukan dalam kehidupan sehari-

hari merupakan suatu bentuk campuran, misalnya air, aloy, biomassa, dll.

Ikatan kimia

Orbital atom dan orbital molekul elektron

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Ikatan kimia

Ikatan kimia merupakan gaya yang menahan berkumpulnya atom-atom dalam molekul atau kristal.

Pada banyak senyawa sederhana,teori ikatan valensi dan konsep bilangan oksidasi dapat digunakan

untuk menduga struktur molekular dan susunannya. Serupa dengan ini, teori-teori dari fisika

klasik dapat digunakan untuk menduga banyak dari struktur ionik. Pada senyawa yang lebih

kompleks/rumit, sepertikompleks logam, teori ikatan valensi tidak dapat digunakan karena

membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basis mekanika kuantum.

Wujud zat

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Fase zat

Fase adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatif serbasama baik itu

komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks refraksi,

dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang kita kenal adalah padatan, cair, dan gas. Keadaan

fase yang lain yang misalnya plasma, kondensasi Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaan

fase dari material magnetik adalah paramagnetik, feromagnetik dan diamagnetik.

Reaksi kimia

Reaksi kimia antara hidrogen klorida danamonia membentuk senyawa baru amonium klorida

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Reaksi kimia

Reaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan

penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau

lebih molekul yang lebih kecil, atau penataulangan atom-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu

melibatkan terbentuk atau terputusnya ikatan kimia.

Kimia kuantum

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Kimia kuantum

Kimia kuantum secara matematis menjelaskan kelakuan dasar materi pada tingkat molekul. Secara

prinsip, dimungkinkan untuk menjelaskan semua sistem kimia dengan menggunakan teori ini. Dalam

praktiknya, hanya sistem kimia paling sederhana yang dapat secara realistis diinvestigasi

denganmekanika kuantum murni dan harus dilakukan hampiran untuk sebagian besar tujuan praktis

(misalnya, Hartree-Fock, pasca-Hartree-Fock, atau teori fungsi kerapatan, lihat kimia komputasi untuk

detilnya). Karenanya, pemahaman mendalam mekanika kuantum tidak diperlukan bagi sebagian

besar bidang kimia karena implikasi penting dari teori (terutama hampiran orbital) dapat dipahami dan

diterapkan dengan lebih sederhana.

Dalam mekanika kuantum (beberapa penerapan dalam kimia komputasi dan kimia

kuantum), Hamiltonan, atau keadaan fisik, dari partikel dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dua

operator, satu berhubungan dengan energi kinetik dan satunya dengan energi potensial. Hamiltonan

dalampersamaan gelombang Schrödinger yang digunakan dalam kimia kuantum tidak memiliki

terminologi bagi putaran elektron.

Penyelesaian persamaan Schrödinger untuk atom hidrogen memberikan bentuk persamaan

gelombang untuk orbital atom, dan energi relatif dari orbital 1s, 2s, 2p, dan 3p. Hampiran orbital dapat

digunakan untuk memahami atom lainnya seperti helium, litium, dan karbon.

Hukum kimia

Hukum-hukum kimia sebenarnya merupakan hukum fisika yang diterapkan dalam sistem kimia.

Konsep yang paling mendasar dalam kimia adalah Hukum kekekalan massa yang menyatakan

bahwa tidak ada perubahan jumlah zat yang terukur pada saat reaksi kimia biasa. Fisika modern

menunjukkan bahwa sebenarnya energilah yang kekal, dan bahwa energi dan massa

salingberkaitan. Kekekalan energi ini mengarahkan kepada pentingnya

konsep kesetimbangan, termodinamika, dan kinetika.

Industri Kimia

Industri kimia adalah salah satu aktivitas ekonomi yang penting. Top 50 produser kimia dunia pada

tahun 2004 mempunyai penjualan sebesar USD $587 milyar dengan profit margin sebesar 8.1% dan

penegluaran rekayasa (research and development) sebesar 2.1% dari total penjualan kimia. [3]