Sejarah Kronologis Perkembangan Ilmu Kimia
- vstory
VIVA – Ilmu Kimia adalah ilmu yang hakikatnya mempelajari tentang susunan, struktur, sifat, dan perubahan pada materi. Kemajuan teknologi adalah bukti nyata akan perkembangan ilmu kimia yang begitu pesat pada abad ke-18. Namun tahukah Anda bahwa jauh sebelum ilmu kimia ada, peradaban Mesir kuno sudah mempraktikan reaksi kimia yang dikenal dengan al-kimia.
Sekitar tahun 3500 SM peradaban mesir kuno telah mengetahui bagaimana cara membuat anggur, pembalseman (pengawetan mayat), dan pengolahan beberapa logam seperti timah dan tembaga. Sekitar abad ke-4 SM para filsuf Yunani, termasuk Democritus dan Aristoteles sudah mencoba memahami hakikat dari suatu materi.
Menurut Democritrus, setiap materi apabila dibagi menjadi 2 bagian secara terus menerus, akan menjumpai sebuah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi kembali. Partikel inilah yang disebut atom. Akan tetapi, Aristoteles tidak menerima pendapat dari Democritus itu.
Menurut Aristoteles sendiri, bahwa materi merupakan sesuatu yang tersusun atas 4 jenis unsur, yaitu tanah, air, udara. dan api. Pada peradaban Mesir kuno tersebut, orang menganggap al-kimiawan sebagai ahli pseudosains yang berupaya mengubah unsur timah menjadi unsur emas.Mereka mencoba eksperimen tersebut berdasarkan teori dari Aristoteles bahwasannya semua materi tersusun atas empat unsur tanah, udara, air, api, dan sedikit bumbuan mistisisme dan sihir.
Hingga pada abad ke-8 lahirlah Ilmu kimia pertama kali yang merupakan ilmu dengan melibatkan kegiatan ilmiah (rasional) yang dibawa oleh para ilmuwan Muslim bangsa Arab dan Persia, salah satunya Jabir ibn Hayyan. Dikenal dengan julukan bapak ipmu kimia, Jabir ibn Hayyan merupakan ahli kimia terkemuka pada abad itu.
Ia menamakannya sebagai al-kimiya yang berarti perubahan materi atau yang lebih dikenal di Eropa dengan nama latinnya, Geber. Dari kata al-kimiya inilah bangsa-bangsa dari penjuru dunia ini meminjam istilah: alchemi (Latin), chimie (Perancis), chemistry (Inggris), chemie (Jerman), chimica (Italia) dan kimia (Indonesia).
Jabir ibn Hayyan dianggap sebagai penulis 22 gulungan yang menggambarkan metode kristalisasi, sublimasi, evaporasi, dan distilasi. Ia menemukan alembic, suatu alat yang digunakan untuk mempelajari dan menyaring zat asam. Ia juga merupakan seorang yang mengembangkan sistem klasifikasi kimia awal menggunakan sifat dari bahan yang dia pelajari.
Menurutnya klasifikasi ilmu kimia sebagai berikut spirits (air) bahan yang akan menguap ketika dipanaskan, logam termasuk besi, emas, tembaga, dan timah, dan zat-zat yang tidak lunak bahan yang dapat dibuat menjadi bubuk, seperti batu atau jika sekarang dikatakan sebagai bahan kimia, logam dan non-logam yang mudah menguap.
Selanjutnya, Robert Boyle (1627-1691) mempelajari tentang gas dan menemukan hubungan terbalik antara volume dan tekanan gas. Dia juga menyatakan bahwa semua realitas dan perubahan dapat dijelaskan dalam partikel dasar dan gerakan partikel tersebut.
Pada 1661, ia menulis buku teks kimia pertama, The Skeptical Cymist, yang memindahkan studi zat jauh dari asosiasi mistik dengan alkimia dan menuju penyelidikan ilmiah. Dimulai dengan munculnya teori Flogiston. Teori ini dinyatakan oleh Georg Ernst Stahl.
Flogiston sendiri berasal dari kata Yunani phlox yang berarti nyala api. Apabila suatu benda dibakar atau suatu logam dikapurkan, maka Flogiston diberikan kepada udara di sekitarnya. pada hakekatnya semua benda mengandung Flogiston.
Seorang ilmuwan berkebangsaan Amerika, Joseph Priestley (1733-1804) membantah gagasan bahwa udara adalah elemen yang tak terpisahkan. Dia menunjukkan bahwa kombinasi gas ketika ia mengisolasi oksigen bersama lilin yang masih menyala, keadaan tersebut akan menyebabkan lilin padam. Berarti udara yang diisolasi telah jenuh dengan Flogiston tidak dapat menyerap lebih banyak lagi (bahasa mudahnya oksigen telah habis berikatan dengan atom lain menjadi karbondioksida).
Teori dari Joseph Priestly ini dilanjutkan oleh Joseph Proust. Ia mempelajari senyawa kimia murni dan menyatakan Hukum Proporsi Definite yang dimana senyawa kimia akan selalu memiliki rasio karakteristik komponen unsurnya sendiri. Misalnya air yg memiliki perbandingan 2:1 jumlah atom hidrogen dan oksigen (H2O).
Pada tahun 1789 terjadilah dua jenis revolusi di Perancis yang mempunyai dampak begitu besar terhadap perkembangan sejarah dunia. Pertama, revolusi di bidang politik ketika penjara Bastille diserbu oleh rakyat dan hal ini mengawali tumbuhnya demokrasi di Eropa.
Kedua, revolusi di bidang ilmu ketika Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) menerbitkan bukunya yang berjudul Traite Elementaire de Chimie yang menjelaskan tentang hukum kekekalan massa. Hal ini disebut-sebut mengawali tumbuhnya kimia modern.
Amedeo Avogadro (1776-1856) adalah seorang pengacara Italia yang mulai belajar sains dan matematika pada tahun 1800. Dia memperluas teori dari Robert Boyle. Ia mengklarifikasi perbedaan antara atom dan molekul. Ia melanjutkannya dengan menyatakan bahwa volume gas yang sama pada suhu dan tekanan yang sama memiliki jumlah molekul yang sama.
Jumlah molekul dalam sampel 1 gram berat molekul (1 mol) dari zat murni disebut dengan Ketetapan Avogadro sebagai bentuk untuk menghormatinya. secara eksperimental ditentukan menjadi 6,023 x 10^²³ (yang kita kenal dengan jumlah partikel per mol) molekul dan merupakan faktor konversi penting yang digunakan untuk menentukan massa reaktan dan produk dalam reaksi kimia.
Pada tahun 1803, seorang ahli meteorologi Inggris mulai berspekulasi tentang teori atom yang membangkitkan kembali ilmuwan John Dalton (1766-1844) yang menyatakan prinsip-prinsip teori atom Dalton sebagai unsur-unsur tersusun dari partikel-partikel sangat kecil yang disebut atom. Atom dari unsur yang sama identik dalam ukuran, massa dan sifat lainnya. Atom dari berbagai elemen memiliki sifat yang berbeda. Atom tidak dapat dibuat, dibagi atau dihancurkan.
Atom-atom dari unsur-unsur yang berbeda bergabung dalam rasio bilangan bulat yang sederhana untuk membentuk senyawa kimia (Molekul). Dalam atom reaksi kimia digabungkan, dipisahkan atau disusun kembali untuk membentuk senyawa baru.
Dmitri Mendeleev (1834-1907) adalah seorang kimiawan Rusia yang dikenal karena mengembangkan Tabel Periodik unsur pertama. Ia mendaftarkan 63 unsur yang dikenal dan properti mereka di kartu. Ketika ia mengatur unsur-unsur dalam rangka meningkatkan massa atom, ia dapat mengelompokkan unsur-unsur dengan sifat-sifat serupa. Dengan beberapa pengecualian, setiap unsur ke tujuh memiliki sifat yang sama (Kelompok kimia ke delapan - Gas Mulia - belum ditemukan).
Mendeleev menyadari bahwa jika dia meninggalkan ruang untuk tempat-tempat di mana tidak ada unsur yang diketahui masuk ke dalam pola itu bahkan lebih tepat. Menggunakan ruang kosong di mejanya, dia mampu memprediksi sifat-sifat unsur yang belum ditemukan. Tabel asli Mendeleev telah diperbarui untuk memasukkan 92 elemen alami dan 26 elemen yang disintesis.
Pada tahun 1896 penggambaran model atom modern mulai berkembang. Dimulai daru Henri Becquerel yang menemukan radiasi. Bersama Pierre dan Marie Curie, ia menunjukkan bahwa unsur-unsur tertentu memancarkan energi dengan nilau tetap. Karena penemuan ini Becquerel menerima berbagai penghargaan Nobel bersama Curie.
Hingga pada tahun 1900, Max Planck menemukan bahwa energi harus dipancarkan dalam unit-unit rahasia yang disebutnya quantum (sejak foton bernama) tidak dalam gelombang terus-menerus (continue). Tampaknya atom-atom terdiri dari partikel yang lebih kecil, beberapa di antaranya bisa bergerak menjauh.
Pada tahun 1911, Ernst Rutherford mengemukakan Teori Atom Rutherford. Ia menunjukkan bahwa atom-atom terdiri dari wilayah padat bermuatan kecil yang dikelilingi oleh area luas ruang kosong hampa (dalam atom terdapat inti), partikel bermuatan negatif (elektron) bergerak.
Rutherford mengasumsikan bahwa elektron mengorbit nukleus dalam orbit yang terpisah, sama seperti planet-planet mengorbit matahari. Namun, karena nukleus lebih besar dan lebih padat daripada elektron, dia tidak bisa menjelaskan mengapa elektron tidak hanya ditarik ke dalam inti sehingga menghancurkan atom.
Tak sampai disitu, Niels Bohr (1885-1962) yang merupakan murid dari Rutherford memecahkan masalah ini dengan menggunakan informasi dari Planck, yang kemudian dikenal dengan Teori Atom Bohr. Foton dipancarkan dari atom yang distimulasi listrik hanya pada frekuensi tertentu.
Dia berhipotesis bahwa elektron menghuni tingkat energi yang berbeda dan cahaya hanya dipancarkan ketika elektron elektrik dipaksa untuk mengubah tingkat energi. Elektron pada tingkat energi pertama, paling dekat dengan inti atom, terikat erat dengan inti atom dan memiliki energi yang relatif rendah.
Dalam tingkatan yang lebih jauh dari inti elektron memiliki energi yang meningkat. Elektron pada tingkat energi terjauh dari inti atom tidak terikat erat dan merupakan elektron yang terlibat ketika atom berikatan membentuk senyawa. Sifat periodik dari sifat unsur adalah hasil dari jumlah elektron di tingkat energi luar yang dapat terlibat dalam ikatan kimia.
Meskipun model Bohr telah digantikan oleh model atom yang lebih akurat, prinsip dasarnya adalah suara dan model Bohr masih digunakan sebagai diagram yang disederhanakan untuk menunjukkan ikatan kimia.
Pemahaman tentang atom terus-menerus disempurnakan hingga pada tahun 1935, James Chadwick dianugerahi hadiah Nobel atas penemuannya bahwa ada sejumlah partikel elektrik netral dalam nukleus atom. Karena neutron netral secara elektris, mereka tidak dibelokkan oleh elektron atau proton.
Chadwick juga berspekulasi bahwasannya neutron memiliki massa lebih banyak daripada proton. Fakta-fakta ini bergabung untuk memungkinkan neutron menembus atom dan menghancurkan inti atom, melepaskan sejumlah besar energi.
Dalam beberapa tahun terakhir, semakin jelas bahwa proton, neutron, dan elektron kimia klasik terdiri dari partikel subatomik yang lebih kecil. Ilmu-ilmu kimia dan fisika menjadi semakin terjalin dan teori saling tumpang tindih dan konflik ketika kita terus menyelidiki materi yang dihasilkan alam semesta kita sampai sekarang.
