Kimia Dasar 1

PENDAHULUAN

Pengantar

Kimia merupakan ilmu bahan kimia. Bahan kimia bukan merupakan benda abstrak melainkan mencakup benda-benda yang ada di sekitar kita, termasuk jasad kita sendiri. Jadi pada dasarnya bahan kimia meliputi benda atau zat yang dapat diraba, diamati, maupun dirasakan aromanya. Oleh karenanya bahan kimia merupakan benda atau zat yang seyogyanya memiliki wujud mulai dari padat, semi padat, cair, sampai gas. Dengan demikian, maka bahan kimia memenuhi seluruh alam ini, kecuali dalam ruang kosong yang hampa akan udara.

Selain terdapat secara alamiah seperti batuan, pasir, besi, emas, tembaga, garam, dan lain-lain, bahan kimia juga banyak dihasilkan oleh makhluk hidup, hewan dan tumbuhan. Karena itulah bahan kimia bukanlah bahan yang menakutkan, melainkan bahan yang memenuhi dan menopang kehidupan manusia yakni untuk kebutuhan papan, sandang, dan pangan.

Selain pengetahuan akan kemanfaatan berbagai bahan kimia bagi kelangsungan hidup manusia, maka sejalan dengan kemajuan ilmu pengetahuan (sains) telah banyak pula ditemukan bahan yang penting dan berguna secara ekonomis dengan cara dihasilkan secara sintetik dari bahan baku. Maka dapatlah kita bayangkan sekiranya bahan-bahan kimia tersebut tidak memiliki manfaat dalam menopang peradaban kehidupan manusia.

Selain sederetan kemanfaatan yang diperoleh melalui ilmu kimia, namun kehadiran bahan kimia juga memiliki pengaruh negatif yang cenderung menimbulkan masalah bagi kelangsungan hidup manusia. Tidak jarang terjadi pembuangan limbah berbahaya yang bukan pada tempatnya, penggunaan pengawet makanan, yang berpotensi mengganggu kesehatan manusia.

Pada permulaan tahun 1950-an di negara bagian Kalifornia, AS, telah terganggu oleh asap kabut yang menyelubungi kota Los Angeles yang merusak tanaman dan mengganggu kesehatan. Keadaan demikian disebabkan oleh gas limbah kendaraan dan pabrik yang mengalami fotooksidasi yang terdiri atas ozon, PAN (peroksiasetil nitrat), nitrogenoksida, dan berbagai zat berbahaya lainnya. Atas kejadian ini, Rachel Carson (1962) menulis buku yang berjudul The Silent Spring. Buku ini banyak mengangkat fenomena kematian yang melanda.

Pada sekitar akhir tahun 1953, penyakit minamata melanda Jepang. Penyakit tersebut meruakan malapetaka yang mengerikan yang menimpa penduduk nelayan di sekitar Teluk Minamata, baratdaya Pulau Kyushu. Penyakit minamata merupakan wabah neurologis yang tidak menular, yang secara progresif penderitanya mengalami melemahnya otot, gangguan fungsi otak, sampai kelumpuhan dan hilangnya penglihatan yang dalam banyak kasus berakhir dengan koma berkepanjangan hingga kematian.  Dengan memanfaatkan sains, tahun 1959 atau sekitar 6 tahun kemudian barulah diketahui bahwa penyakit  minamata disebabkan mengkonsumsi ikan yang tercemar metilmerquri, yakni limbah yang mengandung Hg sebagai bahan sisa yang terbuang dari pabrik kimia milik Chisso Co yang memproduksi plastic (PVC). Metilmerqury ini terbentuk atas asetaldehide dan air raksa anorganik yang digunakan sebagai katalisator dalam produksi plastic.

Penyakit minamata menjangkit keduakalinya pada tahun 1964-1965 di sekitar Niigata yang terletak di Pantai Laut Jepang, Tokyo. Kejadian ini dipicu oleh pencemaran air laut dan Sungai Agano oleh limbah pabrik alat listrik Showa. Ledakan selanjutnya pada tahun 1973 di daerah Goshonoura di Pulau Amakusa yang berhadapan dengan Minamata.

Kasus lain yakni keracunan yang terjadi di Irak akibat mengkonsumsi benih gandum yang diperlakukan dengan fungisida air raksa etilmerquri p-toluen sulfonanilida yang dikirim dari Meksiko. Akibat kasus keracunan tersebut, pemerintah Irak mengumumkan kepada masyarakatnya untuk ditindak tegas bahkan dihukum mati bagi yang kedapatan menyimpan benih gandum tersebut. Ketakutan atas ancaman demikian, maka benih gandum kemudian dibuang ke sungai dan danau. Imbas dari rasa takut itupun menyebabkan semakin meluasnya kasus keracunan terhadap masyarakat yang memanfaatan air sungai yang telah bercampur dengan fungisida air raksa.

Sederetan fenomena-fenomena yang menimbulkan masalah demikian itulah yang memacu penelaahan kimia dan teknologi dewasa ini mengembangkan metode dan mekanisme penanganan bahaya limbah atau bahan kimia yang bersifat toksik. 

Arti Penting Sains Kimia

Bertolak dari berbagai pengalaman sebagaimana menimpa para penduduk dunia, di samping begitu banyak manfaat hal ikhwal kimia bagi kelanjutan hidup manusia, maka mempelajari bahan kimia sangatlah penting.

Telaah kimia yang berkembang demi pengelolaan bahan kimia adalah telaah reaksi kimia, yakni interaksi antar bahan kimia membentuk bahan kimia baru. Contoh misalnya, garam dapur merupakan bahan kimia baru yang tercipta akibat interaksi  dan penggabungan natrium dengan klor.

Garam merupakan bahan yang senantiasa memberikan kenikmatan selera makan, di samping merupakan bahan yang harus dimiliki oleh tubuh kita agar dapat berfungsi secara baik.

Natrium (Na) merupakan logam lunak yang sifatnya korosif terhadap kulit. Natrium akan segera bereaksi sangat cepat dengan oksigen (O­­₂) dan lengas di udara sehingga pada bagian luar yang bersentuhan langsung dengan udara akan membentuk kerak. Namun bila bersentuhan dengan air akan bereaksi cepat membentuk natrium hidroksida (lindi) yang luar biasa korosif terhadap kulit.

Klor (Cl) merupakan gas hijau kuning pucat yang juga sangat korosif terhadap jaringan hewan dan manusia. Jika bahan ini terhirup oleh kita akan menyebabkan kerusakan paru-paru hingga kematian.

Bila natrium bersentuhan dengan klor maka akan bereaksi membentuk bahan baru natrium klorida (garam dapur).

Sains Kimia

Sains kimia atau ilmu tentang bahan kimia dicapai dengan menggunakan metode perolehan yang sama sebagaimana digunakan dalam ilmu-ilmu alam lainnya. Metode hampiran tersebut dikenal dengan nama metode ilmiah. Metode ilmiah hanyalah serangkaian tahap-tahap yang terstruktur untuk menghampiri masalah secara logis.

Dalam memecahkan problem dalam sains, metode ilmiah mula-mula akan dilakukan observasi sehingga diperoleh informasi-informasi (data). Baik observasi maupun data terdiri atas dua, yakni observasi kualitatif (untuk memperoleh data kualitatif); dan observasi kuantitatif (untuk memperoleh data kuantitatif).

Observasi kualitatif merupakan observasi yang dilakukan untuk memperoleh informasi-informasi berupa pernyataan kualitas suatu peristiwa atau fakta suatu objek. Sebaliknya, observasi kuantitatif berkaitan dengan pernyataan kuantitas dari suatu peristiwa yang sering bermanfaat untuk memperoleh gambaran umum atau ringkasan dari suatu fakta/data.

Jikalau dikaitkan dengan peristiwa interaksi bahan kimia, bila kita menggunakan observasi kualitatif, maka kita hanya memperoleh fakta bahwa garam dapur, suatu butiran putih yang berasa asin (natrium klorida) dihasilkan dari penggabungan antara natrium dan klor. Dalam hal lain, jika kita membutuhkan data tentang bobot atau nilai numeric tertentu suatu natrium klorida sebagai hasil penggabungan masing-masing bobot tertentu suatu natrium dengan klor, maka observasi kuantitatif mutlak kita gunakan.

Dengan menggunakan observasi kuantitatif sebagaimana dalam peristiwa penggabungan natrium dengan klor maka akan diketahui suatu penetapan bahwa sejumlah bobot tertentu natrium akan habis bergabung atau bereaksi dengan sejumlah bobot tertentu klor untuk menghasilkan sejumlah bobot natrium klorida. Dalam hal demikian, maka sains telah meringkas fakta tersebut di atas. Ringkasan fakta dari suatu peristiwa yang telah dilakukan berulang demikianlah yang lazim disebut hukum (hukum alam).

Walaupun hukum telah banyak membantu memberikan manfaat dalam sains, akan tetapi para ilmuwan tetap memiliki keraguan sehingga memunculkan rasa tidak puas atas pernyataan sederhana (hukum) yang telah diperoleh. Oleh karena demikian, maka kegiatan dalam metode ilmiah mengusulkan bahwa hukum sebagai suatu pernyataan sederhana atau ringkasan kejadian-kejadian tersebut akan dianggap sebagai pernyataan sementara (hipotesis) dan perlu dibuktikan. Setelah dilakukan pembuktian, maka akan diperoleh penjelasan teruji dari fenomena yang sebelumnya diringkas dalam suatu pernyataan sederhana itu. Penjelasan teruji inilah yang lazim disebut teori. Demikianlah sederetan teori memperkaya khasanah ilmu dan pengetahuan.

Satuan Internasional