ATOM

 ATOM

    Pengertian atom kata ini berasal dari bahasa yunani atomos yang berarti tidak dapat dipotong. Sesuai pengertian tersebut,Atom-atom adalah partikel penyusun semua benda yang berukuran sangat kecil. Di dalam atom juga terdapat sub-atom, yaitu partikel penyusun atom yang ukurannya lebih kecil. Sulit bagi kita untuk membayangkan seberapa kecil atom ini, satu titik yang ada di akhir kalimat ini saja memiliki panjang sekitar 20 juta atom. Setiap atom memiliki inti, yang terdiri dari proton dan neutron, serta elektron yang bergerak cepat di sekitar inti. Elektron-elektron ini terdapat pada tingkatan energi yang berbeda-beda, yang disebut kulit, tiap kulit memiliki jumlah batas untuk elektron, apabila elektron di kulit pertama sudah memenuhi batas, maka elektron akan memenuhi kulit keduanya dan seterusnya.

      Berdasarkan penjelasan di atas, elektron,neutron dan proton merupakan bagian terkecil dari atom, namun para ilmuan modern berpendapat bahwa proton dan neutron tersusun atas partikel-partikel yang lebih kecil lagi yang disebut kuark.

    Istilah “atom” pertama kali digunakan oleh kimiawan asal inggris bernama John Dalton(1766-1844) ketika ia mengajukan teori atomnya pada tahun 1807.

    Dalton mengatakan bahwa semua unsur kimia tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil, yang disebut atom, yang tidak bisa pecah saat zat-zat kimianya direaksikan. Satu lagi pendapatnya yaitu semua reaksi kimia merupakan akibat saling bergabungnya atau terpisahnya atom-atom.

                                                

ION

Ion adalah atom atau sekumpulan atom yang bermuatan listrik. Ion bermuatan negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron, disebut anion, karena dia tertarik menuju anode. Ion bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron, disebut kation, karena tertarik ke katode. Proses pembentukan ion disebut ionisasi. Atom atau kelompok atom yang terionisasi ditandai dengan huruf  ⁿ⁺ atau ^n-, di mana n adalah jumlah elektron yang hilang atau diperoleh.

A.Sejarah

Ion pertama kali disajikan dalam bentuk teori oleh Michael Faraday pada sekitar tahun 1830, untuk menggambarkan mengenai bagian molekul yang bergerak ke arah anode atau katode dalam suatu tabung hampa udara (vacuum tube, CRT). Namun, mekanisme peristiwa ini baru dideskripsikan pada 1884 oleh Svante August Arrhenius dalam disertasi doktornya di University of Uppsala. Pada mulanya, teori ini tidak diterima (ia memperoleh gelarnya dengan nilai minimum), tetapi kemudian disertasinya memenangi Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1903.

B.Larutan Ion

Larutan ion adalah larutan yang mengandung ion yang dapat bergerak bebas sehingga bisa menghantarkan arus listrik.

C.Anion dan Kation

Anion adalah ion bermuatan negatif, sedangkan kation adalah ion yang bermuatan positif. Masing-masing anion dan kation dapat dianalisis menggunakan metode khusus.

.

Molekul

       Penggambaran tiga dimensi (kiri dan tengah) berserta dua dimensi (kanan) molekul terpenoid atisana.

Molekul didefinisikan sebagai sekelompok atom (paling sedikit dua) yang saling berikatan dengan sangat kuat (kovalen) dalam susunan tertentu dan bermuatan netral serta cukup stabi. lMenurut definisi ini, molekul berbeda dengan ion poliatomik. Dalam kimia organik dan biokimia, istilah molekul digunakan secara kurang kaku, sehingga molekul organik dan biomolekul bermuatan pun dianggap termasuk molekul.

       Dalam teori kinetika gas, istilah molekul sering digunakan untuk merujuk pada partikel gas apapun tanpa bergantung pada komposisinya. Menurut definisi ini, atom-atom gas mulia dianggap sebagai molekul walaupun gas-gas tersebut terdiri dari atom tunggal yang tak berikatan.

      Sebuah molekul dapat terdiri atom-atom yang berunsur sama (misalnya oksigen O₂), ataupun terdiri dari unsur-unsur berbeda (misalnya air H₂O). Atom-atom dan kompleks yang berhubungan secara non-kovalen (misalnya terikat oleh ikatan hidrogen dan ikatan ion) secara umum tidak dianggap sebagai satu molekul tunggal.

A.  Cabang Ilmu

     Ilmu yang mempelajari molekul disebut kimia molekuler ataupun fisika molekuler bergantung pada fokus kajiannya. Kimia molekuler berkutat pada hukum-hukum yang mengatur interaksi antara molekul, manakala fisika molekuler berkutat pada hukum-hukum yang mengatur struktur dan sifat-sifat molekul. Dalam praktiknya, perbedaan kedua ilmu tersebut tidaklah jelas dan saling bertumpang tindih. Dalam ilmu molekuler, sebuah molekul terdiri dari suatu sistem stabil yang terdiri dari dua atau lebih molekul. Ion poliatomik dapat pula kadang-kadang dianggap sebagai molekul yang bermuatan. Istilah molekul tak stabil digunakan untuk merujuk pada spesi-spesi kimia yang sangat reaktif.

B.  Sejarah

       Walaupun keberadaan molekul telah diterima oleh banyak kimiawan sejak awal abad ke-19, terdapat beberapa pertentangan di antara para fisikawan seperti Mach, Boltzmann, Maxwell, dan Gibbs, yang memandang molekul hanyalah sebagai sebuah konsepsi matematis. Karya Perrin pada gerak Brown (1911) dianggap sebagai bukti akhir yang meyakinkan para ilmuwan akan keberadaan molekul.

      Definisi molekul pula telah berubah seiring dengan berkembangnya pengetahuan atas struktur molekul. Definisi paling awal mendefinisikan molekul sebagai partikel terkecil bahan-bahan kimia yang masih mempertahankan komposisi dan sifat-sifat kimiawinya.^[5] Definisi ini sering kali tidak dapat diterapkan karena banyak bahan materi seperti bebatuan, garam, dan logam tersusun atas jaringan-jaringan atom dan ion yang terikat secara kimiawi dan tidak tersusun atas molekul-molekul diskret.

C.  Ukuran

       Kebanyakan molekul sangatlah kecil untuk dapat dilihat dengan mata telanjang. Kekecualian terdapat pada DNA yang dapat mencapai ukuran makroskopis. Molekul terkecil adalah hidrogen diatomik (H₂), dengan keseluruhan molekul sekitar dua kali panjang ikatnya (0.74 Å). Satu molekul tunggal biasanya tidak dapat dipantau menggunakan cahaya, namun dapat dideteksi menggunakan mikroskop gaya atom. Molekul dengan ukuran yang sangat besar disebut sebagai makromolekul atau supermolekul. Jari-jari molekul efektif merupakan ukuran molekul yang terpantau dalam larutan.

D.  Rumus

      Rumus empiris sebuah senyawa menunjukkan nilai perbandingan paling sederhana unsur-unsur penyusun senyawa tersebut. Sebagai contohnya, air selalu memiliki nilai perbandingan atom hidrogen berbanding oksigen 2:1. Etanol pula selalu memiliki nilai perbandingan antara karbon, hidrogen, dan oksigen 2:6:1. Namun, rumus ini tidak menunjukkan bentuk ataupun susunan atom dalam molekul tersebut. Contohnya, dimetil eter juga memiliki nilai perbandingan yang sama dengan etanol. Molekul dengan jumlah atom penyusun yang sama namun berbeda susunannya disebut sebagai isomer.

     Perlu diperhatikan bahwa rumus empiris hanya memberikan nilai perbandingan atom-atom penyusun suatu molekul dan tidak memberikan nilai jumlah atom yang sebenarnya. Rumus molekul menggambarkan jumlah atom penyusun molekul secara tepat. Contohnya, asetilena memiliki rumus molekuler C₂H₂, namun rumus empirisnya adalah CH.

     Massa suatu molekul dapat dihitung dari rumus kimianya. Sering kali massa molekul diekspresikan dalam satuan massa atom yang setara dengan 1/12 massa atom karbon-12.

E.     Geometri

     Molekul memiliki geometri yang berbentuk tetap dalam keadaan kesetimbangan. Panjang ikat dan sudut ikatan akan terus bergetar melalui gerak vibrasi dan rotasi. Rumus kimia dan struktur molekul merupakan dua faktor penting yang menentukan sifat-sifat suatu senyawa. Senyawa isomer memiliki rumus kimia yang sama, namun sifat-sifat yang berbeda oleh karena strukturnya yang berbeda. Stereoisomer adalah salah satu jenis isomer yang memiliki sifat fisika dan kimia yang sangat mirip namun aktivitas biokimia yang berbeda.

APLIKASI ATOM ,ION DAN MOLEKUL DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

1. Bidang Industri

a. Cat

     Salah satu bahan kimia penyusun cat berupa asam akrilat. Suatu asam karbon, berbentuk cairan tanpa warna dan berbau tajam. Diproduksi dari dari propilena, suatu gas hasil dari penyulingan minyak. Bahan ini dapat bercampur dalam air, eter, dan alkohol. Asam  akrilat dibuat menjadi serat akrilat. Serat inilah yang digunakan dalam pembuatan cat, tinta, lem, antioksidan dan produk pembersih..

b. Belerang

     Belerang merupakan komponen minyak bumi. Belerang sangat dibutuhkan  dalam pembuatan  industri kimia seperti pembuatan ban, pulp, kertas dan sebagai pendingin ketika memadamkan kebakaran dengan alat pemadam kebakaran otomatis.

2.    Bidang Pertanian

1. Pupuk

     Pupuk yang dibuat dari sisa-sisa tumbuh-tumbuhan disebut pupuk alam. Pupuk buatan dibuat dibuat dipabrik dengan bahan kimia. Pupuk buatan dibedakan menjadi pupuk nitrogen (untuk pertumbuhan) contohnya pupuk urea (CO(NH)₂)₂ dan pupuk ZA (Zwavel Ammonium), pupuk fosfor (untuk pembentukan  akar dari benih, asimilasi tumbuhan, pembentukan protein, dan mempercepat pembuahan) kekurangan fosfor menyebabkan kekerdilan. Pupuk kalium (dibutuhkan tanaman pada saat berbuah, contohnya K₂SO₄ atau KCl).  Pupuk majemuk (mengandung nitrogen, fosfor, dan kalium) contohnya pupuk NPK.

         2.  Pestisida

    Pestisida merupakan senyawa kimia yang digunakan untuk memberantas hama tanaman. Berdasarkan kegunaannya pestisida dibedakan menjadi insektisida (dari senyawa Dikloro Difenil Trikloro etana untuk memberantas serangga), fungisida (memberantas jamur atau cendawan), herbisida (untuk memberantas rumput), larvasida (untuk memberantas hewan pengerat/tikus), dan hematosida (untuk memberantas cacing nematoda).

Berdasarkan struktur kimianya pestisida dibagi menjadi:

- Organoklorin : Mengandung unsur karbon, hidrogen, dan klorin (DDT dan D3 aldrin)

- Organofosfat : Mengandung unsur fosfat, karbon, dan hidrogen (malathion / parathion)

- Karbamat : mengandung gugus karbamat (contohnya sevin dan baygon)

            Berdasarkan cara kerja obat dalam membunuh serangga atau hama pestisida dikelompokkan menjadi racun perut (membasmi  serangga/hama pengunyah dan penggigit), racun kontak (membasmi serangga yang mengambil makanannya dari bagian bawah permukaan daun/bagian tanaamaan yang tidak terkena racun semprot), dan racun gas (untuk membasmi serangga pada ruang tertutup).

 3.    Bidang Kesehatan

1. Paracetamol

Paracetamol/asetaminophen digolongkan sebagai obat analgesik-antipireutik, yaitu sebagai pengurang rasa sakit, nyeri, demam dan menekan saraf pusat. Oleh karena mampu menekan saraf pusat, obat ini menyebabkan kantuk.

2.       Zat Radioaktif

Zat radioaktif adalah bahan kimia untuk mendeteksi kebaradaan suatu penyakit dalam tubuh. Tiga jenis sinar radioaktif adalah sinar alfa (a), sinar beta (b), dan sinar gamma (g). Beberapa zat radioaktif dan kegunaannya :

-    I-131     :  Mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, terapi kanker kelenjar tiroid.

-    Na-24    :  Mendeteksi adanya gangguan peredaran darah

-    Xe-133  :  Mendeteksi penyakit paru-paru

-    Fe-59     :  Mempelajari pembentukan sel darah merah.

-    Co-60    :  Mendeteksi terapi kanker/tumor