Pengertian Ilmu Kimia dan Posisinya dalam disiplin ilmu IPA lainnya (pengantar Ilmu Kimia)
Kimia (dari bahasa Arab: كيمياء, transliterasi: kimiya yang artinya perubahan
benda/zat atau bahasa Yunani: χημεία, transliterasi: khemeia) adalah
ilmu yang mempelajari mengenai komposisi, struktur, dan sifat zat atau
materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan atau transformasi
serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang ditemukan
sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman sifat dan interaksi atom
individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan tersebut pada
tingkat makroskopik.
Menurut kimia modern, sifat fisik materi umumnya
ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya
ditentukan oleh gaya antaratom dan ikatan kimia
Kimia sering disebut sebagai "ilmu pusat" karena menghubungkan berbagai
ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi,
farmasi,kedokteran, bioinformatika, dan geologi [1]. Koneksi ini timbul
melalui berbagai subdisiplin yang memanfaatkan konsep-konsep dari
berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan
prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.
Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat melibatkan dua zat
atau antara materi dan energi, terutama dalam hubungannya denganhukum
pertama termodinamika. Kimia tradisional melibatkan interaksi antara zat
kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi
satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan
entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan
oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih
rendah.
Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang
umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi
tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi
elektrolisis air) atau fenomena immaterial (seperti radiasi
elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani
analisis zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti
dalam spektroskopi.
Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom
yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat
dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks
seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani
sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan
oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras
dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih
kaku.
Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat
bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika
berada di atas suatu suhu tertentu.
Zat cenderung diklasifikasikan berdasarkan energi, fase, atau komposisi
kimianya. Materi dapat digolongkan dalam 4 fase, urutan dari yang
memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Dari
keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat ditemui di luar angkasa
yang berupabintang, karena kebutuhan energinya yang teramat besar.
Zat
padat memiliki struktur tetap pada suhu kamar yang dapat melawan
gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba mengubahnya. Zat cair
memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama
gravitasi. Gastidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel
bebas. Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak
bebas; pasokan energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi
partikel unsur. Satu cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah
dengan volume dan bentuknya: kasarnya, zat padat memeliki volume dan
bentuk yang tetap, zat cair memiliki volume tetap tapi tanpa bentuk yang
tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik volume ataupun bentuk yang
tetap.