Kimia: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan |
k →Sejarah |
||
| (316 revisi antara oleh lebih dari 100 100 pengguna tak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Chemicals in flasks.jpg|jmpl|250px|Larutan zat dalam botol pereaksi, termasuk [[amonium hidroksida]] serta [[asam nitrat]], bercahaya dalam warna yang berbeda.]]
'''Kimia''' ([[kata serapan dalam bahasa Indonesia|serapan]] dari {{lang-ar|كيمياء}}) adalah cabang dari [[ilmu fisik]] yang mempelajari tentang susunan, struktur, sifat, dan perubahan [[materi]].<ref name=definition>{{cite web |url=http://chemweb.ucc.ie/what_is_chemistry.htm |title=What is Chemistry? |publisher=Chemweb.ucc.ie |accessdate=2011-06-12 |archive-date=2018-10-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20181003061822/http://chemweb.ucc.ie/what_is_chemistry.htm |dead-url=yes }}</ref><ref>[http://dictionary.reference.com/browse/Chemistry Chemistry]. (n.d.). Merriam-Webster's Medical Dictionary. Diakses 19 Agustus 2007.</ref> Ilmu kimia meliputi topik-topik seperti sifat-sifat [[atom]], cara atom membentuk [[ikatan kimia]] untuk menghasilkan [[senyawa kimia]], interaksi [[Zat|zat-zat]] melalui [[gaya antarmolekul]] yang menghasilkan sifat-sifat umum dari materi, dan interaksi antar zat melalui [[reaksi kimia]] untuk membentuk zat-zat yang berbeda.
Kimia kadang-kadang disebut sebagai [[ilmu pengetahuan]] pusat karena menjembatani [[ilmu alam|ilmu-ilmu pengetahuan alam]], termasuk [[fisika]], [[geologi]], dan [[biologi]].<ref>Theodore L. Brown, H. Eugene Lemay, Bruce Edward Bursten, H. Lemay. ''Chemistry: The Central Science''. Prentice Hall; edisi 8 (1999). ISBN 0-13-010310-1. Hlm. 3–4.</ref><ref>Kimia berada pada suatu posisi antara dalam suatu hirarki ilmu-ilmu pengetahuan dengan menjembatani fisika dan biologi. Carsten Reinhardt. ''Chemical Sciences in the 20th Century: Bridging Boundaries''. Wiley-VCH, 2001. ISBN 3-527-30271-9. Hlm. 1–2.</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Bunge | first1 = M. | title = Is chemistry a branch of physics? | doi = 10.1007/BF01801556 | journal = Journal for the General Philosophy of Science - Zeitschrift für allgemeine Wissenschaftstheorie | volume = 13 | issue = 2 | pages = 209–223 | year = 1982 | pmid = | pmc = | issn = 0925-4560 }}</ref>
Para ahli berbeda pendapat mengenai [[#Etimologi|etimologi dari kata ''kimia'']]. [[Sejarah kimia]] dapat ditelusuri kembali sampai pada [[alkimia]], yang sudah dipraktikkan selama beberapa [[milenia]] di berbagai belahan dunia.
== Etimologi ==
[[Berkas:Al-Jaahith - African Arab Naturalist - Basra - al jahiz.jpg|jmpl|[[Jābir ibn Hayyān]] (Geber), seorang alkemis [[Persia]] yang penelitian eksperimennya telah meletakkan fondasi bagi ilmu kimia.]]
Kata ''kimia'' berasal dari ''alkimia'', sebutan untuk serangkaian praktik pada masa-masa terdahulu yang meliputi unsur-unsur ilmu kimia, metalurgi, filsafat, astrologi, ilmu mistik, dan ilmu pengobatan. Alkimia sering kali dianggap berhubungan dengan usaha mengubah timbal atau bahan-bahan baku biasa lainnya menjadi emas,<ref>{{cite web|url=http://www.alchemylab.com/history_of_alchemy.htm |title=History of Alchemy |publisher=Alchemy Lab |accessdate=2011-06-12}}</ref> tetapi pada zaman kuno ilmu ini mengkaji banyak pokok persoalan ilmu kimia modern. Alkimia didefinisikan oleh [[alkemis]] Yunani-Mesir awal abad ke-4 M, [[Zosimos dari Panopolis|Zosimos]], sebagai ilmu yang mempelajari tentang komposisi air, pergerakan, pertumbuhan, mewujud, menghilang, mengeluarkan roh dari raga, dan mengikat roh di dalam raga.<ref>Strathern, P. (2000). ''Mendeleyev's Dream–the Quest for the Elements.'' New York: Berkley Books.</ref>
Kata ''alkimia'' berasal dari <nowiki/>kata [[bahasa Arab|Arab]] ''al-kīmīā'' (الکیمیاء). Kata ''al-kīmīā'' diturunkan dari kata Yunani χημία (kemia) atau χημεία (kemeia).<ref name="oed">"alchemy", entry in ''The Oxford English Dictionary'', J. A. Simpson and E. S. C. Weiner, Jil. 1, Edisi ke-2, 1989, ISBN 0-19-861213-3.</ref><ref>hal. 854, "Arabic alchemy", Georges C. Anawati, hal. 853–885 dalam ''Encyclopedia of the history of Arabic science'', editor Roshdi Rashed dan Régis Morelon, London: Routledge, 1996, jil. 3, ISBN 0-415-12412-3.</ref> ''Al-kīmīā'' boleh jadi berasal dari [[Mesir Kuno]] karena kata ''al-kīmīā'' mungkin diturunkan dari kata Yunani χημία (kemia), yang juga diturunkan dari kata ''Kemi'' atau ''Kimi'', yakni nama kuno negeri [[Mesir]] dalam [[bahasa Mesir]].<ref name=oed /> Mungkin pula, kata ''al-kīmīā'' diturunkan dari kata χημεία (kemeia), yang berarti "dituang bersama-sama" (ke dalam cetakan).<ref>Weekley, Ernest (1967). Etymological Dictionary of Modern English. New York: Dover Publications. ISBN 0-486-21873-2</ref>
== Pengantar ==
Kimia sering disebut sebagai "ilmu pusat" karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti [[fisika]], [[ilmu bahan]], [[nanoteknologi]], [[biologi]], [[farmasi]], [[kedokteran]], [[bioinformatika]], dan [[geologi]].<ref>{{cite web | title = Chemistry - The Central Science | work = The Chemistry Hall of Fame | publisher = York University | url = http://www.chem.yorku.ca/hall_of_fame/whychem.htm | accessdate = 2006-09-12}}</ref> 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 dengan [[hukum 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 tetapi 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 berupa [[bintang]], karena kebutuhan energinya yang teramat besar. Zat padat memiliki struktur tetap pada [[suhu kamar]] yang dapat melawan [[gravitasi]] atau gaya lemah lain yang mencoba
[[Berkas:Kochendes wasser02.jpg|
[[Air]] (H<sub>2</sub>O) berbentuk [[cairan]] dalam suhu kamar karena molekul-molekulnya terikat oleh [[gaya antarmolekul]] yang disebut [[ikatan hidrogen]]. Di sisi lain, [[hidrogen sulfida]] (H<sub>2</sub>S) berbentuk gas pada suhu kamar dan tekanan standar, karena molekul-molekulnya terikat dengan interaksi dwikutub (''dipol'') yang lebih lemah. Ikatan hidrogen pada air memiliki cukup energi untuk mempertahankan molekul air untuk tidak terpisah satu sama lain, tetapi tidak untuk mengalir, yang menjadikannya berwujud cairan dalam suhu antara 0 °[[Celsius|C]] sampai 100 °C pada permukaan laut. Menurunkan suhu atau energi lebih lanjut mengizinkan organisasi bentuk yang lebih erat, menghasilkan suatu zat padat, dan melepaskan energi. Peningkatan energi akan mencairkan es walaupun suhu tidak akan berubah sampai semua es cair. Peningkatan suhu air pada gilirannya akan menyebabkannya mendidih (lihat [[panas penguapan]]) sewaktu terdapat cukup energi untuk mengatasi gaya tarik antarmolekul dan selanjutnya memungkinkan molekul untuk bergerak menjauhi satu sama lain.
[[Ilmuwan]] yang mempelajari kimia sering disebut [[kimiawan]]. Sebagian besar kimiawan melakukan spesialisasi dalam satu atau lebih subdisiplin. Kimia yang diajarkan pada sekolah menengah sering disebut "kimia umum" dan ditujukan sebagai pengantar terhadap banyak konsep-konsep dasar dan untuk memberikan pelajar alat untuk melanjutkan ke subjek lanjutannya. Banyak konsep yang dipresentasikan pada tingkat ini sering dianggap tak lengkap dan tidak akurat secara teknis. Walaupun demikian, hal tersebut merupakan alat yang luar biasa. Kimiawan secara reguler menggunakan alat dan penjelasan yang sederhana dan elegan ini dalam karya mereka, karena terbukti mampu secara akurat membuat model reaktivitas kimia yang sangat bervariasi.
Ilmu kimia secara sejarah merupakan pengembangan baru,
== Sejarah ==
{{utama|Sejarah kimia}}
Akar ilmu kimia dapat dilacak hingga fenomena [[pembakaran]]. [[Api]] merupakan kekuatan mistik yang mengubah suatu zat menjadi zat lain dan karenanya
Alkimiawan menemukan banyak [[proses kimia]] yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka (terutama [[Abu Musa Jabir bin Hayyan]] dan [[Paracelsus]]) mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah.<ref>{{Cite
John Warren (2005). "War and the Cultural Heritage of Iraq: a sadly mismanaged affair", ''Third World Quarterly'', Volume 26, Issue 4 & 5, hlm. 815–830.
</ref><ref>Dr. A. Zahoor (1997), [http://www.unhas.ac.id/rhiza/arsip/saintis/haiyan.html Jâbir ibn Hayyân (Geber)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170921142001/http://www.unhas.ac.id/rhiza/arsip/saintis/haiyan.html |date=2017-09-21 }}</ref><ref>Paul Vallely, [https://www.independent.co.uk/news/science/how-islamic-inventors-changed-the-world-6106905.html How Islamic inventors changed the world], ''[[The Independent]]'', 10 Maret 2006</ref>
Alkimiawan pertama yang dianggap menerapkan [[metode ilmiah]] terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah [[Robert Boyle]] (1627–1691). Boyle khususnya dianggap sebagai bapak pendiri kimia karena karyanya yang paling penting, teks kimia klasik ''[[The Skeptical Chymist]]'' yang membuat perbedaan antara klaim alkimia dan penemuan ilmiah empiris dari kimia baru.<ref>"Robert Boyle, Founder of Modern Chemistry" Harry Sootin (2011)</ref> Ia merumuskan [[hukum Boyle]], menolak "empat unsur" klasik dan mengusulkan alternatif atom dan [[reaksi kimia]] mekanistik yang dapat dikenakan percobaan yang keras.<ref>{{cite web|url=http://www.bbc.co.uk/history/historic_figures/boyle_robert.shtml |title=History–Robert Boyle (1627–1691) |publisher=BBC |accessdate=2011-06-12}}</ref>
[[Berkas:David - Portrait of Monsieur Lavoisier (cropped).jpg|jmpl|ka|upright=0.9|[[Antoine-Laurent de Lavoisier]] dianggap sebagai "Bapak Kimia Modern".<ref>{{Cite journal|last=Eagle |first=Cassandra T. |author2=Jennifer Sloan |title=Marie Anne Paulze Lavoisier: The Mother of Modern Chemistry |journal=The Chemical Educator |year=1998 |volume=3 |issue=5 |pages=1–18 |doi=10.1007/s00897980249a }}</ref>]]
[[Teori phlogiston|Teori flogiston]] (suatu zat yang menjadi akar dari semua pembakaran) dikemukakan oleh [[Georg Ernst Stahl]] dari Jerman pada awal abad ke-18 dan kemudian dibatalkan pada akhir abad oleh ahli kimia Perancis [[Antoine Lavoisier]], layaknya Newton dalam fisika; yang membuat pijakan bagi kimia modern, dengan menjelaskan prinsip [[hukum kekekalan massa|kekekalan massa]] dan mengembangkan sistem baru penamaan kimia yang digunakan hingga hari ini.<ref>{{Cite book|title = Affinity, that Elusive Dream: A Genealogy of the Chemical Revolution |url = https://archive.org/details/affinitythatelus0000kimm | author = Mi Gyung Kim | publisher = MIT Press | year = 2003 |page = [https://archive.org/details/affinitythatelus0000kimm/page/n457 440]|isbn = 978-0-262-11273-4}}</ref>
Namun, sebelum karyanya tersebut, banyak penemuan penting telah dibuat, khususnya yang berkaitan dengan sifat 'udara' yang ditemukan terdiri dari banyak gas yang berbeda. Kimiawan Skotlandia [[Joseph Black]] (ahli kimia eksperimental pertama) dan [[J.B. van Helmont]] dari Belanda menemukan [[karbon dioksida]], atau apa yang disebut Black sebagai 'udara tetap' pada tahun 1754; [[Henry Cavendish]] menemukan [[hidrogen]] dan menjelaskan sifat-sifatnya serta [[Joseph Priestley]] dan, secara independen, [[Carl Wilhelm Scheele]] yang mengisolasi [[oksigen]] murni.
[[Penemuan unsur kimia]] memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya dengan diciptakannya [[tabel periodik]] unsur kimia oleh [[Dmitri Mendeleyev]] pada tahun 1869.<ref>[http://www.rsc.org/education/teachers/resources/periodictable/pre16/develop/index.htm Note]: "...it is surely true that had Mendeleev never lived modern chemists would be using a Periodic Table" and {{cite web|url=http://www.rsc.org/education/teachers/resources/periodictable/pre16/develop/mendeleev.htm|title=Dmitri Mendeleev|publisher=Royal Society of Chemistry|accessdate=18 Juli 2015}}</ref> Ilmuwan Inggris [[John Dalton]] mengusulkan [[teori atom]] modern; bahwa semua zat tersusun dari 'atom-atom' materi dan bahwa atom-atom yang berbeda memiliki berat atom yang berbeda-beda pula.
Perkembangan teori elektrokimia terjadi pada awal abad ke-19 sebagai hasil karya dua ilmuwan khususnya, [[Jöns Jakob Berzelius|J.J. Berzelius]] dan [[Humphry Davy]], dimungkinkan oleh penemuan [[tumpukan volta]] sebelumnya oleh [[Alessandro Volta]]. Davy menemukan sembilan unsur baru termasuk [[logam alkali]] dengan mengekstraksinya dari [[oksida]] mereka menggunakan arus listrik.<ref>{{cite journal|first=Humphry|last=Davy|title=On some new Phenomena of Chemical Changes produced by Electricity, particularly the Decomposition of the fixed Alkalies, and the Exhibition of the new Substances, which constitute their Bases|pages=1–45|year=1808|volume=98|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society|url=https://books.google.com/?id=Kg9GAAAAMAAJ|doi=10.1098/rstl.1808.0001}}</ref>
[[Penghargaan Nobel dalam Kimia]] yang diciptakan pada tahun 1901 memberikan gambaran bagus mengenai penemuan kimia selama 100 tahun terakhir. Pada bagian awal abad ke-20, sifat subatomik atom diungkapkan dan ilmu [[mekanika kuantum]] mulai menjelaskan sifat fisik ikatan kimia. Pada pertengahan abad ke-20, kimia telah berkembang sampai dapat memahami dan memprediksi aspek-aspek [[biologi]] yang melebar ke bidang [[biokimia]].
[[Industri kimia]] mewakili suatu aktivitas ekonomi yang penting. Pada tahun 2004, produsen bahan kimia 50 teratas global memiliki penjualan mencapai US$587 miliar dengan margin keuntungan 8,1% dan pengeluaran [[riset dan pengembangan]] 2,1% dari total penjualan.<ref name=":0">{{cite journal | title = Top 50 Chemical Producers | journal = [[Chemical & Engineering News]] | date = [[18 Juli]], [[2005]] | volume = 83 | issue = 29 | pages = 20–23 | url = http://pubs.acs.org/cen/coverstory/83/8329globaltop50.html}}</ref>
Tahun 2011 dinyatakan oleh [[Perserikatan Bangsa-Bangsa]] sebagai Tahun Kimia Internasional.<ref>{{cite web |url=http://www.chemistry2011.org |title=Chemistry |publisher=Chemistry2011.org |accessdate=2012-03-10 |archive-date=2011-10-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20111008032346/http://www.chemistry2011.org/ |dead-url=yes }}</ref> Deklarasi tersebut adalah inisiatif dari IUPAC, dan UNESCO serta melibatkan perkumpulan cendekiawan kimia, akademisi, dan lembaga di seluruh dunia serta mengandalkan inisiatif individu untuk mengorganisasi kegiatan lokal dan regional.
Kimia organik dikembangkan oleh [[Justus von Liebig]] dan yang lainnya, menyusul sintesis [[urea]] ole [[Friedrich Wöhler]] yang membuktikan bahwa organisme hidup, secara teori, dapat berasal dari senyawa kimia.<ref>{{Cite book| title = The Development of Modern Chemistry | url = https://archive.org/details/developmentofmod0000ihde | author = Ihde, Aaron John | publisher = Courier Dover Publications | year = 1984 | page = [https://archive.org/details/developmentofmod0000ihde/page/164 164] | isbn = 978-0-486-64235-2}}</ref> Kemajuan penting lainnya di abad ke-19 adalah; pemahaman tentang ikatan valensi ([[Edward Frankland]] pada tahun 1852) dan penerapan termodinamika pada kimia ([[Josiah Willard Gibbs|J. W. Gibbs]] dan [[Svante Arrhenius]] pada tahun 1870-an).
== Cabang ilmu kimia ==
Kimia umumnya dibagi menjadi beberapa bidang utama. Terdapat pula beberapa cabang antar-bidang dan cabang-cabang yang lebih khusus dalam kimia.<ref>{{cite web |author=W.G. Laidlaw; D.E. Ryan And Gary Horlick; H.C. Clark, Josef Takats, And Martin Cowie; R.U. Lemieux |url=http://www.thecanadianencyclopedia.com/articles/chemistry-subdisciplines |title=Chemistry Subdisciplines |publisher=The Canadian Encyclopedia |date=1986-12-10 |accessdate=2011-06-12 |archive-date=2013-09-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130927171712/http://www.thecanadianencyclopedia.com/articles/chemistry-subdisciplines |dead-url=yes }}</ref> Lima cabang utama dalam ilmu kimia diantaranya:<ref>{{Cite|url = http://www.chemistry2011.org/branchesofchemistry|title = Main Branches of Chemistry}}</ref>
* [[Kimia analitik]] adalah studi yang melibatkan bagaimana kita menganalisis komponen kimia dalam [[Sampel (statistika)|sampel]]. Berapa banyak sebenarnya [[kafeina]] dalam secangkir kopi? Adakah obat-obatan yang ditemukan dalam sampel urin atlet? Bagaimana tingkat pH kolam renang saya? Contoh bidang yang menggunakan kimia analitik meliputi ilmu forensik, ilmu lingkungan, dan pengujian obat. Kimia analitik dibagi menjadi dua sub cabang: analisis kualitatif dan kuantitatif. [[Kimia analisis|Analisis kualitatif]] menggunakan metode / pemastian untuk membantu menentukan komponen zat (menjawab pertanyaan: ''apa''?). [[Kimia analisis|Analisis kuantitatif]] di sisi lain, membantu untuk mengidentifikasi berapa banyak setiap komponen hadir dalam suatu zat (menjawab pertanyaan: ''berapa''?).
* [[Biokimia]] mempelajari [[senyawa kimia]], [[reaksi kimia]], dan [[interaksi]] kimia yang terjadi dalam [[organisme]] hidup. Biokimia dan [[kimia organik]] berhubungan sangat erat, seperti dalam [[kimia medisinal]] atau [[neurokimia]]. Biokimia juga berhubungan dengan [[biologi molekular]], [[fisiologi]], dan [[genetika]]. Di bawah payung utama biokimia banyak sub-cabang baru telah muncul dan banyak ahli kimia modern yang mungkin mengkhususkan diri di dalamnya. Beberapa disiplin ilmu ini meliputi:
*# [[Enzimologi]] (studi tentang enzim)
*# [[Endokrinologi]] (studi tentang hormon)
*# [[Biokimia klinik]] (studi tentang penyakit)
*# [[Biokimia molekuler]] (studi biomolekul dan fungsinya)
* [[Kimia anorganik]] mengkaji sifat-sifat dan reaksi [[senyawa anorganik]]. Perbedaan antara bidang organik dan anorganik tidaklah mutlak dan banyak terdapat tumpang tindih, khususnya dalam bidang [[kimia organologam]]. Kimiawan di bidang ini fokus pada unsur-unsur dan senyawa lain selain [[karbon]] atau [[hidrokarbon]]. Sederhananya, kimia anorganik meliputi semua bahan yang tidak organik dan disebut sebagai zat tak-hidup - senyawa yang tidak mengandung ikatan karbon-hidrogen (CH). Senyawa yang dipelajari oleh ahli kimia anorganik meliputi [[struktur kristal]], [[mineral]], [[logam]], [[katalis]], dan sebagian besar unsur pada [[tabel periodik]]. Contohnya adalah kekuatan balok daya yang digunakan untuk membawa berat tertentu atau menyelidiki bagaimana [[emas]] terbentuk di [[bumi]]. Cabang kimia anorganik meliputi:
*# [[Kimia bioanorganik]] (studi peran logam dalam biologi)
*# [[Kimia koordinasi]] (studi senyawa koordinasi dan interaksi ligan)
*# [[Geokimia]] (studi komposisi kimia bumi, batuan, mineral & atmosfer)
*# [[Teknologi anorganik]] (sintesis senyawa anorganik baru)
*# [[Kimia nuklir]] (studi bahan [[radioaktif]])
*# [[Kimia organologam]] (studi bahan kimia yang mengandung ikatan antara logam dan karbon–tumpangsuh dengan kimia organik)
*# [[Kimia padatan]] / [[kimia material]] (studi pembentukan, struktur, dan karakteristik material fasa padat)
*# [[Kimia anorganik sintesis]] (studi sintesis [[bahan kimia]])
*# [[Kimia anorganik industrial]] (studi material yang digunakan dalam industri. Contoh: [[pupuk]])
* [[Kimia organik]] adalah ilmu yang mempelajari senyawa [[karbon]] seperti [[bahan bakar]], [[plastik]], [[aditif makanan]], dan [[obat-obatan]]. Berlawanan kimia anorganik yang berfokus pada masalah tak-hidup dan zat berbasis non-karbon, kimia organik berurusan dengan studi karbon dan bahan kimia dalam [[Makhluk hidup|organisme hidup]]. Contohnya adalah proses [[fotosintesis]] di daun karena ada perubahan dalam [[komposisi kimia]] dari tanaman hidup. Cabang-cabang dari kimia organik melibatkan banyak disiplin ilmu yang berbeda termasuk studi [[keton]], [[aldehid]], [[hidrokarbon]] ([[alkena]], [[alkana]], [[alkuna]]) dan [[alkohol]].
*# [[Stereokimia]] (studi struktur molekul 3-dimensi)
*# [[Kimia medisinal]] (berurusan dengan perancangan, pengembangan dan sintesis obat-obatan farmasi)
*# [[Kimia organologam]] (studi bahan kimia yang mengandung ikatan antra karbon dan logam)
*# [[Kimia organik fisik]] (studi struktur dan reaktivitas dalam molekul organik)
*# [[Kimia polimer]] (studi komposisi dan pembentukan molekul polimer)
* [[Kimia fisik]] adalah studi tentang sifat fisik [[molekul]], dan hubungannya dengan cara menyatukan molekul dan [[atom]]. Kimia fisik berurusan dengan prinsip-prinsip dan metodologi baik kimia dan fisika serta merupakan studi tentang bagaimana struktur kimia berpengaruh terhadap sifat fisik suatu zat. Contohnya adalah pembuatan brownies, karena ada pencampuran bahan serta menggunakan panas dan energi untuk mendapatkan produk akhir. Sub-cabang kimia fisik meliputi:
*# [[Elektrokimia]] (studi interaksi atom, molekul, ion dan [[arus listrik]])
*# [[Fotokimia]] (studi efek kimia cahaya; reaksi fotokimia)
*# [[Kimia permukaan]] (studi reaksi kimia pada permukaan)
*# [[Kinetika kimia]] (studi laju reaksi kimia)
*# [[Termodinamika]]/[[termokimia]] (studi hubungan panas dengan perubahan kimia)
*# [[Mekanika kuantum]]/[[kimia kuantum]] (studi mekanika kuantum dan hubungannya dengan fenomena kimia)
*# [[Spektroskopi]] (studi [[spektrum cahaya]] atau [[Radiasi elektromagnetik|radiasi]])
Cabang-cabang ilmu kimia yang merupakan tumpang-tindih dengan satu atau lebih lima cabang utama:
* [[Kimia material]] menyangkut bagaimana menyiapkan, mengkarakterisasi, dan memahami cara kerja suatu bahan dengan kegunaan praktis.
* [[Kimia teori]] adalah studi kimia melalui penjabaran teori dasar (biasanya dalam [[matematika]] atau [[fisika]]). Secara spesifik, penerapan [[mekanika kuantum]] dalam kimia disebut [[kimia kuantum]]. Sejak akhir [[Perang Dunia II]], perkembangan komputer telah memfasilitasi pengembangan sistematik [[kimia komputasi]], yang merupakan seni pengembangan dan penerapan [[program komputer]] untuk menyelesaikan permasalahan kimia. Kimia teori memiliki banyak tumpang tindih (secara teori dan eksperimen) dengan [[fisika benda kondensi]] dan [[fisika molekular]].
* [[Kimia nuklir]] mengkaji bagaimana partikel subatom bergabung dan membentuk inti. [[Transmutasi]] modern adalah bagian terbesar dari kimia nuklir dan [[tabel nuklida]] merupakan hasil sekaligus perangkat untuk bidang ini.
* [[Produk alami|Kimia organik bahan alam]] mempelajari [[senyawa organik]] yang disintesis secara alami oleh alam, khususnya makhluk hidup.
Bidang lain antara lain adalah [[astrokimia]], [[biologi molekular]], [[elektrokimia]], [[farmakologi]], [[fitokimia]], [[fotokimia]], [[genetika molekular]], [[geokimia]], [[ilmu bahan]], [[kimia aliran]], [[kimia atmosfer]], [[kimia benda padat]], [[kimia hijau]], [[kimia inti]], [[kimia medisinal]], [[kimia komputasi]], [[kimia lingkungan]], [[kimia organologam]], [[kimia permukaan]], [[kimia polimer]], [[kimia supramolekular]], [[nanoteknologi]], [[petrokimia]], [[sejarah kimia]], [[sonokimia]], [[teknik kimia]], serta [[termokimia]].
== Konsep
=== Tatanama ===
{{utama|Tatanama IUPAC}}
[[Berkas:IUPAC.svg|jmpl|ka|Logo [[IUPAC]].]]
''Tatanama kimia'' merujuk pada sistem penamaan [[senyawa kimia]]. Telah dibuat sistem penamaan spesies kimia yang terdefinisi dengan baik. [[Senyawa organik]] diberi nama menurut sistem [[tatanama organik]]. [[Senyawa anorganik]] dinamai menurut sistem [[tatanama anorganik]].
=== Atom ===
{{utama|Atom}}
''Atom'' adalah suatu kumpulan materi yang terdiri atas [[inti atom|inti]] yang bermuatan positif, yang biasanya mengandung [[proton]] dan [[neutron]], dan beberapa elektron di sekitarnya yang mengimbangi muatan positif inti. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih mempertahankan sifatnya, terbentuk dari inti yang rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatu sistem elektron. Dalam atom netral, elektron yang bermuatan negatif mengimbangi muatan positif pada proton. Inti atom sangat padat; massa nukleon adalah 1,836 kali dari elektron, namun jari-jari atom adalah sekitar 10,000 kali dari intinya.{{sfn|Burrows|Holman|Parsons|Pilling|2009|p=13}}{{sfn|Housecroft|Sharpe|2008|p=2}}
atom juga merupakan entitas terkecil yang dapat dipertimbangkan untuk mempertahankan [[sifat kimia]] dari unsur, seperti [[elektronegativitas]], [[energi ionisasi]], [[keadaan oksidasi]], dan jenis ikatan yang lebih disukai untuk dibentuk (misalnya, [[ikatan logam|logam]], [[ikatan ionik|ionik]], [[ikatan kovalen|kovalen]]).
=== Unsur ===
{{utama|Unsur kimia}}
[[Berkas:UraniumUSGOV.jpg|jmpl|ka|Bijih [[uranium]]]]
''Unsur'' adalah sekelompok atom yang memiliki jumlah [[proton]] yang sama pada [[inti atom|intinya]]. Jumlah ini disebut sebagai [[nomor atom]] unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya adalah atom dari unsur kimia [[karbon]], dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah atom unsur [[uranium]].{{sfn|Housecroft|Sharpe|2008|p=2}}
=== Senyawa ===
{{utama|Senyawa kimia}}
[[Berkas:Carbon dioxide structure.png|jmpl|kiri|upright=0.7|[[Karbon dioksida]] (CO<sub>2</sub>), contoh senyawa kimia]]
''Senyawa'' merupakan suatu zat yang dibentuk oleh dua atau lebih [[unsur]] dengan ''perbandingan tetap'' yang menentukan susunannya.
Penamaan standar senyawa diatur oleh ''[[International Union of Pure and Applied Chemistry]]'' (IUPAC). [[Senyawa organik]] diberi nama berdasarkan sistem [[tata nama organik]].<ref>{{cite web|url=http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature/ |title=IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry |publisher=Acdlabs.com |accessdate=2011-06-12}}</ref> [[Senyawa anorganik]] diberi nama berdasarkan sistem [[tata nama anorganik]].<ref>{{Cite book|last1=Connelly|first1=Neil G.|author-link1=Neil G. Connelly|last2=Damhus|first2=Ture|author-link2=Ture Damhus|last3=Hartshorn|first3=Richard M.|author-link3=Richard M. Hartshorn|last4=Hutton|first4=Alan T.|author-link4=Alan T. Hutton|title=Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005|url=https://archive.org/details/nomenclatureofin0000unse_s5m7|publisher=RSCPublishing|pages=[https://archive.org/details/nomenclatureofin0000unse_s5m7/page/5 5]–12|isbn=978-0-85404-438-2|year=2005}}</ref> Sebagai tambahan, ''[[Chemical Abstracts Service]]'' telah menemukan metode untuk mengindeks zat kimia. Dalam skema ini setiap bahan kimia diidentifikasi oleh nomor yang dikenal sebagai [[Nomor Registrasi CAS]].
=== Molekul ===
{{utama|Molekul}}
''Molekul'' adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu [[senyawa kimia]] murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih [[atom]] yang [[ikatan kimia|terikat]] satu sama lain.<ref name="iupac">{{GoldBookRef| title=Molecule|file=M04002|accessdate=23 Februari 2016}}</ref><ref>{{cite book| author= Ebbin, Darrell D.| title= General Chemistry |edition=3| date= 1990| publisher= Houghton Mifflin Co.| location= Boston| isbn= 0-395-43302-9}}</ref> Molekul biasanya adalah seperangkat atom yang terikat bersama oleh [[ikatan kovalen]], sehingga strukturnya netral secara kelistrikan dan semua elektron valensi berpasangan dengan elektron lain baik dalam ikatan atau dalam [[pasangan elektron bebas]].<ref>{{cite book| author= Brown, T.L. |author2=Kenneth C. Kemp |author3=Theodore L. Brown |author4=Harold Eugene LeMay |author5=Bruce Edward Bursten |title= Chemistry–the Central Science | url= https://archive.org/details/studentlectureno00theo |edition=9| date= 2003| publisher= Prentice Hall| location= New Jersey| isbn= 0-13-066997-0}}</ref>
Dengan demikian, molekul hadir sebagai satuan netral secara kelistrikan, tidak seperti ion. Ketika aturan ini dilanggar, memberikan muatan bagi "molekul", hasilnya terkadang dinamai sebagai [[ion molekuler]] atau ion poliatomik. Namun, sifat diskrit dan terpisah dari konsep molekul biasanya mensyaratkan bahwa ion molekuler hanya hadir dalam bentuk yang dipisahkan dengan baik, seperti sinar diarahkan dalam ruang hampa udara dalam [[spektrometer massa]]. Kumpulan poliatom bermuatan yang berada dalam padatan (misalnya, ion sulfat atau nitrat sejenis) umumnya tidak dianggap "molekul" dalam kimia. Beberapa molekul mengandung satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan, menciptakan [[Radikal (kimia)|radikal]]. Kebanyakan radikal relatif reaktif, tetapi beberapa diantaranya, seperti nitrogen monoksida (NO) dapat bersifat stabil.
[[Berkas:Benzene-2D-full.svg|jmpl|kiri|upright=0.7|Suatu model kerangka 2-D dari molekul [[benzena]] (C<sub>6</sub>H<sub>6</sub>)]]
Unsur gas "inert" atau [[gas mulia]] ([[helium]], [[neon]], [[argon]], [[kripton]], [[xenon]] dan [[radon]]) terdiri dari atom tunggal sebagai satu unit diskrit terkecilnya, namun unsur-unsur kimia yang terisolasi lain terdiri dari baik molekul atau jaringan atom terikat satu sama lain dalam beberapa cara. Molekul yang mudah diidentifikasi menyusun berbagai zat yang dikenal seperti air, udara, dan banyak senyawa organik seperti alkohol, gula, bensin, dan berbagai [[obat-obatan]].
Namun, tidak semua zat atau senyawa kimia terdiri dari molekul diskrit, dan memang sebagian besar zat padat yang membentuk kerak, mantel, dan inti bumi adalah senyawa kimia tanpa molekul. Jenis lain dari zat tersebut, seperti senyawa [[ion]]ik dan [[jaringan]] [[padatan]], yang diatur sedemikian rupa karena kurangnya keberadaan molekul yang dapat diidentifikasi ''per se''. Contoh zat dengan jenis ini seperti garam mineral (seperti [[garam dapur]]), padatan seperti karbon dan berlian, logam, dan [[silika]] serta [[mineral silikat]] seperti kuarsa dan granit.
Salah satu karakteristik utama dari molekul adalah geometrinya yang dikenal sebagai [[struktur molekul|struktur]]. Sementara struktur molekul atom diatomik, triatomik atau tetra atomik mungkin tidak terlalu signifikan, (linear, piramida sudut, dan sebagainya) struktur molekul poliatomik, yang merupakan lebih dari enam atom (dari beberapa unsur) dapat menjadi sangat penting bagi kimia di alam.
=== Zat kimia ===
{{utama|Zat kimia}}
{{infobox
| data1 = [[Berkas:Cín.png|100px]][[Berkas:Sulfur-sample.jpg|100px]]
| data2 = [[Berkas:Diamants maclés 2(République d'Afrique du Sud).jpg|100px]][[Berkas:Sugar 2xmacro.jpg|100px]]
| data3 = [[Berkas:Sal (close).jpg|100px]][[Berkas:Sodium bicarbonate.jpg|100px]]
| data5 = Contoh zat kimia murni. Dari kiri ke kanan: unsur [[timah]] (Sn) dan [[belerang]] (S), [[intan]] (suatu [[alotrop]] dari [[karbon]]), [[sukrosa]] (gula murni), dan [[natrium klorida]] (garam) serta [[natrium bikarbonat]] (soda kue), yang keduanya merupakan senyawa ionik.
}}
Suatu 'zat kimia' dapat berupa suatu unsur, senyawa, atau campuran senyawa-senyawa, unsur-unsur, atau senyawa dan unsur. Sebagian besar materi yang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu bentuk campuran, misalnya [[air]], [[aloy]], [[biomassa]], dll.
Zat kimia adalah jenis materi dengan [[komposisi kimia|komposisi]] dan [[sifat kimia|sifat]] yang pasti.<ref>{{Cite book| title = General Chemistry |author1=Hill, J.W. |author2=Petrucci, R.H. |author3=McCreary, T.W. |author4=Perry, S.S. | edition = 4 | publisher = Pearson Prentice Hall | location = Upper Saddle River, New Jersey | year = 2005 | page = 37}}</ref> Kumpulan zat disebut dengan campuran. Beberapa contoh campuran adalah [[udara]] dan [[aloy]].<ref>{{cite book|title=Magnesium and Magnesium Alloys|page=59|author1=M. M. Avedesian|author2=Hugh Baker|publisher=ASM International}}</ref>
==== Mol dan jumlah zat ====
{{Utama|Mol}}
Mol adalah satuan pengukuran yang menunjukkan [[jumlah zat]] (juga disebut sebagai jumlah bahan kimia). Mol didefinisikan sebagai jumlah atom yang ditemukan persis 0.012 kilogram (atau 12 grams) pada [[karbon-12]], di mana atom karbon-12 tidak terikat, diam dan berada pada keadaan dasarnya.<ref>{{cite web|url=http://www.bipm.org/en/si/base_units/ |title=Official SI Unit definitions |publisher=Bipm.org |accessdate=2011-06-12}}</ref> Jumlah entitas per mol dikenal sebagai [[bilangan Avogadro]], serta ditentukan secara empiris mencapai sekitar 6.022{{e|23}} mol<sup>−1</sup>.{{sfn|Burrows|Holman|Parsons|Pilling|2009|p=16}} [[Konsentrasi molar]] adalah jumlah zat tertentu per volume [[larutan]], dan umumnya dilaporkan dalam mol [[desimeter|dm]]<sup>−3</sup>.{{sfn|Atkins|de Paula|2009|p=9}}
=== Wujud zat ===
{{utama|Fase zat}}
[[Berkas:Phase changes.svg|jmpl|kiri|Contoh perubahan fase]]
''Fase'' adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatif serbasama baik itu komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang kita kenal adalah padatan, cair, dan gas. Keadaan fase yang lain yang misalnya plasma, kondensasi Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaan fase dari material magnetik adalah [[paramagnetik]], [[feromagnetik]] dan [[diamagnetik]].
Sifat-sifat fisik, seperti [[kerapatan]] dan [[indeks bias]] cenderung masuk dalam karakteristik nilai fase. Fase materi didefinisikan oleh ''[[transisi fase]]'', yaitu ketika energi yang dimasukkan atau dikeluarkan dari sistem digunakan untuk menata ulang struktur sistem, alih-alih mengubah kondisi ruahnya.
Terkadang perbedaan antara fase dapat dapat berlangsung terus menerus daripada memiliki batas yang diskrit, dalam hal ini materi dianggap dalam keadaan [[fluida superkritis|superkritis]]. Ketika tiga keadaan bertemu berdasarkan kondisi tertentu, keadaan tersebut dikenal sebagai [[titik tripel]] dan karena ini merupakan invarian, hal ini merupakan cara yang mudah untuk menentukan satu set kondisi.
Contoh fase yang banyak dikenal antara lain [[padat]], [[cair]] dan [[gas]]. Banyak zat menunjukkan beberapa fase padat. Sebagai contoh, terdapat tiga fase padatan [[besi]] (alfa, gamma, dan delta) yang bervariasi berdasarkan suhu dan tekanannya. Perbedaan utama antara fase-fase padat tersebut adalah [[struktur kristal]], atau susunan, dari atom-atomnya. Fase lain yang umum ditemui dalam studi kimia adalah fase 'berair', yang merupakan keadaan zat yang dilarutkan dalam [[larutan berair]] (yaitu, dalam air).
Fase yang kurang banyak dikenal antara lain [[plasma]], [[kondensat Bose–Einstein]] dan [[kondensat fermionik]] serta fase [[paramagnetisme|paramagnetik]] dan [[feromagnetisme|feromagnetik]] pada material [[magnet]]ik. Sementara fase-fase yang banyak dikenal berurusan dengan sistem tiga dimensi, juga dimungkinkan untuk mendefinisikan analognya dalam sistem dua dimensi, yang menarik perhatian karena relevansinya dengan sistem dalam [[biologi]].
=== Ikatan kimia ===
{{utama|Ikatan kimia}}
[[Berkas:Ionic bonding animation.gif|jmpl|ka|upright=1.15|Sebuah animasi proses pengikatan ionik antara [[natrium]] (Na) dan [[klor]] (Cl) untuk membentuk [[natrium klorida]], atau garam dapur. Ikatan ionik melibatkan satu atom yang mengambil elektron valensi dari atom yang lain (berbanding terbalik dengan ikatan kovalen, yang melibatkan penggunaan elektron bersama)]]
''Ikatan kimia'' merupakan gaya yang menahan berkumpulnya [[atom]]-atom dalam [[molekul]] atau [[kristal]]. Pada banyak senyawa sederhana, [[teori ikatan valensi]] dan konsep [[bilangan oksidasi]] dapat digunakan untuk menduga struktur molekular dan susunannya. Serupa dengan ini, teori-teori dari [[fisika klasik]] dapat digunakan untuk menduga banyak dari struktur ionik. Pada senyawa yang lebih kompleks/rumit, seperti [[kompleks]] logam, teori ikatan valensi tidak dapat digunakan karena membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basis [[mekanika kuantum]].
Sebuah ikatan kimia dapat berupa [[ikatan kovalen]], [[ikatan ionik]], [[ikatan hidrogen]] atau hanya karena [[gaya Van der Waals]]. Masing-masing jenis ikatan dianggap berasal sejumlah potensial. Potensial ini menciptakan interaksi yang memegang atom bersama-sama dalam [[molekul]] atau [[kristal]]. Dalam banyak senyawa sederhana, [[teori ikatan valensi]], model ''Valence Shell Electron Pair Repulsion'' ([[teori VSEPR]]), dan konsep [[bilangan oksidasi]] dapat digunakan untuk menjelaskan struktur dan komposisi molekul.
Ikatan ionik terbentuk ketika logam kehilangan satu atau lebih elektron, menjadi kation bermuatan positif, serta elektron kemudian ditarik oleh atom non-logam, menjadi anion bermuatan negatif. Kedua ion bermuatan berlawanan menarik satu sama lain, dan ikatan ion adalah gaya elektrostatik tarik di antara keduanya. Misalnya, [[natrium]] (Na), logam, kehilangan satu elektron untuk menjadi kation Na<sup>+</sup> sementara [[klor]] (Cl), non-logam, menerima elektron ini untuk menjadi Cl<sup>-</sup>. Ion-ion akan diikat menjadi satu karena daya tarik elektrostatik, serta senyawa [[natrium klorida]] (NaCl), atau garam dapur biasa, terbentuk.
Dalam ikatan kovalen, satu atau lebih pasangan [[elektron valensi]] dibagi oleh dua atom: gugus atom terikat netral yang dihasilkan disebut sebagai [[molekul]]. Atom akan berbagi elektron valensi sedemikian rupa untuk menciptakan konfigurasi elektron [[gas mulia]] (delapan elektron di kulit terluarnya) untuk masing-masing atom. Atom yang cenderung bergabung sedemikian rupa sehingga masing-masing memiliki delapan elektron dalam kulit valensinya dikatakan mengikuti [[aturan oktet]]. Namun, beberapa unsur seperti [[hidrogen]] dan [[litium]] hanya membutuhkan dua elektron di kulit terluarnya untuk mendapatkan konfigurasi stabil ini; atom-atom ini dikatakan mengikuti "aturan duet", dan dengan cara ini mereka mencapai konfigurasi elektron dari gas mulia [[helium]], yang memiliki dua elektron di kulit terluarnya.
Serupa dengan itu, teori-teori dari [[fisika klasik]] dapat digunakan untuk memprediksi banyak struktur ionik. Dengan senyawa yang lebih rumit, seperti [[kompleks (kimia)|kompleks logam]], teori ikatan valensi kurang berlaku dan pendekatan alternatif, seperti teori [[orbital molekul]], umumnya digunakan.
=== Energi ===
{{Utama|Energi}}
Dalam konteks kimia, energi adalah atribut suatu zat sebagai konsekuensi dari [[struktur kimia|struktur]] [[struktur atom|atomik]], [[struktur molekul|molekul]] atau agregat. Karena perubahan kimia disertai dengan perubahan dalam satu atau lebih dari jenis struktur ini, selalu disertai dengan [[endotermik|peningkatan]] atau [[eksotermik|penurunan]] [[energi]] dari zat yang terlibat. Sebagian energi dipindahkan antara lingkungan dan reaktan reaksi dalam bentuk panas atau [[fotokimia|cahaya]]; dengan demikian produk dari suatu reaksi dapat memiliki energi lebih atau kurang dari reaktan.
Suatu reaksi dikatakan [[reaksi eksergonik|eksergonik]] jika energi pada keadaan akhir lebih rendah daripada keadaan awal; dalam kasus [[reaksi endergonik]] situasinya terbalik. Suatu reaksi dikatakan [[eksotermik]] jika reaksi melepaskan panas ke lingkungan; dalam kasus [[endotermik|reaksi endotermik]], reaksi menyerap panas dari lingkungan.
Reaksi kimia selalu tidak mungkin terjadi kecuali reaktan melampaui penghalang energi yang dikenal sebagai [[energi aktivasi]]. ''Kecepatan'' dari reaksi kimia (pada suhu yang diberikan T) terkait dengan energi aktivasi E, oleh faktor populasi Boltzmann <math>e^{-E/kT} </math>–yaitu probabilitas suatu molekul untuk memiliki energi lebih besar dari atau sama dengan E pada suhu yang diberikan T. Ketergantungan eksponensial dari laju reaksi terhadap suhu ini dikenal sebagai [[Persamaan Arrhenius]].
Energi aktivasi yang diperlukan untuk terjadinya reaksi kimia bisa dalam bentuk panas, cahaya, [[listrik]] atau [[gaya]] mekanik dalam bentuk [[suara ultra]].<ref>Reilly, Michael. (2007). [https://www.newscientist.com/article/dn11427-mechanical-force-induces-chemical-reaction.html#.Uy6ySlendfA Mechanical force induces chemical reaction], NewScientist.com news service, Reilly</ref>
Transfer energi dari satu zat kimia ke zat lain bergantung pada ''ukuran'' [[kuantum|kuanta]] energi yang diemisikan oleh satu zat. Namun, energi panas sering kali lebih mudah ditransfer dari hampir semua zat ke zat lain karena [[fonon]] yang bertanggung jawab terhadap tingkat energi vibrasi dan rotasi dalam suatu zat, memiliki energi yang jauh lebih sedikit daripada [[foton]] yang digunakan untuk transfer energi elektronik. Dengan demikian, karena tingkat energi vibrasi dan rotasi lebih dekat dari tingkat energi elektronik, panas lebih mudah ditransfer antara zat relatif terhadap cahaya atau bentuk lain dari energi elektronik. Sebagai contoh, radiasi elektromagnetik ultraviolet tidak ditransfer lebih baik dari satu zat ke zat yang lain daripada energi termal atau listrik.
Keberadaan tingkat energi yang khas untuk [[zat kimia]] yang berbeda berguna untuk identifikasi mereka dengan analisis [[garis spektrum]]. Berbagai jenis spektrum sering digunakan dalam [[spektroskopi]] kimia, misalnya [[spektroskopi inframerah|IR]], [[spektroskopi gelombang mikro|gelombang mikro]], [[NMR]], [[resonansi spin elektron|ESR]], dan lain sebagainya. Spektroskopi juga digunakan untuk mengidentifikasi komposisi objek jarak jauh–seperti bintang dan galaksi yang jauh–dengan menganalisis spektrum radiasi mereka.
[[Berkas:Emission spectrum-Fe.svg|jmpl|pus|upright=2.25|Spektrum emisi [[besi]]]]
istilah [[Energi#Energi kimia|energi kimia]] terkadang digunakan untuk menunjukkan potensi suatu zat kimia untuk mengalami transformasi melalui [[reaksi kimia]] atau mengubah zat kimia lainnya.
=== Reaksi kimia ===
{{utama|Reaksi kimia}}
[[Berkas:Hydrochloric acid ammonia.jpg|jmpl|Reaksi kimia antara [[hidrogen klorida]] dan [[amonia]] membentuk senyawa baru [[amonium klorida]]]]
''Reaksi kimia'' adalah transformasi/perubahan dalam [[struktur]] [[molekul]]. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih molekul yang lebih kecil, atau [[penataulangan]] [[atom]]-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan terbentuk atau terputusnya [[ikatan kimia]]. [[Redoks|Oksidasi, reduksi]], [[disosiasi (kimia)|disosiasi]], [[reaksi asam-basa|netralisasi asam-basa]] serta [[reaksi penataan ulang]] molekul adalah beberapa jenis reaksi kimia yang umum digunakan.
Reaksi kimia dapat secara simbolis digambarkan melalui [[persamaan kimia]]. Sementara dalam reaksi kimia non-inti jumlah serta jenis atom pada kedua sisi persamaan adalah sama, untuk reaksi inti ini berlaku hanya untuk partikel inti yaitu proton dan neutron.<ref>[http://goldbook.iupac.org/C01034.html Chemical Reaction Equation]- IUPAC Goldbook</ref>
Urutan tahapan yang mengatur-ulang ikatan kimia dapat terjadi dalam perjalanan reaksi kimia yang disebut sebagai [[mekanisme reaksi|mekanismenya]]. Reaksi kimia dapat dibayangkan terjadi dalam sejumlah tahap, yang masing-masing dapat memiliki kecepatan yang berbeda. Banyak reaksi intermediet memiliki stabilitas yang bervariasi sehingga dapat digambarkan selama reaksi. Mekanisme reaksi diajukan untuk menjelaskan [[kinetika kimia|kinetika]] serta campuran produk relatif dari suatu reaksi.
Menurut buku emas [[IUPAC]], reaksi kimia adalah "proses yang menghasilkan interkonversi spesi kimia."<ref>[[Gold Book]] [http://goldbook.iupac.org/C01033.html Chemical Reaction] IUPAC Goldbook</ref> Karenanya, reaksi kimia dapat berupa [[reaksi elementer]] atau [[reaksi bertahap]]. Peringatan tambahan dibuat, dalam definisi ini termasuk kasus-kasus di mana [[konformer|interkonversi konformer]] dapat diamati secara eksperimental. Reaksi kimia yang terdeteksi tersebut biasanya melibatkan kumpulan entitas molekuler seperti yang ditunjukkan oleh definisi ini, tetapi sering secara konsep untuk menggunakan istilah ini pula dengan mudah bagi perubahan yang melibatkan entitas molekul tunggal.
=== Ion dan garam ===
{{Utama|Ion}}
[[Berkas:Potassium-chloride-3D-ionic.png|jmpl|upright=0.75|Struktur kisi kristal [[kalium klorida]] (KCl), garam yang terbentuk karena daya tarik kation K<sup>+</sup> dan anion Cl<sup>−</sup>. Lihat bagaimana muatan keseluruhan senyawa ioniknya adalah nol.]]
Suatu ''ion'' adalah spesi bermuatan, suatu atom atau molekul, yang telah kehilangan atau memperoleh satu atau lebih elektron. Ketika sebuah atom kehilangan satu elektron dan karenanya memiliki lebih banyak proton daripada elektron, atom tersebut adalah ion bermuatan positif atau [[kation]].<ref>{{cite web | url=http://www.usouthal.edu/geology/haywick/GY111/111-4.pdf | title =Elemental Chemistry | author =Douglas W. Haywick, Ph.D. | author2 =University of South Alabama | publisher =usouthal.edu | date =2007–2008| authorlink2 =University of South Alabama }}</ref> Ketika atom memperoleh elektron dan karenanya memiliki lebih banyak elektron daripada proton, atom adalah ion bermuatan negatif atau [[anion]].<ref>{{cite web | url=http://ruby.colorado.edu/~smyth/G101-2.html | title =Atoms and Elements, Isotopes and Ions | author =''[[University of Colorado Boulder]]'' | publisher =colorado.edu | date =November 21, 2013}}</ref> Kation dan anion dapat membentuk kisi kristal [[garam (kimia)|garam]] netral, seperti ion Na<sup>+</sup> dan Cl<sup>-</sup> yang membentuk [[natrium klorida]], atau NaCl. Contoh [[ion poliatomik]] yang tidak terpecah selama [[reaksi asam-basa]] adalah [[hidroksida]] (OH<sup>−</sup>) dan [[fosfat]] (PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>).
[[plasma (fisika)|Plasma]] terdiri dari materi gas yang telah sepenuhnya terionisasi, biasanya melalui suhu tinggi.
=== Keasaman dan kebasaan ===
{{Utama|Reaksi asam-basa}}
[[Berkas:Hydrogen-bromide-3D-vdW.svg|jmpl|kiri|upright=0.7|Ketika [[hidrogen bromida]] (HBr), digambarkan, dilarutkan dalam air, membentuk asam kuat [[asam bromida]].]]
Suatu zat sering dapat diklasifikasikan sebagai asam atau [[basa]]. Ada beberapa teori berbeda yang menjelaskan perilaku asam-basa.<ref>{{Cite journal|last=Paik|first=Seoung-Hey|title=Understanding the Relationship Among Arrhenius, Brønsted–Lowry, and Lewis Theories|journal=Journal of Chemical Education|language=en|volume=92|issue=9|pages=1484–1489|doi=10.1021/ed500891w|bibcode=2015JChEd..92.1484P|year=2015}}</ref> Teori yang paling sederhana adalah [[Teori Asam Basa Arrhenius|teori Arrhenius]], yang menyatakan bahwa asam adalah zat yang menghasilkan ion [[hidronium]] ketika dilarutkan dalam air, dan basa adalah yang menghasilkan ion [[hidroksida]] bila dilarutkan dalam air. Menurut [[Teori asam-basa Brønsted–Lowry|teori Brønsted–Lowry]], asam adalah zat yang menyumbangkan [[ion]] [[hidrogen]] positif kepada zat lain dalam reaksi kimia; dengan pernyataan tersebut, karenanya, basa adalah zat yang menerima ion hidrogen tersebut.<ref>{{cite journal | last = Brönsted | first = J.N. | date = 1923 | title = Einige Bemerkungen über den Begriff der Säuren und Basen |trans-title=Some observations about the concept of acids and bases | journal = Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas | volume = 42 | issue = 8 | pages = 718–728 }}</ref><ref>{{cite journal | last = Lowry | first = T.M. | date = 1923 | url = https://archive.org/stream/ost-chemistry-chemistryindustr01soci/chemistryindustr01soci#page/n65/mode/2up | title = The uniqueness of hydrogen | journal = [[Journal of the Society of Chemical Industry]] | volume = 42 | issue = 3 | pages = 43–47 }}</ref>
Teori asam-basa ketiga adalah [[Asam dan basa Lewis|teori Lewis]], yang didasarkan pada pembentukan ikatan kimia baru.<ref name="lewis_1">{{harvnb|Miessler|Tarr|1991|p=166}}</ref> Teori Lewis menjelaskan bahwa asam adalah zat yang mampu menerima sepasang elektron dari zat lain selama proses pembentukan ikatan, sedangkan basa adalah zat yang dapat menyediakan sepasang elektron untuk membentuk ikatan baru.<ref name="lewis_2">{{harvnb|Miessler|Tarr|1991|pp=170–172}}</ref> Menurut teori ini, hal-hal penting yang dipertukarkan adalah muatannya. Ada beberapa cara lain di mana suatu zat dapat diklasifikasikan sebagai asam atau basa, seperti terbukti dalam sejarah konsep ini.<ref>{{cite web|url=http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A708257 |title=History of Acidity |publisher=Bbc.co.uk |date=2004-05-27 |accessdate=2011-06-12}}</ref>
Kekuatan asam biasanya diukur dengan dua metode. Salah satu pengukuran, berdasarkan definisi keasaman Arrhenius, adalah [[pH]], yang merupakan pengukuran konsentrasi ion hidronium dalam larutan, sebagaimana dinyatakan pada skala negatif [[logaritma]]. Dengan demikian, larutan yang memiliki pH rendah memiliki konsentrasi ion hidronium yang tinggi dan dapat dikatakan lebih asam. Pengukuran lainnya, berdasarkan pada definisi Brønsted–Lowry, adalah [[konstanta disosiasi asam]] (K<sub>a</sub>), yang mengukur kemampuan relatif suatu zat untuk bertindak sebagai asam di bawah definisi asam Brønsted-Lowry. Artinya, zat dengan K<sub>a</sub> yang lebih tinggi lebih mungkin untuk menyumbangkan ion hidrogen dalam reaksi kimia dibandingkan dengan K<sub>a</sub> yang lebih rendah.
=== Redoks ===
{{Utama|Redoks}}
Reaksi redoks (''red''uksi-''oks''idasi) terdiri dari seluruh [[reaksi kimia]] yang membuat atom mengalami perubahan [[bilangan oksidasi]] mereka baik dengan mendapatkan elektron (reduksi) atau kehilangan elektron (oksidasi). Zat yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi zat lain dikatakan oksidatif dan dikenal sebagai [[Oksidator|agen pengoksidasi]], oksidator atau pengoksidasi. Oksidator menghilangkan elektron dari zat lain. Demikian pula, zat yang memiliki kemampuan untuk mengurangi zat lain dikatakan reduktif dan dikenal sebagai [[Reduktor|agen pereduksi]], reduktor, atau pereduksi.<ref>{{cite web|title=Redox Reactions |url=http://www.wiley.com/college/boyer/0470003790/reviews/redox/redox.htm |publisher=wiley.com |access-date=2012-05-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120530081215/http://www.wiley.com/college/boyer/0470003790/reviews/redox/redox.htm |archive-date=2012-05-30 |dead-url=no |df=}}</ref>
Reduktor mentransfer elektron ke zat lain dan karenanya zat reduktor teroksidasi sendiri. Dan, karena ia "menyumbangkan" elektron, ia juga disebut donor elektron. Oksidasi dan reduksi secara tepat mengacu pada perubahan bilangan oksidasi—transfer elektron yang sebenarnya mungkin tidak pernah terjadi. Jadi, oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan [[bilangan oksidasi]], dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi.
=== Kesetimbangan ===
{{Utama|Kesetimbangan kimia}}
Meskipun konsep [[kesetimbangan kimia|kesetimbangan]] banyak digunakan di berbagai bidang ilmu pengetahuan, dalam konteks ilmu kimia, konsep ini muncul setiap kali sejumlah keadaan yang berbeda dari komposisi kimia dimungkinkan, seperti misalnya, dalam campuran beberapa senyawa kimia yang dapat bereaksi satu sama lain, atau ketika suatu zat dapat hadir dalam lebih dari satu jenis fase.
Suatu sistem zat-zat kimia pada kesetimbangan, walaupun memiliki komposisi yang tidak berubah, paling sering tidak [[keseimbangan statis|statis]]; molekul zat terus bereaksi satu sama lain sehingga memunculkan [[kesetimbangan dinamis]]. Dengan demikian konsep tersebut menggambarkan keadaan ketika parameter seperti komposisi kimia tetap tidak berubah dari waktu ke waktu.
=== Kimia kuantum ===
{{utama|Kimia kuantum}}
''Kimia kuantum'' secara matematis menjelaskan kelakuan dasar [[materi]] pada tingkat [[molekul]]. Secara prinsip, dimungkinkan untuk menjelaskan semua sistem kimia dengan menggunakan teori ini. Dalam praktiknya, hanya sistem kimia paling sederhana yang dapat secara realistis diinvestigasi dengan [[mekanika kuantum]] murni dan harus dilakukan hampiran untuk sebagian besar tujuan praktis (misalnya, [[Hartree-Fock]], [[pasca-Hartree-Fock]], atau [[teori fungsi kerapatan]], lihat [[kimia komputasi]] untuk
Dalam mekanika kuantum (beberapa penerapan dalam kimia komputasi dan kimia kuantum), [[Hamiltonan]], atau keadaan fisik, dari partikel dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dua operator, satu berhubungan dengan [[energi kinetik]] dan satunya dengan [[energi potensial]]. Hamiltonan dalam [[persamaan gelombang Schrödinger]] yang digunakan dalam kimia kuantum tidak memiliki terminologi bagi [[putaran elektron]].
Penyelesaian persamaan Schrödinger untuk atom [[hidrogen]] memberikan bentuk [[persamaan gelombang Schrödinger|persamaan gelombang]] untuk [[orbital atom]], dan energi relatif dari orbital 1s, 2s, 2p, dan 3p. Hampiran orbital dapat digunakan untuk memahami atom lainnya seperti [[helium]], [[litium]], dan [[karbon]].
=== Hukum kimia ===
{{utama|Hukum kimia}}
''Hukum-hukum kimia'' sebenarnya merupakan [[hukum fisika]] yang diterapkan dalam sistem kimia. Konsep yang paling mendasar dalam kimia adalah [[Hukum kekekalan massa]] yang menyatakan bahwa tidak ada perubahan jumlah zat yang terukur pada saat [[reaksi kimia]] biasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya [[energi]]lah yang kekal, dan bahwa energi dan massa saling [[Einstein#Kesetaraan energi|berkaitan]]. [[Kekekalan energi]] ini mengarahkan kepada pentingnya konsep [[kesetimbangan]], [[termodinamika]], dan [[kinetika]].
Reaksi kimia diatur oleh hukum-hukum tertentu, yang telah menjadi konsep dasar dalam kimia. Beberapa hukum tersebut adalah:
{{colbegin|colwidth=30em}}
* [[
* [[Hukum Boyle]] (1662, menghubungkan tekanan dan volume)
* [[Hukum Charles]] (1787, menghubungkan volume dan suhu)
* [[Hukum Gay-Lussac]] (1809, menghubungkan tekanan dan suhu)
* [[Prinsip Le Chatelier]]
* [[Hukum Henry]]
* [[Hukum Hess]]
* [[Hukum kekekalan energi]]
* [[Hukum kekekalan massa]]
* [[Hukum perbandingan tetap]]
* [[Hukum perbandingan berganda]]
* [[Hukum Raoult]]
{{colend}}
== Industri Kimia ==
{{Utama|Industri kimia}}
Industri kimia adalah salah satu aktivitas ekonomi yang penting. Top 50 produser kimia dunia pada tahun 2004 mempunyai penjualan sebesar USD $587 miliar dengan profit margin sebesar 8.1% dan pengeluaran rekayasa (riset dan pengembangan) sebesar 2.1% dari total penjualan kimia.<ref name=":0" />
== Perhimpunan profesional ==
{{colbegin|colwidth=30em}}
* [[American Chemical Society]]
* [[American Society for Neurochemistry]]
* [[Himpunan Kimia Indonesia]]
* [[International Union of Pure and Applied Chemistry]]
* [[Royal Society of Chemistry]]
* [[Society of Chemical Industry]]
* [[World Association of Theoretical and Computational Chemists]]
{{colend}}
== Lihat pula ==
{{portal|kimia|ilmu}}
* [[Daftar senyawa kimia]]
* [[Daftar kimiawan]]
* [[International Union of Pure and Applied Chemistry]]
* [[Tabel periodik]]
* [[Teknik kimia]]
* [[Himpunan Kimia Indonesia]]
==
{{reflist}}
== Daftar pustaka ==
* {{cite book |ref=harv |last1=Atkins
* {{cite book |ref=harv |last1=Burrows |first1=Andrew |last2=Holman |first2=John |last3=Parsons |first3=Andrew |last4=Pilling |first4=Gwen |last5=Price |first5=Gareth |title=Chemistry<sup>3</sup> |url=https://archive.org/details/chemistry3introd0000unse |year=2009 |publisher=[[Oxford University Press]] |location=Italia |isbn=978-0-19-927789-6 |language=en}}
* {{cite book |ref=harv |last1=Housecroft |first1=Catherine E. |last2=Sharpe |first2=Alan G. |title=Inorganic Chemistry |edition=3 |year=2008 |origyear=2001 |publisher=[[Pearson Education]] |location=Harlow, Essex |isbn=978-0-13-175553-6 |oclc= |zbl= |doi= |id= |language=en}}
* {{cite book |ref=harv| last1 = Miessler | first1 = G.L. | last2 = Tarr | first2 = D.A. | title = Inorganic Chemistry |url=https://archive.org/details/inorganicchemist0000mies|edition=3 |year = 1991 |isbn=978-0-13-465659-5 |publisher=Prentice Hall |location=Upper Saddle River, NJ |language=en}}
==
* {{cite book|last=Atkins|first=P. W.|title=Galileo's Finger: The Ten Great Ideas of Science|url=https://archive.org/details/galileosfingerte00atki|year=2003|publisher=Oxford University Press|isbn=0-19-860941-8|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|last=Atkins|first=P. W.|title=Physical Chemistry|publisher=Oxford University Press|isbn=0-19-879285-9|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|author=Atkins, P. W. et al.|title=Molecular Quantum Mechanics|year=1983|url=https://archive.org/details/molecularquantum0000atki|publisher=Oxford University Press|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|last1=Atkins|first1=P. W.|last2=Overton|first2=T.|last3=Rourke|first3=J.|last4=Weller|first4=M.|last5=Armstrong|first5=F.|title=Shriver and Atkins Inorganic Chemistry|url=https://archive.org/details/shriveratkinsino0000unse|edition=4|language=en|year=2006|publisher=Oxford University Press|isbn=0-19-926463-5|ref=harv}}
* {{cite book|last=Chang|first=Raymond|title=Chemistry|url=https://archive.org/details/chemistry0006chan|edition=6|location=Boston|editor=James M. Smith|year=1998|isbn=0-07-115221-0|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|last1=Clayden|first1=J.|last2=Greeves|first2=N.|last3=Warren|first3=S.|last4=Wothers|first4=P.|title=Organic Chemistry|year=2000|publisher=Oxford University Press|isbn=0-19-850346-6|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|last=McWeeny|first=R.|title=Coulson's Valence|publisher=Oxford Science Publications|isbn=0-19-855144-4|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|last=Pauling|first=L.|title=General Chemistry|year=1988|url=https://archive.org/details/generalchemistry00paul_0|publisher=Dover Publications|isbn=0-486-65622-5|language=en}}
* {{cite book|last=Pauling|first=L.|title=The Nature of the chemical bond|year=1960|url=https://archive.org/details/natureofchemical0000paul_3ed|publisher=Cornell University Press|isbn=0-8014-0333-2|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|last1=Pauling|first1=L.|last2=Wilson|first2=E. B.|title=Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry|publisher=Dover Publications|isbn=0-486-64871-0|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|author=Smart and Moore|title=Solid State Chemistry: An Introduction|year=1992|url=https://archive.org/details/solidstatechemis0000smar|publisher=Chapman and Hall|isbn=0-412-40040-5|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|last=Stephenson|first=G.|title=Mathematical Methods for Science Students|year=1973|url=https://archive.org/details/mathematicalmeth0000step|publisher=Longman|isbn=0-582-44416-0|language=en|ref=harv}}
* {{cite book|author=Voet and Voet|title=Biochemistry|year=1995|url=https://archive.org/details/biochemistry00voet_0|publisher=Wiley|isbn=0-471-58651-X|language=en|ref=harv}}
== Pranala luar ==
{{wikibooks|Kimia Dasar}}
{{wikibooks|Subjek:Kimia/Materi:Asam, Basa dan Garam}}
* {{id}} [http://www.chem-is-try.org/ chem-is-try.org] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20040826093418/http://chem-is-try.org/ |date=2004-08-26 }} - Situs Web Kimia Indonesia
* {{id}} [http://www.
* {{en}} [[wikibooks:Chemistry|Buku teks kimia umum]] di [[wikibooks:Main Page|Wikibooks]]
* {{en}} [http://www.chem.qmw.ac.uk/iupac/ Tata nama IUPAC], lihat terutama bagian "Gold Book" yang memuat definisi istilah-istilah kimia
* {{en}} [http://physchem.ox.ac.uk/MSDS/ Data keamanan berbagai bahan kimia (MSDS)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20071016164904/http://physchem.ox.ac.uk/MSDS/ |date=2007-10-16 }}
{{cabang ilmu alam}}
{{CabangKimia}}
{{
[[Kategori:Kimia| ]]
| |||