Skripsi Karakteristik ilmu kimia

         Belajar kimia bertujuan untuk dapat memahami berbagai peristiwa alam yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari; mengetahui hakekat materi serta perubahannya; menanamkan metode ilmiah; mengembangkan kemampuan mengajukan gagasan; dan memupuk ketekunan serta ketelitian bekerja. Dengan demikian diharapkan peserta didik mampu bekerja seperti para pakar dan menemukan bahan kimia baru yang bermanfaat bagi kesejahteraan umat manusia (Arifin, 1995). Pada dasarnya ilmu kimia lahir dari keinginan para pakar untuk memperoleh jawaban atas pertanyaan "apa" dan "mengapa" tentang sifat materi yang ada di alam, dari persoalan ini timbul rencana untuk melakukan penelitian dan penyelidikan terhadap peristiwa atau gejala yang terjadi di alam dengan menggunakan riset maupun tekhnologi.

Ilmu kimia mempelajari gejala alam, khususnya tentang struktur, susunan, sifat, dan perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan materi. Pembahasan tentang struktur materi mencakup struktur partikel penyusun materi, yaitu atom, molekul, ion, dan bagaimana partikel-partikel penyusun materi yang sangat kecil itu bergabung satu sama lain membentuk materi yang berukuran lebih besar sehingga kemungkinan dapat diamati (Sofyan, 2006).  Ilmu kimia menyangkut tiga level yaitu level makroskopis yang menunjukkan fenomena-fenomena kimia yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari yang dapat diindera oleh mata seperti reaksi oksidasi reduksi pada perkaratan besi. Bagaimana fenomena ini terjadi akan dijelaskan melalui level mikroskopis yang mampu mereprentasikan tentang susunan dan pergerakan partikel zat dalam suatu fenomena yang tidak langsung teramati oleh siswa, level mikroskopis merupakan fenomena kimia yang nyata menunjukkan tingkat partikulat  sehingga tidak bisa dilihat tetapi bisa digunakan untuk pergerakan electron, molekul, partikel dan atom. Level simbolik adalah representasi yang berupa gambar, perhitungan kimia, grafik dan komputasi (Johnstone, 2000 dalam Chittleborough, 2004). Untuk dapat memahami ilmu kimia secara konseptual, dibutuhkan kemampuan untuk merepresentasikan dan menterjemahkan masalah dan fenomena kimia tersebut kedalam bentuk representasi level makroskopis, mikroskopis dan simbolik secara simultan (Russel, et al., 1997; Bowen, 1998 dalam Ikhsanuddin, 2007).
Mata pelajaran kimia syarat dengan konsep, dari konsep yang paling sederhana sampai konsep yang lebih kompleks dan abstrak. Untuk itu diperlukan pemahaman yang benar terhadap konsep dasar yang membangun konsep tersebut. Banyaknya konsep kimia yang harus diserap oleh siswa dalam waktu yang relatif terbatas dan sifat ilmu kimia yang berurutan dan berkembang dengan cepat menjadikan ilmu kimia merupakan mata pelajaran tersulit bagi siswa saat ini. Akibatnya, banyak siswa Sekolah Menengah Atas (SMA) yang gagal dalam pelajaran kimia (Rumansyah, 2001). 
Arifin (1995), menyatakan kesulitan dalam mempelajari ilmu kimia dapat bersumber pada:
1.    Kesulitan dalam memahami istilah

Kesulitan 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 kimia

Kebanyakan 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 angka

Dalam 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.  Salah satu mata pelajaran kimia yang sulit dalam Sekolah Menengah Atas adalah reaksi reduksi oksidasi. Materi reaksi reduksi oksidasi yang termasuk dalam level makroskopis adalah perkaratan pada besi, pembakaran bahan bakar pada bensin dan minyak tanah, minyak goreng menjadi tengik. Level mikroskopis, merepresentasikan susunan dan pergerakan partikel zat pada reaksi perkaratan besi, pembakaran bahan bakar dan minyak goreng menjadi tengik. Sedangkan level simboliknya adalah penentuan bilangan oksidasi, menulis tata nama senyawa berdasarkan IUPAC.   Secara sederhana reaksi reduksi oksidasi dapat dijelaskan sebagai reaksi yang terjadi pada perubahan bilangan oksidasi dari unsur yang terlibat dalam reaksi tersebut. Oleh karena itu ciri khas utama dari reaksi ini adalah reaksi yang melibatkan serah terima elektron dalam reaksinya. Konsekuensi dari serah terima elektron pada reaksi reduksi oksidasi tersebut adalah adanya perubahan bilangan oksidasi yang menyebabkan salah satu senyawa pereaksi yang mengalami reaksi reduksi, sementara yang lainya mengalami reaksi oksidasi. Reaksi reduksi oksidasi sendiri terdiri dari dua reaksi yang terjadi bersamaan.
Reaksi reduksi terjadi bila pereaksi mengalami penurunan bilangan oksidasi akibat menerima elektron dari pereaksi lainnya. Sementara itu, reaksi oksidasi terjadi bila pereaksi mengalami peningkatan bilangan oksidasi akibat melepaskan elektron dari pereaksi pasangannya. Kedua reaksi tersebut terjadi secara bersamaan (Utami, 2007).