Karakteristik ilmu kimia

Karakteristik ilmu kimia

Ilmu kimia mempunyai kedudukan yang sangat penting dari pada ilmu-ilmu yang lain karena ilmu kimia dapat menjelaskan secara mikro (molekuler) terhadap fenomena makro. Disamping itu, ilmu kimia memberikan konstribusi yang penting dan berarti bagi perkembangan ilmu-ilmu terapan seperti pertanian, kesehatan,  perikanan dan tekhnologi (Depdiknas, 2005).

Ilmu kimia merupakan cabang ilmu IPA yang khusus mempelajari struktur, susunan, sifat, dan perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan tersebut. Pembahasan tentang struktur materi mencakup struktur partikel yang menyusun materi sub-mikroskopis, dan bagaimana partikel-partikel yang sangat kecil tersebut bergabung membentuk materi yang ukuran yang lebih besar sehingga bisa diamati. Pembahasan susunan materi mencakup komponen-komponen penyusun materi dan perbandingan jumlah komponen penyusun materi tersebut Sifat materi dideskripsikan sebaggai sifat fisika yang berhubungan dengan sifat makroskopis dan sifat kimia yang berhubungan dengan jenis partikel materi. Perubahan materi dideskripsikan sebagai perubahan fisika dan perubahan kimia yang fenomenanya bias diamati, tetapi apa yang terjadi ditingkat partikel materi merupakan kajian sub-mikroskopis. Pembahasan energi yang menyertai perubahan materi mencakup jenis dan jumlah energi, serta perubahan energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain (Depdiknas, 2006).

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.

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).

Aspek kimia bersifat “kasat mata” (visible), artinya dapat dibuat fakta kongkritnya (makroskopis), dan sebagian aspek yang lain “tidak kasat mata” (invisible), artinya tidak bias dibuat fakta kongkritnya (sub-mikroskopis). Namun demikian, aspek kimia yang tidak “kasat mata” masih bersifat “kasat logika”, artinya kebenarannya bias dibuktikan dengan logika matematika atau kajian teoritik (depdiknas, 2006). Atas dasar itu, pembelajaran konsep-konsep kimia memiliki cirri-ciri khusus, terutama menekankan keterkaitan aspek makroskopis, sub-mikroskopis dan simbolik (Chittleborough, 2004).

Gambar representasi ilmu kimia

        Makroskopis

(cirinya dapat dilihat, dicium, didengar atau dirasakan)

 

         Simbolis                                                  Sub-mikroskopis

                  (representasi menggunakan                   (tingkat partikel dari materi)

                    berbagai macam bentuk)

Johnstone dalam Chittleborough (2004) membedakan ketiga levelrepresentasi kimia mengenai materi dengan penjelasan sebagai berikut:

1. Level makroskopis terdiri dari fenomena kimia yang nyata yang mungkin langsung atau tidak langsung sering menjadi bagian pengalaman siswa sehari-hari.

2. Level sub-sub-mikroskopis terdiri dari fenomena kimia yang nyata yang menunjukan tingkat partikulat sehingga tidak bisa dilihat bias digunakan untuk pergerakan elektron, molekul, partikel atau atom.

3. Level simbolik terdiri dari fenomena kimia yang nyata dan direpresentasikan kedalam bentuk-bentuk berupa gambar, hitungan, dan grafik.

     Salah satu materi pada pembelajaran kimia adalah 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 sub-mikroskopisnya adalah 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.