92019-1-701090707851.doc

UNIVERSITAS MERCU BUANA

PROGRAM KULIAH KARYAWAN

Mata Kuliah : Kimia Dasar / 2 sks Materi Kuliah : Pendahuluan

Pemahaman dan manfaat Ilmu kimia Hubungan kimia dengan bidang sipil

Fakultas : Teknik Sipil dan Perencanaan/ Teknik Sipil Semester : Genap 2007 / 2008 Modul : I Penyusun : Dra. Yuni Astuti, MS.

JakartaMaret 2008

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dra. Yuni Astuti, MS KIMIA DASAR 2

1

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS MODUL I

Mahasiswa diharapkan mampu :

1). Memahami ilmu kimia dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari

2). Hubungan ilmu kimia dengan bidang sipil

Daftar Isi :

I. Pendahuluan

Apa yang dimaksud dengan ilmu kimia ?

II. Hubungan Ilmu kimia dengan bidang sipil

Daftar

Pustaka :

Brady, J.E. 2002. Kimia Universitas. Asas dan struktur. Ed.5, jilid 1. Binarupa

Aksara. Jakarta.


2

I. PENDAHULUAN

Apa yang dimaksud dengan Ilmu Kimia ? Ilmu kimia adalah ilmu mengenai bahan kimia.

Apa itu Bahan kimia ?

- Bukan bahan abstrak yang mematikan

- Semua bahan yang sehari-hari dipegang, dilihat dan dicium, termasuk badan

kita, buku, udara yang dihirup

Jadi bahan kimia terdapat dimana-mana. Satu-satunya tempat yang tidak dijumpai

bahan kimia adalah ditempat vakum / hampa.

Terjadinya Bahan Kimia

1). Sebagian besar bahan kimia terjadi secara alamiah dibumi

- dihasilkan oleh benda hidup ( binatang dan tumbuhan )

- contoh : batu-batuan, pasir, besi, emas, perak dan tembaga, katun-wol,

gula-garam.

2). Secara sintetis

Perkembangan Ilmu pengetahuan menghasilkan pemanfaatan bahan-bahan

kimia di alam dan menjadi penting secara ekonomis, akibatnya industri kimia

berkembang.

Secara singkat dapat juga diaktakan bahwa ilmu kimia adalah ilmu pemahaman

dan rekayasa materi. Rekayasa yaitu mengubah suatu materi menjadi materi yang lain.

Untuk dapat melakukan rekayasa, para ahli perlu memahami ilmu kimia, yaitu

mengetahui susunan, struktur serta sifat-sifat materi. Oleh karena itu Ilmu kimia dapat

didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur , sifat, perubahan

materi, serta energi yang menyertai perubahan tsb.

Apa yang dimaksud dengan susunan materi ?. Apakah air itu ? Apakah hakikat

perbedaan air dengan zat lain misalkan alkohol ? Mengapa alkohol dapat terbakar,

sedangkan air justru mematikan api ?

Dalam Ilmu Kimia air dan alkohol digolongkan sebagai senyawa, yaitu

perpaduan dari 2 jenis unsur atau lebih dengan komposisi tertentu. Unsur adalah zat

yang paling dasar dan penyusun segala macam senyawa. Air adalah senyawa yang

tersusun dari 2 jenis unsur, yaitu Hidrogen dan oksigen, dengan rumus kimia H2O,

sedangkan alkohol adalah senyawa yang tersusun dari 3 jenis unsur yaitu : karbon,

oksigen dan hidrogen, dengan rumus kimia C2H5OH. Rumus kimia


3

menyatakan .susunan atau hahikat zat. Setiap zat mempunyai susunan tertentu yang

berbeda dari zat lainnya.

Apa yang dimaksud dengan struktur materi ? Materi terdiri dari partikel dasar

yang disebut atom. Atom sejenis atau berlainan kan membentuk molekul. Atom dan

molekul bersifat netral. Atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik disebut ion.

Bagian paling penting dari Ilmu Kimia adalah tentang perubahan materi.

Perubahan materi sering disertai perubahan energi yang cukup besar, sehingga dapat

digunakan sebagai sumber energi. Misalnya pada reaksi pembakaran bahan bakar

minyak. Energi yang dibebaskan dapat digunakan untuk memasak., menggerakkan

kendaraan atau menjalankan industri.

Perkembangan IPTEK menghasilkan perkembangan cara-cara membuat bahan

kimia yang baru yang sebelumnya belum pernah ada. Misalnya : Nilon dan plastik

poliester. Bahan kimia sintetik digunakan dalam bidang obat-obatan, industri dan

sejumlah keperluan Rumah Tangga.

Masalah-masalah yang disebabkan oleh Ilmu kimia dan teknologi

Sisa-sisa sampah dan bahan kimia dalam makanan yang beracun dan lingkungan yang

berpotensi sebagai penyebab kanker. Untuk mengurangi masalah itu diperlukan cara-

cara untuk mengontrol dan mengelola limbah yang menyertai produksi dan penggunaan

bahan-bahan baru.

Ilmu pengetahuan tentang kimia

Adalah ilmu yang mencakup sejumlah aspek mengenai bahan-bahan kimia. Ahli-

ahli kimia mengajukan pertanyaan :

a). Bahan-bahan kimia terdiri dari apa ?

b). Bagaimana karakteristik dan sifat-sifat bahan kimia ditentukan oleh

komposisinya ?

Sasaran utama dari seorang saintist ialah mempelajari setiap persoalan di alam

dengan mencari dan menemukan fakta dan biasanya diperoleh melalui eksperimen.

Oleh karena itu ilmu kimia adalah ilmu yang berlandaskan eksperimen. Jika dari

sejumlah eksperimen diperoleh hasil yang sama, maka keteraturan ini dapat

diungkapkan dalam pernyataan yang singkat dan disebut hukum. Jadi hukum adalah

keteraturan yang diperoleh dari hasil eksperimen.

Untuk menjelaskan hukum, orang menyusun teori. Teori dapat menuntun untuk

melakukan eksperimen baru yang menghasilkan fakta baru, hukum baru dan


4

akhirnya teori baru. Urutan ini terulang terus menerus sehingga pengertian tentang

alam makin bertambah demi perkembangan sains. Biasanya sebelum sampai pada teori

orang menyusun hipotesis.

Awal perkembangan ilmu kimia dimulai dengan proses menemukan hukum,

menyusun hipotesis, dan teori untuk menjelaskan hukum. Teori-teori ilmu kimia dilandasi

antara lain oleh teori atom, teori molekul, teori kinetik dan teori ion.

Teori atom Dalton ( 1807 ) berkaitan dengan 4 hukum dasar persenyawaan

kimia yaitu :

1. Hukum Kekekalan Massa ( Lavoisier, 1774 )

”Pada setiap reaksi kimia massa zat-zat yang bereaksi adalah sama dengan massa

produk reaksi”. Hukum ini dapat diungkapkan secara lain yaitu materi tidak dapat

diciptakan atau dimusnahkan. Dalam versi modern : dalam setiap reaksi kimia tidak

dapat dideteksi perubahan massa.

Contoh :

Mg + Cl MgCl

1,0 g 2,9 g 3,9 g

2. Hukum Susunan Tetap ( Proust, 1799 )

3. Hukum Kelipatan Perbandingan ( Dalton, 1803 )

4. Hukum Perbandingan Timbal Balik ( Richter, 1782)

( Dibicarakan lebih mendalam pada bab Stoikiometri )

Bagian terpenting dari Ilmu kimia adalah reaksi kimia, yaitu perubahan yang terjadi bila

senyawa kimia berinteraksi membentuk senyawa baru yang berbeda, hal ini

merupakakan hal yang menakjubkan untuk diteliti.

Misalnya :

2Na + 2H20 2NaOH + H2

Na adalah suatu logam yang sangat lunak dan dapat dipotong dengan pisau. Apabila

Na dimasukkan dalam H2O , maka Na akan bereaksi sangat hebat dan menghasilkan

Na hidroksida dan gelembung-gelembung api gas hidrogen. Natrium Hidroksida dapat

merusak kulit.


5

Cl + Na NaCl

Apabila khlor dan Natrium dicampur terjadi reaksi yang keras dan menghasilkan

senyawa garam dapur. Masing-masing zat seperti Cl dan Na, dimana masing-masing

zat tersebut dapat merusak tubuh tetapi kalau dicampur meyebabkan daya rusaknya

hilang.

II. Manfaat Belajar Ilmu Kimia

Pemahaman yang lebih baik terhadap alam sekitar dan berbagai proses yang

berlangsung didalamnya, sehingga kita dapat mengontrol perubahan alam

demikeuntungan untuk kehidupan manusia dan lingkungan.

Manfaat yang lebih jauh adalah untuk mengubah bahan alam menjadi produk

yang lebih berguna untuk memenuhi kebutuhan kita, misalnya pembuatan sabun dari

minyak sawit. Pembuatan pasta gigi, tekstil, kosmetik, tekstil, plastik, obat-obatan,

pupuk, pestisida, bahan bakar, cat, bumbu masak dan berbagai jenis makanan olahan,

semua itu merupakan hasil penerapan ilmu kimia.

Ilmu kimia juga mempunyai andil besar dalam berbagai jenis produk

teknologiseperti pesawat televisi, pesawat terbang, mesin pendingin. Material produk

tersebut memerlukan komposisi dan sifat khusus yang ditemukan oleh para ahli kimia.,

misalkan industri mobil dari logam untuk rangka dan mesinnya, cat, ban, plastik, kaca

dan komponen lainnya, memerlukan pengetahuan kimia. Dimasa yang akan datang

dengan penduduk yang semakin bertambah, sedangkan daya dukung alam terbatas,

maka penerapan ilmu kimia semakin penting.

Disamping sumbangan ilmu kimia yang besar bagi kehidupan di alam, ternyata

banyak produk kimia yang kemudian terbukti menimbulkan masalah., misalkan DDT,

plastik, CFC dan berbagai bahan sintetis lainnya. DDT adalah insektisida yang

digunakan untuk memberantas nyamuk dan hama tanaman. DDT berhasil membasmi

nyamuk malaria sehingga berhasil menyelamatkan manusia. Akan tetapi senyawa ini

persisten ( stabil dan sukar diuraikan oleh mikro organisme ). Sehingga limbahnya

mencemari air dan tanah. DDT dapat masuk kedalam rantai makanan sehingga

membahayakn pelbagai jenis fauna dan manusia.

Plastik dan CFC dapat menimbulkan pencemaran lingkungan, karena

pembakaran plastik yang tidak benar akan menghasilkan senyawa dioksin yang sangat

beracun. Sedangkan CFC dapat mengikis lapisan ozon bumi yang dapat melindingi kita

dari sinar ultra violet ( UV ) matahari.


6

Manfaat lain adalah pembentukan sikap. Dalam mempelajari ilmu kimia atau ilmu

lainnya , kita selalu dihadapkan dengan masalah dan kita selalu berusaha untuk

memecahkannya.secara sistematis. Seringkali masalah dalam ilmu kimia terlihat rumit

dan kompleks, sehingga ada kesan bahwa ilmu kimia adalah ilmu yang sulit, maka untuk

mengatasinya perlu sikap yang benar. Masalah kita pecahkan secara logis dan

terencana sehingga ilmu kimia akan menunjukkan kita betapa teraturnyaalam ini,

sehingga kita akan lebih kagum kepada Sang Pencipta.

III. Hubungan Ilmu Kimia dengan bidang sipil

Ilmu kimia disebut juga central science karena peranannya yang sangat penting

diantara ilmu pengetahuan lain. Tidak ada bidang ilmu pengetahuan alam yang tidak

bergantung pada ilmu kimia, seperti pengembangan ilmu teknik sipil bidang kajian

struktur, transportasi, keairan, geoteknik, manajemen konstruksi, umum.

Ilmu struktur, menyangkut pembuatan beton yang terdiri dari batu, semen, pasir

dan air, yang mana kekerasan dan pengeringan menjadi kendala. Unsur baja dalam

tulangan beton, semakin tinggi kadar Carbonnya semakin keras dan semakin mahal dan

semakin bagus. Dalam ilmu struktur menyangkut pembuatan jalan, yang menyangkut

bahan kimia adalah aspal ( aspal beton atau aspal hotmix ). Ilmu keairan menyangkut

pembuatan bangunan-bangunan keairan, bahan kimia air akan menyangkut ketahanan

bangunannya, misalnya air asam, air basa dan air asin. Ilmu geoteknik, menyangkut

unsur-unsur tanah yang berhubungan dengan daya tekanan atau daya tekan. Jenis

tanah akan menentukan daya tekan, daya tekan akan menentukan bentuk maupun lebar

pondasi.

Ilmu kimia juga dapat membantu menyelesaikan masalah sosial seperti masalah

ekonomi, hukum, seni dan lingkungan.Berkat kemajuan dalam kimia Analisis, komposisi

suatu produk dapat ditentukan. Dengan demikian pemalsuan suatu produk dapat

dibuktikan. Dibidang hukum, ilmu kima dapat digunakan untuk identifikasi barang bukti

kejahatan. Sehelai rambut dapat digunakan untuk membuktikan terlibat tidaknya

seseorang. Dalam bidang seni, bahan kimia dalam cat dapat menentukan asli tidaknya

suatu karya seni.

Masalah lingkungan, industri dan kesehatan umumnya memerlukan kimia,

misalnya tentang menipisnya lapisan ozon, atau struktur kristal suatu batuan, proses

metabolisme dan pernapasan atau pengaruh obat terhadap tubuh.


7

IV. Hubungan Ilmu Kimia dangan Ilmu lainnya

Penemuan pupuk, pestisida dan bahan pengawet, telah membawa kemajuan

yang berarti di bidang pertanian. Perkembangan kimia organik telah menghasilkan

kemajuan dalam bidang farmasi, misalnya sintesis obat baru.. Kemajuan dalam cara

penentuan struktur molekul telah membawa kemajuan dibidang biologi dan kedokteran.

Kemajuan dalam analisis kimia membawa kemajuan dalam bidang geokimia,

kedokteran, ilmu lingkungan dan industri.

V. Perkembangan Ilmu Kimia

Sekitar tahun 3500 SM , peradaban mesir kuno telah mempraktikkan reaksi

kimia, misalnya cara membuat anggur, mengawetkan mayat, mengolah beberapa logam

seperti tembaga dan timah.

Sekitar abad ke 4 SM , para filsuf Yunani seperti Democritus dan Aristoteles

mencoba memahami hakekat materi. Menurut Democritus, materi bersifat diskontinu

terdiri dari partikel kecil yang disebut atom. Aristoteles menolak pendapat Democritus

dengan mengatakan bahwa materi bersifat kontinu, tidak ada yang tidak terbagi.

Pada abad pertengahan, dari tahun 500 – 1600, kimia lebih diarahkan ke segi

praktisdaripada pemikiran tentang hakekat materi. Pada masa itu ilmuwan Arab dan

Persia telah dapat membuat berbagai jenis zat seperti alkohol, arsen, zink, asam iodida,

asam sulfat dan asam nitrat. Disamping itu para ahli kimia berusaha mengubah

beberapa logam seperti besi, tembaga dan zink menjadi emas. Nama ilmu kimia lahir

pada masa ini. Nama ilmu kimia berasal dari bahasa Arab alkimiya yang berarti

perubahan materi oleh seorang ilmuwan Arab yang terkenal yaitu Jabir Ibn Hayyan

( 700 – 778 ).

Kimia modern lahir pada abad 18, ketika ahli kimia dari Perancis Antoine

Laurent Lavoisier ( 1743 – 1794 ).yang melakukan serangkain percobaan dan

akhirnya menemukan Hukum Kekekalan Massa . Pada tahun 1803, John Dalton ( 1766

– 1844) seorang guru sekolah dari Inggris, mengajukan teori atom yang pertama. Sejak

itu ilmu kimia berkembang dengan pesat. Pada tahun 1800, baru 30 unsur yang

ditemukan. Jumlah ini meningkat menjadi lebih dari 80 unsur pada tahun 1900 dan kini

sudah lebih dari 100 unsur ditemukan. Sebanyak 90 unsur ditemukan dari alam, dan

slebihnya merupakan unsur buatan.


8

SOAL LATIHAN

1. Apa itu kimia ? Dimana zat kimia didapatkan di alam ?

2. Ilmu kimia mempelajari mengenai apa dari zat kimia

3. Jika natrium dan khlor dicampur, bagaimana kita tahu bahwa reaksi kimia terjadi

antara keduanya ?

4. Berkaratnya besi melibatkan reaksi kimia yang lambat dimana besi berubah

menjadi zat yang disebut besi oksida. Perubahan apa dapat diamati yang

memperlihatkan bahwa reaksi tersebut terjadi ?

5. Logam galium merupakan unsur yang jangkauan suhu cairnya paling

lebar.Galium meleleh pada suhu 30 oC dan mendidih pada suhu 1983 oC.

Berapa titik leleh dan titik didihnya dalam oF.

6. Suhu karbon dioksida padat ( es kering ) mempunyai suhu -78 oC. Berapah

suhunya diukur dengan skala Fahrenheit dan dalam Kelvin ?

7. Kloroform ( CHCl3 ), suatu cairan yang pernah digunakan sebagi anestetik,

mempunyai berat jenis 1,492 g/ml.

a). Berapa volume dalam ml dari 10,00 g CHCl3 ?

b). Berapa massa dari 10,00 g CHCl3 ?


9

92019-1-701090707851.doc

Documents

Transcript of 92019-1-701090707851.doc