Tugas Kimia - Sifat Priodik Unsur

SIFAT PRIODIK UNSUR

Sifat yang berubah secara beraturan menurut kenaikan nomor atom dari kiri ke kanan dalam satu periode dan dari atas ke bawah dalam satu golongan disebut sifat periodik. Sifat periodik meliputi jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas electron dan keelektronegatifan.

Jari-jari Atom

Jari-jari atom adalah jarak elektron di kulit terluar dari inti atom. Jari-jari atom sulit untuk ditentukan apabila unsur berdiri sendiri tanpa bersenyawa dengan unsur lain. Jari-jari atom secara lazim ditentukan dengan mengukur jarak dua inti atom yang identik yang terikat secara kovalen. Pada penentuan jari-jari atom ini, jari- jari kovalen adalah setengah jarak antara inti dua atom identik yang terikat secara kovalen.

Kurva hubungan jari-jari atom dengan nomor atom memperlihatkan bahwa jari-jari atom dalam satu golongan akan semakin besar dari atas ke bawah. Hal ini terjadi karena dari atas ke bawah jumlah kulit bertambah sehingga jari-jari atom juga bertambah.

Unsur-unsur dalam satu periode (dari kiri ke kanan) berjumlah kulit sama tetapi jumlah proton bertambah sehingga jari-jari atom juga berubah. Karena jumlah proton bertambah maka muatan inti juga bertambah yang mengakibatkan gaya tarik menarik antara inti dengan elektron pada kulit terluar semakin kuat. Kekuatan gaya tarik yang semakin meningkat menyebabkan jari-jari atom semakin kecil. Sehingga untuk unsur dalam satu periode, jari-jari atom semakin kecil dari

Energi Ionisasi

Energi minimum yang dibutuhkan untuk melepas elektron atom netral dalam wujud gas pada kulit terluar dan terikat paling lemah disebut energi ionisasi. Nomor atom dan jari-jari atom mempengaruhi besarnya energi ionisasi. Semakin besar jari-jari atom maka gaya tarik antara inti dengan elektron pada kulit terluar semakin lemah. Hal ini berarti elektron pada kulit terluar semakin mudah lepas dan energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron tersebut semakin kecil. Akibatnya, dalam satu golongan, energi ionisasi semakin kecil dari atas ke bawah. Sedagkan dalam satu periode, energi ionisasi semakin besar dari kiri ke kanan. Hal ini disebabkan dari kiri ke kanan muatan iti semakin besar yang mengakibatkan gaya tarik antara inti dengan elektron terluar semakin besar sehingga dibutuhkan energi yang besar pula untuk melepaskan elektron pada kulit terluar.

Kurva tersebut menunjukkan unsur golongan 8A berada di puncak grafik yang mengindikasikan bahwa energi ionisasinya besar. Hal sebaliknya terjadi untuk unsur golongan 1A yang berada di dasar kurva yang menunjukkan bahwa energi ionisasinya kecil. Atom suatu unsur dapat melepaskan elektronnya lebih dari satu buah. Energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron keua disebut energi ionisasi kedua dan tentu saja diperlukan energi yang lebih besar. Energi ionisasi semakin besar apabila makin banyak elektron yang dilepaskan oleh suatu atom.

Afinitas Elektron

Afinitas elektron merupakan enegi yang dilepaskan atau diserap oleh atom netral dalam bentuk gas apabila terjadi penangkapan satu elektron yang ditempatkan pada kulit terluarnya dan atom menjadi ion negatif. Afinitas elektron dapat berharga positif dan negatif. Afinitas elektron berharga negatif apabila dalam proses penangkapan satu elektron, energi dilepaskan. Ion negatif yang terbentuk akibat proses tersebut bersifat stabil. Hal sebaliknya terjadi apabila dalam proses penangkapan satu elektron, energi diserap. Penyerapan energi menyebabkan ion yang terbentuk bersifat tidak stabil. Semakin negatif harga afinitas lektron suatu atom unsur maka ion yang ter bentuk semakin stabil.

Gambar menunjukkan bahwa atom unsur golongan 2A dan 8A mempunyai afinitas elektron yang berharga positif. Hal ini mengindikasikan bahwa unsur golongan 2A dan 8A sulit menerima elektron. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh unsur golongan halogen karena unsur golongan ini paling mudah menangkap elektron. Jadi secara umum dapat dikatakan bahwa afinitas elektron, dalam satu periode, dari kiri ke kanan semakin negatif dan dalam satu golongan dari atas ke bawah, semakin positif.

Keelektronegatifan

Keelektronegatifan ada-lah skala yang dapat menjelaskan kecenderungan atom suatu unsur untuk menarik elektron menuju kepadanya dalam suatu ikatan. Keelektronegatifan secara umum, dalam satu periode, dari kiri ke kanan semakin bertambah dan dalam satu golongan, dari atas ke bawah keelekrnegatifan semakin berkurang. Hal ini dapat dimengerti karena dalam satu periode, dari kiri ke kanan, muatan inti atom semakin bertambah yang mengakibatkan gaya tarik antara inti atom dengan elektron terluar juga semakin bertambah. Fenomena ini menyebabkan jari-jari atom semakin kecil, energi ionisasi semakin besar, afinitas elektron makin besar dan makin negatif dan akibatnya kecenderungan untuk menarik elektron semakin besar.

Terlihat dari gambar bahwa untuk unsur gas mulia tidak mempunyai harga keelektronegatifan karena konfigurasi elektronnya yang stabil. Stabilitas gas mulia menyebabkan gas mulia sukar untuk menarik dan melepas elektron. Keelektronegatifan skala pauling memberikan nilai
keelektronegatifan untuk gas mulia sebesar nol

Perkembangan Tabel Priodik Unsur - Tugas Kimia Kelas X SMA

Perkembangan Tabel Periodik Unsur

 

Pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat mengalami perkembangan dari yang paling sederhana hingga modern. Sejarah perkembangan tersebut diuraikan pada materi berikut.
A. Perkembangan Dasar Pengelompokan Unsur-Unsur 1. Pengelompokan Unsur Berdasarkan Logam dan Non Logam Pengelompokan ini masih terlalu umum karena ternyata dalam berbagai unsur logam maupun nonlogam masih terdapat berbagai variasi dan sifat unsur-unsur.
2. Hukum Triade Dobereiner Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner melihat adanya kemiripan sifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkannya menurut kemiripan sifat yang ada. Ternyata tiap kelompok terdiri atas tiga unsur, sehingga disebut Triade. Jika unsur-unsur dalam satu triade tersebut disusun menurut kenaikan massa atom-atomnya, ternyata massa atom maupun sifat-sifat unsur yang kedua merupakan rata-rata dari massa atom unsur pertama dan ketiga.

3. Hukum Oktaf Newlands Tahun 1864, A.R. Newlands mengumumkan penemuannya yang disebut hukum Oktaf. Unsur-unsur tersebut disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Ternyata unsur-unsur yang berselisih 1 oktaf (unsur nomor 1 dengan 8, unsur nomor 2 dengan 9, dst.) menunjukkan kemiripan sifat atau bisa dikatakan terjadi perubahan sifat unsur yang teratur. Kecenderungan tersebut dinyatakan sebagai hukum Oktaf Newland, yaitu: Jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom maka sifat unsur tersebut akan berulang setelah unsur kedelapan.

Pada saat daftar Oktaf Newlands disusun, unsur-unsur gas mulia belum
ditemukan. Ternyata pengelompokan ini hanya sesuai untuk unsur-unsur
ringan (Ar rendah).
4. Hukum Mendeleyev
Tahun 1869, sarjana bangsa Rusia Dmitri Ivanovich Mendeleyev
berdasarkan pengamatannya terhadap 63 unsur yang sudah dikenal saat
itu, menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur fungsi periodik dari massa atom
relatifnya. Hal itu berarti jika unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa
atom relatifnya, sifat-sifat tertentu akan berulang secara periodik.
Mendeleyev juga membuat suatu daftar periodik unsur. Unsur-unsur
yang mempunyai persamaan sifat ditempatkan dalam satu lajur vertikal yang
disebut golongan.
Dalam mengelompokkan unsur-unsur, Mendeleyev lebih menekankan
pada persamaan sifat unsur dibandingkan dengan kenaikan massa atom
relatifnya, sehingga terdapat tempat-tempat kosong dalam tabel periodik
tersebut. Tempat-tempat kosong ini yang kemudian diramalkan akan diisi
unsur-unsur yang waktu itu belum ditemukan. Di kemudian hari ramalan sifat
yang mirip sesuai ramalannya.
Kelemahan Tabel Periodik Mendeleyev sebagai berikut.
a. Penempatan unsur yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom
relatifnya karena mempertahankan kemiripan sifat unsur dalam satu
golongannya.
b. Masih banyak unsur yang belum dikenal pada masa itu sehingga dalam
tabel terdapat banyak tempat kosong.

5. Tabel Periodik Modern
Tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan bahwa urutan unsur
dalam tabel periodik sesuai kenaikan nomor atom. Tabel periodik modern
yang disebut juga tabel periodik bentuk panjang, disusun menurut kenaikan
nomor atom dan kemiripan sifat. Tabel periodik modern ini dapat dikatakan
sebagai penyempurnaan Tabel Periodik Mendeleyev.
Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas lajur vertikal (golongan) yang
disusun menurut kemiripan sifat dan lajur horizontal (periode) yang disusun
berdasarkan kenaikan nomor atomnya.
a. Lajur vertikal (golongan) ditulis dengan angka Romawi terdiri atas 18
golongan.
1) Golongan A (Golongan Utama)
Gol. IA : Alkali Gol.VA : Nitrogen
IIA : Alkali Tanah VIA : Kalkogen
IIIA : Aluminium VIIA : Halogen
IVA: Karbon VIIIA (0): Gas Mulia

Sejarah Perkembangan Teori dan Struktur Atom

SEJARAH PERKEMBANGAN TEORI DAN STRUKTUR ATOM

Dari zaman yunani kuno hingga sekarang, model dan teori atom terus berkembang. Melalui model dan teori atom, kita dapat mengetahui struktur suatu atom. Perkembangan tersebut tidak dapat dilepaskan dari upaya para ilmuwan diantaranya Democritus, John Dalton, J.J. Thomson, Rutherford, Niels Bohr, Schrodinger, de Broglie dan lain sebagainya.

1.      Leukippos dan Demokritus (460 – 380 SM)

Leukippos merupakan orang pertama yang mencetuskan tentang keberadaan atom. Beliau bersama dengan Demokritus muridnya mengemukakan bahwa materi terbentuk dari partikel yang sudah tidak terbagi lagi. Yang kemudian mereka namai dengan sebutan atom (Yunani: atomos = tak terbagi). Namun, Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles, Dia berpendapat bahwa materi bersifat kuntinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak berhingga). Oleh karena Aristosteles termasuk orang yang sangat berpengaruh pada masa itu, gagasan tentang atom memudar dan tidak mengalami perkembangan selama berabad-abad lamanya.

2.      Gassendi (1592-1655 M)

Pemikiran tentang keberadaan atom muncul kembali. Sekitar tahun 1592 - 1655 Gasendi mengemukakan bahwa atom merupakan bagian terkecil suatu zat. Isaac Newton (1642 - 1727), seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh pada masa itu, mengemukakan dukungannya tentang keberadaan atom.

3.      Teori atom Dalton (1808 M)

Berdasarkan berbagai penemuan pada masa itu, John Dalton merumuskan teori atom yang pertama sekitar tahun 1803-1807, yang kita kenal sebagai teori atom Dalton. Berikut adalah postulat-postulat dalam teori atom Dalton.

1.            Setiap unsur terdiri atas partikel yang sudah tak terbagi yang dinamai atom.

2.            Atom-atom dari suatu unsur adalah identik. Atom-atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat-sifat yang berbeda, teimasuk mempunyai massa yang berbeda.

3.            Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain, tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan. Reaksi kimia hanya merupakan penataan ulang atom- atom.

4.            Senyawa terbentuk ketika atom-atom dari dua jenis unsur atau lebih bergabung dengan perbandingan tertentu.

Namun pada perkembangannya, terdapat kelemahan dari teori atom Dalton ini, di antaranya :

1.      Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.

2.      Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.

3.      Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.

Meskipun demikian, Teori atom Dalton diterima karena dapat menjelaskan dengan baik beberapa fakta eksperimen pada masa itu, di antaranya Hukum Kekekalan Massa dan Hukum Perbandingan Tetap dengan baik.

4.      Hipotesa Prout (1785-1855)

Hipotesis Prout adalah upaya yang dilakukan di awal abad kesembilan belas untuk menjelaskan keberadaan beberapa unsur kimia melalui hipotesis tentang struktur internal dari atom . Pada 1815 dan 1816 , kimiawan Inggris William Prout menerbitkan dua artikel di mana ia mencatat bahwa berat atom yang telah ditetapkan untuk unsur yang dikenal pada saat itu tampaknya menjadi beberapa dari semua berat atom hidrogen . Akibatnya, hipotesis bahwa atom hidrogen adalah satu-satunya benar-benar mendasar, dan bahwa atom elemen lain sebenarnya kelompok dari beberapa atom hidrogen.

5.      Model Atom Thomson

Pada Tahun 1900, J. J Thomson menemukan Elektron. Penemuan elektron berkaitan dengan percobaan-percobaan tentang hantaran listrik melalui tabung hampa. Melalui percobaan dapat ditunjukkan bahwa perpendaran itu disebabkan oleh suatu radiasi yang memancar dari permukaan katode menuju anode.Oleh karena berasal dari katode, maka radiasi ini disebut sinar katode. Percobaan lebih lanjut menunujukan bahwa sinar  katode merupakan radiasi partikel yang bermuatan listrik negatif. Selanjutnya, Thomson menamakanya elektron. Berdasarkan hal itu, Thomson menyimpulkan bahwa elektron merupakan partikel dasar penyusun atom.

Setelah penemuan elektron pada tahun 1900, J. J Thomson mengajukan model atom yang menyerupai roti kismis. Menurut Thomson, atom terdiri dari materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis.

6.      Model Atom Rutherford

Pada tahun 1910, Ernest Rutherford bersama dua orang asistennya, yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui lebih banyak tentang susunan atom. Mereka menembaki lempeng emas yang sangat tipis dengan partikel sinar alfa berenergi tinggi.

Mereka menemukan bahwa sebagian besar partikel alfa dapat menembus lempeng emas tanpa pembelokkan berarti, seolah-olah lempeng emas itu tidak ada. Akan tetapi, kemudian mereka menemukan bahwa sebagian kecil dari partikel alfa mengalami pembelokan yang cukup besar, bahkan di antaranya dipantulkan.

Adanya partikel alfa yang terpantul mengejutkan Rutherford. Partikel alfa yang terpantul itu pastilah telah menabrak sesuatu yang sangat padat dalam atom. Fakta ini tidak sesuai dengan model yang dikemukakan oleh J. J Thomson, dimana atom digambarkan bersifat homogen pada seluruh bagiannya.

Pada tahun 1911, Rutherford menjelaskan penghamburan sinar  alfa dengan mengajukan gagasan tentang inti atom. Menurut Rutherford, sebagian besar dari massa dan muatan positif atom terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang selanjutnya disebut inti atom. Elektron beredar mengitari inti pada jarak yang relatif sangat jauh. Lintasan elektron itu disebut kulit atom.

           Namun, terdapat kelemahan pada teori atom Rutherford yakni tidak dapat menjelaskan elektron itu tidak jatuh ke intinya. Menurut teori fisika klasik, gerakan elektron mengitari inti akan disertai pemancaran energi berupa radiasi elektromagnet. Dengan demikian, energi elektron semakin berkurang dan gerakannya melambat sehingga membentuk lintasan spiral dan akhirnya jatuh ke inti atom.

7.      Model atom bohr (1913), Spektrum hidrogen

Pada tahun 1913, berdasarkan analisis spektrum atom dan teori kuantum yang dikemukakan oleh Max Planck, Niels Bohr mengajukan model atom hidrogen. Model atom hidrogen menurut Bohr menyerupai sistem tata surya. Elektron dalam atom hanya dapat berada pada tingkat energi tertentu. Artinya, elektron hanya dapat beredar pada lintasan tertentu saja. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi.

8.      Model Atom Mekanika Kuantum (1926), Hipotesa de Broglie

Teori atom Bohr hanya sesuai untuk atom hidrogen. Selain itu, pada perkembangan selanjutnya diketahui bahwa gerakan elektron menyerupai gelombang. Oleh karena itu, posisi elektron tidak mungkin dapat dipastikan. Dengan kata lain, orbit elektron yang berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu seperti yang dikemukakan Niels Bohr tidak dapat diterima.

Pada tahun 1926, dengan menggunakan pemikiran Louis de Broglie bahwa partikel berperilaku seperti gelombang, Erwin Schrödinger mengembangkan suatu model atom matematis yang menggambarkan elektron sebagai gelombang tiga dimensi daripada sebagai titik-titik partikel. Menurut teori atom mekanika kuantum, meski elektron mempunyai tingkat energi tertentu, posisinya tidak dapat dipastikan. Yang dikatakan tentang posisi elektron adalah peluang untuk menemukannya. Daerah dengan peluang terbesar untuk menemukan elektron tersebut disebut orbital. Orbital biasanya digambarkan berupa awan dengan ketebalan yang bervariasi. Awan yang lebih tebal menyatakan peluang yang lebih besar untuk menemukan elektron dan sebaliknya. Teori atom mekanika kuantum dapat menjelaskan struktur atom yang lebih kompleks (atom multielektron).

Tugas KIMIA kelas X SMA : Hakikat Ilmu Kimia, Peranan Ilmu Kimia, Metode Ilmiah dan Keselamatan Kerja Didalam Laboratorium

1.Hakikat ilmu kimia

a.pengertian kimia

Kimia (dari bahasa Arab: كيمياء, transliterasi: kimiya = perubahan benda/zat atau bahasa Yunani: χημεία, transliterasi: khemeia) adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi, struktur, dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang ditemukan sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman sifat dan interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan tersebut pada tingkat makroskopik. Menurut kimia modern, sifat fisik materi umumnya ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya ditentukan oleh gaya antaratom dan ikatan kimia.

b.hakikat kimia

Hakekat ilmu kimia adalah bahwa benda itu bisa mengalami perubahan bentuk, maupun susunan partikelnya menjadi bentuk yang lain sehingga terjadi deformasi, perubahan letak susunan, ini mempengaruhi sifat-sifat yang berbeda dengan wujud yang semula.

2.Peranan ilmu kimia

1. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Kedokteran

 

Manfaat ilmu kimia yang pertama pada kehidupan manusia adalah dalam bidang kedokteran. Untuk membantu penyembuhan pasien yang mengidap suatu penyakit, digunakan obat-obatan yang dibuat berdasarkan hasil riset terhadap proses dan reaksi kimia bahan-bahan yang berkhasiat yang dilakukan dalam cabang kimia farmasi.

2. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Pertanian

 

Mungkin Anda bingung, apa hubungan antara ilmu kimia dan bidangpertanian, lalu apa manfaat ilmu kimia bagi bidang pertanian? Baiklah, bukankah untuk mengembalikan kesuburan tanah, perlu dilakukan penambahan pupuk, sedangkan hama dapat diatasi dengan penambahan pestisida. Manfaat dan bahaya penggunaan pupuk dan pestisida harus dipahami sehingga tidak terjadi kesalahan dalam penggunaannya. Hal yang harus diingat adalah pupuk dan pestisida adalah “produk” dari ilmu kimia.

3. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Geologi

 

Bidang ini berkaitan dengan penelitian batu-batuan (mineral) dan pertambangan gas dan minyak bumi. Proses penentuan unsur-unsur yang menyusun mineral dan tahap pendahuluan untuk eksplorasi, menggunakan dasar-dasar ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam bidang ini untuk membantu memahami serta mengerti temuan para peneliti tentang bebatuan atau “benda-benda” alam.

4. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Biologi

Bidang ini khusus mempelajari tentang makhluk hidup (hewan dan tumbuhan). Proses kimia yang berlangsung dalam makhluk hidup meliputi pencernaan makanan, pernapasan, metabolisme, fermentasi,fotosintesis dan lain-lain. Untuk mempelajari hal tersebut, diperlukan pengetahuan tentang struktur dan sifat senyawa yang ada, seperti karbohidrat, protein, vitamin, enzim, lemak, asam nukleat dan lain-lain. Meskipun secara umum, bidang ini lebih erat kaitannya dengan ilmu biologi, namun manfaat ilmu kimia juga nyatanya sedikit banyak berpengaruh dalam bidang biologi ini.

5. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Hukum

 

Anda bingung apa kaitan bidang hukum dengan ilmu kimia? Bidanghukum secara langsung memang tidak ada hubungan dengan ilmu kimia, namun manfaat ilmu kimia dalam bidang hukum ini dapat dirasakan ketika diberlakukannya pemeriksaan peralatan buktikriminalitas (kriminologi). Bagian tubuh tersangka dapat diperiksa dengan memeriksa struktur DNA-nya karena struktur DNA setiap orang berbeda-beda. Pemeriksaan ini melibatkan ilmu kimia.

6. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Mesin

 

Manfaat Ilmu kimia juga bisa mengenai bidang permesinan yaitu mempelajari sifat dan komposisi logam yang baik untuk pembuatanmesin, mempelajari sifat, komposisi bahan bakar dan minyak pelumas mesin.

7. Manfaat Ilmu Kimia – Bidang Teknik Sipil

 

Bahan-bahan yang digunakan dalam bidang ini adalah semen, kayu, cat, paku, besi, paralon (pipa PVC), lem dan sebagainya. Semua bahan tersebut dihasilkan melalui riset yang berdasarkan ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam hal ini adalah agar bahan-bahan bangunan tersebut dapat diketahui kelebihan serta kekurangannya, sehingga dapat meminimalisir kecelakaan dikemudian hari.

Melihat begitu banyaknya kaitan antara ilmu kimia dan bidang-bidang kehidupan manusia, maka  sangatlah jelas bahwa  manfaat ilmu kimiamemegang peranan penting dalam kehidupan manusia. Kehadirannya menyeimbangkan kehidupan manusia untuk selaras dengan peningkatan kualitas hidup di muka bumi.

8. Manfaat ilmu kimia – Bidang Arkeologi

Ilmu arkeologi identik dengan penelitian fosil fosil.contohnya para arkeolog memanfaatkan teknologi kimia bernama radioisotope karbon – 14 untuk mencari tahu

Usia fosil tersebut.

9. Manfaat imu kimia – bidang kecantikan

contohnya dapat kita temui pada kosmetik,shampoo,pembersih wajah,parfum dan lainnya.

3.Metode ilmiah

Pengertian Metode Ilmiah

Metode ilmiah atau dalam bahasa inggris dikenal sebagai scientific method adalah proses berpikir untuk memecahkan masalah secara sistematis,empiris, dan terkontrol.

Metode ilmiah merupakan proses berpikir untuk memecahkan masalah

Metode ilmiah berangkat dari suatu permasalahan yang perlu dicari jawaban atau pemecahannya. Proses berpikir ilmiah dalam metode ilmiah tidak berangkat dari sebuah asumsi, atau simpulan, bukan pula berdasarkan  data atau fakta khusus. Proses berpikir untuk memecahkan masalah lebih berdasar kepada masalah nyata. Untuk memulai suatu metode ilmiah, maka dengan demikian pertama-tama harus dirumuskan masalah apa yang sedang dihadapi dan sedang dicari pemecahannya. Rumusan permasalahan ini akan menuntun proses selanjutnya.

Pada Metode Ilmiah, proses berpikir dilakukan secara sistematis

Dalam metode ilmiah, proses berpikir dilakukan secara sistematis dengan bertahap, tidak zig-zag. Proses berpikir yang sistematis ini dimulai dengan kesadaran akan adanya masalah hingga terbentuk sebuah kesimpulan. Dalam metode ilmiah, proses berpikir dilakukan sesuai langkah-langkah metode ilmiah secara sistematis dan berurutan.

Metode ilmiah didasarkan pada data empiris

Setiap metode ilmiah selalu disandarkan pada data empiris. maksudnya adalah, bahwa masalah yang hendak ditemukan pemecahannya atau jawabannya itu harus tersedia datanya, yang diperoleh dari hasil pengukuran secara objektif. Ada atau tidak tersedia data empiris merupakan salah satu kriteria penting dalam metode ilmiah. Apabila sebuah masalah dirumuskan lalu dikaji tanpa data empiris, maka itu bukanlah sebuah bentuk metode ilmiah.

Pada metode ilmiah, proses berpikir dilakukan secara terkontrol

Di saat melaksanakan metode ilmiah, proses berpikir dilaksanakan secara terkontrol. Maksudnya terkontrol disini adalah, dalam berpikir secara ilmiah itu dilakukan secara sadar dan terjaga, jadi apabila ada orang lain yang juga ingin membuktikan kebenarannya dapat dilakukan seperti apa adanya. Seseorang yang berpikir ilmiah tidak melakukannya dalam keadaan berkhayal atau bermimpi, akan tetapi dilakukan secara sadar dan terkontrol.

Langkah-Langkah Metode Ilmiah

Karena metode ilmiah dilakukan secara sistematis dan berencana, maka terdapat langkah-langkah yang harus dilakukan secara urut dalam pelaksanaannya. Setiap langkah atau tahapan dilaksanakan secara terkontrol dan terjaga. Adapun langkah-langkah metode ilmiah adalah sebagai berikut:

1. Merumuskan masalah.
2. Merumuskan hipotesis.
3. Mengumpulkan data.
4. Menguji hipotesis.
5. Merumuskan kesimpulan.

Merumuskan Masalah

Berpikir ilmiah melalui metode ilmiah didahului dengan kesadaran akan adanya masalah. Permasalahan ini kemudian harus dirumuskan dalam bentuk kalimat tanya. Dengan penggunaan kalimat tanya diharapkan akan memudahkan orang yang melakukan metode ilmiah untuk mengumpulkan data yang dibutuhkannya, menganalisis data tersebut, kemudian menyimpulkannya.Permusan masalah adalah sebuah keharusan. Bagaimana mungkin memecahkan sebuah permasalahan dengan mencari jawabannya bila masalahnya sendiri belum dirumuskan?

Merumuskan Hipotesis

Hipotesis adalah jawaban sementara dari rumusan masalah yang masih memerlukan pembuktian berdasarkan data yang telah dianalisis. Dalam metode ilmiah dan proses berpikir ilmiah, perumusan hipotesis sangat penting. Rumusan hipotesis yang jelas dapat memabntu mengarahkan pada proses selanjutnya dalam metode ilmiah. Seringkali pada saat melakukan penelitian, seorang peneliti merasa semua data sangat penting. Oleh karena itu melalui rumusan hipotesis yang baik akan memudahkan peneliti untuk mengumpulkan data yang benar-benar dibutuhkannya. Hal ini dikarenakan berpikir ilmiah dilakukan hanya untuk menguji hipotesis yang telah dirumuskan.

Mengumpulkan Data

Pengumpulan data merupakan tahapan yang agak berbeda dari tahapan-tahapan sebelumnya dalam metode ilmiah. Pengumpulan data dilakukan di lapangan. Seorang peneliti yang sedang menerapkan metode ilmiah perlu mengumpulkan data berdasarkan hipotesis yang telah dirumuskannya. Pengumpulan data memiliki peran penting dalam metode ilmiah, sebab berkaitan dengan pengujian hipotesis. Diterima atau ditolaknya sebuah hipotesis akan bergantung pada data yang dikumpulkan.

Menguji Hipotesis

Sudah disebutkan sebelumnya bahwa hipotesis adalah jawaban sementaradari suatu permasalahan yang telah diajukan. Berpikir ilmiah pada hakekatnya merupakan sebuah proses pengujian hipotesis. Dalam kegiatan atau langkah menguji hipotesis, peneliti tidak membenarkan atau menyalahkan hipotesis, namun menerima atau menolak hipotesis tersebut. Karena itu, sebelum pengujian hipotesis dilakukan, peneliti harus terlebih dahulu menetapkan taraf signifikansinya. Semakin tinggi taraf signifikansi yang tetapkan maka akan semakin tinggi pula derjat kepercayaan terhadap hasil suatu penelitian.Hal ini dimaklumi karena taraf signifikansi berhubungan dengan ambang batas kesalahan suatu pengujian hipotesis itu sendiri.

Merumuskan Kesimpulan

Langkah paling akhir dalam berpikir ilmiah pada sebuah metode ilmiah adalah kegiatan perumusan kesimpulan. Rumusan simpulan harus bersesuaian dengan masalah yang telah diajukan sebelumnya. Kesimpulan atau simpulan ditulis dalam bentuk kalimat deklaratif secara singkat tetapi jelas. Harus dihindarkan untuk menulis data-data yang tidak relevan dengan masalah yang diajukan, walaupun dianggap cukup penting. Ini perlu ditekankan karena banyak peneliti terkecoh dengan temuan yang dianggapnya penting, walaupun pada hakikatnya tidak relevan dengan rumusan masalah yang diajukannya.

4.Keselamatan kerja di laboraturium

A. Tata Tertib di Laboratorium

Tata tertib ini penting untuk menjaga kelancaran dan keselamatan bekerja/praktikum di dalam laboratorium. Berikut ini beberapa contoh tata tertib.

1. Alat-alat serta bahan yang ada di dalam laboratorium tidak diperkenankan diambil keluar tanpa seizin guru.
2. Alat dan bahan harus digunakan sesuai dengan petunjuk praktikum yang diberikan.
3. Jika dalam melakukan percobaan tidak mengerti atau ragu-ragu, hendaknya segera bertanya kepada guru.
4. Bekerja di laboratorium hendaknya memakai jas laboratorium.
5. Jika ada alat yang rusak atau pecah, hendaknya dengan segera dilaporkan kepada guru.
6. Jika terjadi kecelakaan, sekalipun kecil, seperti kena kaca, terbakar, atau terkena bahan kimia, hendaknya segera dilaporkan ke guru.
7. Etiket (label) bahan yang hilang atau rusak harus segera diberitahukan kepada guru, agar dapat segera diganti.
8. Tidak diperkenankan makan, minum dan merokok di dalam laboratorium.
9. Setelah selesai percobaan, alat-alat hendaknya dikembalikan ke tempat semula dalam keadaan bersih.
10. Buanglah sampah pada tempatnya.
11. Sebelum meninggalkan laboratorium, meja praktikum harus dalam keadaan bersih, kran air dan gas ditutup, dan kontak listrik dicabut.

B. Pemeliharaan, Penyimpanan, dan Penggunaan Bahan Kimia

Untuk mencegah terjadinya bahaya yang tidak diinginkan, penyimpanan bahan kimia perlu memperhatikan hal-hal berikut.

1. Botol-botol yang berisi bahan kimia disimpan pada rak atau lemari yang disediakan khusus untuk itu.
2. Jangan mengisi botol-botol sampai penuh.
3. Jangan menggunakan tutup dari kaca untuk botol yang berisi basa, karena lama kelamaan tutup itu akan melekat pada botol dan susah dibuka.
4. Semua peralatan/gelas kimia yang berisi bahan kimia harus diberi label yang menyatakan nama bahan itu.
5.   Bahan kimia yang dapat bereaksi hebat hendaknya jangan disimpan berdekatan.
6. Bahan-bahan kimia yang sangat beracun dan berbahaya hendaknya dibeli dalam jumlah kecil dan tanggai pembeliannya dicatat.
7. Semua bahan persediaan bahan kimia secara teratur diteliti.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan zat-zat kimia, yaitu:

1. Tabung reaksi yang berisi zat kimia tidak boleh diarahkan ke wajah sendiri atau orang lain.
2. Senyawa kimia tidak boleh dibau.
3. Larutan kimia yang tertuang di meja praktikum atau di lantai dibersihkan segera dengan cara asam pekat dinetralkan dahulu dengan serbuk NaHC03. Basa kuat dinetralkan dahulu dengan serbuk NH4CI, kemudian ditambah air yang cukup.
4. Larutan pekat yang tidak terpakai harus dibuang setelah diencerkan dengan air terlebih dahulu. Mulut tabung reaksi atau bejana, selama digunakan untuk pencampuran atau pemanasan tidak boleh ditengok langsung.
5. Senyawa/zat kimia tertentu (asam kuat dan basa kuat) tidak boleh dicampur karena akan terjadi reaksi yang dahsyat, kecuali sudah diketahui pasti tidak menimbulkan bahaya.
6. Penggunaan pelindung wajah sangat diperlukan jika menangani zat-zat/senyawa-senyawa kimia yang berbahaya, dan jangan mengembalikan zat/senyawa kimia yang terlanjur tertuang untuk dikembalikan ke botol asalnya.

C. Penanganan Neraca

Pada umumnya sebuah laboratorium mempunyai satu atau lebih neraca. Alat ini merupakan alat yang mahal, dan umurnya bergantung pada cara menggunakannya dan bagaimana memeliharanya.
Umumnya laboratorium tidak mempunyai ruang tersendiri untuk neraca. Walaupun demikian, hendaknya diusahakan agar neraca itu mendapat tempat yang baik. Neraca itu harus berdiri di atas sebuah meja yang tahan getaran dan letaknya jangandekat jendela atau pintu yang sering kali dibuka.
Setiap tahun neraca hendaknya ditera, untuk dapat mempertahankan ketelitiannya. Setelah menimbang sesuatu, piring penimbang hendaknya dibersihkan. Jika ada zat yang tertumpah ketika sedang menimbang, segera piring neraca dicuci dengan air, lalu dikeringkan.
Ketika menimbang harus diusahakan agar daya beban yang telah ditentukan tidak dilampaui. Juga harus dijaga agar jumlah batu timbang tetap lengkap.

D. Penanganan Mikroskop atau Alat Optik Lainnya

Mikroskop hendaknya selalu tersimpan dalam kotaknya dan disimpan dalam lemari yang terkunci. Ruang tempat menyimpan harus kering (tidak lembap). Kelembapan ruangan menyebabkan jamur mudah tumbuh pada lensanya. Untuk membuat ruangan itu kering, dalam lemari dipasang lampu yang selalu dinyalakan sebesar 25 watt. Sebaiknya keadaan lensa-lensa dan filter-filter secara teratur diperiksa, sehingga dapat diketahui sedini mungkin adanya jamur atau kotoran yang melekat pada lensa-lensa itu. Untuk membersihkan lensa digunakan kertas lensa khusus. Untuk membersihkan jamur yang melekat pada susunan lensa dalam sebaiknya diserahkan kepada seorang ahli.

E. Jenis Bahaya Akibat Kerja di Laboratorium

Jika kalian bekerja/praktikum di laboratorium, seharusnya mengetahui bahaya akibat penggunaan alat dan bahan tersebut. Bahaya akibat praktikum di laboratorium di antaranya adalah:

1. Bahaya radioaktif, contoh: penyakit akibat terkena bahan radioaktif.
2. Bahaya api, contoh: luka terbakar api.
3. Khusus pada kecelakaan akibat api, pada umumnya akibat kelengahan manusia atau tidak sepengetahuan manusia.
4. Bahaya biologi, contoh: penyakit akibat menggunakan mikroorganisme/jasad renik.
5. Bahaya listrik, contoh: terkena arus listrik.
6. Bahaya mekanis, contoh akibat terkena alat- alat bergerak/berputar.

Klasifikasi penyebab timbulnya bahaya api dan jenis pemadam api untuk mengatasinya dapat dilihat pada tabel berikut.

No.	Klasifikasi Jenis Api	Jenis Pemadam Api yang Digunakan
1.	Api akibat listrik	Putuskan aliran listrik, C02, tidak boleh menggunakan air, atau cairan busa.
2.	Api akibat logam	Serbuk kering, selimut asbes.
3.	Api disebabkan oleh cairan: bensin, minyak tanah, spirtus, minyak goreng, dan parafin	Selimut basah, C02, cairan busa atau serbuk kering (serat asbes atau serat gelas).Air, C02 atau karung basah.
4.	Api disebabkan kayu, kertas, kain, karet, atau plastik

Pada beberapa kemasan bahan kimia tertera lambang- lambang yang menunjukkan tingkat bahaya, misalnya:

Lambang-lambang pada beberapa kemasan bahan kimia

1. Iritasi, contoh: kloroform, alkohol, hidrogen peroksida.
2. Beracun, contoh: sianida, arsen, merkuri.
3. Mudah meledak, contoh: perklorat, permanganat.
4. Korosi, contoh: asam-asam anorganik dan basa kuat.
5. Radioaktif, contoh: uranium, plutonium, torium.

Mudah terbakar, contoh: gas metana, kerosin, belerang, fosfor, eter.

F. Rangkuman

1. Tata tertib di laboratorium di antaranya:

• Tidak diperkenankan makan dan minum di dalam laboratorium.
• Bekerja di laboratorium hendaknya memakai jas laboratorium.
• Jika ada alat yang rusak atau pecah, hendaknya dengan segera dilaporkan kepada guru . Dan lain-lain.

2. Penyimpanan bahan kimia perlu memperhatikan hal-hal berikut, di antaranya.

• Jangan mengisi botol-botol sampai penuh
• Bahan kimia yang dapat bereaksi hebat hendaknya jangan disimpan berdekatan. Dan lain-lain.

3. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan zat-zat kimia, di antaranya:

• Tabung reaksi yang berisi zat kimia tidak boleh diarahkan ke wajah sendiri/orang lain.
• Senyawa kimia tidak boleh dicium/dibau.

4. Neraca setiap tahun harus ditera untuk dapat mempertahankan ketelitiannya.
5. Mikroskop hendaknya selalu tersimpan dalam kotaknya dan disimpan dalam lemari yang terkunci.
6. Bahaya akibat praktikum di laboratorium, di antaranya:

Bahaya radioaktif

Bahaya api

Bahaya biologi

Bahaya listrik

Bahasa mekanis

7. Pada beberapa kemasan bahan kimia tertera lambang-Iambang yang menunjukkan tingkat bahaya, misalnya: iritasi, beracun, mudah meledak, korosi, radioaktif, mudah terbakar.