Pendahuluan

Pernahkah kamu melihat es batu berubah menjadi air? Pernahkah kamu mencium bau roti yang sedang dipanggang? Pernahkah kamu melihat gelembung muncul ketika tablet vitamin dimasukkan ke dalam air?

Semua kejadian itu dekat dengan kimia.

Kimia bukan hanya tentang laboratorium besar, jas putih, atau botol-botol bertuliskan nama sulit. Kimia adalah ilmu yang mempelajari zat dan perubahannya. Dalam buku kimia umum, kimia sering dijelaskan sebagai ilmu tentang materi—atau zat—serta perubahan yang dialaminya (Brown et al., 2018). Untuk anak SD, kita dapat memulainya dengan kalimat yang lebih sederhana:

Kimia membantu kita memahami benda-benda di sekitar kita: terbuat dari apa, bagaimana sifatnya, dan apa yang terjadi ketika benda itu berubah.

Air, garam, gula, udara, sabun, tanah, minyak goreng, susu, kertas, plastik, dan besi semuanya berhubungan dengan kimia. Tubuh kita juga berhubungan dengan kimia, karena makanan yang kita makan berubah menjadi energi dan bahan untuk tumbuh.

Buku ini mengajak kamu belajar kimia dengan cara yang aman, tenang, dan menyenangkan: mengamati, membandingkan, bertanya, lalu mencoba memahami.

Kimia dimulai dari rasa ingin tahu

Anak-anak sering menjadi ilmuwan kecil tanpa sadar.

Ketika kamu bertanya, “Mengapa gula hilang di dalam teh?” kamu sedang mulai berpikir seperti ahli kimia. Gula tidak benar-benar hilang. Gula larut, yaitu bercampur merata dengan air teh sehingga tidak terlihat sebagai butiran lagi.

Ketika kamu bertanya, “Mengapa paku bisa berkarat?” kamu sedang memperhatikan perubahan kimia. Karat terbentuk ketika besi bereaksi dengan zat dari lingkungan, misalnya oksigen dan air.

Ketika kamu bertanya, “Mengapa minyak tidak mudah bercampur dengan air?” kamu sedang memperhatikan sifat zat. Minyak dan air memiliki sifat yang berbeda sehingga keduanya tidak mudah menyatu.

Dalam sains, pertanyaan seperti itu penting. Para ilmuwan tidak hanya menghafal jawaban. Mereka belajar dengan mengajukan pertanyaan, melakukan pengamatan, merancang penyelidikan, mencatat data, dan membuat penjelasan berdasarkan bukti. Cara kerja seperti ini juga ditekankan dalam pendidikan sains modern untuk anak sekolah (National Research Council, 2012).

Jadi, di buku ini kamu tidak hanya akan membaca. Kamu akan diajak berpikir seperti pengamat cilik.

Apa itu zat?

Kata zat berarti bahan penyusun sesuatu. Jika kamu memegang sendok besi, sendok itu adalah benda, sedangkan besi adalah salah satu zat penyusunnya. Jika kamu melihat segelas air, gelasnya adalah benda, dan air di dalamnya adalah zat.

Contoh zat di sekitar kita:

• Air, misalnya air minum dan air hujan.
• Garam, yang terasa asin dan sering dipakai dalam makanan.
• Gula, yang terasa manis.
• Udara, yang tidak selalu terlihat, tetapi ada di sekitar kita.
• Besi, yang dapat dibuat menjadi paku atau pagar.
• Plastik, yang dapat dibuat menjadi botol atau kantong.

Satu zat dapat memiliki banyak bentuk benda. Misalnya, plastik dapat menjadi botol, penggaris, atau mainan. Sebaliknya, satu benda dapat tersusun dari beberapa zat. Pensil, misalnya, dapat memiliki kayu, grafit, cat, dan penghapus.

Dalam buku ini, kita akan sering membedakan benda dan zat. Perbedaan ini penting karena kimia terutama ingin mengetahui zat apa yang ada dan bagaimana zat itu berubah.

Sifat zat: tanda pengenal suatu zat

Setiap zat memiliki sifat. Sifat adalah ciri yang dapat digunakan untuk mengenali atau membandingkan sesuatu.

Misalnya:

• Gula berwarna putih dan terasa manis.
• Garam berwarna putih dan terasa asin.
• Air biasanya bening dan dapat mengalir.
• Besi keras dan dapat ditarik magnet.
• Minyak terasa licin dan sulit bercampur merata dengan air.

Namun, dalam kegiatan sains, kita harus berhati-hati. Tidak semua zat boleh disentuh, dicium dari dekat, atau dicicipi. Di buku ini, kamu akan belajar bahwa pengamatan harus dilakukan dengan aman. Misalnya, kita boleh melihat warna benda, membandingkan bentuknya, atau mencatat apakah benda mengapung. Tetapi kita tidak boleh mencicipi bahan sembarangan. Aturan keselamatan seperti tidak makan atau minum saat kegiatan laboratorium dan menggunakan bahan dengan hati-hati merupakan bagian penting dari kerja sains yang aman (National Research Council, 2011).

Jadi, kalau nanti buku ini membahas rasa gula atau garam, itu bukan berarti semua bahan boleh dicicipi. Kita hanya membicarakan contoh makanan yang memang aman dimakan dalam keadaan biasa. Untuk kegiatan percobaan, selalu ikuti petunjuk dan minta bantuan orang dewasa.

Perubahan: ketika zat tampak berbeda

Kimia juga mempelajari perubahan. Perubahan berarti keadaan sesuatu menjadi tidak sama seperti sebelumnya.

Ada perubahan yang tidak menghasilkan zat baru. Misalnya:

• Es mencair menjadi air.
• Air membeku menjadi es.
• Kertas dipotong menjadi potongan kecil.
• Lilin meleleh ketika dipanaskan.

Perubahan seperti itu disebut perubahan fisis. Kata fisis berarti berkaitan dengan sifat atau keadaan suatu zat, misalnya bentuk, ukuran, atau wujudnya. Pada perubahan fisis, zatnya masih sama. Es dan air cair tetap sama-sama air, hanya wujudnya berbeda.

Ada juga perubahan yang menghasilkan zat baru. Misalnya:

• Kayu terbakar menjadi abu dan gas.
• Besi berkarat.
• Makanan membusuk.
• Adonan kue matang ketika dipanggang.

Perubahan seperti itu disebut perubahan kimia. Dalam perubahan kimia, zat awal berubah menjadi zat lain. Perubahan kimia sering disebut juga reaksi kimia. Reaksi kimia adalah peristiwa ketika zat-zat berubah dan membentuk zat baru.

Kita akan belajar tanda-tanda reaksi kimia dengan hati-hati. Kadang ada perubahan warna, muncul gelembung gas, terbentuk endapan, timbul bau baru, atau terjadi perubahan suhu. Tetapi tanda-tanda itu harus diamati dengan teliti, karena satu tanda saja belum selalu cukup untuk memastikan apa yang terjadi.

Mengamati bukan menebak

Dalam sains, pengamatan adalah informasi yang kita peroleh dengan indra atau alat bantu. Indra kita antara lain mata, telinga, hidung, kulit, dan lidah. Tetapi dalam kimia untuk anak, lidah hampir tidak pernah dipakai untuk percobaan, karena mencicipi bahan sembarangan tidak aman.

Contoh pengamatan:

• “Air di gelas tampak bening.”
• “Garam berbentuk butiran kecil.”
• “Daun ini berwarna hijau.”
• “Batu tenggelam di air.”
• “Minyak berada di atas air.”

Pengamatan berbeda dari tebakan. Tebakan adalah dugaan yang belum tentu benar.

Misalnya, jika kamu melihat cairan bening dalam gelas, pengamatannya adalah:

“Cairan itu bening.”

Tetapi jika kamu langsung berkata:

“Itu pasti air,”

itu masih tebakan, karena banyak cairan bening selain air.

Belajar kimia berarti belajar berkata jujur tentang apa yang benar-benar kita lihat, dengar, rasakan dengan aman, dan ukur. Jika belum tahu, kita boleh berkata, “Aku belum tahu.” Dalam sains, kalimat itu bukan tanda gagal. Itu tanda bahwa kita siap belajar.

Percobaan sederhana, pikiran yang teliti

Buku ini akan berisi banyak contoh dari rumah, sekolah, dapur, halaman, dan alam sekitar. Beberapa kegiatan dapat dilakukan dengan bahan sederhana, misalnya air, garam, gula, pasir, daun, kertas, atau magnet. Namun, kata “sederhana” tidak berarti boleh dilakukan sembarangan.

Percobaan adalah kegiatan yang dilakukan untuk menjawab pertanyaan atau menguji dugaan. Dugaan sementara dalam sains sering disebut hipotesis. Untuk anak SD, kita dapat menyebut hipotesis sebagai “perkiraan yang akan diuji.”

Contohnya:

Pertanyaan:
“Apakah gula lebih cepat larut dalam air hangat daripada air dingin?”

Perkiraan:
“Gula mungkin lebih cepat larut dalam air hangat.”

Percobaan aman:
Masukkan jumlah gula yang sama ke dua gelas berisi air dengan suhu berbeda, lalu aduk dengan cara yang sama. Kegiatan ini harus dilakukan dengan bantuan orang dewasa jika memakai air hangat.

Catatan hasil:
“Gula di air hangat larut lebih cepat daripada gula di air dingin.”

Kesimpulan:
“Dalam percobaan ini, gula larut lebih cepat dalam air hangat.”

Perhatikan kata “dalam percobaan ini.” Ilmuwan berhati-hati. Mereka tidak membuat kesimpulan terlalu besar dari percobaan kecil. Mereka mencatat apa yang dilakukan dan apa yang terjadi.

Kimia membantu kita menjaga diri dan lingkungan

Belajar kimia bukan hanya untuk tahu nama-nama zat. Kimia membantu kita membuat keputusan sehari-hari.

Misalnya, ketika kamu memahami bahwa sabun membantu membersihkan minyak dan kotoran, kamu lebih mengerti mengapa mencuci tangan itu penting. Ketika kamu memahami bahwa air dapat tercemar oleh sampah atau bahan berbahaya, kamu lebih peduli untuk menjaga sungai dan selokan. Ketika kamu memahami bahwa plastik sulit terurai dengan cepat di alam, kamu dapat berpikir sebelum memakai plastik sekali pakai.

Kimia juga membantu kita memahami makanan. Nasi, roti, telur, tempe, sayur, buah, susu, dan air mengandung zat yang dibutuhkan tubuh. Tubuh menggunakan zat dari makanan untuk bergerak, tumbuh, memperbaiki bagian tubuh, dan tetap sehat. Kita akan mempelajari hal ini dengan bahasa sederhana di bab tentang makanan dan kimia tubuh.

Dengan begitu, kimia bukan ilmu yang jauh. Kimia ada di piring makan, di air minum, di udara yang kita hirup, di sabun saat mencuci tangan, dan di tanah tempat tanaman tumbuh.

Cara terbaik membaca buku ini

Bacalah buku ini pelan-pelan. Jika ada istilah baru, jangan terburu-buru. Coba ucapkan artinya dengan bahasamu sendiri.

Misalnya:

• Zat: bahan penyusun benda.
• Sifat zat: ciri zat, seperti warna, bentuk, bau, kelarutan, massa, atau volume.
• Campuran: gabungan dua zat atau lebih.
• Larutan: campuran yang tampak merata, seperti air gula.
• Perubahan fisis: perubahan bentuk, ukuran, atau wujud tanpa membentuk zat baru.
• Perubahan kimia: perubahan yang membentuk zat baru.
• Reaksi kimia: peristiwa perubahan kimia.

Setelah membaca suatu bagian, lihatlah contoh di sekitarmu. Saat belajar tentang campuran, lihatlah teh manis, sup, tanah, atau udara. Saat belajar tentang wujud zat, lihatlah es, air, dan uap air. Saat belajar tentang pemisahan campuran, pikirkan saringan teh, ayakan tepung, atau magnet yang menarik benda dari besi.

Belajar kimia menjadi lebih mudah ketika kamu menghubungkan kata-kata di buku dengan benda nyata.

Janji pengamat cilik

Sebelum masuk ke bab-bab berikutnya, mari membuat janji sederhana.

Aku akan belajar kimia dengan rasa ingin tahu.
Aku akan mengamati dengan teliti.
Aku akan mencatat dengan jujur.
Aku akan bertanya jika belum paham.
Aku tidak akan mencicipi bahan percobaan sembarangan.
Aku akan meminta bantuan orang dewasa ketika diperlukan.
Aku akan menjaga diri, teman, rumah, sekolah, dan lingkungan.

Dengan janji itu, kita siap memulai perjalanan.

Pada bab berikutnya, kita akan melihat bahwa kimia ada di sekitar kita: di makanan, air, udara, sabun, tanah, dan banyak benda sehari-hari. Kita akan mulai dari hal yang paling dekat, karena sains yang besar sering dimulai dari pengamatan kecil.

References

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2018). Chemistry: The Central Science (14th ed.). Pearson.

National Research Council. (2011). Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Management of Chemical Hazards, Updated Version. National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12654

National Research Council. (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. National Academies Press. https://doi.org/10.17226/13165