X -MIA

1. Hakikat Ilmu KimiaNama ilmu kimia berasal dari bahasa Arab, yaitu al-kimia yang artinya perubahan

materi, oleh ilmuwan Arab Jabir ibn Hayyan (tahun 700-778). Ini berarti, ilmu kimia secara singkat dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari rekayasa materi, yaitu mengubah materi menjadi materi lain. Secara lengkapnya, ilmu kimia adalah ilmu mempelajari tentang susunan, struktur, sifat, perubahan serta energi yang menyertai perubahan suatu zat atau materi. Zat atau materi itu sendiri adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa.

Susunan materi mencakup komponen-komponen pembentuk materi dan perbandingan tiap komponen tersebut. Struktur materi mencakup struktur partikel-partikel penyusun suatu materi atau menggambarkan bagaimana atom-atom penyusun materi tersebut saling berikatan. Sifat materi mencakup sifat fisis (wujud dan penampilan) dan sifat kimia. Sifat suatu materi dipengaruhi oleh : susunan dan struktur dari materi tersebut. Perubahan materi meliputi perubahan fisis/fisika (wujud) dan perubahan kimia (menghasilkan zat baru). Energi yang menyertai perubahan materi menyangkut banyaknya energi yang menyertai sejumlah materi dan asal-usul energi itu.

Berfikir radikal merupakan awal lahirnya kimia. Dahulu, ilmuwan menganggap secara radikal atau bebas tentang definisi atom dan model atom. Pikiran radikal diperoleh dari dari kemauan dan kemampuan suatu otak untuk memikirkan sesuatu yang abstrak ataupun empriris. Cara berpikir radikal ini, mempunyai manfaat yang besar dalam perkembangan dunia kimia. Salah satu mendorong ilmuwan untuk melakukan perenungan berpikir untuk menemukan kelanjutan dari pikiran radikalnya. Banyak sekali muncul teori-teori tentang atom yang yang diawali oleh berfikir yang pokok atau fundamental dari fenomena dasar mengenai penyusun suatu materi.

Hakekat ilmu kimia adalah bahwa benda itu bisa mengalami perubahan bentuk, maupun susunan partikelnya menjadi bentuk yang lain sehingga terjadi deformasi, perubahan letak susunan, ini mempengaruhi sifat-sifat yang berbeda dengan wujud yang semula.

Fakta yang terdapat di alam mempunyai banyak hubungan dengan ilmu kimia. Dari ciri pemikiran filsafat yang telah dipelajari mempunyai arti besar dalam menumbuhkan sikap kritis terhadap suatu fakta. Sikap kritis ini merangsang otak untuk mengajukan berbagi pertanyaan terhadap fenomena yang ada. Sebagai contoh ; fakta kimia yaitu larutan elektrolit dan non-elektrolit. Dari sikap kritis muncul pertanyaan ; apa yang menyebabkan larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dan apa yang menyebabkan larutan non-elektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik, bagaimana ciri-ciri larutan elektrolit dan non-elektrolit, dan lain-lain.Ilmu kimia diperlukan dan terlibat dalam kegiatan industri dan perdagangan, kesehatan, dan berbagai bidang lain. Kedepan, Ilmu Kimia sangat berperan

dalam penemuan dan pengembangan material dan sumber energi baru yang lebih bermanfaat, bernilai ekonomis tinggi, dan lebih ramah lingkungan.

2. Karakteristik Ilmu KimiaWiseman (1981) mengemukakan bahwa ilmu kimia merupakan salah satu pelajaran

tersulit bagi kebanyakan siswa menengah. Kesulitan mempelajari ilmu kimia ini terkait dengan ciri-ciri ilmu kimia itu sendiri yang disebutkan oleh Kean dan Middlecamp (1985) sebagai berikut:

1. Sebagian besar ilmu kimia bersifat abstrakAtom, molekul, dan ion merupakan materi dasar kimia yang tidak nampak, yang menurut siswa membayangkan keberadaan materi tersebut tanpa mengalaminya secara langsung. Karena atom merupakan pusat kegiatan kimia, maka walaupun kita tidak dapat melihat atom secara langsung, tetapi dalam angan-angan kita dapat membentuk suatu gambar untuk mewakili sebuah atom oksigen kita gambarkan secara bulatan.

2. Ilmu kimia merupakan penyederhanaan dari yang sebenarnya Kebanyakan obyek yang ada di dunia ini merupakan campuran zat-zat kimia yang kompleks dan rumit. Agar segala sesuatunya mudah dipelajari, maka pelajaran kimia dimulai dari gambaran yang disederhanakan, di mana zat-zat dianggap murni atau hanya mengandung dua atau tiga zat saja. Dalam penyederhanaanya diperlukan pemikiran dan pendekatan tertentu agar siswa tidak mengalami salah konsep dalam menerima materi yang diajarkan tersebut.

3. Sifat ilmu kimia berurutan dan berkembang dengan cepatSeringkali topik-topik kimia harus dipelajari dengan urutan tertentu. Misalnya, kita tidak dapat menggabungkan atom-atom untuk membentuk molekul, jika atom dan karakteristiknya tidak dipelajari terlebih dahulu. Disamping itu, perkembangan ilmu kimia sangat cepat, seperti pada bidang biokimia yang menyelidiki tentang rekayasa genetika, kloning, dan sebagainya. Hal ini menuntut kita semua untuk lebih cepat tanggap dan selektif dalam menerima semua kunjungan tersebut.

4. Ilmu kimia tidak hanya sekedar memecahkan soal-soalMemecahkan soal-soal yang terdiri dari angka-angka (soal numerik) merupakan bagian yang penting dalam mempelajari kimia. Namun, kita juga harus mempelajari deskripsi seperti fakta-fakta kimia, aturan-aturan kimia, peristilahan kimia, dan lain-lain.

5. Bahan/materi yang dipelajari dalam ilmu kimia sangat banyakDengan banyaknya bahan yang harus dipelajari, siswa dituntut untuk dapat merencanakan belajarnya dengan baik, sehingga waktu yang tersedia dapat digunakan seefisien mungkin. (Rusmansyah dan Irhasyuarna,Y , 2002)

Menurut Arifin (1995), kesulitan dalam mempelajari ilmu kimia dapat bersumber pada:1. Kesulitan dalam memahami istilahKesulitan ini timbul karena kebanyakan siswa hanya hafal akan istilah dan tidak memahami dengan benar istilah yang sering digunakan dalam pengajaran kimia.2. Kesulitan dalam memahami konsep kimiaKebanyakan konsep-konsep dalam ilmu kimia maupun materi kimia secara keseluruhan merupakan konsep atau materi yang bersifat abstrak dan kompleks, sehingga siswa dituntut untuk memahami konsep-konsep tersebut dengan benar dan mendalam.3. Kesulitan angkaDalam pengajaran kimia kita tidak terlepas dari perhitungan secara matematis, di mana siswa dituntut untuk terampil dalam rumusan matematis. Namun, sering dijumpai siswa yang kurang memahami rumusan tersebut.

3. Metode Ilmiaha. Pengertian Metode Ilmiah

Metode ilmiah adalah proses keilmuan untuk memperoleh pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti fisis. Ilmuwan melakukan pengamatan serta membentuk hipotesis dalam usahanya untuk menjelaskan fenomena alam. Prediksi yang dibuat berdasarkan hipotesis tersebut diuji dengan melakukan eksperimen. Jika suatu hipotesis lolos uji berkali-kali, hipotesis tersebut dapat menjadi suatu teori ilmiah.

Unsur utama metode ilmiah adalah pengulangan empat langkah berikut:1. Karakterisasi (pengamatan dan pengukuran)

2. Hipotesis (penjelasan teoretis yang merupakan dugaan atas hasil pengamatan dan pengukuran)

3. Prediksi (deduksi logis dari hipotesis)

4. Eksperimen (pengujian atas semua hal di atas)

b. Karakteristik Metode Ilmiah

Metode ilmiah bergantung pada karakterisasi yang cermat atas subjek investigasi. Dalam proses karakterisasi, ilmuwan mengidentifikasi sifat-sifat utama yang relevan yang dimiliki oleh subjek yang diteliti. Selain itu, proses ini juga dapat melibatkan proses penentuan (definisi) dan pengamatan-pengamatan yang dimaksud seringkali memerlukan pengukuran dan perhitungan yang cermat. Proses pengukuran dapat dilakukan terhadap objek yang tidak dapat diakses atau dimanipulasi seperti bintang atau populasi manusia. Hasil pengukuran secara ilmiah biasanya ditabulasikan dalam table. Digambarkan dalam bentuk grafik atau dipetakan dan diproses dengan penghitungan statistika seperti korelasi dan regresi.

Umumnya terdapat empat karakteristik penelitian ilmiah :1. Sistematik. Berarti suatu penelitian harus disusun dan dilaksanakan secara

berurutan sesuai pola dan kaidah yang benar, dari yang mudah dan sederhana sampai yang kompleks.

2. Logis. Suatu penelitian dikatakan benar bila dapat diterima akal dan berdasarkan fakta empirik. Pencarian kebenaran harus berlangsung menurut prosedur atau kaidah bekerjanya akal yaitu logika. Prosedur penalaran yang dipakai bias dengan prosedur induktif yaitu cara berpikir untuk menarik kesimpulan umum dari berbagai kasus individual (khusus), atau prosedur deduktif yaitu cara berpikir untuk menarik kesimpulan yang bersifat khusus dari pernyataan yang bersifat umum.

3. Empirik. Artinya suatu penelitian yang didasarkan pada pengalaman sehari-hari, yang ditemukan atau melalui hasil coba-coba yang kemudian diangkat sebagai hasil penelitian. Landasan empirik ada tiga yaitu :

a). Hal-hal empirik selalu memiliki persamaan dan perbedaan (ada penggolongan atau perbandingan satu sama lain).

b). Hal-hal empirik selalu berubah-ubah sesuai dengan waktu.c). Hal-hal empirik tidak bisa secara kebetulan,melainkan ada penyebabnya.4. Replikatif. Artinya suatu penelitian yang pernah dilakukan harus di uji kembali

oleh peneliti lain dan harus memberikan hasil yang sama bila dilakukan dengan metode, kriteria, dan kondisi yang sama. Agar bersifat replikatif, penyusunan definisi operasional variable menjadi langkah penting bagi seorang peneliti.

c. Langkah-Langkah Metode Ilmiah

Langkah-langkah pada metode ilmiah antara lain:

1. Memilih dan mendefinisikan masalah

2. Survey terhadap data yang tersedia

3. Memformulasikan hipotesa

4. Membangun kerangka analisa serta alat-alat dalam menguji hipotesa

5. Mengumpulkan data primer

6. Mengolah, menganalisa serta membuat interpretasi

7. Membuat generalisasi dan kesimpulan

8. Membuat laporan

Pelaksanaan metode ini meliputi enam tahap, yaitu :

1. Merumuskan masalah.

2. Mengumpulkan keterangan, yaitu segala informasi yang mengarah dan dekat pada pemecahan masalah. Sering juga disebut mengkaji teori atau kajian pustaka.

3. Menyusun hipotesis yang merupakan kesimpulan sementara yang berdasarkan data atau keterangan yang diperoleh selama observasi atau telaah pustaka.

4. Menguji hipotesis dengan melakukan percobaan atau penelitian.

5. Mengolah data (hasil) percobaan dengan menggunakan metode statistic untuk menghasilkan kesimpulan. Hasil penelitian dengan metode ini adalah data yang objektif, tidk dipengaruhi subyektifitas ilmuwan peneliti dan universal.

6. Menguji kesimpulan untuk meyakinkan kebenaran hipotesis melalui hasil percobaan dan perlu juga dilakukan uji ulang. Apabila hasil uji mendukung hipotesis, maka hipotesis itu bias menjadi kaidah (hukum) dan bahkan menjadi teori.

4. Keselamatan Kerja di Laboratorium

Prosedur keselamatan kerja di laboratorium sangat penting untuk diperhatikan mengingat hasil penelitian menunjukkan telah terjadi kecelakaan kerja dengan intensitas yang mengkhawatirkan yaitu 9 orang/hari. Keselamatan semua pihak merupakan tanggung jawab semua pengguna laboratorium. Namun, banyak pekerja yang meremehkan risiko kerja, sehingga tidak menggunakan alat-alat pengaman walaupun sudah tersedia. Laboratorium merupakan ruangan yang memiliki risiko yang cukup besar. Disana banyak terdapat bahan kimia yang merupakan bahan mudah meledak, mudah terbakar, beracun, dll. Selain itu terdapat juga benda mudah pecah dan menggunakan listrik. Maka dari itu, kita harus sangat berhati-hati dalam menggunakan laboratorium. Berikut adalah prosedur keselamatan kerja di laboratorium. Langsung saja kita simak yang pertama:

a. Syarat Laboratorium yang Baik

Ruangan laboratorium yang memenuhi standar adalah salah satu faktor untuk menghindari kecelakaan kerja. Syarat tersebut meliputi kondisi ruangan, susunan ruangan, kelengkapan peralatan keselamatan, nomor telepon penting (pemadam kebakaran, petugas medis), dll.

Ruangan laboratorium yang memiliki sistem ventilasi yang baik. Proses keluar masuk udara yang stabil. Sirkulasi udara segar yang masuk ke dalam ruangan. Keduanya harus diperhatikan dengan baik. Semakin baik sirkulasi udara, maka kondisi laboratorium juga akan sehat. Seperti halnya rumah, sirkulasi udara berada pada posisi utama dan tidak dapat dikesampingkan begitu saja.

Ruangan laboratorium harus ditata dengan rapi. Penempatan bahan kimia dan peralatan percobaan harus ditata dengan rapi supaya memudahkan untuk mencarinya. Bila perlu, berikan denah dan panduan penempatan bahan kimia di raknya supaya semakin memudahkan untuk mencari bahan kimia tertentu.

Alat keselamatan kerja harus selalu tersedia dan dalam kondisi yang baik. Terutama kotak P3K dan alat pemadam api. Berikan juga nomor telepon penting seperti pemadam kebakaran dan petugas medis supaya saat terjadi kecelakaan yang cukup parah dapat ditangani dengan segera. Berikan juga lembaran tentang cara penggunaan alat pemadam api dan tata tertib laboratorium.

Laboratorium harus memiliki jalur evakuasi yang baik. Laboratorium setidaknya memiliki dua pintu keluar dengan jarak yang cukup jauh. Bahan kimia yang berbahaya harus

ditempatkan di rak khusus dan pisahkan dua bahan kimia yang dapat menimbulkan ledakan bila bereaksi.

b. Tata Tertib Keselamatan Kerja

Aturan umum dalam tata tertib keselamatan kerja adalah sebagai berikut:

1. Dilarang mengambil atau membawa keluar alat-alat serta bahan dalam laboratorium tanpa seizin petugas laboratorium.

2. Orang yang tidak berkepentingan dilarang masuk ke laboratorium. Hal ini untuk mencegah hal-hal yang tidak diinginkan.

3. Gunakan alat dan bahan sesuai dengan petunjuk praktikum yang diberikan.

4. Jangan melakukan eksperimen sebelum mengetahui informasi mengenai bahaya bahan kimia, alat-alat, dan cara pemakaiannya.

5. Bertanyalah jika Anda merasa ragu atau tidak mengerti saat melakukan percobaan.

6. Mengenali semua jenis peralatan keselamatan kerja dan letaknya untuk memudahkan pertolongan saat terjadi kecelakaan kerja.

7. Pakailah jas laboratorium saat bekerja di laboratorium.

8. Harus mengetahui cara pemakaian alat darurat seperti pemadam kebakaran, eye shower, respirator, dan alat keselamatan kerja yang lainnya.

9. Jika terjadi kerusakan atau kecelakaan, sebaiknya segera melaporkannya ke petugas laboratorium.

10. Berhati-hatilah bila bekerja dengan asam kuat reagen korosif, reagen-reagen yang volatil dan mudah terbakar.

11. Setiap pekerja di laboratorium harus mengetahui cara memberi pertolongan pertama pada kecelakaan (P3K).

12. Buanglah sampah pada tempatnya.

13. Usahakan untuk tidak sendirian di ruang laboratorium. Supaya bila terjadi kecelakaan dapat dibantu dengan segera.

14. Jangan bermain-main di dalam ruangan laboratorium.

15. Lakukan latihan keselamatan kerja secara periodik.

16. Dilarang merokok, makan, dan minum di laboratorium.

c. Alat Keselamatan Kerja

Di dalam ruang laboratorium harus sudah tersedia seluruh alat keselamatan kerja supaya saat terjadi kecelakaan atau darurat, itu bisa diatasi dengan cepat. Berikut adalah alat-alat keselamatan kerja yang ada di laboratorium. Pastikan semuanya tersedia dan Anda tahu dimana letaknya.

1. Pemadam kebakaran (hidrant)

2. Eye washer

3. Water shower

4. Kotak P3K (Pertolongan Pertama Pada Kecelakaan)

5. Jas Laboratorium

6. Peralatan pembersih

7. Obat-obatan

8. Kapas

9. Plaster pembalut

d. Simbol Keselamatan Kerja

Gambar diatas adalah simbol-simbol yang umumnya ada di laboratorium. Simbol ini harus diperhatikan dan dipahami supaya Anda mengetahui bahaya yang ada pada suatu benda atau zat kimia. Berikut adalah penjelasan simbol-simbol tersebut.

Animal hazard adalah bahaya yang berasal dari hewan. Mungkin saja hewan itu beracun karena telah disuntik bermacam-macam zat hasil eksperimen atau dapat menggigit dan mencakar Anda.

Sharp instrument hazard adalah bahaya yang berasal dari benda-benda yang tajam. Benda itu jika tidak digunakan dengan benar maka dapat melukai Anda.

Heat hazard adalah bahaya yang berasal dari benda yang panas. Tangan Anda akan kepanasan jika menyentuh benda tersebut dalam keadaan aktif atau menyala.

Glassware hazard adalah bahaya yang berasal dari benda yang mudah pecah. BIasanya berupa gelas kimia.

Chemical hazard adalah bahaya yang berasal dari bahan kimia. Bisa saja bahan kimia itu dapat membuat kulit kita gatal dan iritasi.

Electrical hazard adalah bahaya yang berasal dari benda-benda yang mengeluarkan listrik. Hati-hati dalam menggunakannya supaya tidak tersengat listrik.

Eye & face hazard adalah bahaya yang berasal dari benda-benda yang dapat membuat iritasi pada mata dan wajah. Gunakan masker atau pelindung wajah sebelum menggunakan bahan tersebut.

Fire hazard adalah bahaya yang berasal dari benda yang mudah terbakar. Contohnya adalah kerosin (minyak tanah) dan spiritus.

Biohazard adalah bahaya yang berasal dari bahan biologis. Bahan tersebut bisa dapat menyebabkan penyakit mematikan seperti AIDS. Contohnya adalah tempat pembuangan jarum suntik.

Laser radiation hazard adalah bahaya yang berasal dari sinar laser.

Radioactive hazard adalah bahaya yang berasal dari benda radioaktif. Benda ini dapat mengeluarkan radiasi dan jika terpapar terlalu lama maka akan menyebabkan kanker.

Explosive hazard adalah bahaya yang berasal dari benda yang mudah meledak. Jauhkan benda tersebut dari api.

5. Peranan Ilmu Kimia Dalam Kehidupan Sehari - hari

1. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Kedokteran

Manfaat ilmu kimia yang pertama pada kehidupan manusia adalah dalam

bidang kedokteran. Untuk membantu penyembuhan pasien yang mengidap suatu penyakit,

digunakan obat-obatan yang dibuat berdasarkan hasil riset terhadap proses dan reaksi kimia

bahan-bahan yang berkhasiat yang dilakukan dalam cabang kimia farmasi.

2. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Pertanian

Mungkin Anda bingung, apa hubungan antara ilmu kimia dan bidangpertanian, lalu

apa manfaat ilmu kimia bagi bidang pertanian? Baiklah, bukankah untuk

mengembalikan kesuburan tanah, perlu dilakukan penambahan pupuk, sedangkan hama

dapat diatasi dengan penambahan pestisida. Manfaat dan bahaya penggunaan pupuk dan

pestisida harus dipahami sehingga tidak terjadi kesalahan dalam penggunaannya. Hal yang

harus diingat adalah pupuk dan pestisida adalah “produk” dari ilmu kimia.

3. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Geologi

Bidang ini berkaitan dengan penelitian batu-batuan (mineral) dan pertambangan gas

dan minyak bumi. Proses penentuan unsur-unsur yang menyusun mineral dan tahap

pendahuluan untuk eksplorasi, menggunakan dasar-dasar ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia

dalam bidang ini untuk membantu memahami serta mengerti temuan para peneliti tentang

bebatuan atau “benda-benda” alam.

4. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Biologi

Bidang ini khusus mempelajari tentang makhluk hidup (hewan dan tumbuhan).

Proses kimia yang berlangsung dalam makhluk hidup meliputi pencernaan

makanan, pernapasan, metabolisme, fermentasi,fotosintesis dan lain-lain. Untuk

mempelajari hal tersebut, diperlukan pengetahuan tentang struktur dan sifat senyawa yang

ada, seperti karbohidrat, protein, vitamin, enzim, lemak, asam nukleat dan lain-lain.

Meskipun secara umum, bidang ini lebih erat kaitannya dengan ilmu biologi, namun

manfaat ilmu kimia juga nyatanya sedikit banyak berpengaruh dalam bidang biologi ini.

5. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Hukum

Anda bingung apa kaitan bidang hukum dengan ilmu kimia? Bidanghukum secara

langsung memang tidak ada hubungan dengan ilmu kimia, namun manfaat ilmu kimia dalam

bidang hukum ini dapat dirasakan ketika diberlakukannya pemeriksaan peralatan

buktikriminalitas (kriminologi). Bagian tubuh tersangka dapat diperiksa dengan memeriksa

struktur DNA-nya karena struktur DNA setiap orang berbeda-beda. Pemeriksaan ini

melibatkan ilmu kimia.

6. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Mesin

Manfaat Ilmu kimia juga bisa mengenai bidang permesinan yaitu mempelajari sifat

dan komposisi logam yang baik untuk pembuatanmesin, mempelajari sifat, komposisi bahan

bakar dan minyak pelumas mesin.

7. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Teknik Sipil

Bahan-bahan yang digunakan dalam bidang ini adalah semen, kayu, cat, paku, besi,

paralon (pipa PVC), lem dan sebagainya. Semua bahan tersebut dihasilkan melalui riset yang

berdasarkan ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam hal ini adalah agar bahan-bahan

bangunan tersebut dapat diketahui kelebihan serta kekurangannya, sehingga dapat

meminimalisir kecelakaan dikemudian hari.