284421535 7506 Buku Ajar Kimia Kontekstual BOPTN P3 UGM

Buku 3: BUKU AJAR KIMIA KONTEKSTUAL

Semester I/2 sks/MKB 1000

Oleh:

Tim Pengampu Kimia Kontekstual

Jurusan Kimia

Didanai dengan dana BOPTN P3-UGM

Tahun Anggaran 2013

Desember 2013

Kata Pengantar

Kimia dalam Konteks adalah bahan pengajaran kimia yang disusun dengan "memecahkan cetakan." Berbeda dengan pola yang lazim, Kimia dalam Konteks tidak mengajarkan kimia secara terisolasi dari orang-orang dan isu-isu dunia nyata yang mereka hadapi. Demikian pula, Kimia Kontekstual tidak memperkenalkan fakta atau konsep demi “cakupan materi” sebagai bagian dari kurikulum. Sebaliknya, Kimia dalam Konteks secara hati-hati mencocokkan setiap prinsip kimia terhadap masalah dunia nyata seperti kualitas udara, energi, atau penggunaan air. Masing-masing diperkenalkan atas dasar “kebutuhan-untuk-tahu”, yaitu, pada titik dalam pengajaran di mana ada kebutuhan untuk menunjukkan prinsip. Yang paling penting, pengajaran kimia ini disajikan dalam konteks isu-isu politik, ekonomi, dan etika sosial yang signifikan.

Konteks! Kata ini berasal dari bahasa Latin yang berarti "menenun." Laba- laba motif web di Kimia dalam Konteks penutup mencontohkan koneksi kompleks yang dapat dijalin antara kimia dan masyarakat. Dengan tidak adanya isu-isu dunia nyata, tidak akan ada Kimia dalam Konteks. Demikian pula, tanpa guru dan siswa yang bersedia (dan cukup berani) untuk terlibat dalam masalah ini, tidak akan ada Kimia dalam Konteks. Bersama-sama kita menenun kimia ke dalam masalah yang kita hadapi dalam hidup kita. Konteks!

Hari ini kita juga tahu bahwa mengajar dalam konteks adalah praktek yang berdampak tinggi yang didukung oleh penelitian tentang bagaimana orang belajar. Kimia dalam Konteks menggunakan konteks dunia nyata yang melibatkan para siswa di tingkat majemuk: kesehatan dan kesejahteraan individu, kesehatan masyarakat setempat, dan kesehatan ekosistem yang lebih luas yang mendukung kehidupan di planet ini.

Konteks. Model penyusunan pengajaran kimia dengan “memecahkan cetakan” bisa dipertanyakan latar belakangnya, apakah hanya demi menjaga tradisi (dan untuk bersenang-senang melanggar “cetakan”), tetapi juga untuk alasan kuat: kebutuhan para pembelajar. Metode ini akan terus menemukan cara-cara berkomunikasi mengenai kimia yang melayani para mahasiswa, mengingat isu-isu yang menantang yang sedang mereka hadapi saat ini, kebutuhan kompleks dari masyarakat di mana mereka tinggal, dan lanskap yang berubah di mana mereka akan bekerja di masa depan.

Mengajar (dan Learning) dalam Konteks Organisasi Kimia dalam Konteks tetap sama di setiap edisi. Enam bab pertama membentuk inti di mana prinsip-prinsip kimia dasar yang diperkenalkan.Pasal-pasal ini memberikan r topik yang fokus pada satu tema lingkungan. Mereka mengembangkan dasar konsep kimia yang dapat diperluas dalam bab-bab berikutnya.

Bab 7 dan 8 mempertimbangkan alternatif (non-bahan bakar fosil) sumber energi - n uclear daya, baterai, sel bahan bakar, dan ekonomi hidrogen. Bab-bab yang tersisa berbasis karbon, dengan fokus pada polimer, obat-obatan, produksi pangan, dan rekayasa genetika.

“Sustainability” (Keberlanjutan) Keberlanjutan global bukan hanya tantangan, melainkan adalah tantangan mendefinisikan abad kami. Dalam bab baru Bab 0, yang "Kimia untuk Masa Depan yang Berkelanjutan," niat kami adalah untuk membangun keberlanjutan sebagai inti, normatif bagian dari kurikulum kimia dan bagian dari pembelajaran dasar.

Keberlanjutan. Keberlanjutan menambahkan derajad baru kompleksitas Kimia dalam Konteks. Sebagian, kompleksitas ini muncul karena keberlanjutan dapat dikonseptualisasikan dalam dua cara: sebagai topik dipelajari dan sebagai masalah yang layak dipecahkan. Sebagai topik, keberlanjutan memberikan tubuh baru konten bagi siswa untuk menguasai.

Sebagai contoh, tragedi milik bersama, the Triple Bottom Line, dan konsep cradle-to-cradle adalah bagian dari materi yang diperkenalkan dalam Bab 0. Sebagai masalah yang layak dipecahkan, keberlanjutan menghasilkan pertanyaan- pertanyaan baru bagi siswa untuk bertanya yang membantu mereka untuk membayangkan dan mencapai masa depan yang berkelanjutan.

Sebagai contoh, siswa akan menemukan pertanyaan tentang risiko dan manfaat dari kedua tindakan dan tidak bertindak atas nama ransum gen di masa depan. Untuk memasukkan keberlanjutan, maka, membutuhkan lebih dari pemikiran ulang kasual kurikulum. Bagaimana Anda mengajar dan belajar tentang sesuatu yang rumit seperti keberlanjutan? Dalam menanggapi pertanyaan ini, tim penulis menyadari bahwa itu perlu baik untuk memperbarui materi dan menampilkannya kembali dalam cahaya baru. Berikut adalah beberapa contoh dari perubahan yang dibuat tim:

Kimia hijau. Kimia hijau, sarana untuk keberlanjutan, terus menjadi tema penting dalam Kimia dalam Konteks. Seperti pada edisi sebelumnya, contoh kimia

hijau yang disorot dalam setiap bab. Dalam edisi baru ini, mencari bahkan lebih banyak contoh. Memperluas cakupan ini menawarkan pembaca rasa yang lebih baik tentang perlunya dan pentingnya penghijauan proses kimia kami. Untuk akses yang lebih mudah, prinsip-prinsip Kimia istry hijau sekarang terdaftar di sampul depan dalam teks.

Bab 1 Udara Kami Bernapas

1. Apa yang ada di Nafas?

2. Polutan Udara dan Penilaian Resiko

3. Kualitas Air dan Anda

4. Dimana Kita Hidup: Troposfer

5. Klasifikasi Cetakan: Zat Murni, Elemen, dan Senyawa

6. Atom dan Molekul

7. Nama dan Rumus: Kosakata Kimia

8. Perubahan Kimia: Peran Oksigen di Pembakaran

9. Api dan Bahan Bakar: Kualitas dan Pembakaran Hidrokarbon

10. Air Polutan: Sumber Direct

11. Ozon: Pencemar Sekunder

12. Cerita di dalam Kualitas Air

13. Kembali ke Nafas - di Tingkat Molekuler

Bab 2 Melindungi Lapisan Ozon

1. Ozon: Apa dan Dimana itu?

2. Struktur Atom dan Periodisitas

3. Molekul dan Model

4. Gelombang Cahaya

5. Radiasi dan Zat

6. Oksigen – Lapisan Ozonr

7. Efek biologis dari Radiasi Ultraviolet

8. Stratosfir Ozone Destruction: Pengamatan global dan Penyebabnya

9. Chlorofluorocarbon: Sifat, Penggunaan, dan Interaksi dengan Ozon

10. Lubang Ozon Antartika: A Closer Look

11. Respons untuk Kepedulian Dunia

12. Pengganti CFC

Bab 3: Aspek Kimia Perubahan Iklim Global

1. Greenhouse: Neraca Energi Bumi

2. Mengumpulkan Bukti: Kesaksian Waktu

3. Molekul: Bagaimana Mereka berbentuk

4. Vibrating Molekul dan Efek Rumah Kaca

5. The Carbon Cycle: Kontribusi dari Alam dan Manusia

6. Konsep Kuantitatif: Massa

7. Konsep Kuantitatif: Molekul dan Mol

8. Metana dan Gas Greenhouse Lainnya

9. AkanSeberapa Hangat Planet?

10. Konsekuensi Perubahan Iklim

11. Apa yang Bisa (atau Haruskah) Kita Lakukan tentang Perubahan Iklim Bab 4 Energi dari Pembakaran

1. Bahan Bakar Fosil dan Listrik

2. Efisiensi Transformasi Energi

3. Kimia Batubara

4. Minyak tanah

5. Mengukur Perubahan Energi

6. Perubahan energi di Tingkat Molekuler

7. Kimia Bensin

8. Penggunaan bahan bakar baru

9. Biofuels I - Ethanol

10. Biofuels II - Biodiesel, Sampah, dan Biogas

11. The Way Forward

Bab 5 Air untuk Kehidupan

1. Sifat Unik Air

2. Peran Hidrogen Bonding

3. Penggunaan Air

4. Masalah Air

5. Larutan berair

6. Zat terlarut

7. Nama dan Rumus Senyawa Ionik

8. Lautan - Larutan berair dengan Banyak Ion

9. Senyawa kovalen dan larutannya

10. Melindungi Air Minum kami: Federal Legislasi

11. Pengolahan Air

Bab 6: Menetralisir Ancaman Hujan Asam

1. Apakah Asam itu?

2. Apa Basa itu?

3. Netralisasi: Apakah Antasida

4. Memperkenalkan pH

5. Pengasaman Laut

6. Tantangan Mengukur pH Hujan

7. Sulfur Dioksida dan Pembakaran Batubara

8. Nitrogen Oksida dan Pembakaran Bensin

9. The Nitrogen Cycle

10. SO2 dan NOX - Bagaimana Mereka Stack Up?

11. Hujan Asam dan Efek Terhadap Bahan

12. Hujan Asam, Haze, dan Kesehatan Manusia

13. Kerusakan Danau dan Streaming

Bab 7 Energi Fisi Nuklir

1. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir di seluruh dunia

2. Bagaimana Fisi Menghasilkan Energi

3. Bagaimana Reaktor Nuklir Menghasilkan Listrik

4. Apa Radioaktivitas?

5. Looking Backward untuk Maju

6. Radioaktivitas dan Anda

7. Koneksi Senjata

8. Waktu nuklir: The Half-Life

9. Limbah nuklir: hari ini di sini, Berikut Besok

10. Risiko dan Manfaat Tenaga Nuklir

11. Sebuah Masa Depan Tenaga Nuklir

Bab 8: Energi dari Transfer Elektron

1. Baterai, Sel Galvanic, dan Elektron

2. Lain Sel Galvanic Umum

3. Bahan Baterai: Cradle-to-Cradle

4. Hybrid Vehicles

5. Sel Bahan Bakar: Dasar-dasar

6. Hydrogen Fuel Cell Kendaraan

7. Photovoltaic Sel: Dasar-dasar

8. Listrik dari Sumber Terbarukan (Sustainable)

Bab 9: Dunia Polimer dan Plastik

1. Polimer: Rantai Panjang

2. Menggabungkan Monomer

3. Polyethylene: A Closer Look

4. The " Enam besar": Tema dan Variasi

5. Kondensasi Monomer

6. Poliamida: Alam dan Nylon

7. Daur ulang: The Big Picture

8. Daur Ulang Plastik: Rincian

Bab 10: Memanipulasi Molekul dan Perancangan Obat

1. Sebuah Obat Ajaib Klasik

2. Studi Molekul Mengandung Carbon

3. Grup Fungsional

4. Bagaimana Aspirin bekeja: Fungsi Mengikuti bentuk

5. Desain Obat modern

6. Berikan Molekul ini Tangan!

7. Steroid

8. Resep, Generik, dan Selama-Kontra Obat

9. Pengobatan Herbal

10. Penyalahgunaan Narkoba

Bab 11 Nutrisi: Food for Thought

1. Makanan dan Planet

2. Anda adalah apa yang Anda Makan

3. Lemak dan Minyak

4. Lemak, Minyak, dan Diet Anda

5. Karbohidrat: Manis dan bertepung

6. How Sweet It Is: Gula dan Gula Pengganti

7. Protein:

8. Vitamin dan Mineral: The Essentials Lain

9. Energi dari Makanan

10. Kualitas Versus Jumlah: Saran Diet

11. Makan Lokal? Makan Sayuran?

12. Memberi makan Dunia yang kelaparan

Bab 12: Rekayasa Genetika dan Molekul Kehidupan

1. Kuat dan lebih baik Jagung Tanaman?

2. Senyawa kimia kode kehidupan

3. The Double Helix DNA

4. Cracking Kode Kimia

5. Protein: bentuk untuk Fungsi

6. Proses Rekayasa Genetika

7. Membuat Kimia Sintesis Hijau dari Modifikasi Genetik

8. The New Frankenstein

Leaning Outcome untuk masing-masing bab adalah sbb. Bab 1

1. Menjelaskan hubungan antara kesehatan Anda dan apa yang Anda bernapas (seluruh pasal)

2. Jelaskan udara dalam hal komponen utama, relatif "jumlah, dan variasi lokal dan regional" mereka dalam komposisi udara (1.1, 1.5)

3. Sebutkan polutan udara utama dan menjelaskan efek kesehatan dari masing- masing (seluruh pasal)

4. Bandingkan dan kontras udara dalam ruangan dan luar ruangan dalam hal yang polutan yang kemungkinan akan hadir dan sumber mereka (1.3. 1.13)

5. Menafsirkan data kualitas udara setempat, termasuk mengapa standar kualitas udara yang ditetapkan secara terpisah untuk setiap polutan (1.3)

6. Mengevaluasi risiko dan manfaat dari kegiatan tertentu (1.3)

7. Diskusikan inisiatif kimia hijau dan mengapa masuk akal untuk mencegah polusi daripada untuk membersihkannya sesudahnya (1.5)

8. Kaitkan hal ini: materi, zat murni, campuran, unsur, senyawa, logam, bukan logam (1.6)

9. Membahas fitur dari tabel periodik, termasuk kelompok-kelompok yang dikandungnya (1.6)

10. Menjelaskan perbedaan antara atom dan molekul, memberi contoh masing- masing (1.7)

11. Nama unsur kimia dan senyawa yang berhubungan dengan kualitas udara (1.7)

12. Menulis dan menafsirkan rumus kimia yang berhubungan dengan kualitas udara (1. 8)

13. Saldo dan menginterpretasikan persamaan kimia yang berhubungan dengan kualitas udara (1.9-1.10)

14. Memahami peran oksigen dalam pembakaran, termasuk bagaimana hidrokarbon membakar untuk membentuk karbon dioksida, karbon monoksida, dan jelaga (1.9-1.10)

15. Jelaskan bagaimana bentuk ozon, termasuk bagaimana sinar matahari, NO, N02, dan VOC yang terlibat (1.12)

16. Mengidentifikasi sumber-sumber dan sifat polusi udara dalam ruangan (1.13)

17. Jelaskan tak beralasan "bebas polusi" udara (1.14)

18. Gunakan notasi ilmiah dan tokoh-tokoh penting dalam melakukan perhitungan dasar (1.4, 1.14)

19. Menerapkan apa yang Anda ketahui tentang polusi udara dengan cara-cara hidup yang menghasilkan udara bersih (seluruh pasal)

Bab 2

1. Membedakan antara berbahaya ozon permukaan tanah dan bermanfaat lapisan ozon stratosfir (2.1)

2. Jelaskan kimia ozon, termasuk bagaimana hal itu terbentuk di atmosfer kita. (2.1, 2.6, 2.8-2.10)

3. Menggambarkan lapisan ozon, karakteristik dalam beberapa cara berbeda (2.1, 2.6, 2.8-2.10)

4. Menerapkan dasar-dasar struktur atom untuk atom dari unsur-unsur tertentu (2.2)

5. Memahami apa artinya ketika elemen jatuh ke dalam kelompok yang sama dari tabel periodik (2.2)

6. Membedakan nomor atom dari nomor massa dan menerapkan kedua isotop (2.2)

7. Tulis struktur Lewis untuk molekul kecil dengan tunggal, ganda, dan tiga ikatan kovalen (2.3)

8. Jelaskan spektrum elektromagnetik dalam hal frekuensi, panjang gelombang, dan energi (2.4, 2.5)

9. Menafsirkan grafik yang berhubungan dengan panjang gelombang dan energi, radiasi dan kerusakan biologis, dan penipisan ozon (2.4-2.8)

10. Memahami siklus Chapman alami penipisan ozon stratosfer (2.6)

11. Memahami bagaimana lapisan ozon stratosfer melindungi terhadap radiasi ultraviolet yang berbahaya (2.6, 2.7)

12. Bandingkan dan kontras UV-A, UV-B, dan radiasi UV-C bersama beberapa jalur yang berbeda (2.6, 2.7)

13. Diskusikan interaksi radiasi dengan materi dan perubahan yang disebabkan oleh interaksi tersebut, termasuk kepekaan biologis (2.6, 2.7)

14. Kaitkan arti dan penggunaan Indeks UV (2.7)

15. Tulis struktur Lewis untuk atom klorin dan bromin, serta untuk beberapa radikal bebas lainnya. Dapat menjelaskan mengapa radikal bebas sangat reaktif (2.8)

16. Kenali kompleksitas pengumpulan data yang akurat untuk penipisan ozon stratosfir dan menafsirkan dengan benar (2.8, 2.9)

17. Memahami sifat kimia dan peran CFC dalam penipisan ozon stratosfir (2.9, 2.10)

18. Jelaskan keadaan unik bertanggung jawab atas penipisan ozon musiman di Antartika (2.10)

19. Merangkum hasil dari Protokol Montreal sebuah perubahannya (2.11, 2.12)

20. Mengevaluasi artikel tentang alternatif kimia hijau untuk senyawa ozon stratosfer (2.12)

21. Diskusikan faktor-faktor yang akan membantu mengarah pada pemulihan lapisan ozon (2.11,2.12)

Bab 3:

1. Memahami proses yang berbeda yang mengambil bagian dalam keseimbangan energi bumi (3.1)

2. Bandingkan dan kontras efek rumah kaca alami bumi dan efek rumah kaca ditingkatkan (3.1)

3. Memahami peran utama yang gas atmosfer tertentu bermain dalam efek rumah kaca (3.1-3.2)

4. Jelaskan metode yang digunakan untuk mengumpulkan bukti masa lalu konsentrasi gas rumah kaca dan global

5. Gunakan struktur Lewis untuk menentukan geometri molekul dan bono sudut (3.3)

6. Berkaitan geometri molekuler untuk penyerapan radiasi inframerah (3.4)

7. Sebutkan gas rumah kaca utama dan menjelaskan mengapa masing-masing memiliki geometri molekul yang tepat untuk menjadi gas rumah kaca (3.4)

8. Jelaskan peran yang proses alami bermain di

9. Mengevaluasi bagaimana aktivitas manusia berkontribusi pada siklus karbon dan perubahan iklim (3.5)

10. Memahami bagaimana massa molar didefinisikan dan digunakan (3.6)

11. Hitung massa rata-rata atom menggunakan nomor Avogadro (3.6)

12. Menunjukkan kegunaan dari mol kimia (3.7)

13. Menilai sumber, jumlah emisi relatif, dan efektivitas gas rumah kaca selain CO2 (3.8)

14. Evaluasi peran pendorong iklim alami dan antropogenik (3.9)

15. Kenali keberhasilan dan keterbatasan model berbasis komputer dalam memprediksi perubahan iklim (3.9)

16. Hubungkan beberapa konsekuensi utama perubahan iklim dengan kemungkinan mereka (3.10)

17. Mengevaluasi keuntungan dan kerugian dari peraturan gas rumah kaca yang diusulkan (3.11)

18. Memberikan contoh strategi adaptasi mitigasi iklim dan iklim (3.11)

19. Menganalisis, menafsirkan, mengevaluasi, dan berita kritik tentang perubahan iklim (3.1-3.12)

20. Ambil posisi informasi sehubungan dengan isu seputar perubahan iklim (3.1- 3.12)

Bab 4:

1. Nama bahan bakar fosil, menggambarkan karakteristik masing-masing, dan membandingkannya dalam hal seberapa bersih mereka membakar dan berapa banyak energi yang mereka hasilkan (4.1-4.7)

2. Evaluasi bahan bakar fosil sebagai sumber energi yang berkelanjutan (4.1- 4.7)

3. Hubungkan proses pembangkitan listrik dari bahan bakar fosil dengan langkah-langkah dalam transformasi energi (4.1)

4. Bandingkan dan kontras energi kinetik dan energi potensial, baik pada tingkat makroskopik dan molekuler (4.1)

5. Menerapkan konsep entropi untuk menjelaskan hukum kedua termodinamika (4.2)

6. Jelaskan "teknologi batubara bersih" dan mengomentari kelangsungan hidup mereka, jangka panjang dan pendek (4.3)

7. Jelaskan bagaimana dan mengapa minyak halus (4.4)

8. Sebutkan fraksi yang berbeda diperoleh dengan penyulingan minyak bumi. Bandingkan dan kontras ini dalam hal komposisi kimia, sifat kimia, titik didih, dan penggunaan akhir (4.4)

9. Terapkan istilah endotermik dan eksotermik reaksi kimia berdasarkan perhitungan atau intuisi kimia (4.5)

10. Hitung perubahan energi dalam reaksi yang menggunakan energi ikatan (4.6)

11. Menilai bagaimana aditif bensin mempengaruhi efisiensi mobil, emisi knalpot, kesehatan manusia, dan lingkungan (4.7)

12. Memahami energi aktivasi dan bagaimana kaitannya dengan tingkat reaksi (4.8)

13. Bandingkan dan kontras produksi dan penggunaan etanol dan biodiesel sebagai bahan bakar (4.9-4.10)

14. Bandingkan dan biofuel kontras dengan bensin dalam hal komposisi kimia, energi yang dilepaskan pada pembakaran, dan energi yang dibutuhkan untuk memproduksi (4.9-4.10)

15. Berkorelasi penggunaan energi dengan jumlah penduduk, pencemaran lingkungan, dan ekspansi ekonomi (4.10)

16. Mengambil berdiri informasi tentang berbagai langkah konservasi energi, termasuk sejauh mana mereka cenderung menghasilkan penghematan energi (4.11)

17. Mengevaluasi artikel berita tentang langkah-langkah keberlanjutan energi dan menilai akurasi mereka (4.11)

Bab 5:

1. Jelaskan bagaimana air terkait dengan kehidupan di planet ini (pengenalan)

2. Hubungkan elektronegativitas atom dengan polaritas ikatan terbentuk dari atom-atom ini (5.1)

3. Jelaskan ikatan hidrogen dan menghubungkannya dengan sifat air (5.2)

4. Bandingkan kepadatan es dan air dan mampu menjelaskan perbedaan (5.2)

5. Menghubungkan panas spesifik air untuk peran yang dimainkan oleh air di planet ini (5.2)

6. Diskusikan hubungan antara sifat-sifat air dan struktur molekul (5.2)

7. Jelaskan cara utama orang menggunakan air di planet kita (5.3)

8. Diskusikan bagaimana konsep jejak air membentuk pandangan kita tentang penggunaan air (5.3)

9. Hubungkan perubahan iklim global dengan penawaran dan permintaan air (5.4)

10. Gunakan unit konsentrasi: persen, ppm, ppb, dan molaritas (5.5)

11. Diskusikan mengapa air adalah sebuah pelarut yang sangat baik bagi banyak (tapi tidak semua) ion dan senyawa kovalen (5.5)

12. Kaitkan hal ini: kation, anion, dan senyawa ionik (5.6)

13. Tuliskan nama dan rumus kimia untuk senyawa ionik, termasuk mereka dengan ion poliatomik umum (5.7)

14. Jelaskan apa yang terjadi ketika senyawa ion larut dalam air (5.8)

15. Menjelaskan mengapa beberapa solusi listrik dan yang lainnya tidak (5.9)

16. Menjelaskan peranan surfaktan sebagai agen kelarutan (5.9)

17. Jelaskan pepatah "seperti larut seperti" dan menghubungkan hal ini dengan biomagnifikasi (5.9)

18. Memahami peran undang-undang federal dalam melindungi air minum yang aman (5.10)

19. Kontras tujuan maksimum tingkat kontaminan (MCLG) dan tingkat kontaminan maksimum (MCL) yang ditetapkan oleh EPA untuk menjamin kualitas air (5.10)

20. Diskusikan bagaimana air minum dapat dibuat aman untuk diminum (5.11)

21. Memahami proses destilasi dan reverse osmosis untuk memproduksi air minum (5.12)

22. Jelaskan bagaimana hijau kimia dan aplikasinya dapat memberikan kontribusi terhadap air bersih (5.9, 5.12)

23. Meringkas setidaknya dua kemungkinan solusi untuk tantangan air global kami (5.12)

Bab 6:

1. Tentukan asam syarat dan dasar dan tahu bagaimana menggunakan definisi ini untuk membedakan asam dari basa (6.1-6.3)

2. Mewakili disosiasi (ionisasi) asam dan basa menggunakan persamaan kimia (6.1-6.2)

3. Reaksi Write netralisasi untuk asam dan basa (6.3)

4. Klasifikasikan solusi seperti asam, basa, atau netral berdasarkan pH atau konsentrasi H + dan OH-mereka (6.3-6.4)

5. Hitung nilai pH yang diberikan hidrogen atau ion hidroksida dalam konsentrasi seluruh nomor (6.4)

6. Bandingkan pH air murni, pH hujan biasa, pH hujan asam, dan pH air laut (6.4)

7. Gunakan persamaan kimia untuk berhubungan peningkatan kadar asam karbonat dalam air laut untuk pembubaran sel kalsium karbonat (6.5)

8. Cari di peta Amerika Serikat di mana hujan turun paling asam (6.6)

9. Jelaskan peran sulfur oksida dan nitrogen oksida dalam menyebabkan hujan asam (6.7-6.8)

10. Bandingkan penyebab pengasaman laut dan asam presipitasi (6.5-6.8)

11. Jelaskan mengapa N2 adalah elemen yang relatif inert. Jelaskan berbagai bentuk reaktif nitrogen dan bagaimana mereka diproduksi secara alami dan oleh manusia. Gunakan siklus nitrogen untuk menjelaskan efek cascading reaktif nitrogen (6.9)

12. Jelaskan bagaimana produksi industri amonia dan pengendapan asam nitrat baik berkontribusi pada penumpukan nitrogen reaktif di planet kita (6.9)

13. Sebutkan berbagai sumber NOx dan SO2 dan menjelaskan variasi dalam tingkat polutan ini selama 30 tahun terakhir (6.10)

14. Jelaskan produksi aerosol asam dan efeknya terhadap bahan bangunan dan kesehatan manusia (6.12)

15. Jelaskan mengapa kontrol hujan asam adalah investasi yang bijaksana dalam hal manfaat bagi kesehatan manusia (6.12)

16. Jelaskan kejenuhan nitrogen dan konsekuensinya bagi danau (6.13)

Bab 7:

1. Berikan gambaran dari penggunaan masa lalu dan saat ini tenaga nuklir di Amerika Serikat atau negara lain pilihan Anda (7.1)

2. Laporan tentang penggunaan tenaga nuklir untuk 'pembangkit listrik di seluruh dunia (7.1)

3. Jelaskan proses fisi nuklir, peran neutron dalam mempertahankan reaksi berantai, dan sumber energi yang menghasilkan (7.2)

4. Bandingkan dan kontras bagaimana listrik diproduksi di pembangkit listrik konvensional dan pembangkit listrik tenaga nuklir (7.3)

5. Bandingkan proses alpha, beta, dan gamma peluruhan dalam hal perubahan yang terjadi dalam inti atom radioaktif (7.4)

6. Menafsirkan makna dari radiasi kata, tergantung pada konteks (7.4)

7. Jelaskan bagaimana peluruhan radioaktif uranium-238 menyebabkan produksi dari serangkaian radioisotop.

8. Juga menjelaskan mengapa alami radioisotop seperti karbon-14 dan hidrogen-3 bukan merupakan bagian dari seri ini (7.4)

9. Menggambarkan kecelakaan di Chernobyl dan menjelaskan mengapa yodium radioaktif dirilis dan berbahaya bagi orang-orang (7.5)

10. Urutkan sumber yang berkontribusi terhadap dosis tahunan Anda dari radiasi, baik alam dan buatan manusia (7.6)

11. Jelaskan mengapa radiasi nuklir juga disebut radiasi pengion. Di dalam tubuh Anda, menjelaskan hubungan antara radiasi pengion dan produksi radikal bebas (7.6)

12. Beberapa unit menggambarkan sampel radioaktif, yang lain menggambarkan kerusakan yang dilakukan pada jaringan. Gunakan curie, rad, dan rem untuk menggambarkan hal ini (7.6)

13. Istilah uranium yang diperkaya dan uranium yang membingungkan orang. Jelaskan pasangan ini istilah sedemikian rupa sehingga masyarakat umum dapat lebih mudah memahami persamaan dan perbedaan (7.7)

14. Apakah "back-of-the-amplop" perhitungan waktu paruh radioisotop untuk, mampu dengan cepat menentukan berapa banyak radioaktivitas yang tersisa setelah waktu telah berlalu (7.8)

15. Menerapkan konsep paruh ke penyimpanan limbah nuklir (7.8)

16. Evaluasi radioisotop dalam hal bahaya kesehatan mereka, faktor-faktor seperti paruh, jenis peluruhan radioaktif, efek sekali dalam tubuh, dan rute masuk ke dalam tubuh membahas. Misalnya, membandingkan radon-222, iodine-131, dan strontium-90 (7.8)

17. Jelaskan masalah yang terkait dengan produksi dan penyimpanan limbah radioaktif tingkat tinggi, termasuk bahan bakar nuklir (7.9)

18. Mengambil berdiri informasi tentang bagaimana tingkat tinggi limbah radioaktif harus ditangani dan disimpan (7.9)

19. Mengevaluasi artikel berita di tenaga nuklir dan limbah nuklir dengan percaya diri dalam kemampuan Anda untuk memahami prinsip-prinsip ilmiah yang terlibat (7.9-7.11)

20. Jelaskan hubungan antara tenaga nuklir dan proliferasi senjata nuklir (7.9)

21. Menilai resiko dan manfaat dalam hal penggunaan tenaga nuklir (7.10)

22. Mengambil berdiri informasi tentang penggunaan tenaga nuklir untuk produksi listrik (7.11)

23. Menjelaskan faktor-faktor yang mendukung atau menentang pertumbuhan energi nuklir pada dekade berikutnya (7.11)

Bab 8:

1. Diskusikan prinsip-prinsip yang mengatur transfer elektron dalam sel galvanik, termasuk proses oksidasi dan reduksi (8.1)

2. Mengidentifikasi oksidasi dan reduksi setengah-reaksi dan mampu membedakan mana spesies kimia teroksidasi dan yang berkurang (8.1)

3. Jelaskan desain, operasi, aplikasi, dan keuntungan dari beberapa jenis baterai (8.1-8.3)

4. Bandingkan dan kontras prinsip, keuntungan, dan tantangan memproduksi dan menggunakan kendaraan hybrid (8.4)

5. Jelaskan desain, operasi, aplikasi, dan keuntungan dari sel bahan bakar khas (8.5)

6. Jelaskan biaya energi dan keuntungan memproduksi hidrogen dan menggunakannya sebagai bahan bakar (8.6)

7. Jelaskan prinsip-prinsip yang mengatur operasi photovoltaic (solar) sel dan menggunakan mereka saat ini dan masa depan (8.7)

8. Jelaskan keuntungan dari sumber energi terbarukan dibandingkan sumber energi tradisional dan bagaimana mereka terkait dengan energi melalui transfer elektron (8.8)

Bab 9:

1. Berikan contoh dari kedua polimer alami dan sintetis (9.1)

2. Memahami pada tingkat molekuler hubungan antara polimer dan monomer dari mana mereka disintesis (9.1)

3. Memahami mekanisme molekuler penambahan polimerisasi (9.2)

4. Bandingkan dan kontras polyethylene low-density dan high-density polyethylene, baik pada tingkat molekuler dan dari segi sifat mereka (9.3)

5. Kenali struktur molekul untuk masing-masing Big Six polimer dan dapat menarik struktur monomer dari mana mereka dibuat (9.4)

6. Cocokkan properti dari Big Six polimer dengan menggunakan mereka (9.4): low-density polyethylene (LDPE) dan high-density polyethylene (HDPE) (9.3) polyvinyl chloride (PVC) (9.4) polystyrene (PS) (9.4) polypropylene ( PP) (9.4) polyethylene terephthalate (PET) (9.5)

7. Bandingkan dan kontras kondensasi polimerisasi dengan penambahan polimerisasi (9.5)

8. Dapat nama dan menggambar formula struktur untuk kelompok fungsional yang berbeda (9.5)

9. Menjelaskan hubungan antara asam amino dan protein (9.6)

10. Gunakan formula struktural untuk menulis persamaan kimia untuk sintesis nilon (9.6)

11. Menjelaskan dan menafsirkan tren daur ulang plastik selama dekade terakhir (9.7)

12. Menghubungkan teknis, masalah ekonomi, dan politik dalam metode untuk membuang sampah plastik: insinerasi, biodegradasi, penggunaan kembali, daur ulang, dan pengurangan sumber (9.7-9.8)

13. Diskusikan kegiatan yang berbeda yang terlibat dalam daur ulang dan kompleksitas yang melekat mereka (9.8)

14. Jelaskan hirarki pengurangan limbah, dan mengapa pengurangan sumber dan penggunaan kembali lebih disukai (9.8)

Bab 10:

1. Menjelaskan penemuan, pengembangan, dan sifat fisiologis aspirin (10.1)

2. Memahami bonding di (organik) senyawa yang mengandung karbon (10.2)

3. Menerapkan konsep isomerisme molekul organik (10.2)

4. Mengkonversi rumus kimia senyawa karbon yang mengandung rumus struktur, rumus struktur kental, dan gambar garis-angle (10.2)

5. Kenali kelompok fungsional dan kelas senyawa organik yang mengandung mereka, menggambar formula struktur molekul organik yang mengandung berbagai kelompok fungsional (10.3)

6. Memahami bahwa kelompok-kelompok fungsional dapat dimodifikasi secara kimia untuk mengubah sifat suatu molekul (10.3)

7. Memprediksi produk reaksi pembentukan ester dan menjelaskan bagaimana amina mungkin akan diubah ke bentuk garam mereka (10.3)

8. Menghubungkan struktur molekul aspirin untuk analgesik lainnya (10.3)

9. Memahami cara kerja dari aspirin dan analgesik lainnya (10.4)

10. Menggambarkan penemuan penisilin (10.5)

11. Jelaskan mekanisme lock-and-key kerja obat (10.5)

12. Jelaskan bagaimana sintesis kombinatorial dapat digunakan dalam penciptaan koleksi besar obat baru dengan biaya lebih rendah daripada metode sebelumnya (10.5)

13. Memahami perbedaan dalam struktur molekul antara sepasang kiral (optik) isomer (10.6)

14. Menghargai efek ekonomi dari obat kiral (10.6)

15. Mengidentifikasi pengaturan dasar karbon kerangka steroid (10.7)

16. Mengakui bahwa perubahan kecil dalam struktur steroid dapat mengakibatkan perubahan besar dalam bioaktivitas (10.7)

17. Bandingkan dan kontras merek-nama generik dan obat-obatan (10.8)

18. Mengidentifikasi beberapa over-the-counter kategori obat dan menggunakan mereka (10.8)

19. Memahami proses obat pergi dari resep ke ATC (10.8)

20. Menjelaskan beberapa manfaat potensial dan risiko obat-obatan herbal (10.9)

21. Jelaskan penjadwalan obat resep (10.10)

22. Diskusikan penggunaan ganja dan oxycodone dalam hal efek fisiologis dan sosial mereka (10.10)

Bab 11:

1. Diskusikan konsep "foodprint" dan implikasinya pada kesehatan planet ini (11.1)

2. Membedakan antara malnutrisi dan kekurangan gizi (11.2)

3. Jelaskan apa yang membuat makanan "olahan" (11.2)

4. Menggambarkan distribusi air, lemak, karbohidrat, dan protein dalam tubuh manusia dan beberapa makanan khas (11.2)

5. Kenali lipid, karbohidrat, dan protein dengan rumus struktural mereka (11.3,

6. Mengidentifikasi sumber-sumber lemak jenuh dan tak jenuh dan signifikansi mereka dalam diet (11.3)

7. Tunjukkan bagaimana asam lemak dan gliserol dapat bergabung membentuk trigliserida (11.3)

8. Memahami bagaimana hidrogenasi mengarah pada pembentukan lemak trans (11.4)

9. Diskusikan sumber kolesterol dan signifikansinya dalam diet (11.4)

10. Jelaskan kimia hijau terkait dengan inter-esterifikasi (11.4)

11. Jelaskan perbedaan antara gula, pati, dan selulosa (11.5)

12. Gambarkan rumus struktur umum untuk asam amino dan menjelaskan bagaimana asam amino bergabung membentuk protein (11.6)

13. Diskusikan pentingnya asam amino esensial dan signifikansi diet mereka (11.6)

14. Jelaskan prinsip saling melengkapi protein (11.6)

15. Jelaskan gejala dan penyebab fenilketonuria (11.7)

16. Diskusikan efek dari vitamin dipilih pada kesehatan manusia, membedakan antara vitamin yang larut dalam lemak dan larut dalam air (11.8)

17. Diskusikan hubungan antara mineral (macrominerals, mineral mikro, dan mineral) dan kesehatan manusia (11.8)

18. Jelaskan mengapa karbohidrat, lemak, dan protein berbeda sebagai sumber energi (11.9)

19. Mengidentifikasi dan menggunakan tingkat metabolisme basal (BMR) (11.9)

20. Tahu sumber daya yang tepat untuk mendapatkan saran diet up-to-date (11.10)

21. Gunakan sumber daya untuk menentukan rencana diet pribadi (11.10)

22. Diskusikan bagaimana perubahan iklim mempengaruhi produksi pangan dan sebaliknya (11.11)

23. Diskusikan masalah kekurangan gizi, mengidentifikasi faktor yang berkontribusi terhadap tren yang diamati (11.12)

24. Jelaskan berbagai strategi untuk secara berkelanjutan makan tumbuh populasi dunia (11.12)

25. Diskusikan efek dari Revolusi Hijau pada produksi pangan dan kesehatan planet ini (11.12)

Bab 12:

1. Diskusikan komplikasi pertanian jagung sebagai contoh inspirasi bagi rekayasa genetika (12.1)

2. Memahami bahwa sel-sel berfungsi dengan serangkaian kompleks reaksi kimia (12.2)

3. Diskusikan DNA sebagai perangkat penyimpanan informasi untuk menjalankan reaksi kimia (12.2)

4. Memahami komposisi kimia dari asam deoksiribonukleat (DNA), polimer basa yang mengandung nitrogen, deoksiribosa, dan gugus fosfat 02.2)

5. Menafsirkan bukti untuk struktur heliks ganda DNA dan pasangan alasnya (12.3)

6. Memahami dasar struktural replikasi DNA (12.3)

7. Jelaskan bagaimana kode genetik ditulis dalam pengelompokan tiga basis DNA yang disebut kodon (12.4)

8. Memahami bagaimana berhubungan dengan kodon asam amino seluruh organisme (12.4)

9. Membahas struktur primer, sekunder, dan tersier protein (12.5)

10. Kenali sifat-sifat umum dari rantai samping asam amino (12.5)

11. Berkaitan sifat asam amino untuk interaksi yang terbentuk dalam struktur protein (12.5)

12. Diskusikan, dengan contoh-contoh, bagaimana perubahan kecil dalam urutan protein dapat menyebabkan penyakit (12.5)

13. Memahami langkah-langkah penting dalam melaksanakan teknik DNA rekombinan (12.6)

14. Jelaskan apa yang dimaksud dengan organisme transgenik dan memberikan contoh (12.6)

15. Berikan contoh singkat seleksi alam, pembiakan selektif, dan rekayasa genetika (12.6)

16. Diskusikan, dengan contoh-contoh, bagaimana modifikasi genetik telah mengubah industri kimia (12.7)

17. Diskusikan isu-isu kontroversial terkait dengan organisme transgenik dan kekhawatiran tentang Frankenfood (12.8)

18. Debat masalah yang terkait dengan aplikasi bijaksana dan etika rekayasa genetika (12.8)

BAB 0 KIMIA UNTUK MASA DEPAN YANG BERKELANJUTAN

Hanya satu bumi. Dari sudut pandang luar angkasa, planet yang kita sebut sebagai rumah kita benar-benar luar biasa, ”marmer biru” tersusun atas air, tanah, dan awan. Pada tahun 1972, awak pesawat ruang angkasa Apollo 17 memfoto Bumi pada jarak sekitar 28.000 mil (45.000 kilometer). Dengan kata-kata kosmonot Soviet Aleksei Leonov mengungkapkan, ”Bumi adalah kecil, biru muda, dan begitu menyentuh.”

Apakah kita hanya sendirian di alam semesta? Mungkin saja. Meskipun demikian, sudah jelas kita tidak sendirian di planet kita ini. Kita berbagi dengan makhluk lain yang besar maupun kecil. Ahli biologi memperkirakan lebih dari 1,5 juta spesies ada di planet, temasuk kita sendiri. Beberapa spesies memberi kita makan dan mendukung kita. Spesies lainnya berkontribusi untuk kesejahteraan kita. Yang lain lagi (seperti nyamuk) mengganggu dan bahkan mungkin membuat kita jatuh sakit.

Kita juga berbagi planet dengan hampir 7 miliar orang lain. Selama seabad terakhir, populasi manusia di Bumi menjadi lebih dari tiga kali lipat, suatu percepatan pertumbuhan yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam sejarah planet kita. Menjelang tahun 2050, populasi dapat berambah sebesar 2-3 miliar lagi.

Besar dan kecil, semua spesies di planet kita entah bagaimana saling terhubung. Bagaimana persisnya hal ini terjadi, mungkin tidak begitu jelas bagi kita. Misalnya, mikroorganisme yang tak terlihat mengubah nitrogen dari satu bentuk kimia ke bentuk yang lain, dan memberikan nutrisi tanaman hijau untuk tumbuh. Tanaman ini memanfaatkan energi cahaya dari Matahari selama proses fotosintesis. Dengan menggunakan energi ini, tanaman ini mengkonversi senyawa karbon dioksida dan air menjadi glukosa, sebagai sumber makanan. Pada saat yang sama, mereka melepaskan unsur oksigen ke udara yang kita hirup. Dan kita manusia adalah inang mikroorganisme yang tak terhitung jumlahnya yang menempati kulit dan organ internal kita.

Besar dan kecil, keterhubungan ini telah melampaui batas pada tingkat yang mengkhawatirkan. Kakek-nenek kita dulu bisa bercerita "bagaimana dulu” ketika mereka memancing dan berburu. Misalnya, salmon yang pernah berenang di sungai berbatu di Pantai Atlantik Utara. Pelaut pernah melaporkan ikan besar sedemikian berlimpah sehingga mereka benar-benar bisa diambil dengan tangan. Abalone pernah ada di mana-mana di lepas pantai Pasifik Amerika Utara, bukan hanya di beberapa tempat yang dapat ditemukan sekarang. Namun, tak seorang pun yang hidup sekarang dapat mengingat ikan yang pernah melimpah ini.

Sebuah perubahan telah terjadi dalam perspektif kita. Hari ini, kita terbiasa membaca laporan populasi ikan menurun dan spesies yang terancam punah. Apakah Anda telah menemukan istilah pergeseran baseline? Hal ini mengacu pada gagasan bahwa apa yang orang harapkan sebagai ”normal” pada planet kita telah berubah dari waktu ke waktu, khususnya yang berkaitan dengan ekosistem. Kelimpahan ikan dan satwa liar yang dulu normal tidak lagi tersimpan dalam kenangan mereka yang hidup saat ini. Demikian pula, banyak dari kita tidak memiliki memori kota yang dijejali oleh kendaraan. Hanya sedikit orang mengingat hari-hari musim panas yang cerah, dan ketika itu benar-benar tampak seolah-olah Anda bisa melihat selamanya.

Jelas kita manusia adalah makhluk yang rajin bekerja. Kita menanam tanaman, membendung sungai, membakar bahan bakar, membangun bangunan, dan terbang melintasi zona waktu. Ketika kita melaksanakan kegiatan tersebut bersama-sama dengan satu juta orang lain, kita mengubah kualitas udara yang kita hirup, air yang kita minum, dan tanah di mana kita hidup. Seiring waktu, tindakan kita telah mengubah wajah planet kita. Seperti apakah planet kita suatu saat? Lihat apa yang dapat Anda temukan dengan melakukan kegiatan berikutnya.

Hal apa yang terpenting? Hal-hal yang kita anggap hari ini sebagai ”normal” sesungguhnya tidak normal pada masa lalu. Meskipun kita tidak bisa memutar kembali waktu, kita masih bisa membuat pilihan untuk memperbaiki kesehatan kita dan kesehatan planet kita hari ini dan di masa depan. Pengetahuan kimia dapat membantu. Masalah global yang kita hadapi dan solusinya terkait erat dengan keahlian kimia dan kecerdikan manusia yang baik.

0.1 Pilihan yang Kita Buat Saat Ini Secara individual, mungkin tampak bahwa tindakan kita memiliki sedikit efek pada sistem besar seperti planet kita. Dibandingkan dengan badai, kekeringan, atau gempa bumi, apa yang kita lakukan setiap hari bisa tampak cukup penting. Perbedaan mungkin bisa kita lakukan jika kita bersepeda ke tempat bekerja, bukan dengan naik mobil, menggunakan tas kain pakai-ulang bukan dengan plastik sekali pakai buang, atau makan makanan lokal, bukan mengkonsumsi makanan yang dikirim dari ratusan atau bahkan ribuan mil jauhnya?

Sebagian besar kegiatan manusia termasuk bersepeda, mengemudi, menggunakan kantong apapun jenisnya, dan makan memiliki dua kesamaan: membutuhkan konsumsi sumber daya alam, dan menghasilkan penciptaan limbah. Mengendarai mobil membutuhkan bensin (disuling dari minyak mentah), dan pembakaran bensin menghasilkan limbah keluar pipa knalpot. Meskipun naik sepeda adalah pilihan yang lebih ekologis, semua sepeda, seperti mobil, masih memerlukan pembuatan dan pembuangan logam, plastik, karet sintetis, kain dan cat. Tas belanja, baik kertas atau plastik, memerlukan bahan untuk membuatnya. Kemudian pada ujung-ujungnya, tas ini akan menjadi produk limbah. Dan untuk menumbuhkan makanan membutuhkan air dan energi untuk memanen dan mengangkut ke pasar. Selain itu, produksi makanan mungkin memerlukan pupuk dan menggunakan insektisida dan herbisida.

Anda dapat melihat dimana hal ini terjadi. Setiap kali kita membuat sesuatu dan memindahkan sesatu, kita mengkonsumsi sumber daya dan menghasilkan limbah. Jelas, meskipun, beberapa kegiatan mengkonsumsi sumber daya dan menghasilkan limbah lebih sedikit dibanding yang lain. Bersepeda menghasilkan limbah kurang dibanding naik mobil, menggunakan kembali tas kain menghasilkan limbah lebih sedikit dibanding terus-menerus membuang plastik sekali pakai. Meskipun apa yang Anda lakukan mungkin dapat diabaikan dalam skala besar, tetapi apa yang dilakukan 7 miliar orang jelas tidak dapat diabaikan. Aksi bersama kita tidak hanya menyebabkan perubahan lokal untuk udara, air, dan tanah, tetapi juga merusak ekosistem regional dan global.

Kita harus berpikir dengan skala miliar. Memasak dengan api sendirian? Tidak ada masalah, kecuali jika tak sengaja membakar sebuah hunian. Tapi bayangkan Kita harus berpikir dengan skala miliar. Memasak dengan api sendirian? Tidak ada masalah, kecuali jika tak sengaja membakar sebuah hunian. Tapi bayangkan

Saat ini, produk-produk limbah yang kita hasilkan dalam skala yang belum pernah terjadi sebelumnya mereka dan potensinya untuk menurunkan kualitas hidup dan bahkan memperpendek hidup kita. Sebagai contoh, di kota besar seperti New York, Atlanta, Meksiko City, atau Beijing, Anda akan menemukan bahwa pasien rumah sakit dan tingkat kematian berkorelasi dengan tingkat polusi udara. Meskipun risiko kesehatan lebih kecil dibanding yang disebabkan oleh obesitas atau merokok, masalah kesehatan masyarakat yang besar karena orang terkena udara polutan, baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan, selama seumur hidup.

Yang juga mengkhawatirkan adalah bahwa tindakan kita (oleh miliaran orang) menghasilkan produk limbah yang menghancurkan habitat spesies lainnya di planet ini. Kepunahan, tentu saja, adalah fenomena alami. Tapi hari ini angka ini berlipat- lipat lebih cepat dari yang diharapkan dari penyebab alami. Penghancuran kita terhadap habitat khusus lokal, terutama untuk tanaman, telah menyebabkan kepunahan tersebut.

Yang mendasari banyak produksi limbah kita adalah energi. Kebutuhan untuk menemukan sumber-sumber energi yang bersih dan berkelanjutan bisa dibilang merupakan tantangan utama pada masa kita ini. Saat ini kita sedang mengkonsumsi sumber daya tak terbarukan dan terbarukan dan membuang limbah ke udara, tanah, dan air pada tingkat yang tidak dapat dipertahankan. Hal ini seharusnya tidak mengejutkan. Dari apa yang telah Anda pelajari dari studi yang lain, kemungkinan besar Anda juga menyadari hal ini.

Setiap masalah datang merupakan kesempatan untuk menemukan solusi kreatif. Kita berharap Anda bertanya pada diri sendiri ”Apa bisa saya lakukan?” dan ”Bagaimana saya bisa membuat perbedaan dalam komunitas saya?” Ketika Anda mengajukan pertanyaan seperti ini, ingatlah untuk memasukkan kimia dalam pembahasan Anda. Memang, Kimia juga dikenal sebagai ”ilmu pusat.” Hari ini, ahli kimia berada di tengah-tengah aksi untuk penggunaan sumber daya secara berkelanjutan. Kimiawan ditantang untuk menggunakan apa yang mereka ketahui, untuk melakukannya secara bertanggung jawab, dan berlanjut dengan cepat. Hal yang sama, tentu saja, berlaku untuk Anda. Dalam hal buku ini, kita akan mendukung Anda saat Anda belajar dan mendorong Anda untuk menggunakan apa yang Anda pelajari untuk bertindak secara bertanggung jawab dan dengan segera.

0.2 Praksis Berkelanjutan yang kita butuhkan untuk masa depan Apa maknanya menggunakan sumber daya dari planet kita secara berkelanjutan? Kita berharap bahwa Anda dapat menjawab pertanyaan ini setidaknya sebagian dari apa yang sudah Anda pelajari di pelajaran lain. Orang yang mempelajari disiplin ilmu lainnya, termasuk ekonomi, politik ilmu pengetahuan, teknik, sejarah, keperawatan, dan pertanian, memiliki sumbangan dalam mengembangkan praksis berkelanjutan. Dan seperti yang akan Anda pelajari dalam teks ini, bagi kita 0.2 Praksis Berkelanjutan yang kita butuhkan untuk masa depan Apa maknanya menggunakan sumber daya dari planet kita secara berkelanjutan? Kita berharap bahwa Anda dapat menjawab pertanyaan ini setidaknya sebagian dari apa yang sudah Anda pelajari di pelajaran lain. Orang yang mempelajari disiplin ilmu lainnya, termasuk ekonomi, politik ilmu pengetahuan, teknik, sejarah, keperawatan, dan pertanian, memiliki sumbangan dalam mengembangkan praksis berkelanjutan. Dan seperti yang akan Anda pelajari dalam teks ini, bagi kita

Karena istilah keberlanjutan digunakan oleh begitu banyak kelompok orang, telah diambil makna yang berbeda. Kita telah memilih satu yang sering dikutip ”Memenuhi kebutuhan masa kini tanpa mengorbankan kemampuan generasi mendatang untuk memenuhi kebutuhan mereka.” Definisi ini diambil dari pernyataan tertulis lebih dari dua dekade yang lalu, laporan tahun 1987, “Our Common Future”, ditulis oleh Komisi Dunia untuk Lingkungan dan Pembangunan Perserikatan Bangsa- Bangsa. Meskipun demikian, telah bertahan dari ujian waktu. Pada Tabel 0.1, kita mencetak ulang kutipan dari kata pengantar untuk “Our Common Future” sehingga Anda dapat membaca kata-kata yang menantang dalam konteks aslinya.

Kata Brundtland membawa pesan kepada orang-orang yang mengajar dan belajar. Dia menulis: ”Secara khusus, Komisi menangani anak-anak muda. Guru di dunia akan memiliki peran penting untuk menyampaiakn laporan ini untuk mereka.” Kita setuju. Untuk tujuan ini, kita berharap bahwa kuliah kimia ini akan merangsang percakapan baik di dalam maupun di luar kelas. Salah satu percakapan tersebut adalah tentang praktek-praktek yang tidak berkelanjutan. Misalnya, Anda akan mempelajari bahan bakar fosil dan mengetahui mengapa mereka gunakan tidak berkelanjutan (Bab 4). Tapi jangan berhenti di sini. Anda juga perlu mendiskusikan apa yang dapat Anda lakukan untuk memecahkan masalah yang kita hadapi saat ini. Gunakan apa yang Anda pelajari tentang kualitas udara untuk bertindak meningkatkan kualitas udara lokal dan untuk membuat keputusan sebagai warga negara untuk meningkatkan dalam jangkauan yang lebih luas (Bab 1). Demikian pula, menggunakan apa yang Anda pelajari tentang kelarutan air dan air limbah untuk mengevaluasi kebijakan publik yang berhubungan dengan kualitas air (Bab 5).

Setiap diskusi tentang keberlanjutan perlu menyertakan konservasi. Meskipun orang mungkin menyamakan konservasi dengan pengorbanan diri secara tidak semestinya, persamaan jauh lebih kompleks dari ini. Untuk mengkonservasi, kita perlu pengembangan yang kuat dari teknologi berbasis masyarakat yang meningkatkan efisiensi, mempromosikan penggunaan sumber daya terbarukan, dan meminimalkan atau mencegah limbah. Semua ini memerlukan kecerdikan dan know- how kimia.

Setiap diskusi tentang keberlanjutan biasanya disertai dengan rasa urgensi juga. Saat ini kita tidak menggunakan sumber daya bumi kita secara berkelanjutan. Kita perlu mengubah praktik kita dan kita tidak bisa menunda. Rasa urgensi ini telah menempatkan keberlanjutan tepat pada layar radar ahli kimia, ilmuwan lain, dan masyarakat professional. Sebagai contoh, ahli botani Peter H. Raven, mantan presiden Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan, berbicara tentang keberlanjutan dalam pidato 2002 sebagai presiden berjudul Science, Keberlanjutan dan Prospek Manusia. Dia menyerukan tidak kekurangan cara berpikir yang baru. “Cara-cara baru berpikir pendekatan multidimensional terhadap masalah global keberlanjutan telah lama dibutuhkan, dan itu terserah kita untuk memutuskan apakah tantangan yang sangat sulit yang kita hadapi hari ini akan menyentak kita untuk mencari dan menerimanya.” Peter H. Raven, 2002

Tidak hanya kita harus menemukan cara-cara ini, tetapi kita juga akan dinilai dari apakah kita sukses atau gagal melaksanakannya. Bill Carroll, seorang presiden Tidak hanya kita harus menemukan cara-cara ini, tetapi kita juga akan dinilai dari apakah kita sukses atau gagal melaksanakannya. Bill Carroll, seorang presiden

0.3 The Triple Bottom Line Para ilmuwan bukanlah satu-satunya. Jika bidang utama Anda adalah bisnis atau ekonomi, Anda mungkin akan menyadari dengan baik bahwa orang-orang di sektor bisnis telah menempatkan keberlanjutan dalam agenda perusahaan. Bahkan, praktek-praktek berkelanjutan sekarang menawarkan keunggulan kompetitif di pasar.

Dalam dunia bisnis, garis bawah selalu sudah termasuk menghasilkan keuntungan, terlebih keuntungan yang besar. Hari ini, bagaimanapun, bottom line mencakup lebih dari ini. Sebagai contoh, perusahaan akan dinilai sukses ketika mereka adil dan bermanfaat bagi pekerja dan masyarakat yang lebih luas. Ukuran lain kesuksesan mereka adalah seberapa baik mereka melindungi kesehatan lingkungan, termasuk kualitas udara, air dan tanah.

Ekosistem yang sehat

Ekonomi

Masyarakat

yang sehat

Gambar 0.1 Representasi Triple Bottom Line