Sains Kimia yang Esensial untuk Penguatan Konsep Kimia ...kimia.unnes.ac.id/v1/wp-content/uploads/2019/09/MartoprawiroMA... · • SOAL: Coba jawab beberapa pertanyaan di halaman

KimiayangEsensialuntukPenguatanKonsepKimia:StrukturAtom&Molekul

MuhamadAbdulkadirMartoprawiroDosenKimiadiITBPertemuanDivisiPendidikanKimiaHKIUnnes,Semarang,28September2019

Sains

Pendahuluan•  UntukpembelajaranKimia,siswa/mahasiswaakanterbantuolehusahauntukmenghindarimiskonsepsidalammateripembelajaran.

•  Selainpenyelarasankonsepdanprinsip,pembelajaranKimiajugaakansangatterbantu,denganpeningkatankonsistensi,baikdalamperistilahan,satuan,besaran,rumuskimiadanmatematika,visualisasikonsepKimia,dll.

•  DalamDiskusiNasionalPendidikanKimia,keduahaldiatas,yaitupenguatankonsepKimia,danpeningkatankonsistensi,ter-masukpenguatanbahasailmiah,akandiangkatuntukdibahas.

•  Konsepdanprinsip-prinsipyangdibahasbisamencakupberbagaitopikdalampembelajaranKimia,tetapidipilihfokusyanglebihbesarpadastrukturatomdanmolekul.

SalahdanBelumBenar•  Dalamdiksusikitahariini:•  Kata“salah”digunakanuntukkesalahankonsep,kekeliruanpemahaman.

•  Kata“belumbenar”digunakanuntuksuatukonsepatauteoriatauhukumatauprinsipdalamKimiaatauSains,untukmenegaskanbahwasetelahituadapenjelasanataupenemuanyanglebihbaik.

•  Beberapaistilahyangperludifahami:•  Konsepsains•  Prinsipsains,bisaberupa:hukum,teori,postulat,hipotesis,aturan,asas

•  Konsep:sesuatuyangdisepakati•  Prinsip:sesuatuyangditemukan

MengenalSains•  MenurutWikipedia:•  Scienceisasystematicenterprisethatbuildsandorganizesknowledgeintheformoftestableexplanationsandpredictionsabouttheuniverse.

•  Sainsadalahpengetahuantentangalamyangbersifat:•  Sistematisàmetodeilmiah•  Dapatdiujiàpercobaanilmiah•  Dapatmenjelaskandanmeramalkan

•  Karenadapatmenjelaskandandapatmeramalkan,makasainsmenjadidasarbagipemecahanmasalahdanpenciptaan“alambuatan”.•  Darisinilahirsainsterapandanbidang-bidangteknik/rekayasa(engineering)

Pengamatan,Percobaan

PolaKeteraturan,

Hukum

Teori

Peramalan,Hipotesis

MengenalSainsMetodeIlmiah

berpikirinduktif

abstraksideduksi

desain

MengenalKimia•  KimiaadalahsalahsatubidangutamadalamSains

Fisika

Kimia

Biologi

Geologi

•  PenggolonganKimia?•  KimiaOrganik•  KimiaAnorganik•  Biokimia•  KimiaFisik•  KimiaAnalitik

•  Kecelakaansejarah!

ThefundamentaltruthcanbefoundinMathematics.AppliedMathisPhysics.AppliedPhysicsisChemistry.AppliedChemistryisBiology.AppliedBiologyisLife.Then:

Inthecenterofthesearchbetweentruthandlife,youwillfindChemistry

Penggolonganberdasarkanobyekyangdikaji

MengenalKimiaMulaidariFisika•  BesaranPokokdanSatuannya:•  Panjang(m)•  Massa(kg)• Waktu(s)•  Suhu(K)•  IntensitasCahaya(cd)•  KuatArus(A)•  JumlahZat(mol)

Mechanics

Thermodynam

ics

Optics

Electromagnetism

Chemistry

Quantum

PhysicsRelativityStatisticalM

echanicsEtc.

•  PenggolonganKimiaberdasarkanobyekyangdikaji

MengenalKimiaBidang-BidangUtamaKimia

OrganicChemistry

InorganicChemistryBiochemistry

KimiaFisikdanKimiaAnalitik?

•  KimiaOrganik•  Senyawadarimahlukhidup•  Reaksidiluartubuh

•  KimiaAnorganik•  Senyawadariyang“takhidup”

•  Biokimia•  Senyawadarimahlukhidup,•  Proses-prosesdidalamtubuh

•  PenggolonganSainsberdasarkanmetodologipenemuan

MengenalKimiaSainsdariSudutyangLain

ExperimentalScience

TheoreticalScience

ComputationalScience

ObservationalScience

ExperimentalScience

TheoreticalScience

ComputationalScience

•  PenggolonganKimiaberdasarkanmetodologipenemuan

MengenalKimiaKimiadariSudutyangLain

ExperimentalChemistry

TheoreticalChemistry

ComputationalChemistry




KimiaFisikdanKimiaAnalitik?

MengenalKimiaKimiaSecaraMenyeluruh

OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry




Structure

DynamicsEnergetics

What?

Howtoseparate

Howmuch?

Berdasarkanobyekkajian

Berdasarkanmetodologipenemuan

Berdasarkanlandasankeilmuan

Berdasarkanperkakas/tools


OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry




Structure

DynamicsEnergetics

What?

Howtoseparate

Howmuch?



BerdasarkanlandasankeilmuanFisika!


InilahKimiaFisik

InilahKimiaAnalitik QualitativeAnalysys

QuantitativeAnalysys

SeparationChemistry


OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry




Structure

DynamicsEnergetics

What?

Howtoseparate

Howmuch?





InilahKimia!Seimbangkankekuatan!

Bangunkerjasama!

MengenalKimiaTambahkanPendidikanKimia

OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry




Structure

DynamicsEnergetics

What?

Howtoseparate

Howmuch?

SymbolicWorld

MacroscopicWorld

AtomicWorld

Multiplerepresentations





MengenalKimiaChemicalEngineering?

OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry




Structure

DynamicsEnergetics

What?

Howtoseparate

Howmuch?

ProcessEngineering

ProductEngineering

MolecularEngineering





MengenalKimiaDefinisiKimiaSMA

OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry

Structure

DynamicsEnergetics

Kimia:ilmuyangmempelajarimateri,strukturnya,sifatnya,perubahannya,danenergiyangmenyertaiperubahantsb.

MengenalKimiaChemistryattheInterfaces?

OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry




Structure

DynamicsEnergetics

What?

Howtoseparate

Howmuch?

MaterialScience






OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry




Structure

DynamicsEnergetics

What?

Howtoseparate

Howmuch?

EnvironmentalScience






OrganicChemistry

InorganicChemistry

Bio-chemistry




Structure

DynamicsEnergetics

What?

Howtoseparate

Howmuch?

Nanoscience&Nanotechnology





TemaBesarKimia•  BeberapatemabesarKimiayangharusdifahamiolehmerekayangtelahbelajarKimiadiSMAataudiperguruantinggi:•  Peranpartikelkecil•  Elektronpenentuperilaku•  Keberulangansifatyangteratur•  Prinsip-prinsipkekekalan•  Keadaandenganenergi(potensial)terendah•  Alamcenderungmenujuketakteraturan•  Penghambatperubahan

•  Tigatemabesarpertamadari7temadiatas,terkaitdenganpemahamanStrukturAtomdanStrukturMolekul.•  Empattemabesarlainnyatidakakandibahaspanjanglebar.

•  Sifat-sifatmakroskopikditentukanolehsifatdanperilakupartikel-partikelkecilpenyusunnya•  Mengapakeramikmudahpecah?•  Mengapakaretbersifatelastis?•  Mengapabesimudahditempa?•  Mengapaplastikbersifatlentur?•  Mengapaintandangrafitkeras?•  Mengapaoksigenberupagas,aircairdanbesipadat?

TemaBesarKimiaPeranPartikelKecil

•  Sifatdanperilakupartikelkeciliniterutamaditentukanolehsusunanelektrondipermukaannya.Interaksiantarpartikeljugaditentukanolehnya.•  Mengapaadaperbedaanpadaikatanantaraatomhidrogendenganberbagaiatom?H2O,HF,NH3,CH4,PH5,BH3,NaH,MgH2

•  Mengapapadasuhukamar,aircair,H2Sgas,CH4gas,besipadat,CO2gas,garampadat,intanpadat,Cl2gas,alkoholcair?

TemaBesarKimiaElektronPenentuPerilaku

TemaBesarKimiaKeberulanganSifatyangTeratur•  Terdapatpola-polaketeraturanyangberulang(periodik)padasifatdanperilakualamini.•  Bagaimanapolaketeraturanpadaenergiyangdiperlukanuntukmelepaskanelektrondariatom?

•  Bagaimanapolaketeraturanjari-jariatom?Mengapademikian?•  Bagaimanapolaketeraturantitiklelehlogamgolongan1?•  Bagaimanapolaketeraturantitikdidihhalogen:F2,Cl2,Br2,I2,At2?

•  Alamselaluberubah.Walaupundemikian,terdapatprinsip-prinsipkekekalanyangmelekatdalamberbagaiperubahan.•  Apakahreaksikimiabisamenyebabkanpenguranganmassazat?•  Bagaimanaperubahanenergiyangterjadiketikabendadijatuhkan?

•  Bagaimanaketikabendaitutelahmencapailantai?•  AdakahprinsipkekekalandalamteorirelativitasEinstein?•  Mengapaudaraterasapanasmenjelanghujan?•  Bagaimanamenjelaskanenergikekalpadareaksikimia?

TemaBesarKimiaPrinsip-PrinsipKekekalan

•  Perubahanseringkalimenujukeadaandenganenergipotensialatauenergikimiaterendah.•  Mengapaairberosmosiskelarutanyanglebihpekat?•  Mengapabendajatuhkebawah?•  Mengapakomporgaskadangmeledak?•  Mengapaterjadilongsor?•  Mengapabensinmudahterbakar?•  Apakaitannyadenganreaksikimia?

TemaBesarKimiaKeadaandenganEnergiTerendah

•  Perubahandialaminicenderungmenujuketakteraturan.•  Manakahyanglebihteratur:esatauair,airatauuapair,besipanasataubesidingin,uraniumsebelumatausesudahmeluruh,N2+3H2atau2NH3.

•  ApayangAndaketahuitentangentropi?•  Ketikabesipanasdicelupkankeair,apakahkalorbisaberpindahdariairkebesipanas?

TemaBesarKimiaMenujuKetakteraturan

•  Adayangmenghambatagaralaminitidak“ambruk”segeramenujuketakteraturan.•  Jikaalaminicenderungmenujuketakteraturan,mengapamanusiatidak“segera”meledak?

•  Mengapakitasempatmelihatberbagaikeindahansepertigemericikairsungaimengalir,bungamekarperlahan,mataharimengirimkankehangatandaritimurdipagihari.

•  Mengapabommeledakcepatdanbesiberkaratlambat?

TemaBesarKimiaPenghambatPerubahan

•  Energisistemamatterkaitdenganstruktur.•  SOAL.Duabendayangberbedamuatan,positifdannegatif,energinyaakanrendahkalauberjarakdekatataujauh?

•  SOAL.Duabendayangsamamuatannya,keduanyapositif,energinyaakanrendahkalauberjarakdekatataujauh?

•  SOAL.IkatanantaraatomHdalamH2,kalauterputusakanmenyebabkanenergisistemnaikatauturun?

•  PerhatikanreaksiCH4+2O2àCO2+2H2O•  SOAL.Berapajumlahikatantunggaldikiridankanan?•  SOAL.Berapajumlahikatanrangkapdikiridankanan?•  SOAL.Manayangenergiikatannyalebihbesar,ikatantunggaldikiriataukanan?

•  SOAL.Manayangenergiikatannyalebihbesar,ikatanrangkapdikiriataukanan?

TemaBesarKimiaEratKaitannyadenganStruktur

•  Siswayangbelajarkimiaseharusnyamelihatkimiaamatdekatdengansegalasesuatuyangdilihatnyasehari-hari.

•  SOAL:Cobajawabbeberapapertanyaandihalamanterdahulu,antaralain:•  Keramikmudahpecah,adakaitannyadengan…•  Oksigenberupagas,aircairdanbesipadatterkaitdengan…•  Perbedaanpadaikatanantaraatomhidrogendenganberbagaiatom,sepertiH2O,HF,NH3,CH4,PH5,BH3,NaH,MgH2adakaitannyadenganperbedaan…

•  Padasuhukamar,aircair,H2Sgas,CH4gas,CO2gas,Cl2gas,alkoholcairadakaitannyadengan…

•  Besipadatterkaitdengan… Garampadatterkaitdengan…Intanpadatadakaitannyadengan…

•  Udaraterasapanasmenjelanghujan,karenaterbentuknya…•  Bensinmudahterbakar,karenaenerginyatinggiataurendah?

TemaBesarKimiaSoal-SoaldanLatihan

•  SOAL.Cobajawabpulabeberapapertanyaanberikut:•  1Awanituairatauuapair?•  2Daunberwarnahijauterkaitdenganproses…•  3ApakahFantamerahmenyerapgelombangelektromagnetik?•  4Gelombangelektromagnetikitudiserapuntuk…•  5Fotoncahayayangdiserapnyaadalahfotonwarna…•  6Apakahcairanyangtakberwarnasepertiairdanalkoholjugamenyerapgelombangelektromagnetik?

TemaBesarKimiaSoal-SoaldanLatihan

MenyempurnakanPembelajaran•  Memperhatikanprosessainsdalampembelajaran•  Menggunakanistilahkimia(konsep-konsepKimia)secarataat-asas(konsisten),berdasarkanprinsipberbahasayangbenar

•  Berdisiplindalammenuliskanrumuskimiadantata-namasenyawakimia

•  Menyempurnakanpengungkapanbesaran,satuan,lambangnya,danrumusanmatematikanya

•  Menyeimbangkanpendekatan“tiga-dunia”(multiplerepresentations)untukmeningkatkanpemahaman

•  Memberipengalamanbelajaryanglebihbanyakkepadasiswa•  Memperhatikankeragamangayabelajarsiswa,denganmemanfaatkankeragamansumberbelajar

•  Fisika:sedikitkonsep,banyakterapankonsep•  Kimia:banyakkonsep,sedikitterapankonsep

MenyempurnakanPembelajaranSainsKonsepvs.TerapanKonsep

•  Urutanpembahasan:•  TeoriAtomDaltonsetelahatausebelumhukumLavoisier?•  TeoriAtomNielsBohrsetelahatausebelumspektrumatomhidrogen?

•  PeranPraktikum

MenyempurnakanPembelajaranSainsProsesSains

•  Taat-asas(konsisten),eg.nomoratom,momendipol•  Jikakatadasar(akarkata)asingtelahdiserapkedalambahasaIndonesia,makakataturunannyaharusdenganimbuhanIndonesia

•  Singkatandalambahasaasing(Inggris)•  Taat-asaslintasbidangsains:•  GGL,DGL,potensialsel•  Usaha,kerja

•  Rujukan:•  KamusBesarBahasaIndonesia•  PedomanPembentukanIstilah

MenyempurnakanPembelajaranSainsBahasaIlmiah

•  Rumuskimia:berdisiplindalammembedakanrumusempiris,rumusmolekul,danrumusstruktur.•  Contoh:asamasetat,CH3COOHatauHC2H3O2•  Manayanglebihbaik:

•  CH3COOH+NaOHàCH3COONa+H2O•  HC2H3O2+NaOHàNaC2H3O2+H2O

•  Tatanama:janganhanyamenyerapnamanyatapilebihpentingaturannya.•  3-chloro-3-ethyl-pentaneà3-etil-3-kloro-pentana

•  KonsistendengankataIndonesiayangtelahbaku•  sodiumchlorideànatriumklorida(bukansodiumklorida)•  hydrochloricacidàasamklorida(bukanasamhidroklorat)

MenyempurnakanPembelajaranSainsRumusKimiadanTatanama

•  Namabesaranyangkonsisten,eg.usaha,kerja•  Untukmemudahkan,namabesaranharusberbedadengannamasatuan,lambangbesaranharusberbedadenganlambangsatuan.Lambangbesaranmiring,satuantegak.•  Contoh:m–kg,x–m,v–m/s,t–s,w–J•  Bandingkan:Mol=0,1mol,M=0,2Mataun=0,1mol,C=0,2M

•  Dalampersamaanmatematika,besarantidakdicampur-adukdengansatuan.•  Contoh:F=mamol=g/MrM=mol/V

•  Satuanyangberasaldarinamaorang,tetaphurufkecil,kecualisingkatannya•  Contoh:joule(J),newton(N),ampere(A),liter(L),tesla(T)•  Bandingkandengan:meter(m),kilogram(kg),detik(s)

MenyempurnakanPembelajaranSainsBesarandanSatuan

•  Tigadunia(multiplerepresentations):•  Dunialambang•  Duniaatom(submikroskopik)•  Duniamakroskopik

•  Air:dunialambang:H2O,duniaatom:mickeymouse,duniamakroskopik:

•  CobapikirkanreaksiZn+Cu2+:•  Dunialambang:..•  Duniaatom:..•  Duniamakroskopik:..

MenyempurnakanPembelajaranKimiaPendekatanTigaDunia

•  SalahsatumuaradaripendekatantigaduniaadalahmenghadirkanKimiayangbermaknakepadasiswa,lewatcontohkeseharianyangditemui.

•  Beberapacontohdiantaranya:•  Warnadisekitarkita:hijaudaun,jinggawortel,tembagasulfat,dll.•  Udarapanasmenjelanghujan.•  KapurbarussebagaipenggantiRexona•  Balongasdaripancibekasdangaramdapur

•  BeberapacontohdalamFisika:•  Kompormembara(pergeseranWien,radiasibendahitam)

MenyempurnakanPembelajaranSainsKeseharianyangMemberiMakna

•  Berikesempatansiswauntukbelajar,memahami,menyimpulkan,dll.

•  Lebihbaiksiswamenemukankebenarandaripadagurumemberitahukebenaran.

•  Untukkonsep-konsepdanprinsip-prinsipyangsulit,intervensiguruamatdiperlukan.

•  Pekerjaanrumahbisamemberipengalamanbelajar.Hindarisoal-soalyangsulituntukPR;lebihbaiksoal-soalyangmudahtapiamatmendasar.

•  Pendekataninkuiri

MenyempurnakanPembelajaranKimiaLearningExperiences

•  Guruperlumemahamibahwagayabelajarsetiapsiswaberbeda.

MenyempurnakanPembelajaranKimiaLearningStyles

PenguatanKonsepStruktur•  Konsepyangabstrak,sepertibilangankuantum,membukapeluangmiskonsepsiyangbesar.

•  Ukuranatom(danorbitaldll)yangamatkecil,jugamembukapeluangyangbesaruntukmiskonsepsi.

•  Diperlukanperhatianterhadappeluangkesalahankonsep,sehinggakitabisamengantisipasinya,danmenguatkankonsepdanprinsipKimia.

•  ElektronterakhirpadaatomO,memilikibilangankuantum:•  n=2,l=1,m=-1s=½•  n=2,l=1,m=-1s=-½•  n=2,l=1,m=0s=½•  n=2,l=1,m=+1s=-½•  n=2,l=1,m=+1s=½

PenguatanKonsepStrukturBilanganKuantum

•  1s•  2s2p•  3s3p3d•  4s4p4d4f•  5s5p5d5f5g

PenguatanKonsepStrukturPrinsipAufbau

TeoriKuantumVisual•  PermasalahandalamKimiaKuantumadalah,pembahasantentangkonsep-konsepdanprinsipkuantum,yangpentinguntukmemahamiikatankimia,tertutupiolehkerumitanmatematika.

•  DiperlukanpembelajaranyangmenghindariKalkulus(diferensial-integral),melainkanhanyaMatematikasederhana(kali,bagi,tambah,kurang,kuadrat,trigonometri).

•  SelainpenghindaranKalkulus,pendekatanvisualakanmembantumenguatkanpemahamanmendasartentangkonsepdanprinsipTeoriKuantum,yangsangatmemperjelasTeoriIkatanValensidanTeoriOrbitalMolekul.

•  ..

TeoriKuantumVisualPartikeldalamKotak1Dimensi



TeoriKuantumVisualAtomHidrogen:1sdan2s

TeoriKuantumVisualAtomHidrogen:2p(3orbital)

TeoriKuantumVisualAtomHidrogen:3d(5orbital)

IkatanKimia(Kovalen)

PendekatanTigaDunia•  PendekatantigaduniadiperkenalkanolehsuatutimyangdibentukolehAmericanChemicalSocietypada1990-an.

•  TimitudibentukuntukmempersiapkanpembelajaranKimiapadaabadke-21,denganmemanfaatkanperkembanganterkinidalamKimia,pendidikan,danteknologi.

•  Dalamperkembangannya,pendekatantigaduniaakhirnyalebihdikenaldenganmultiplerepresentations.

•  Tigaduniayangdimaksud,mencakup:•  Dunialambang•  Duniamakroskopik•  Duniasub-mikroskopik,atauduniaatomdanmolekul.

•  Dihalaman-halamanberikut,pendekatan3duniauntukhal-halterkaitStrukturAtomdanMolekultidakdituliskan,tapidibahasselamaworkshop.

•  BagaimanamenjelaskanprinsipAufbau•  ApakahprinsipAufbauberlakuuntuksemuaatom?•  Mengapaurutanpengisianelektronpadaatomlogamtransisi,berbedadenganurutanpelepasanelektronuntukpembentukankation?

•  SOAL:•  Untukatomhidrogen,urutantingkatenergisubkulityangbenar:(A)1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s(B)1s<2s<2p<3s<3p<3d<4s<4p<5s(C)1s<2s=2p<3s=3p=3d<4s=4p=4d=4f<5s

•  Ulangisoaldiatas,denganmenggantihidrogendenganatomnatrium,besi,belerang,iodium

•  Apakahatomhidrogenmemilikisubkulit3s?

PendekatanTigaDuniaPrinsipAufbau

•  Apakahspinelektron?ItuPak,panahatasdanpanahbawah.(Inicontohbahwapembelajaranhanyadunialambangsaja)

•  SOAL•  Manayangdapatditarikolehmagnet:atomheliumataunitrogen•  Manayangdapatditarikolehmagnet:N2atauNO.•  Mana..senyawakompleksK4FeCl6atauK4Fe(CN)6

PendekatanTigaDuniaSpinElektron

•  SOAL•  Bilangankuantumelektron“terluar”atau“terakhir”atau“…”padaatomoksigenadalah(A)n=2,ℓ=1,m=-1,s=-½(B)n=2,ℓ=1,m=0,s=-½(C)n=2,ℓ=1,m=1,s=-½(D)n=2,ℓ=1,m=-1,s=+½(E)n=2,ℓ=1,m=1,s=+½

PendekatanTigaDuniaBilanganKuantumElektron

•  Siswamampumengaitkandunialambang,denganduniamakroskopikdanduniasub-mikroskopik.

•  Siswamampumenalarisu-isuyangdidasarkanatasklaimsainsataukimia.

•  Siswadapatmenjawabpertanyaan“mengapa”atasperistiwasehari-hari.

•  Siswamemahamihal-halesensialyanghendakdisampikanlewatpembelajarankimia.

•  Catatan:berikankepadasiswayangmenarikdanyangdiperlukanbagisiswa,bukanyangmenarikbagiguru.

PendekatanTigaDuniaUkuranKeberhasilan

KonsepdanPrinsip•  Apakahperbedaankonsepdanprinsip?•  Konsepadalahsesuatuyangdisepakati•  Prinsipadalahsesuatuyangditemukan

•  Konsep:laju,atom,molekul,massa,dll.•  Prinsip:hukumNewton,dll.•  Kata-katayangmenyatakanprinsip:teori,hukum,postulat,aturan,prinsip/asas,dll.

•  Definisiyanglebihlengkap:•  Prinsipadalahsesuatuyangditemukanlewatpercobaan,deduksimatematika,ataukomputasi.

•  Konsepadalahsesuatuyangdisepakatiolehilmuwan(ataukimiawan),yangsehari-hariseringdisebutsebagaiperistilahansainsatauperistilahankimia.

•  Apakahhalberikuttermasukkonsepatauprinsip•  HukumLavoisier•  Bilangankuantum•  Elektrondanprotonsalingtarik•  Elektronbermuatannegatif•  Spinelektron•  AturanHund•  Subkulit3p

KonsepdanPrinsipSoaldanLatihan

Pengamatan,Percobaan

PolaKeteraturan,

Hukum

Teori

Peramalan,Hipotesis

KonsepdanPrinsipDalamMetodeIlmiah

berpikirinduktif

abstraksideduksi

desain

KonsepdanPrinsipApaPerbedaanTeoridanHukum?•  Hukum:ungkapanketeraturandialam....

•  Teori:..•  Postulat?•  Aturan?•  Asas?

KimiayangEsensial•  KimiaEsensialmembutuhkanbukanhanyakemampuanuntukmenyelesaikansoal-soalKimia,tetapijugamengaitkannyadenganberbagaipengalamanhidupsehari-hari.

•  KimiaEsensialatauSainsEsensial,memungkinkankitauntukmembedakanantarasesuatuyangbetul-betulterjelaskanolehsainsdengan“pseudo-science”

•  KimiaEsensialdapatmengintegrasikandunialambang,duniaatom,danduniamakroskopik

KimiaEsensialPseudo-Science•  Airoksigen•  Airheksagonal•  Thepowerofwater•  Dll.

KimiaEsensialStruktur•  Hanyabagianiniyangakandibahaspadasesikedua•  Strukturmolekul•  Strukturelektrondalamatom•  Strukturelektrondalammolekul•  StrukturdalamKimiaOrganik•  StrukturdalamKimiaAnorganik•  StrukturdalamBiokimia

KimiaEsensialEnergetika•  Konsepkalor,kerja,energidalam•  Termokimia•  Elektrokimia•  KesetimbanganKimia•  AsasLeChatelierdalamIlmuSosial•  EnergetikadalamKimiaOrganik•  EnergetikadalamKimiaAnorganik•  EnergetikadalamBiokimia

KimiaEsensialDinamika•  Perbedaanvelocity(kecepatan),speed(laju),danrate(laju)•  Konsepenergipengaktifan•  DinamikadalamKimiaOrganik•  DinamikadalamKimiaAnorganik•  DinamikadalamBiokimia

KimiaKomputasi•  Pendekatanperhitungan,secaragarisbesar:•  Abinitiocalculations

•  Menggunaanmekanikakuantum•  Partikelterkeciladalahelektron,maksudnyaperhitungansampaiditingkatmolekul

•  Molecularmechanics:•  Menggunakanmekanikaklasik•  Partikelterkecildianggapatom

•  Diantarakeduaujungpendekatanitu,adametodesemiempirisdanmetodeQM/MM.

•  Padapraktikumsiangini,akandigunakanperangkatlunakyangmenggunakanpendekatansemiempiris.

KimiaKomputasiMekanikaMolekul•  Tidakbisadilakukanditingkatmekanikamolekul:•  Meramalkaneksitasielektron•  Menjelaskanreaksikimia•  Ionisasi•  Tingkatenergielektronik,vibrasi,rotasi

•  Yangbisadilakukan:•  Mencaristrukturyangpalingstabil,tapisecaraklasik.Atomdianggapbola-bola,tanpaadanyaintidanelektron

•  Menghitungkonformasiyangpalingstabil.•  Denaturasiprotein.

KimiaKomputasiSoftwareyangTersedia•  Abinitio:•  Hyperchem$,Gaussian09$,Gamess-US,ORCA,dll.

•  Mekanikamolekul•  ChemSketch,Avogadro,NAMD,Amber$

•  Semiempiris•  ArgusLab,HyperChem*

Penutup•  KitatelahlebihmengenalKimiadanSainssecaraumum.•  Kitatelahpulamembahas7temabesardalamkimia,yangsebaiknyadifahamiolehsetiapsiswayangluluskimiadiSMA,danjugadifahamiolehgurupengajarkimia.

•  Beberapapenyempurnaanprosespembelajarankimiatelahdiusulkan,yangtentunyamasihterbukauntukdibahas.

•  Literasisains,danpemahamantentangpseudo-science,akanmembantukitadalampembelajarankimia,maupundalamkehidupansehari-hari

•  Pembahasanstrukturatomdanmolekultelahdikaitkandenganhal-haldiatas.

Documents

Sains Kimia yang Esensial untuk Penguatan Konsep Kimia ...kimia.unnes.ac.id/v1/wp-content/uploads/2019/09/MartoprawiroMA... · • SOAL: Coba jawab beberapa pertanyaan di halaman