Kontribusi Kimia Larutan terhadap Tubuh Kita dan Benda-Benda Sekitar

Pernahkah kalian mendengar kata larutan? Larutan merupakan campuran homogen. Salah satu  contoh sederhana larutan adalah air gula.

Larutan memiliki banyak manfaat dalam kehidupan kita. Beberapa manfaat larutan diantaranya mengkonsumsi air gula secukupnya dapat memberikan energi bagi tubuh kita. Manfaat lainnya, misalnya aki yang merupakan larutan elektrolit, berfungsi menghasilkan energi yang dibutuhkan kendaraan. Larutan urea merupakan larutan non elektrolit yang bermanfaat sebagai pupuk bagi tanaman. Nah masih banyak lagi nih manfaat larutan yang menunjang kehidupan manusia. Ayo kita pelajari lebih dalam lagi terkait kimia larutan.

Pada artikel kali ini, kita akan membahas tentang komponen larutan, jenis-jenis konsentrasi larutan, konsep asam-basa, konsep pH, hidrolisis, dan larutan penyangga.

a) Komponen Larutan

Dalam kimia, larutan  merupakan suatu campuran homogen dengan perbandingan komposisi yang sesuai dengan komponen penyusunnya. Larutan terdiri dari dua komponen yaitu zat terlarut dan zat pelarut. Zat terlarut (solute) adalah zat yang larut dalam pelarutnya, dimana partikel-partikel zat terlarut tersebar merata dalam medium pelarutnya. Zat pelarut (solvent) adalah zat yang melarutkan zat terlarut.

Meskipun larutan merupakan campuran homogen, komposisi dalam setiap larutan berbeda-beda. Misalnya ada dua buah larutan seperti air gula, dimana masing-masing berisi 200 mL air (pelarut) , ada yang rasanya manis dan ada yang rasanya kurang manis. Dari kedua larutan tersebut, kita hanya mengetahui rasa manis air gula dan tidak mengetahui berapa banyak gula yang terkandung di dalamnya.

Nah, untuk mengetahui jumlah relative solute dan solvent dalam larutan, digunakanlah istilah konsentrasi larutan. Yuk kita Simak tentang konsentrasi larutan.

b) Konsentrasi Larutan

Konsentrasi larutan merupakan jumlah zat terlarut dalam setiap satuan larutan atau pelarut. Konsentrasi larutan yang biasanya dipakai pada laboratorium adalah Molaritas, Molalitas, Fraksi Mol, Normalitas, Part per million )ppm), konsentrasi dalam persen.

Molaritas (M)

Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam setiap liter larutan.

Rumus Molaritas (Petturici, 1987) 

Molalitas (m)

Molalitas adalah banyaknya mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut

Rumus Molalitas (Petturici, 1987)

Fraksi mol

Rumus fraksi mol (Pettruci, 1987)

Normalitas

Normalitas adalah banyaknya ekuivalen zat terlarut per liter larutan.

Rumus Kenormalan (Pettruci, 1987)

Ppm

Ppm merupakan massa komponen larutan (gram) per 1 juta gram larutan

Pelarut air 1 ppm setara dengan 1 mg/liter

ppm (Pttruci, 1987)

Konsentrasi dalam persen

Persen berat :

Rumus persen berat (Pettruci, 1987)

Persen volume

Rumus persen volume (Pettruci, 1987)

Persen berat/volume

Rumus persen berat/volume (Pettruci, 1987)

c) Konsep Asam-Basa

Apakah kamu pernah makan lemon? Rasanya masam-masam gitu kan? Nah lemon terasa masam karena lemon memgandung senyawa asam. Senyawa asam merupakan senyawa yang mengandung ion H+ . Kandungan ion H+ inilah yang membuat lemon rasanya masam. Sebagian besar dari buah-buahan mengandung asam organic lemah, seperti asam maleat pada apel, asam sitrat pada jeruk, dan asam tartrat pada anggur. Pada buah yang berasa masam, ada juga kandungan asam askorbat yang dikenal sebagai vitamin C yang salah satunya terkandung pada buah lemon. Mengkonsumsi buah yang mengandung asam dan  vitamin C memiliki banyak manfaat lho! Salah satu manfaatnya yaitu dapat  meningkatkan daya tahan tubuh kita, membantu penyerapan zat bezi dan pembentukan hemoglobin yang baik untuk ibu hamil. Garam dapur

Selain hal diatas, ketika kamu mandi apakah kamu pernah mengalami ketidaksengajaan air sabun masuk ke mulutmu? Rasanya pahit kan? Berbeda sekali yah dengan rasa buah lemon. Nah, rasa pahit tersebut karena sabun mengandung senyawa basa. Senyawa basa mengandung ion OH- . Jadi rasa masam maupun pahit tersebut merupakan salah satu sifat dari asam dan basa. Selain rasa, apakah ada sifat lain dari asam dan basa? Pastinya tentu ada dong!.

Adapun sifat dari asam basa dapat kalian Simak pada table berikut!

Karakteristik asam basa (Gunawan, 2004))

Berikut ini beberapa teori asam basa

Teori asam basa Arrhenius

• Asam : zat yang apabila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion H+. Contohnya yaitu asam klorida (HCL), asam sulfat (H2SO4), asam karbonat (H2CO3).
• Basa : zat yang apabila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion OH-. Contohnya natrium hidroksida(NaOH), kalium hidroksida (KOH), Kalsium hidroksida (Ca(OH)2).

Teori asam basa Bronsted Lowry

• Asam : zat yang cenderung mendonorkan ion H+ pada zat lain
• Basa : zat yang cenderung menerima ion H+ dari zat lain

Contoh :

Asam-basa Brownsted Lowry (Gunawan, 2004)

Asam klorida (HCl) mendonorkan proton (H+) kepada ammonia (NH3) dan membentuk ion ammonium (NH4+) dan ion klorida (Cl-). Maka, HCl merupakan asak arena mendonorkan proton dan NH3 merupakan basa karena menerima proton dan Cl- merupakan basa konjugasi dari HClserta NH4_ sebagai asam konjugasi dari NH3

Teori asam basa lewis

• Asam : zat yang cenderung menerima pasangan electron dari basa. Contohnya SO3, BF3, AlF3
• Basa : zat yang cenderung memberi pasangan electron. Contohmya NH3, Cl-, ROH.

Contoh :

Asam basa Lewis (Gunawan, 2004)

e) Konsep pH

• pH (power of hydrogen) adalah skala yang digunakan untuk menyatakan Tingkat keasaman atau basa dari suatu larutan.

Berikut skala pH

Skala pH (Gunawan, 2004)

Pengukuran pH

Kertas lakmus

• Lakmus biru : apabila kertas lakmus biru dicelupkan ke larutan asam, maka kertas lakmus biru akan berubah warna menjadi merah. Sedangkan apabila kertas lakmus biru dicelupkan ke larutan basa ataupun larutan netral, maka warna kertas lakmus tetap berwarna biru
• Lakmus merah : apabila kertas lakmus merah dicelupkan ke larutan asam ataupun netral, maka warna kertas lakmus merah akan tetap berwarna merah. Sedangkan apabila kertas lakmus merah dicelupkan ke larutan basa, maka warna kertas lakmus merah akan berubah biru.

Indikator universal

Pengukuran pH dengan Indikator universal (Guanwan, 2004)

pH meter

• nilai pH dibawah 7 : larutan bersifat asam
• nilai pH di atas 7 : larutan basa
• nilai pH = 7 : larutan bersifat netral

indikator alami

 Indikator alami (Gunawan, 2004)

f) Hidrolisis

Proses hidrolisis garam mempunyai manfaat dalam kehidupan sehari-hari seperti ammonium nitrat yang digunakan sebagai alat kompres dingin, monosodium glutamate (MSG) sebagai penyedap rasa makanan, dan masih banyak manfaat lainnya.

Ada 3 jenis reaksi pada hidrolisis garam yaitu:

• Hidrolisis sempurna : terjadi pada senyawa asam lemah dan basa lemah

Reaksi : CH3COONH3 --> CH3COO- + NH4+

NH4+ + H2O -> NH3 + H2O+

CH3COO-  + H2O -> CH3COOH + OH-

Ka = Kb, garam bersifat netral

Ka > Kb, garam bersifat asam

Kb > Ka  garam bersifat basa

• Hidrolisis Sebagian : terjadi pasa senyawa basa kuat dan asam lemah

Reaksi : NaCH3COO --> Na+ + CH3COO-

CH3COO- + H2O --> CH3COOH + OH-

• Tidak terhidrolisis : terjadi dari asam kuat dan basa kuat

Hidrolisis garam yaitu reaksi peruraian antara kation dan anion daram dengan air pada suatu larutan.

g) Penyangga

Apakah kamu pernah makan pempek, kemudian perutmu tiba-tiba terasa perih?Hal tersebut karena di dalam kuah pempek ada cuka yang mengandung asam asetat. Hmm, bukankah asam sifatnya korosif? Di dalam tubuh kita terdapat larutan penyangga yang dapat menyelamatkan kita dari sifat korosif asam ataupun basa.

Hah? Penyangga?

Penyangga yang dimaksud bukan penyangga pintu atau Sepatu yah. Tapi larutan yang menyangga pH supaya pH tidak berubah dan tetap stabil.

Larutan penyangga disebut juga larutan buffer. Larutan ini dapat menstabilkan pH walaupun ditambahkan sedikit asam, sedikit basa maupun diencerkan.

Larutan penyangga biasanya diberikan pada tempat yang rentan mengalami perubahan pH, salah satunya air kolam renang. Air kolam renang yang baik biasanya mencampurkan larutan penyangga ke dalam air kolam, sehingga pH air kolam stabil dan tidak merusak kulit.

Contoh lainnya yaitu larutan penyangga ada di dalam darah dalam bentuk H2CO3- dan HCO3-..

• Ada 2 jenis larutan penyangga yaitu larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa.

Larutan penyangga asam tersusun dari asam lemah dan basa konjugasinya. Contohnya yaitu campuran ion bikarbonat (HCO3-) berperan sebagai asam lemah dan ion karbonat (CO32-) berperan sebagai basa konjugasinya.

Larutan penyangga basa tersusun dari basa lemah dan asam konjugasinya. Contohnya yaitu campuran ammonia (NH3) berperan sebagai basa lemah dan ammonium (NH4+) berperan sebagai asam konjugasinya.

• Cara kerja larutan penyangga

Kita ambil contoh larutan penyangga HCO3- dan CO32- pada lambung kita. Ketika kita makan makanan asam, secara kimiawi maka ion-ion H+ masuk ke dalam tubuh, sehingga pH darah dalam tubuh kita menjadi turun (asam). Larutan penyangga di dalam lambung kita mampu mengikat H+ tersebut, shingga pH darah kita menjadi stabil. Persamaan reaksi yang terjadi yaitu

H+ + CO32- HCO3-

Refferences

Baroroh, Umi L. U. 2004. Diktat Kimia Dasar I. Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru.

Brady, J. E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Binarupa Aksara: Jakarta.

Gunawan, Adi dan Roeswati. 2004. Tangkas Kimia. Kartika. Surabaya.

Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia: Jakarta.

Petturicci, H.petrcci.1987. Kimia Dasar. Erlangga: Jakarta.

Keenan.1980. Ilmu Kimia Untuk Universitas. Erlangga : Jakarta.