2Atom,MolekuldanReaksiKimia

12

BabIIAtom,MolekuldanReaksiKimia

Filosof Yunani diMiletos, Thales (624546 SM)merintis sebuah pendapat

tentanghakekatzat,semuazattersusundarisatuunsur:air.Karenamenurutnyaair

dapatdiubahmenjadiudara(uapair)dandibekukanmenjadipadat(es),sehinggaair

berperan sebagai asal semua perubahan. Sederhana memang, tetapi inilah awal

dimulainyaupayamenyibakhakikatzat.PendapatinikemudianditolakAnaksimandos,

murid Thales. Anaksimandos berpendapat bahwa alammerupakan campuran yang

berlawanan empat kualitas dasar dan lebih esensial: panas dan dingin, basah dan

kering.Proses alammerupakandaurulangempat kualitasdasar. Sedangkanempat

kualitasdasartersebuttersusunataszatasalutamayangdiberinyanamaapeirontak

terbatas.

Generasiberikutnya,Anaksimenes(585525SM),melihatprosesprosesyang

dijalaniapeirondalammenyusunalamhanyalahbersifatdugaandan sulitdikaitkan

denganalamnyata.Menurutnya,adasebuahpneumasemacamudarayangdihirup

sebagai zatdasaralam.Perubahanwujud zatdikaitkandenganprosespemampatan

dan peregangan pneuma. Pemampatan pneuma akanmenghasilkan udara dan air,

yangjikadimampatkanlebihlanjutakanmenghasilkantanahdanbatu.Nampaksekali

bahwa Anaksimenes lebih menekankan pemahaman proses perubahan wujud zat.

Kemudianmunculpendapatpendapatlainyangberkaitandenganupayamenemukan

penjelasanhakikatzat,antaralain:

Herakleitos(540474SM),yangberperansebagizatdasaradalahapiyangbersifat terus mengalir dan dijelaskannya sebagai panta rei, segala

sesuatumengalir.

Empedokles(500440SM),yangberperansebagaizatdasaradalahempatunsur yangberbedayaitu: tanahairudaraapi.Menurutnyasemuazat

terbentuk dari keempat unsur tersebut melalui pencampuran dengan

kadaryangberbedamenurutdayatolakandantarikan

2Atom,MolekuldanReaksiKimia

13

Anaksagoras (500428 SM), perubahan zat disebabkan penggabunganatau pemisahan partikelpartikel kecil tak tampak yang disebutnya

spermata.Setiappartikelberbedadalambentuk,warnadanrasa.

PandanganAnaksagoras ini kemudian dibentuk lebih tegas oleh Leukippos

danDemokritus(460370SM).MenurutDemokritus,alamtidaksinambungdanterdiri

atasruangkosongdansejumlahbesarzatmungiltaktampak,takterbelahkandengan

bentukyangberbedabeda.Disebutkannyaatomos,takterbelahkanatautakterbagi.

Berubahnya zat satu ke zat yang lain adalah karena perubahan susunan dan gerak

atomosatomosnya.Teori inikemudianditolakolehAristoteles(384322SM)dengan

pandangan anthropo sentries, bahwa setiap pangkal pemikiran haruslah berupa

sesuatuyangdapatditangkapoleh indramanusia.Sehinggaatomosdianggaphanya

khayalanbelaka.SebagaigantinyaiamendukungteoriempatunsurEmpedoklesyang

disempurnakanmenjadi: tanahairudaraapi terbentukdariduapasangmutudasar:

panasdingin dan basahkering. Sejak itu terkuburlah teori atomos, karena

kewibawaanAristoteles.

2.1SumbanganBesarpadaIlmuKimia

Sejak jaman Iskandar Agung (kota Iskandariyah sekitar 300 SM),

perkembangan ilmu lebih pesat terutama matematika, astronomi, geometri dsb.

Tercatatbanyakhukumhukumdasarsainsdikemukakanilmuwansaatitu:

Pembuatan alloy atau campuran beberapa logam dalam keadaanlelehannya akanmampumeningkatkan kekuatan danmutu logam,

untuk kebutuhan manusia (dilakukan oleh Iskandar Agung dalam

membuat benteng dan tameng menahan gempuran musuh

musuhnya).

Archimedes (287212 SM) menemukan pi = sebagai bilanganhampiranyangbernilai22/7,untukmenghitung lingkarandanbola.

PenemuanlainadalahhukumArchimedestentanggayatahanzatcair,

yangmembuka prinsip percobaan dalam fisika, yang digunakannya

untukmengukur kadar logamlogam. Karya lain: skrup Archimedes,

rodagigi,pantulancermindatardanparabolikdansebagainya.

2Atom,MolekuldanReaksiKimia

14

CladiusPtolomeus(16870SM)menemukansudutpembiasancahayayangmelewatimediaberbeda.Perhitungannyasaatituhanyaberlaku

padasudutpembiasanyangkecil.

Karyakarya ini yang akhirnyamenjadi cikal bakal lahirnya ilmu kimia. Bahkan teori

atommoderndidasarkanpadaefekyangbisaditangkapdariserangkaianpercobaan,

spektrumcahaya(optik),lintasanellipsdansebagainya.

Saatsaatawal,kimiamunculkarenaadanyaupayapraktismengubahlogam

biasamenjadi logammulia, emas dan perak. Bahkan diMesir kuno ada anggapan

dasar,adakesatuanzatdankehadiranzatpengubahmanjur,dinamakanaliksiratau

elixir, yang dapat digunakan untuk tujuan tersebut. Justru karena semangat inilah

banyakpercobaandilakukandanilmukimiaberkembang.

Para ilmuwan Arab (sekitar abad 8 sampai 9)mulaimenemukan alkohol,

alkana,alkalidansebagainya.Ilmukimiamulaimendapatkanbentukilmiah,berbagai

percobaansistematismulaidilakukan.Dokumentasimetodemulaibanyakdihasilkan.

BeberapakaryabesarilmuwanIslamsaatituantaralain:

Caramembuat arsen dan timbal,menghaluskan logam,mewarnai kaindankulityangdilengkapimetodedanalatpercobaannya,ditemukanoleh

Jabir IbnHaiyyan (geber),776M.Karya lainnyaadalahmetodeanalisis

komposisi senyawa, mutu logam, dan cara sintesis berbagai reagent

kimia. Juga dalam laboratorium dihasilkan metode penyulingan,

pembuatanasammineraldanalcohol,teknikpemfilteran,penyubliman,

peleburan,pengkristalan,membuatasamnitrat,asamsulfatdanairraja

(aquaregia)yangdapatmelarutkanemas

Algoritma dan Aljabar, suatu metode perhitungan matematika,persamaan kuadrat dan logika matematika, diungkapkan oleh Al

Khawarizmi(800M).Sumbanganmetodamatematikaini,hinggadewasa

ini memberikan sumbangan yang sangat besar terhadap kemajuan

peradabanmanusiamodern.

Bidangoptic,pemantulan cahayapada cerminberpermukaanboladanparabola, oleh AlHasan Ibn AlHaytham (9651038M) danmendapati

bahwaperhitunganPtolomeushanyabenarpadasudutkecil.Karyabesar

2Atom,MolekuldanReaksiKimia

15

nya yang lain adalah didapatinya bayangan benda oleh lensa, dan

mencarihubunganletakbendadenganbayangannyayangdibentukoleh

cermin. Formula AlHasan (elhazen) ini menjadi acuan bidang optika

sampai saat ini, dan menjadi dasar spektroskopika penyelidikan atom

modern.Bukunya tentang irisan kerucutmenjadi acuan sangatpenting

dalammeramalkan pola orbit elektron dewasa ini.Dia jugamenyusun

tabelastronomisebagidasar ilmuhisabpenentuanawalbulan,gerhana

bulandanmatahari.

Setelahkekuasaan IslamArabberakhir (sekitartahun1200an)danbangsa

bangsa Eropa berkuasa, maka banyak karyakarya di Spanyol yang dimusnahkan

penguasabaru,dansebagianlaindiambilalihdanditerjemahkan.Sekitar5abadtidak

adaperkembanganberartidalambidangkimia.Barupadaakhirabad16,RobertBoyle

melalui percobaanpercobaannya mengemukakan definisi unsur yaitu zat utuh

sederhana yang tak tercampur atau terbentuk dari zat lain, danmerupakan bahan

dasar benda. Gagasan ini nampaknya baru berharga satu abad kemudian ketika

Antonie L Lavoisier pada tahun 1774 memperlihatkan bahwa udara terdiri atas

campuran nitrogen dan oksigen dalam bentuk gas; dan tahun 1781 J Priestley

menunjukkan bahwa air tersusun atas campuran oksigen dan hidrogen. Sehingga

secara sederhana diyakini bahwa oksigen, hidrogen dan nitrogen adalah unsur

menurut pengertian Boyle, bukan udaraairtanahmenurut filosofi Yunani. Saat itu

Lavoisierberhasilmenyusundaftar yang terdiridari33unsur,danmenurutdefinisi

yangdiyakinisaatini,20diantaranyabenarmerupakanunsur.Beberapadiantaranya

seperti gas oksigen (O2), hidrogen (H2) dan nitrogen (N2) yang awalnya dianggap

unsur,ternyataadalahmolekulmenurutdefinisimodern.

Langkah penting berikutnya adalah ditemukannya hukum perbandingan

tetap oleh J.L. Proust (17541826), Dalam semua senyawa kimia, unsurunsur

penyusunnyaselalumunculdenganperbandinganberatyangtetap,tidaktergantung

bagaimana reaksi yang dijalaninya. Setelah itu John Dalton (17661844)

menyimpulkandariberbagaipercobaannya, sebuahhukumperbandinganberganda,

Suatuunsurdenganberattertentudapatbergabungdenganunsurlaindenganberat

yangberbedabeda,perbandinganberatunsuryangberbeda tersebut selaluberupa

bilanganbulat.SuatucontohPbdapatbergabungdenganoksigenmenjadiPbOatau

2Atom,MolekuldanReaksiKimia

16

PbO2makapebandinganberatoksigendalamPbOdenganoksigendalamPbO2adalah

selalu1:2.

2.2TeoriAtomdanPerkembangannya

Gagasan atom Democritus (filosof Yunani), menjadi bahan kajian dan

pertanyaan besar Aristoteles serta menjadi bahan perdebatan ilmuwanilmuwan

selama berabadabad. Namun gagasan tersebut tidak berkembang baik karena

keterbatasanmetoda. Konsep atom ini kembalimencuat pada sekitar tahun 1806,

ketikakimiawaninggrisJohnDaltonmenerapkannyadalammemperkirakansifatsifat

unsurdan senyawa.Bahwaunsur tersusunatas sejumlah zatutuh terkecilyang tak

terbelahkan (atom,samadenganbayanganLeukipposdanDemocritus).Reaksikimia

tidakmenciptamaupunmemusnahkanatom,danpenggabunganduaunsurataulebih

selalu mengikuti hukum perbandingan tetap Proust atau perbandingan berganda

Dalton.

Dalam memudahkan penjelasannya Dalton mencoba membuat lambang

visualisasiatomatomnya,terutamauntukgasgasyangdianggapnyasebagaiatom.Ia

memisalkan masingmasing gas sebagai objek geometri tertentu. Gas hidrogen

digambarkandengan lambangbintang( ),gasoksigen(),gasasamarang(),gas

nitrogen () dan sebagainya. Sehinggamakin banyak zat atau gas ditemukan akan

makinbanyak lambangyangharusdibuat,mungkin ilmukimiaakanmenjadi sangat

sulit.Kesulitan ini teratasidengan sumbangan JJBarzellius,pada1819mengusulkan

sistemlambangmenggunakanabjadlatin.Aturannya,hurufpertamanamalatinsetiap

unsuratauatom