BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Ilmu kimia sering disebut sebagai
sentral ilmu pengetahuan atau pusatnya ilmu pengetahuan karena kimia digunakan,
diterapkan, dan dibutuhkan untuk mendukung ilmu pengetahuan yang lain. Sebab
banyak bidang-bidang ilmu yang lain terikat dengan ilmu kimia, seperti bidang
kedokteran, biologi, fisika, lingkungan, forensik, astronomi, farmasi, ilmu
bahan, komputer, dan sebagainya. Berbagai bidang di atas juga tidak lepas dari
peran matematika.
Sehingga dapat diartikan bahwa matematika
merupakan dasar dari ilmu kimia.
Berbicara mengenai kimia tentunya
tidak akan terlepas dari aspek-aspek yang ada dalam kehidupan sehari-hari,
mulai dari bernafas, makan, merasakan udara, ataupun menulis dengan tinta. Semua
melibatkan kata kimia, karena pada hakekatnya kimia berarti bumi (berasal dari
bahasa mesir “keme”), yaitu ilmu yang mempelajari tentang komposisi, struktur,
dan sifat materi, serta segala perubahan yang menyertai terjadinya reaksi
kimia. Jangkauan kimia tidak hanya mempelajari materi non hayati tapi juga
materi hayati serta proses kimia yang terjadi dalam makhluk hidup itu sendiri
baik yang ada di bumi dan luar angkasa. Sedangkan ketika berbicara tentang
matematika yang terbayang adalah
bahwa matematika itu sulit. Sebab yang terpikir adalah
teori-teori dan rumus-rumus yang banyak dan merepotkan.. Padahal, justru
disitulah letak daya tarik matematika, mampu mengasah kesabaran dan ketajaman
logika seseorang.
Matematika selalu dilibatkan dan
dibutuhkan oleh seluruh bidang keilmuan dan segala aspek kehidupan, termasuk
kimia. Hubungan antara kimia dengan matematika seolah hubungan ibu dan anak.
Dimana sang anak selalu bersandar pada ibunya untuk memecahkan segala kerumitan
hidupnya. Demikian pula dengan kimia yang selalu bersandar pada ilmu matematika
untuk memecahkan masalah perhitungan yang muncul padanya. .
Matematika selalu dibutuhkan oleh
ilmu kimia untuk menyelesaikan permasalahannya. Ilmu kimia tanpa matematika justru
akan lumpuh diam ditempat tanpa ada perkembangan. Jadi, kimia tanpa matematika,
bagai sebuah tubuh yang bertangan dan berkaki tapi tidak mampu digerakkan
karena syarafnya (yaitu matematika) tidak berfungsi.
Hal tersebutlah yang melatarbelakangi
penulis untuk mengkaji makalah mengenai penerapan matematika dalam ilmu kimia, khususnya
penggunaan logaritma dalam menentukan derajat keasaman.
B. Rumusan Masalah
1. Apakah
yang dimaksud dengan derajat keasaman?
2. Bagaimana
penerapan logaritma dalam menentukan
derajat keasaman ?
3. Apa
manfaat menghitung derajat
keasaman dalam kehidupan sehari-hari ?
C. Tujuan Penulisan
1. Untuk
mengetahui derajat keasaman.
2. Untuk
mengetahui penerapan logaritma dalam menentukan derajat keasaman.
3. Untuk
mengetahui manfaat menghitung derajat
keasaman dalam kehidupan sehari-hari.
D. Manfaat penulisan
1. Mengetahui derajat keasaman.
2.
Mengetahui penerapan
logaritma dalam menentukan derajat keasaman.
3. Mengetahui
manfaat menghitung derajat
keasaman dalam kehidupan sehari-hari.
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Derajat
Keasaman
Derajat keasaman “Power Hydrogene”, artinya “Tenaga hidrogen” yang menuju eksponensil. Derajat keasaman dinyatakan dalam
symbol pH. Dalam larutan netral atau air murni, pH = pOH = 7,0. Jika pH lebih kecil dari 7,
artinya larutan bersifat asam dalam air. Jika pH lebih besar dari 7, berarti
larutan bersifat basa. Kegunaan dari pH adalah untuk mempermudah menyatakan konsentrasi ion hidrogen dari larutan asam, basa, dan
netral yang encer.
Sorensen (1868-1839) mengusulkan konsep pH agar memudahkan
para kimiawan dalam mengukur dan mengikuti perubahan konsentrasi ion dalam
suatu larutan.
pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau
kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan
"keasaman" di sini adalah konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam pelarut air.
Nilai
pH berkisar dari 0 hingga 14. Suatu larutan dikatakan netral apabila memiliki nilai pH=7. Nilai pH>7 menunjukkan
larutan memiliki sifat basa, sedangkan nilai pH<7 menunjukan keasaman. Makin kecil harga pH, maka makin asam larutan itu. Suatu pH sebesar 4,4
menyatakan larutan yang lebih asam daripada pH sebesar 4,5. Sebaliknya, harga
pH yang tinggi, berarti larutan yang lebih basa. Suatu pH sebesar 10,7
menyatakan larutan lebih bersifat basa daripada suatu pH 10,6. Nilai pH=7 dikatakan netral karena pada air
murni ion H+ terlarut dan ion OH- terlarut (sebagai tanda kebasaan)
berada pada jumlah yang sama, yaitu 10-7 pada kesetimbangan.
Penambahan
senyawa ion H+ terlarut dari suatu asam akan mendesak kesetimbangan ke
kiri (ion OH- akan diikat oleh H+ membentuk air). Akibatnya terjadi
kelebihan ion hidrogen dan meningkatkan konsentrasinya.
Walaupun
tidak begitu tepat, indikator asam basa sering digunakan untuk mengukur pH,
sebab indikator tersebut biasanya berubah warna dalam rentang pH tertentu.
Perubahan warna suatu indikator melibatkan stabilisasi kesetimbangan antara
bentuk asam dan bentuk basa yang memiliki warna berbeda. Umumnya indikator sederhana yang
digunakan adalah kertas lakmus yang berubah menjadi merah bila keasamannya tinggi
dan biru bila keasamannya rendah.
Lakmus adalah suatu kertas dari bahan kimia yang akan berubah
warna jika dicelupkan kedalam larutan asam/basa. Warna yang dihasilkan sangat
dipengaruhi oleh kadar pH dalam larutan yang ada.
Gambar
Indikator Asam Basa
Selain
menggunakan kertas lakmus, indikator asam basa dapat diukur dengan pH meter
yang bekerja berdasarkan prinsip elektrolit / kondukivitas suatu larutan.
Nilai
pH suatu larutan dapat diukur secara akurat dengan pH meter.
Gambar
pH meter
Gambar
Skala pH
B.
Penerapan Logaritma dalam Menentukan Derajat Keasaman
Logaritma
adalah operasi matematika
yang merupakan kebalikan dari eksponen atau pemangkatan.
Pengertian logaritma timbul sebagai kebalikan (invers) dari eksponen. Dalam hal ini yang dicari adalah eksponen.
Jika bilangan pokoknya (bilangan positif, tetapi ≠ 1) dan bilangan yang diambil
logaritmanya (bilangan positif) diketahui, maka pekerjaan ini disebut mencari
kembali atau anti logaritmanya.
Logaritma maupun anti
logaritma sering digunakan untuk menyelesaikan perhitungan kimia, pembahasan derajat
keasaman melibatkan bilangan-bilangan yang sangat kecil, misalnya konsentrasi
ion H+ dalam air murni pada suhu kamar 25º C adalah 1 x 10-7 mol.
L-1. Akan sedikit merepotkan untuk menyatakan
konsentrasi ion hidrogen maupun ion hidroksida dalam suatu bilangan kali 10
berpangkat suatu bilangan negatif seperti di atas. Untuk menghindari
penggunaan bilangan-bilangan yang sangat kecil itu, maka seorang kimiawan
bernama Sorensen (1868-1939) mengajukan konsep pH. Menurut Sorensen pH merupakan fungsi logaritma negatif dari
konsentrasi ion dalam suatu larutan dan dirumuskan sebagai berikut :
Huruf “p” ini berasal dari kata potenz (berasal dari bahasa Jerman yang
artinya “pangkat”), puissance (berasal
dari bahasa Perancis yang berarti “pangkat”), power (berasal dari bahasa Inggris yang juga berarti “pangkat”). Jens
Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000 yang berargumen bahwa
p adalah sebuah tetapan yang berarti “logaritma
negatif”. Sedangkan “H” adalah lambang kimia untuk
unsur Hidrogen. pH
didefinisikan sedemikian rupa sehingga mengubah pangkat negatif (dari) sepuluh
menjadi suatu bilangan positif yang kecil. pH suatu larutan didefinisikan
sebagai:
pH = -log [ H+ ] = log 
atau [ H+ ] = 10-pH
atau [ H+ ] = 10-pH
Jika [ H+ ] = 1 x 10-n , maka pH = n
Jika [ H+] = x x 10-n, maka pH = n –
log x
Sebaliknya, jika pH = n, maka [ H+ ] = 1 x 10-n
Sebagai suatu contoh
perhitungan pH sederhana, perhatikan air murni atau larutan natrium klorida,
yang keduanya bersifat netral. Dalam masing-masing larutan konsentrasi ion H+
adalah 1,0 X 10-7 M. pH-nya adalah
pH = - log [ H+]
= - log (1,0 X 10-7)
= - log 1,0 – log 10-7
= - log 1,0 – (-7) = 7 – log 1,0 = 7 –
0,00 = 7,00
C.
Manfaat Menghitung Derajat Keasaman
Derajat keasaman digunakan untuk mempermudah
menyatakan konsentrasi ion hidrogen dari larutan asam, basa, dan netral yang
encer. Menghitung atau
menentukan derajat keasaman sangat diperlukan dalam beberapa kasus. Sebagai contoh, terlalu banyak kopi atau makanan dan minuman lain
kadang-kadang menyebabkan distress lambung karena ketidakseimbangan asam dalam
perut, Kandungan asam berlebih
pada lambung akan
menyebabkan sakit mag.
Konsumsi asam berlebih juga akan menyebabkan diare. Hal ini menunjukkan akan pentingnya menghitung derajat keasaman suatu zat
agar tidak berbahaya bagi tubuh.
Keasaman tubuh adalah derajat
keasaman (pH) dalam darah dan jaringan. pH tubuh menentukan apakah suatu proses
metabolisme bisa berjalan atau tidak. Derajat keasaman ideal untuk darah dan
jaringan tubuh manusia (kecuali lambung) adalah 7,4 - 7,6. Sangat penting untuk
menjaga derajat keasaman dalam tubuh kita supaya proses metabolisme berjalan
dengan baik.
Selain
bermanfaat bagi tubuh, menghitung derajat keasaman juga berguna bagi
lingkungan. Sebagai contoh, kandungan
asam dalam tanah yang berlebih akan membuat tanah menjadi
masam dan tidak subur lagi. Hanya tanaman tertentu yang bisa
tumbuh, sehingga tanah jadi tidak produktif. Hal ini membuktikan akan pentingnya menghitung derajat
keasaman dalam tanah dan menjaga kandungan asam dalam tanah agar tetap stabil,
sehingga tanah tersebut tetap produktif.
Asam sendiri memiliki berbagai kegunaan. Asam sering digunakan untuk
menghilangkan karat dari logam dalam proses yang disebut
"pengawetasaman" (pickling). Asam dapat digunakan sebagai elektrolit
di dalam baterai sel basah (accumulator), seperti asam sulfat yang digunakan di
dalam baterai mobil. Pada tubuh manusia dan berbagai hewan, asam klorida
merupakan bagian dari asam lambung yang disekresikan di dalam lambung untuk
membantu memecah protein dan polisakarida maupun mengubah proenzim pepsinogen
yang inaktif menjadi enzim pepsin. Asam juga digunakan sebagai katalis;
misalnya, asam sulfat sangat banyak digunakan dalam proses alkilasi pada
pembuatan bensin.
Banyak buah-buahan yang mengandung senyawa asam. Misalnya jeruk nipis yang
mengandung asam sitrat. Jeruk nipis dapat dimanfaatkan untuk bumbu masakan,
pembersih pakaian atau pemberi aroma. Selain itu, buah asam (terutama asam
jawa) sering dimanfaatkan sebagai bumbu dan sebagai tanaman obat.
Kebanyakan protein yang dikonsumsi tubuh merupakan senyawa asam, seperti asam
linoleat, asam amino, dan asam nukleat. Vitamin C juga merupakan asam.
BAB
III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
·
Derajat keasaman “Pouvoir Hydrogene”, artinya “tenaga hydrogen” yang menuju eksponensil. Kegunaan
dari pH adalah untuk mempermudah menyatakan
konsentrasi ion hidrogen dari larutan asam, basa, dan netral yang encer. pH atau derajat keasaman digunakan
untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu
larutan. Yang dimaksudkan "keasaman" di sini adalah konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam pelarut air.
·
Logaritma adalah operasi matematika
yang merupakan kebalikan dari eksponen atau pemangkatan. Logaritma maupun anti
logaritma sering digunakan untuk menyelesaiakan perhitungan kimia, pembahasan derajat
keasaman melibatkan bilangan-bilangan yang sangat kecil. Untuk menghindari
penggunaan bilangan-bilangan yang sangat kecil itu, maka seorang kimiawan
bernama Sorensen (1868-1939) mengajukan konsep pH. Secara matematika,
diungkapkan dengan persamaan:
pH = - log [H+]
B.
Saran
Adapun saran
kami buat para pembaca adalah menjadikan makalah ini sebagai sumber ilmu, baik
dalam perkuliahan maupun dalam kehidupan sehari-hari. Dengan mengetahui cara
menghitung derajat keasaman suatu larutan, maka para pembaca dapat mengetahui
jenis makanan yang mengandung derajat keasaman sesuai kebutuhan tubuh, sehingga
jika dikonsumsi tidak akan menyebabkan penyakit.
DAFTAR PUSTAKA
Darminto,
dkk. 2008. Hand Out Kimia Matematika.
Universitas Negeri Makassar : Makassar.
Petruci,
Ralph H. 2006. Kimia Dasar Prinsip dan
Terapan Modern. Erlangga : Bogor.
Prabawa, Hadi,
dkk. 2006. Ilmu Kimia SMU. Erlangga : Jakarta.
S, Syukri. 2006. Kimia Dasar 2. Penerbit itb : Bandung.
Zulfikar
. 2010. Derajat Keasaman dan Kebebasan.
www.chem-is-try.org.
Diakses pada tanggal 13 Mei 2011.
Anonim, 2010, Penentuan
pH Larutan dan Perubahan pH pada Titrasi Asam Basa, http://chemanee90edu.wordpress.com/2010/09/26/
penentuan-ph-larutan-dan-perubahan-ph-pada-titrasi-asam-basa/, 2011.
Anonim, 2011, Keseimbangan
Asam dan Basa, http://barkah-repeks.blogspot.com/2011/01/keseimbangan-asam-dan-basa.html, 2011.
Anonim,
2009, Pengertian Asam Basa dan Garam, http://klikbelajar.com/pelajaransekolah/pelajarankimia/pengertian-asam-basa-dan-garam. 2011.
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapus