Ilmu kimia sering kali dianggap milik mahasiswa jurusan murni sains, padahal sejatinya konsep atom, molekul, dan ion adalah fondasi penting bagi teknik mesin. Mahasiswa teknik mesin perlu memahami bagaimana materi tersusun dan bagaimana interaksi antar partikel ini memengaruhi sifat mekanik maupun termodinamika suatu material. Dari sinilah ilmu rekayasa berkembang: mulai dari desain mesin, material struktural, hingga teknologi energi.
Teori Atom: Dari Dalton ke Bohr
Dalton (1808) mengemukakan bahwa semua materi terdiri dari partikel sangat kecil bernama atom. Atom suatu unsur identik dalam massa dan sifat, berbeda dengan atom unsur lain. Inilah dasar kimia modern. Perkembangan berikutnya, Bohr menambahkan bahwa elektron bergerak pada lintasan tertentu di sekitar inti. Pemahaman orbit dan energi elektron ini menjadi kunci untuk menjelaskan sifat konduktivitas listrik dan ikatan kimia pada material teknik.
Unsur, Massa Atom, dan Isotop
Unsur disusun berdasarkan nomor atom (Z) dan massa atom (A) dalam tabel periodik. Isotop adalah variasi atom dengan jumlah neutron berbeda, namun memiliki sifat kimia yang hampir sama. Pemahaman isotop penting dalam rekayasa nuklir maupun teknologi energi berkelanjutan.
Molekul dan Ion
Molekul adalah gabungan dua atau lebih atom yang terikat secara kimia. Molekul dapat berupa diatomik (O₂, H₂) maupun poliatomik (CO₂, H₂O). Ion terbentuk ketika atom kehilangan elektron (kation) atau menangkap elektron (anion). Dalam dunia teknik, pemahaman ion membantu menjelaskan sifat korosi, konduktivitas listrik, hingga perilaku fluida kerja.
Rumus Kimia dan Model Molekul
Rumus molekul menunjukkan jumlah atom setiap unsur, sedangkan rumus empiris hanya menggambarkan perbandingan bilangan bulat sederhana. Visualisasi menggunakan ball-and-stick model atau space-filling model mempermudah mahasiswa memahami struktur tiga dimensi molekul. Dalam konteks teknik mesin, pemodelan ini relevan untuk memahami sifat material seperti grafit dan berlian, dua alotrop karbon dengan perbedaan struktur yang sangat memengaruhi sifat mekaniknya.
Senyawa Ionik
Senyawa ionik terbentuk dari gabungan kation dan anion, contohnya NaCl. Kristal NaCl bukanlah molekul tunggal, melainkan jaringan tiga dimensi ion-ion yang stabil. Pemahaman ini penting dalam memahami sifat kekuatan material, titik leleh, hingga aplikasi dalam teknologi keramik dan pelapisan mesin.
Konsep Kimia bukan sekadar teori di papan tulis. Ia adalah bahasa alam yang menjelaskan mengapa material memiliki sifat tertentu dan bagaimana rekayasa bisa memanfaatkannya. Bagi mahasiswa teknik mesin Unimma, memahami atom, molekul, dan ion adalah langkah awal menuju penguasaan ilmu yang lebih kompleks: termodinamika, material maju, hingga teknologi energi masa depan.
