Ilmuan harus jujur

http://facebook.com/indonesiapustaka

http://facebook.com/indonesiapustaka

http://facebook.com/indonesiapustaka

ILMUWAN HARUS JUJUR Anekdot-anekdot Dunia Kimia Penulis : Drs. Hiskia Achmad Editor : Dra. Lubna Baradja, M.Si., Hermawan Aksan Pembaca pruf : Irwan Kurniawan Desain isi : Wina A Ramdini Desain cover : Alfarisi Salman Sumber gambar cover : www.chismesmundo.com Hak cipta dilindungi undang-undang All rights reserved Cetakan II (Edisi Revisi), Oktober 2016 Cetakan I, Februari 2015 Diterbitkan oleh: PENERBIT NUANSA CENDEKIA Komplek Sukup Baru No. 23 Ujungberung - Bandung 40619 Telp: 022-7801410, Fax: 022-7801410 [email protected] www.nuansa.co http://facebook.com/indonesiapustaka Anggota IKAPI ISBN: 978-602-350-239-4 (pdf) ISBN : 978-602-350-056-7

http://facebook.com/indonesiapustaka Kata Pengantar Mahasiswa mengenal saya sebagai “tukang dongeng”. Kadang- kadang bernada negatif, seolah-olah pada waktu kuliah saya hanya mendongeng. Jika bertemu dengan saya, ada mantan mahasiswa yang mengatakan, “Pak, saya masih ingat dongeng Bapak tentang tukang sampah.” Namun saya tidak menanyakan apakah ia masih mengingat pesan dalam dongeng tersebut. Pada umumnya, ketika mengikuti kuliah, mahasiswa tidak ingin mendengar penjelasan-penjelasan. Mereka ingin diberi definisi-definisi yang mudah dicatat, rumus-rumus, dan contoh soal, yang mungkin akan ditanyakan pada waktu ujian. Dalam perkuliahan (atau ceramah), saya selalu memberikan ilustrasi tentang suatu konsep dengan bercerita atau mendongeng agar mahasiswa mudah memahami (understanding). Cerita juga merupakan cara yang dapat membantu mengingat-ingat suatu mata pelajaran (remembering). Dengan memahami dan mengingat-ingat ilmu kimia, kita akan menyenangi ilmu kimia. Pengarang buku Kimia Dasar yang sangat terkenal, Raymond Chang, mengatakan ungkapan understanding, remembering, dan enjoying Chemistry. Cerita-cerita dan dongeng itu bukan ciptaan saya, melainkan diramu dari berbagai sumber buku dan pengalaman mengikuti seminar di luar negeri. Prof. Dr. Ir. Andi Hakim Nasution, seorang tokoh pendidikan matematika di Indonesia, mengatakan bahwa mendongeng sangat diperlukan oleh anak-anak 5

karena dapat membina penalaran dan karakter. Pada suatu ceramah, Prof. Dr. Tjia May Ong dari Departemen Fisika ITB mengatakan bahwa menanamkan konsep dapat dilakukan dengan mendongeng. Kata-kata kedua tokoh ini meyakinkan saya bahwa saya berada di jalan yang benar sebagai tukang cerita dan tukang dongeng. Tanggapan positif untuk http://profile.hki.me/hiskia/ saya peroleh dari Dr. Retno Dwi Suyanti, M.S. dari Unimed Medan tentang “Kisah Kebakaran Lab. Kimia ITB tahun 1974” dan dari Dr. Bambang Cahyono dari Semarang tentang “Pispot”. Keduanya menangkap pesan-pesan cerita saya. Terima kasih saya sampaikan kepada Dr. Retno Dwi S. dan Dr. Bambang Cahyono. Anda telah mendorong saya untuk mengingat-ingat kembali judul- judul cerita saya, dan pada akhir Mei saya dapat mengumpulkan empat puluhan cerita saya sehingga buku ini dapat lahir. Ada tiga unsur penting dalam pembelajaran sains, yaitu sikap, proses, dan produk. Pada umumnya kita hanya memberitahukan produk, bukan proses, bagaimana menemukan suatu hukum, hanya mengatakan atau memberitahukan bunyi hukum. Karena itu, isi buku cerita ini dimulai dengan dongeng “Anak Hilang”, tentang bagaimana menemukan keteraturan dalam kegiatan sains. Keteraturan yang ada kaitan dengan hasil eksperimen disebut hukum. Judul cerita kedua adalah “Tukang Sampah”, untuk mengilustrasikan pertanyaan ini: apakah kita percaya bahwa atom itu ada? Bayangkan atom yang besarnya 10-8 cm, dan inti atom sebesar 10-13 cm, sudah mulai diajarkan di SMA kelas I. Terima kasih khususnya kepada Saudara Winarso, yang mengetik naskah, dan Henry A. Sobari, yang membantu mencari gambar-gambar tokoh ilmuwan dari internet, serta Saudara Suwandi, Syah Alimudin, dan Saheron Fajar, yang membantu dalam fotokopi naskah ini. Tak ketinggalan juga terima kasih saya kepada beberapa dosen Prodi Kimia FMIPA ITB, yang mengingatkan saya tentang beberapa cerita, dan Dra. Lubna Baradja, M.S., yang membaca dan mengedit naskah ini. Akhirnya, saya mengharapkan saran-saran demi perbaikan buku ini.k Penulis http://facebook.com/indonesiapustaka Hiskia Achmad 6 Hiskia Achmad

Daftar Isi http://facebook.com/indonesiapustaka Kata Pengantar — 5 1 Anak Hilang — 11 2 Tukang Sampah — 14 3 Asal Mula Istilah Atom — 17 4 Pispot — 19 5 Kambing yang Cerdas — 21 6 Burung Bangau Yang Baik Hati — 24 7 Tetapan Avogadro — 26 8 Berapa Harga Diri Anda — 28 9 Dokter Sartika — 30 10 Hujan Buatan — 33 11 Gedung Kimia Terbakar (Reaksi Nyala Raksasa) 11 — 36 12 Delta G Negatif — 38 13 Castner dan Sel Merkuri — 41 14 Jimmy Tontlewicz — 43 7

http://facebook.com/indonesiapustaka 15 Interval Inkubasi — 45 16 Mesin Fotokopi — 47 17 Permanent Wave — 49 18 Kecelakaan pada Waktu Melakukan Eksperimen — 52 19 Kegagalan Eksperimen — 56 20 Hari Ulang Tahun Kimia — 59 21 Penemuan Keradioaktifan — 61 22 Masalah Nitrogen — 63 23 Perang Kimia — 65 24 Ledakan Balon Hidrogen — 67 25 Umat Manusia dan Logam — 69 26 Aluminium — 72 27 London International Youth Science Forum (Liysf) dan Gas Mulia — 76 28 10 Zat Kimia Peringkat Tertinggi Produk Industri Amerika — 80 29 Nilon (Nylon) — 85 30 Garam, Nacl — 87 31 International Conference on Chemical Education — 89 32 Ilmuwan Harus Jujur — 92 33 Linus Pauling dan Vitamin C — 94 34 Kondom — 97 35 Microwave Oven — 99 36 Model Atom Rutherford — 101 37 Niels Bohr Seorang Pahlawan Kuantum — 105 38 Penjelajahan Bohr tentang Sistem Periodik — 108 39 Henry Gwyn Jeffreys Moseley — 110 40 Michael Faraday — 112 41 Madam Marie Curie — 115 42 Istri Para Ilmuwan Terkenal — 199 43 Ibunda Ilmuwan Terkenal — 124 8 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 44 Nenek Mina (1) — 127 45 Nenek Mina (2) (Mencuci Rambut) — 130 46 Nenek Mina (3) (Ibu Dapur) — 132 47 Fosfor (1) — 134 48 Fosfor (2) — 136 49 Karier dalam Ilmu Kimia — 139 Daftar Pustaka — 143 Sumber Gambar — 145 Indeks — 149 Tentang Penulis — 157 Daftar Isi 9

http://facebook.com/indonesiapustaka

1 Anak Hilang Pada awal kuliah Kimia Dasar, saya selalu memperkenalkan ilmu kimia sebagai salah satu cabang sains. Ilmu kimia adalah sains yang berdasarkan eksperimen. Para ilmuwan selalu mengadakan kegiatan sains, yang pokok- pokoknya sebagai berikut: 1. Mengumpulkan informasi dari pengamatan 2. Mengorganisasi hasil pengamatan untuk mencari keteraturan 3. Mencari jawaban, mengapa ter- dapat keteraturan 4. Mengomunikasikan penemuan kepada orang lain. Untuk mengetahui bagaimana seorang ilmuwan menemukan suatu keteraturan, marilah ikuti cerita yang disadur dari buku Chems Study dengan judul asli “A Lost Child Keeping Warm” sebagai dongeng “Anak Hilang”. Pada suatu hari, seorang anak kecil tersesat di sebuah tempat yang amat lengang. Karena cuaca sangat dingin, ia memutuskan membuat api unggun agar dapat berdiang seperti di rumahnya ketika musim dingin. 11 http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.praveenkumarnitjsr.blogspot.com

Agar tidak kedinginan, ia mencari bahan bakar untuk membuat api unggun supaya dapat menghangatkan tubuhnya. Diambilnya benda apa saja yang dijumpainya. Diamatinya bahwa benda-benda yang dikumpulkannya ada yang dapat terbakar, ada yang tidak dapat terbakar. Agar nanti benda yang dikumpulkannya hanya benda yang dapat terbakar, dalam pikirannya ia mengelompokkan benda yang dapat terbakar dan benda yang tidak dapat terbakar. Ia mengorganisasi informasi hasil pengamatannya menurut daftar di bawah ini: Benda yang dapat terbakar Benda yang idak dapat terbakar Tiang bendera dari bambu Batu Kaki kursi Ubin Pensil Batu marmer Gagang pisau Dahan kayu http://facebook.com/indonesiapustaka Penyusunan informasi ini dilakukan demi kehangatan tubuhnya. Esok harinya ia akan mencari benda-benda untuk api unggunnya. Tapi setelah dahan dan ranting kayu serta gagang pisau sukar didapat, si anak hilang berusaha mencari keteraturan lain yang dapat membantu mencari benda-benda yang dapat terbakar. Mengingat kembali tumpukan benda yang dapat terbakar dan benda yang tidak dapat terbakar, ia melihat ada suatu keteraturan. Ia menyarankan suatu generalisasi yang mungkin: benda-benda yang bulat panjang (berbentuk silinder) dapat terbakar. Keesokan harinya ia mencari benda-benda yang kiranya dapat terbakar, yaitu yang berbentuk silinder. Ia gembira menemukan beberapa dahan kayu, kaleng bola tenis, tongkat, dan pemukul bola kasti. Ia tidak mengambil benda- benda seperti radiator mobil, rantai besi, dan selembar daun kayu yang lebar karena benda-benda ini tidak berbentuk silinder. Karena ramalannya berhasil, anak itu yakin akan kesimpulannya. Pada hari berikutnya ia sengaja meninggalkan daftarnya. Kali ini ia kembali dengan beban yang berat, berupa tiga potong pipa, dua botol bir bekas, dan sebuah sumbu mobil bekas, tanpa memedulikan kotak kardus berisi koran bekas. Ketika ia membuat api unggun, diamatinya ada benda-benda berbentuk silinder yang tidak dapat terbakar. 12 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka Sepanjang malam ia merenung dan akhirnya menyimpulkan: (1) Bentuk silinder suatu benda yang dapat terbakar tidak ada sangkut pautnya dengan terbakarnya benda tersebut. (2) Walaupun aturan “bentuk silinder” tidak berlaku, dahan-dahan, pensil, dan kaki kursi tetap dapat terbakar. Akan tetapi, ketika berpikir lebih lanjut, ia melihat suatu keteraturan baru. Barangkali: “Benda-benda kayu dapat terbakar” Dengan demikian, anak itu pergi mengambil daun pintu lebar yang sebelumnya tidak dipedulikannya karena tidak berbentuk silinder. Tentu saja ia tidak akan mengambil rantai besi, radiator mobil, atau kotak berisi kertas koran. Dongeng ini menggambarkan bagaimana kegiatan sains mengadakan dan mengorganisasi data, mencari keteraturan. Keteraturan yang berkaitan dengan hasil eksperimen disebut hukum. Kita yakin pada suatu saat bahwa “benda berbentuk silinder dapat terbakar”. Kemudian kita sampai pada pengetahuan bahwa benda-benda kayu dapat terbakar. Si anak adalah seorang ilmuwan yang pada suatu saat akan sampai pada suatu percobaan dengan kertas koran. Dalam kegiatan sains, kita tidak berhenti sampai mencari keteraturan atau menemukan hukum, tetapi ada tahap yang disebut rasa ingin tahu mengenai apa sebabnya terdapat keteraturan. Penjelasan ini kita sebut teori. Pada tahap akhir, yaitu mengomunikasikan penemuan ini kepada orang lain, diperlukan dua syarat. Pertama, menggunakan istilah-istilah yang baku. Kedua, apa yang dikomunikasikan harus benar, bukan data yang dibuat-buat. Jadi, dalam kegiatan sains dituntut kejujuran. Sumber: George C. Pimentel (Editor), Chemistry an Experimental Science, W.H. Freemann and Co., San Fransisco. 1964 Pesan dari dongeng ini: Dalam mempelajari sains kita perlu melaih untuk keteraturan. Dari data-data, dirumuskan bagaimana orang menemukan hukum. k Kambing yang Cerdas 13

htp://pixabay.com 2 http://facebook.com/indonesiapustaka Tukang Sampah Seorang murid SD telah mengenal istilah atom. Seorang siswa SMP telah mengetahui bahwa atom mengandung partikel bermuatan inti atom (mengandung proton dan neutron) dan inti atom dikelilingi oleh sejumlah elektron. Kepada murid SMA diajarkan bahwa ukuran atom 10-8 cm, sedangkan inti atom hanya 10-13 cm. Andaikan besar atom seluas Stadion Utama Bung Karno, Jakarta, inti atom bagaikan seekor semut di tengah lapangan. Apakah Anda percaya bahwa atom itu ada? Pada sebuah buku SMA di Amerika berjudul Chems Study, halaman 233, terdapat Bab 14 berjudul “Why We Believe in Atoms”. Di bagian awal bab ini terdapat suatu cerita tentang tukang sampah. Di bawah ini saya bercerita tentang tukang sampah menurut versi saya sendiri. ITB tahun 2500. Desa Balubur sudah ditata rapi. Ada apartemen 10 tingkat yang disewakan kepada mahasiswa dan di Kebon Bibit telah dibangun belasan unit rumah ukuran 70 meter persegi, juga untuk disewakan. Sepasang suami-istri mahasiswa baru pascasarjana ITB menyewa sebuah unit rumah. Ketika mereka berkunjung ke tetangga diperoleh informasi tentang air PAM, PLN, dan sampah. 14

http://facebook.com/indonesiapustaka Baru tiga hari menghuni rumah baru, sang istri berkata kepada suaminya, “Bagaimana, ya, baru tiga hari di sini tong sampah hampir penuh.” Kata suaminya, “Masih ingat ndak, kata tetangga, tukang sampah akan datang untuk mengambil sampah setiap hari Kamis pagi. Nanti, kita lihat tukang sampah datang atau tidak.” Penghuni baru ini adalah seorang saintis, dan untuk sementara ia percaya tentang tukang sampah sampai memperoleh bukti-bukti sebelum menarik kesimpulan. Setelah beberapa minggu, penghuni baru itu mencatat beberapa bukti adanya tukang sampah setiap hari Kamis pagi. Salah satu bukti yang penting, tempat sampah kosong tiap Kamis pagi. Bukti kedua, tiap bulan ia menerima tagihan dari Kantor Kebersihan Kota. Ia membayar dan menerima kuitansi sebagai bukti pembayaran untuk pelayanan sampah dari Kota Praja. Selain itu, ada beberapa bukti tambahan. Sering mereka terbangun pada Kamis pukul 05.00 karena bunyi truk dan kadang-kadang gonggong anjing. Penghuni baru itu mempunyai bukti untuk percaya tentang adanya tukang sampah. Namun ia belum pernah melihat si tukang sampah. Pada hari Rabu malam, ia memasang wekernya agar berbunyi pada pukul 05.00 pagi. Ketika weker berbunyi, terdengar bunyi truk. Ia melihat dari jendela di luar gelap gulita, sukar melihat. Namun ia melihat bayangan seperti seorang memikul sesuatu. Melihat, baru percaya. Bukti-bukti manakah yang memastikan melihat tukang sampah? Jawabannya, semua bukti. Dari semua bukti kita mempunyai alasan untuk menerima “teori tukang sampah” dan sampah telah diambil. Bayangan seseorang yang mengangkut sesuatu tidak berarti “melihat tukang sampah” jika masih terdapat sampah dalam tong sampah. Teori tentang tukang sampah telah teruji sebagai suatu teori yang baik dan sangat berguna untuk menjelaskan beberapa pengamatan. Anda tentu setuju untuk melakukan eksperimen “yang dapat melihat tukang sampah”. Apakah tukang sampah itu tinggi, berkacamata, atau seorang perempuan? Setelah cerita tentang tukang sampah, barulah dimulai teori tentang atom. Anggap saja pada awal kuliah ini Anda adalah penghuni baru. Anda mendengar bahwa atom merupakan partikel terkecil suatu zat. Anda diminta untuk sementara percaya tentang atom, sampai Anda sendiri mengetahui dan memahami semua bukti. Teori atom telah digunakan untuk menjelaskan Kambing yang Cerdas 15

http://facebook.com/indonesiapustaka peristiwa-peristiwa kimia. Teori atom telah melalui ujian sebagai teori yang baik dan berguna untuk menjelaskan sejumlah pengamatan eksperimen. Sumber: George C Pimentel (Editor), Chemistry an Experimental Science, W.H. Freemann and Co., San Fransisco. 1964 Catatan: Cerita ini adalah suatu pengantar, untuk memulai buki kimia dan buki lain tentang teori atom. k 16 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 3 Asal Mula Istilah Atom Di sekitar tahun 400 sebelum Masehi, Yunani adalah negara yang sangat menyenangkan kecuali bagi kaum wanita dan budak-budak. Karena di Yunani terdapat banyak budak, kaum pria tidak perlu bekerja. Mereka menghabiskan waktu dengan bersenda gurau dan berdiskusi tentang alam ini sambil minum anggur. Mereka berkumpul dalam kelompok-kelompok arisan. Salah satu kelompok diberi nama Atomist, yang dipimpin Democritus. Pada suatu diskusi, mereka mempersoalkan suatu pendapat yang mengatakan bahwa segala sesuatu di alam ini terbuat dari air, udara, api, dan tanah. Ada seorang anggota yang mengatakan bahwa pendapat ini tidak benar. Ia menunjukkan sepotong keju dan menanyakan apa yang terjadi jika potongan ini dibagi dua dan seterusnya. Seorang anggota yang lain mengatakan bahwa, jika terus dibagi, pada suatu saat tidak dapat dibagi lagi. Seseorang kemudian bertanya kepada Democritus, apa nama bagian keju yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Democritus menjawab, sebut saja nama kelompok kita—atom. Dalam diskusi ini Democritus mengatakan: • Atom sangat kecil sehingga tidak mungkin untuk dapat melihat apa yang telah dilakukan. Anda tidak dapat melihat di bagian mana Anda memotong. 17

• Karena Anda tidak dapat melihat apa yang Anda lakukan, Anda tidak akan tahu apakah Anda telah memperoleh atom. • Selain itu, tidak ada pisau yang dapat mengiris sesuatu yang sangat kecil menjadi atom. Karena itu, Democritus tidak dapat membuktikan adanya atom. Selama dua ribu tahun kemudian belum ada yang dapat menjelaskan apa itu atom. Barulah Antoine Lavoisier dan John Dalton yang dapat menjelaskan hal-hal yang berkaitan dengan atom. Pada tahun 1775 Lavoisier menjelaskan bahwa zat-zat terdiri atas unsur- unsur. Unsur-unsur ini dapat bereaksi membentuk zat yang berbeda. Pada tahun 1803 John Dalton mengumumkan teori atom yang kita kenal sekarang. Dalton dikenal sebagai ahli kimia, ahli fisika, dan ahli meteorologi. Dalton adalah seorang quaker (anggota perkumpulan antiperang dan antisumpah), mulai mengajar ketika berumur 12 tahun dan tujuh tahun kemudian menjadi kepala sekolah di Kendal. Pada tahun 1793 ia pindah ke Manchester, mengajar matematika dan filsafat di New College. Menyadari bahwa tugasnya menghalangi studinya di bidang sains, ia menjadi guru privat di bidang matematika dan ilmu kimia. Selain teori atom, Dalton menyarankan lambang atom untuk unsur yang berbeda seperti pada gambar. http://facebook.com/indonesiapustaka htp://en.wikipedia.orgZat apakah yang disebut azot? Zat yang terdapat dalam daftar bukan unsur, melainkan senyawa. Dengan belajar sendi- ri, ia menulis John Dalton di buku harian tentang meteorologi selama lima puluh tahun. Ia mempelajari atom dan gas, lalu merumus- kan Hukum Tekanan tentang tekanan parsial. Pada tahun 1803 ia menyusun daftar massa atom relatif unsur-unsur. Ia menolak hukum penyatuan volume Gay Lussac dan Hipotesis Avogadro karena tidak sesuai dengan teo- ri atomnya. Ia menyusun penjelasan tentang buta warna dan ia sendiri seorang penderita buta warna.k 18 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 4 Pispot Peristiwa ini terjadi di suatu desa kira-kira 25 km dari ibu kota sebuah kabupaten di suatu pulau di Indonesia timur, beberapa tahun sebelum Perang Dunia II, ketika Belanda masih menjajah Indonesia. Pada masa penjajahan Belanda, daerah ini disebut onderafdeling, dipimpin oleh seorang controleur Belanda. Pada waktu itu, onderafdeling ini mendapat seorang controleur yang langsung datang dari negeri Belanda. Berbeda dengan controleur-controleur sebelumnya, Tuan Controleur ini sangat ramah. Ia mengagumi makanan sayur-sayuran yang dihidangkan kokinya yang mirip dengan sayur-sayuran di negeri Belanda, yaitu sawi putih, kol, kol merah, andevie, wortel, kentang, dan sebagainya. Sayur-sayuran itu berasal dari suatu desa 25 km dari ibu kota Onderafdeling. Tuan Controleur ingin mengunjungi desa ini. Kepala desa ini dipanggil oleh Bestuur Asistent (BA), orang kedua di Onderafdeling, seorang pribumi tamatan sekolah pamong praja di Bandung. Untuk mempersiapkan kunjungan Tuan Controleur, kata BA, Controleur bersedia makan siang di desa. Kata Kepala Desa, “Kami siap menyediakan makan siang untuk Tuan Controleur, tetapi makanan apa yang disenangi Tuan Controleur?” BA mengatakan bahwa berbeda dengan controleur-controleur sebelumnya, Tuan Controleur ini senang makan nasi, telur mata sapi, dan sup ayam. 19

http://facebook.com/indonesiapustaka Semua penduduk mempersiapkan htp://www.reda.com.sgkedatangan Tuan Controleur karena kunjungan itu merupakan suatu kehormatan bagi desa tersebut. Di halaman rumah Kepala Desa didirikan tenda, yang dihiasi dengan bunga- bunga hutan yang sangat indah. Suatu panitia khusus pergi ke kota, membeli semua peralatan seperti periuk, wajan, panci, sendok, garpu, piring, gelas, dan sebagainya. Semua peralatan harus baru, bukan yang pernah digunakan. Tuan Controleur menggunakan oto perzoon (sedan) sampai dua km dari kampung. Kepala Desa menyediakan kuda tunggang, tetapi Tuan Controleur ingin berjalan kaki ke desa. Setelah mengunjungi beberapa tempat di desa, tibalah saatnya makan siang. Selain makanan, disediakan buah-buahan khas dari desa itu, yakni pisang deli dan jeruk, yang di desa itu dikenal dengan sebutan limau cina. Ketika Tuan Controleur dan tamu lain bersantap siang, istri Kepala Desa mengintip dari balik kain gorden (sebagai kain gorden digunakan kain tenun yang khas desa). Istri Kepala Desa sangat senang melihat Tuan Controleur mengambil telur mata sapi sampai dua kali. Setelah tamu-tamu meninggalkan ruang makan, istri Kepala Desa heran dan kecewa. Apa sebabnya? Sup di dalam wadah yang baru dibeli tidak disentuh oleh Tuan Controleur. Tentu para pembaca dapat menyimpulkan sendiri. Sup yang dibanggakan oleh istri Kepala Desa, yang dibuat dari bahan-bahan terpilih, disediakan dalam wadah yang baru dibeli dari kota yang ternyata adalah pispot. Pesan cerita ini: Apakah pispot dapat digunakan untuk wadah sup meskipun pispot ini baru dan belum pernah digunakan? Demikian juga halnya dengan penggunaan alat-alat dan manipulasi alat- alat di laboratorium. • Apakah pada titrasi, labu titrasi dapat diganti dengan gelas kimia (beaker glass)? • Apakah untuk menguapkan suatu larutan menggunakan labu Erlenmeyer? • Apakah memanaskan cairan dalam gelas kimia menggunakan batu didih?k 20 Hiskia Achmad

5 Kambing yang Cerdas Saya pernah belajar Ilmu Kimia di kelas tiga SMP, dari seorang guru berbangsa Belanda. Ia senang menggunakan metode yang disebut jembatan keledai. Ia menyuruh mengingat kata pintar dan kambing dalam bahasa Belanda. Dalam bahasa Belanda: Pintar = knap Kambing = geit Knap yaitu: katode negatif anode positif Yang dimaksudkan geit adalah: G=eit Ini Hukum Faraday tentang Elektrolisis. 21 http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.ismellsheep.com

http://facebook.com/indonesiapustaka Cara ini disebut mnemonic, yang digunakan sebagai alat pembantu mengingat-ingat (memori). Kata ini berkaitan dengan nama Mnemosyne, seorang ratu memori Yunani Kuno. Namun perlu dicatat bahwa agar menguasai suatu mata pelajaran, kita harus memahami, mengingat-ingat, dan menyenangi. Misalnya mengingat saja belum cukup. Apa makna G = e i t? G = massa (berat) i = arus dalam ampere t = waktu dalam detik e = suatu tetapan Persamaan ini akan dijumpai pada pembahasan bab Elektrokimia. Ada beberapa cara untuk mengingat-ingat (memorization techniques), misalnya mencari pola. Perhatikan keelektronegatifan menurut skala Pauling beberapa unsur sesuai dengan kedudukannya dalam sistem periodik. H 2,1 Li Be B C N O F 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Na Mg Al Si P S Cl 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0 K Ca 0,7 1,0 Perhatikan dari kanan ke kiri dari F sampai ke Li, selisih 0,5 (F4,0 – O3,5). Dari atas ke bawah, selisih F - C 1 ; O S 1 ; N – P 0,9 ; C – Si 0,7 ; B – Al 0,5; Be – Mg 0,3 ; Li – Na 0,1. Selisih-selisih ini mudah diingat. Bagaimana mengingat unsur 104 sampai dengan 110? 22 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka Pada tahun 1964, Rusia mengumumkan penemuan unsur 104 dan diberi lambang Ku (Kurchatovium). Amerika mengumumkan bahwa mereka menemukan unsur ini sehingga diberi nama Rutherfordium, dengan lambang Rf. Amerika mengumumkan bahwa mereka menemukan unsur Hahnium dengan lambang Ha. Rusia mengumumkan bahwa mereka juga menemukan unsur ini dan diberi nama Bohrium. Untuk mengatasi perbedaan ini, IUPAC mengusulkan lambang Unq, Unp, Unh, Uns, Uno, dan unsur ke-109 Une. Pada tahun 1995 IUPAC mengusulkan nama yang terbaru, tetapi Amerika juga mengusulkan nama yang berbeda. Amerika mengusulkan nama unsur Seaborgium, tetapi ditolak oleh IUPAC karena Seaborg belum meninggal. Akhirnya pada tahun 1997 disepakati oleh IUPAC dan Amerika nama-nama unsur berikut. 104 Rutherfordium 105 Dubnium 106 Seaborgium 107 Bohrium 108 Hassium 109 Metrium Dubnium berasal dari kata Dubna, kota dekat Rusia, di mana terdapat laboratorium dari kelompok Rusia yang menemukan unsur-unsur baru. Pihak IUPAC juga menyetujui nama Seaborgium (meskipun Seaborg belum meninggal). Nama Hassium diambil dari nama daerah di Jerman, tempat laboratorium dan tokoh Jerman yang menemukan unsur baru. Nama Metrium dipakai untuk mengenang peneliti yang bekerja di laboratorium yang dipimpin oleh Otto Hahn (nama ini pernah diusulkan Amerika untuk unsur ke-105). Nama Darmstatium berasal dari nama kota di Jerman, tempat laboratorium yang disebut di atas. Perlu dicatat bahwa pada bulan April 1998 Seaborg meninggal. Demikian salah satu cara untuk mengingat-ingat nama unsur tertentu, yakni dengan mengetahui sejarah tentang unsur-unsur ini.k Kambing yang Cerdas 23

http://facebook.com/indonesiapustaka 6 Burung Bangau yang Baik Hati Pada zaman penjajahan Belanda di Indonesia, di kalangan masyarakat yang menggunakan bahasa Belanda sebagai bahasa pergaulan terdapat cerita tentang burung bangau yang baik hati. Menurut cerita itu, bayi yang baru lahir merupakan hadiah yang dibawa oleh seekor burung bangau (ooievaar). Ibu yang mengandung selalu ditanya kapan burung bangau yang baik hati itu datang. Pada suatu hari, seorang ibu yang baru saja melahirkan duduk di kursi sambil menggendong bayi. Anaknya yang baru berumur tiga tahun bertanya, “Dari mana adik ini datang ke sini?” Ibunya menjawab, “Ketika kamu sedang tidur, seekor burung bangau datang membawa adik ini.” Anak itu berkata lagi, “Burung bangau itu baik sekali, ya, Bu.” Anak ini pergi dan menceritakan kepada kawan-kawannya bahwa, tadi malam, burung bangau yang baik hati membawa adik yang manis dan lucu sekali. Kelak setelah ia dewasa baru ia mengerti bagaimana terjadinya seorang bayi. Pesan-pesan dari Cerita ini: Guru-guru kimia zaman dahulu mendapat penjelasan yang mirip dengan penjelasan ibu tersebut tentang burung bangau yang baik hati. Nanti lama- 24

htp://www.mirror-engraving.com kelamaan siswa dapat menemukan jawabannya. Namun banyak yang belum dapat memberikan http://facebook.com/indonesiapustaka jawaban yang sebenarnya. Misalnya pada elektrolisis larutan NaCl dalam air. Dijelaskan bahwa larutan NaCl terurai menjadi ion Na+ dan Cl - NaCl (aq) → Na+ (aq) + Cl - (aq) Ion Na+ bergerak menuju katode, dan pada katode ion Na+ menerima elektron membentuk logam Na. Logam Na bereaksi dengan air menghasilkan hidrogen pada katode, larutan menjadi bersifat basa, 2 Na(s) + 2 H2O (l) → 2 NaOH (aq) + H2 (g) Penjelasan ini dapat diterima karena pada katode terbentuk gas H2, dan larutan bersifat basa. Apakah benar reaksi di atas yang terjadi? Ada tiga kemungkinan terbentuknya gas hidrogen pada katode. 1. 2H+ (aq) + 2 e → H2 (g) 2. Na+ (aq) + e → Na (s) 2 Na (s) + 2 H2O (l) → 2 NaOH (aq) + H2 (g) 3. 2 H2O (l) + 2 e → H2 (g) + 2OH - (aq) Reaksi (1) tidak mungkin dapat terjadi karena larutan bersifat basa sehingga konsentrasi H+ sangat kecil. Jika reaksi (2) yang terjadi, wadah elektrolisis akan panas karena reaksi adalah eksoterm dan gas hidrogen akan meledak. Tetapi pada waktu elektrolisis, gejala ini tidak dapat diamati. Kemungkinan reaksi yang benar adalah reaksi (3): 2 H2O (l) + 2 e → H2 (g) + 2OH - (aq) Reaksi ini dapat dijelaskan dengan konsep potensial elektrode.k Kambing yang Cerdas 25

http://facebook.com/indonesiapustaka 7 Tetapan Avogadro Dalam ilmu kimia sering ditemukan angka dengan pangkat tertentu. Misalnya tetapan asam dari asam asetat, Ka = 1,8 x 10-5. Seorang siswa SMA atau mahasiswa mungkin menganggap angka biasa saja tanpa membayangkan betapa kecilnya angka ini. Bagi seorang siswa SD, angka ini sangat kecil. Mereka belum mengenal tanda pangkat negatif. Besaran Ka ini dapat ditulis 0,000018. Sangat kecil, hanya 18 bagian dari satu juta. Tetapan Avogadro Bagaimana dengan besarnya angka tetapan Avogadro, 6,02 x 1023? Untuk mempermudah, kita tulis 6 x 1023. Bagi seorang siswa SD, angka ini sangat besar, yaitu 600.000.000.000.000.000.000.000. Angka enam diikuti dengan 23 nol. Dengan kata-kata, enam ratus sextillion. Angka ini sangat-sangat besar, dari angka-angka yang bisa kita pikirkan. Bayangkan dan bedakan besarnya tetapan Avogadro. Tetapan Avogadro: 6 x 1023 Penduduk dunia: 7 x 109 Angka yang menunjukkan banyaknya penduduk dunia, 7 miliar, masih jauh lebih kecil dari besarnya tetapan Avogadro. 26

Perhatikan penjelasan di bawah ini: • Volume 1 gelas air 2 x 102 ml. Misalnya seseorang memerlukan air minum 5 gelas, sama dengan 5 x 2 x 102 ml = 103 ml. Jadi, dalam sehari, air minum yang diperlukan untuk seluruh penduduk Indonesia (anggap jumlah penduduk Indonesia 250 juta jiwa) 250 x 106 x 103 ml = 2,5 x 1011 ml. Dalam setahun (anggap satu tahun 400 hari), jumlah air minum yang diperlukan penduduk Indonesia 400 x 2,5 x 1011 ml = 1014 ml. Andaikan sampai 1.000 tahun mendatang program Keluarga Berencana berhasil sehingga penduduk Indonesia tetap berjumlah 7 miliar, air minum yang diperlukan 1.000 x 1014 ml = 1017 ml, masih jauh lebih kecil dari angka tetapan Avogadro. • Bandingkan dengan volume air di seluruh samudra dan laut di dunia ini, 1,4 x 1024 ml. tetapan Avogadro, 6 x 1023. Jumlah molekul air dalam 1 tetes air, 1,7 x 1011 molekul. Jika Anda berlibur di tepi pantai dan Anda mengambil 2 ml air laut, maka Anda telah mengambil sebagian air laut yang perbandingannya sama dengan mengambil satu molekul oksigen dari 32 gram oksigen. Dengan berbagai cara dengan presisi tinggi untuk mengukur besarnya tetapan Avogadro diperoleh angka 6,024 x 1023. Untuk menghormati Avogadro, yang berjasa dalam perkembangan ilmu pengetahuan, angka ini disebut tetapan Avogadro, dengan lambang L. Dahulu disebut bilangan Avogadro dengan lambang N. Sebelum mengakhiri cerita ini, sumbangan Avogadro yang penting adalah hipotesis yang dibuatnya pada tahun 1811 yang dikenal dengan Hipotesis Avogadro. https://sites.google.com/ Pada waktu itu, hipotesis ini tidak dapat diterima oleh Dalton. Kurang lebih 50 tahun kemudian, pada tahun 1860, Stanislao Cannizzaro berhasil membuktikan kebenaran pandangan Avogadro, yang kini disebut Hukum Avogadro atau tepatnya Prinsip Avogadro. Jadi, diperlukan 50 tahun untuk dapat membuktikan kebenaran suatu konsep. Kita harus sabar menanti. http://facebook.com/indonesiapustaka Amedeo Avogadro O ya, nama Avogadro sangat panjang: Lorenzo Ramona Amedeo Carlo Avogadro de Quaregna e di Carelo.k Sumber: CBA Chemical Bond Approach Proyect, Chemical Sistems, Webster McGraw Hill, New York, 1964 Kambing yang Cerdas 27

htp://www.mirror-engraving.com 8 http://facebook.com/indonesiapustaka Berapa Harga Diri Anda Secara stoikiometri tubuh manusia terdiri atas 6 unsur utama, 5 unsur major, dan 18 unsur minor, yang merupakan 29 unsur esensial bagi kehidupan manusia. Dari keenam unsur utama dapat ditulis rumus kimia tubuh manusia, C105H609O256N25Ca2P2S Unsur-unsur ini dapat dibeli di toko kimia. Harga unsur-unsur yang diperlukan untuk membuat seorang manusia dewasa menurut Prof. Campbell sebesar 4,02 dolar. Senyawa yang terdapat di semua sistem kehidupan seperti asam amino (protein) 59% berat, karbohidrat dan derivatnya 19% berat, lipid 5% berat, pirimuden dan derivatnya (DNA dan RNA) 7% berat, vitamin, koenzim dan berbagai senyawa seperti air, asam fosfat, dan lainnya. Tubuh manusia bagaikan laboratorium kimia. Ahli-ahli kimia sintetis hanya dengan bahan baku seharga 4,02 dolar menghasilkan senyawa-senyawa seharga 6 juta dolar Amerika. Jika Anda ingin menjual diri, pasang harga sekurang- kurangnya 50 miliar rupiah, belum termasuk ongkos buat. Ilmu kimia telah meningkatkan harga diri Anda.k 28

Sumber: J. Arthur Campbell, Chemistry, The Uneding Froniers Good Year, Publishing Company Inc., Santa Monica, California, 1978. Beberapa Unsur yang Terdapat dalam Tubuh Manusia (Jumlah Atom per 10 Juta dalam Tubuh) Unsur Jumlah Atom Unsur minor 80 Unsur Utama F 57 6.090.000 Fe 20 H 2.560.000 Zn 6 O 1.050.000 Rb 3 C 247.000 Al 2 N Br 2 P 18.000 Cu 1 S 6.000 Cr 1 Jumlah unsur utama: 9.971.000 I 1 Pb 1 Unsur mayor sebagai Ion Mn 1 Mo 1 Ca 22.400 Ni 1 K 2.700 Se 1 Na 1.800 Si 1 Cl 1.200 Sn 1 Mg 600 V 0,1 Jumlah unsur mayor 28.700 Co 180 Jumlah unsur minor: http://facebook.com/indonesiapustaka Kambing yang Cerdas 29

http://facebook.com/indonesiapustaka 9 Dokter Sartika Beberapa dekade lalu, TVRI menayangkan sinetron Dokter Sartika. Ada dua episode yang menunjukkan Dokter Sartika adalah seorang ahli kimia yang hebat dibandingkan dengan guru kimia dan dosen kimia. Di Pontianak Dokter Sartika menikah dengan Dokter Imam. Mereka berbulan madu di Kota Pontianak. Tanpa diketahui Dokter Sartika, suaminya yang ganteng itu meninggalkan hotel. Dokter Sartika keluar dari hotel, mencari suaminya. Setelah kurang lebih setengah jam menelusuri jalan di Kota Pontianak, ia bertemu sang suami yang sedang berbincang-bincang dengan seorang pemuda yang pakaiannya kumal dan kelihatannya sedang stres. Suaminya mengatakan bahwa pemuda ini pandai sekali di SMA, tetapi tidak lulus tes masuk ke AKABRI karena giginya rusak. Banyak pemuda di Pontianak yang giginya rusak karena kesulitan air minum. Dulu, sebelum adanya air PAM, penduduk Kota Pontianak menggunakan air hujan, yang bebas mineral. Kedua dokter ini berdiskusi dan menyarankan agar penduduk menggunakan pasta gigi berfluorida. Dokter Sartika mengatakan “berkumur dengan air teh” sebagai pengganti penggunaan pasta gigi berfluorida. Hebat sekali pengetahuan umum Dokter Sartika dibandingkan dengan guru-guru SMA dan dosen-dosen di perguruan tinggi. 30

htps://www.sahabatnestle.co.id Pada salah satu buku kimia SMA di Australia, Chemistry, Key to the Earth, http://facebook.com/indonesiapustaka dijelaskan bahwa daun teh kering mengandung kira-kira 100 ppm ion F-, dan secangkir teh mengandung kira-kira 1 ppm ion F-. Minuman bir juga mengandung ion fluorida. Karena itu, sumber air minum diberi ion fluorida, yang dikenal dengan fluoridasi air minum. Zat yang digunakan sebagai bahan fluoridasi air adalah NaF, HF, dan CaF2, sedangkan pasta gigi berfluorida mengandung SnF2 atau NaF. Apa sebabnya kita memerlukan ion fluorida? Gigi dilindungi selapisan enamel setebal kurang lebih 2 mm, yang terdiri atas mineral hidroksiapatit, Ca5(PO4)3OH. Jika enamel ini melarut (proses yang disebut demineralisasi), ion-ion bercampur dengan air ludah. Ca5(PO4)3OH → 5 Ca2+ (aq) + 3 PO43- (aq) + OH- (aq) Karena kelarutan Ca2 (PO4)2 sangat kecil, reaksi ke kanan sangat sedikit dan reaksi ke kiri yang disebut remineralisasi yang terjadi, merupakan perlindungan tubuh terhadap kerusakan gigi. 5 Ca2+ (aq) + 3 PO43- (aq) + OH- (aq) → Ca5 (PO4)3OH- (s) Pada anak-anak, pertumbuhan lapisan gigi lebih cepat daripada demineralisasi, sedangkan pada orang dewasa kecepatan demineralisasi sama dengan kecepatan remineralisasi. Setelah kita makan, bakteri dalam mulut memecah makanan menghasilkan asam asetat dan asam laktat, CH3CH(OH)COOH. Produksi asam lebih banyak dari makanan yang kandungan gula besar seperti permen, es krim, dan minuman yang mengandung gula. Sesuai dengan persamaan reaksi: H2O(l) → H+ (aq) + OH- (aq) Jika pH berkurang, demineralisasi akan lebih cepat dan lapisan pelindung enamel menjadi berkurang dan gigi mulai rusak. Untuk mencegah kerusakan gigi, gosok gigi setelah makan, kurangi makanan yang manis-manis (kata Nenek, jangan makan gula-gula, nanti gigi rusak). Pada umumnya pasta gigi Kambing yang Cerdas 31

http://facebook.com/indonesiapustaka mengandung ion fluorida. Ion-ion ini mengganti kedudukan OH- dalam enamel selama proses remineralisasi, 5 Ca2+ (aq) + 3 PO43- (aq) + F-(aq) → Ca5 (PO4)3F(s) Ion F- dalam air minum dapat membantu proses remineralisasi. Di Bukit Tinggi Dokter Imam berangkat ke Bukit Tinggi menghadiri suatu seminar. Dokter Sartika merasa tidak tenang. Karena itu, ia menyusul suaminya di Bukit Tinggi. Sampai di Bukit Tinggi, ia berjumpa dengan suaminya di hotel tempat seminar. Suaminya menjelaskan seminar mengenai penyakit gondok. Kesukaran yang dihadapi, banyak garam tidak mengandung yodium dan sukar membedakan garam yang mengandung yodium dan garam yang tidak mengandung yodium. Dokter Sartika mengatakan: ini pekerjaan yang mudah. Ambil garam, tambahkan cuka, kemudian oleskan pada sepotong ubi kayu (singkong). Jika potongan ubi kayu berwarna biru, berarti garam itu garam beryodium. Jika potongan ubi kayu tidak berwarna biru, berarti garam itu tidak mengandung yodium. Hebat sekali pengetahuan kimia Dokter Sartika. Seorang ahli kimia masuk ke laboratorium untuk menguji yodium dalam garam. Ia menyuruh laboran membuat larutan amilum. Yodium dengan larutan kanji memberikan warna biru. (Catatan: dalam perkuliahan saya selalu menggunakan isilah yod, sesuai dengan aturan tata nama unsur, luor, klor, brom, yod. Akhiran ium digunakan untuk logam kecuali helium. Pernah ada kesepakatan dengan pihak Malaysia, untuk keseragaman tata nama kimia. Namun unsur halogen diturunkan dari bahasa Inggris sesuai dengan yang digunakan di Malaysia, yaitu luorin, klorin, bromin, dan iodin.)k 32 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 10 Hujan Buatan Tahukah Anda bahwa prinsip proses pembuatan hujan buatan ditemukan oleh orang-orang kimia? Dalam ilmu kimia Anda mengenal istilah- istilah zat terlarut, pelarut, larutan encer, larutan jenuh, larutan lewat jenuh, endapan, dan hasil kali larutan, KSP. Dipelajari pula faktor-faktor yang memengaruhi kelarutan, misalnya temperatur, berbagai ion, perubahan pelarut, dan ukuran partikel zat terlarut. Agar terbentuk endapan, hasil kali ion dalam larutan harus lebih besar daripada tetapan hasil kali kelarutan, KSP, atau larutan adalah larutan lewat jenuh. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perak klorida mulai mengendap ketika hasil kali ion dua kali harga KSP. Barium sulfat mulai mengendap ketika hasil kali kelarutan seratus lima puluh kali KSP. Dapat disimpulkan bahwa proses pengendapan berlangsung dalam berbagai tahap, yaitu: (a) Pembentukan kelompok ion (ion clusters) (b) Pembentukan inti kristal yang, meskipun tidak tampak, lebih besar dari kelompok ion (c) Pertumbuhan inti menjadi kristal makroskopik. Telah diketahui bahwa kristal yang sangat kecil lebih mudah melarut dibandingkan dengan kristal yang lebih besar. Banyak partikel kecil, kelompok 33

htp://desrianharleni.blogspot.com ion, pecah dan memerlukan waktu yang lama untuk tumbuh http://facebook.com/indonesiapustaka menjadi inti kristal makroskopik. Makin besar tingkat lewat-jenuh, makin memberikan kemungkinan kelompok ion bergabung dengan ion dan tumbuh menjadi kristal. Pembentukan inti kristal berlangsung lebih cepat dalam larutan perak klorida lewat-jenuh, tetapi lambat dalam larutan lewat- jenuh barium sulfat, stronsium sulfat, kalsium oksalat, timbal klorida, dan magnesium amonium fosfat. Pembentukan inti kristal dapat dirangsang dengan cara memancing dengan kristal dari senyawa yang membentuk larutan lewat jenuh atau kristal senyawa lain yang memiliki struktur kristal yang mirip. Dengan cara mengaduk dapat terbentuk endapan dari larutan lewat jenuh. Kristal dapat dibentuk dengan cara mengerok dinding wadah, misalnya untuk kelompok karbonat dari logam alkali tanah. Bagaimana Hujan Buatan Terbentuk? Awan terbentuk sebagai udara lembap dengan massa yang panas bergerak ke atas oleh konveksi ke daerah yang lebih dingin dan menyebabkan uap air mengembun menjadi butir-butir air atau kristal es. Pada umumnya terjadi kondensasi pada partikel mikroskopik yang tersuspensi dalam udara, seperti partikel garam laut, partikel tanah liat, silikat dari daratan, dan partikel asap yang dihasilkan ketika hutan terbakar. Partikel-partikel akan jatuh jika butir air atau kristal es tumbuh menjadi lebih besar sehingga dapat jatuh dengan kecepatan yang cukup sehingga tidak menguap ketika jatuh ke tanah. Awan dengan partikel tetes cairan berukuran beberapa mikrometer akan stabil selama waktu tertentu. Tabrakan antarpartikel awan dan proses pembentukan partikel besar disebut coalescence. Kristal es yang terdapat pada awan dapat berfungsi sebagai inti kondensasi. Pada tahun 1946, ahli-ahli kimia di General Electric Research Laboratory di Schenectady, NY, menemukan bahwa butir es dapat memicu pembentukan 34 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka kristal kabut yang mengandung butir-butir air dalam wadah yang sangat dingin. Kristal es bertambah besar dan jatuh ke dasar wadah. Karena itu, jika es kering ditaburkan di udara yang berawan, akan diperoleh hasil yang sama sehingga dapat turun hujan. Zat yang efektif untuk ditaburkan pada awan adalah karbon dioksida padat (es kering) dan perak yodida. Karbon dioksida padat yang bertemperatur -780C ditabur di lapisan awan yang dingin, menyebabkan butir air dalam awan membeku. Kristal es menjadi air dan uap air mengembun pada partikel padat sehingga mencapai bentuk yang dapat jatuh ke bawah. Dalam hal ini, perak yodida dapat digunakan karena struktur kisi kristalnya sama dengan struktur es. Awan yang pekat dipancing dengan kristal perak yodida membentuk kristal es dan mencair di bagian bawah atmosfer, lalu turun sebagai hujan. Karena perak yodida terlampau mahal, digunakan urea, natrium klorida, dan kalsium klorida.k Sumber: T.R. Hogness, Warren C Johnson, Alfred R Armstrong, Qualitaive Analysis and Chemical Equalibrium, 5th Ed, Rinchart and Winston, Inc., New York, 1966. Kambing yang Cerdas 35

http://facebook.com/indonesiapustaka 11 Gedung Kimia Terbakar (Reaksi Nyala Raksasa) Pada tahun 1974 gedung kimia terbakar. Pada waktu itu saya tinggal di Jalan Ganesha 15 (kini BNI 46 Cabang ITB). Saya tengah tidur nyenyak. Pintu kamar saya diketuk keras oleh penjaga malam laboratorium yang mengatakan bahwa gedung kimia terbakar. Saya segera ke kampus. Lantai II (Lab. Kimia Analitik) terbakar. Api mulai merambat ke Lantai III (Lab. Kimia Fisik). Ruang kerja saya di Lantai I, dan saya dapat mengeluarkan barang-barang yang penting. Beberapa mobil pemadam kebakaran tidak dapat memadamkan api karena zat kimia yang terbakar di Lab. Kimia Analitik dan di Lab. Kimia Fisik tidak dapat dipadamkan dengan semprotan air. Mobil pemadam kebakaran tetap disiapkan untuk menjaga-jaga jika api merambat ke gedung Lab. Kimia Organik. Terjadi ledakan-ledakan dan letusan, dan ketika terbakar, nyala membumbung setinggi 20 m, berwarna merah hijau, sangat indah, seperti nyala pada eksperimen reaksi nyala. Nyala itu sangat besar sehingga judul naskah ini “Reaksi Nyala Raksasa”. Keesokan harinya ratusan, orang datang menyaksikan gedung yang tinggal puing-puing. Di gedung ini, sekitar 1.000 mahasiswa melakukan praktikum Kimia Dasar, kurang lebih 500 mahasiswa praktikum Kimia Analitik, Kimia Anorganik, dan Kimia Fisik. Banyak mahasiswa dan orangtuanya resah karena praktikum akan tertunda. 36

http://facebook.com/indonesiapustaka Kebakaran itu terjadi karena seorang htp://junec.tblog.compegawai gudang Lab. Kimia Analitik membuat petasan untuk dijual menjelang Lebaran. Serbuk-serbuk bahan petasan disebarkan di atas kertas di meja. Mungkin ada sentuhan (dari tikus) sehingga bahan- bahan petasan ini meledak dan terbakar. Problem Solving Salah satu sasaran perkuliahan kimia adalah problem solving, bagaimana menjelaskan suatu persoalan (bukan soal kimia saja). Pada hari ketiga, diadakan rapat ketua-ketua laboratorium, yaitu Ketua Lab. Kimia Dasar, Kimia Analitik, Kimia Anorganik, Kimia Fisik, Kimia Organik, dan Biokimia. Tujuan rapat itu adalah mencari jalan keluar agar praktikum berlangsung meskipun secara darurat sehingga tidak merugikan mahasiswa. Menurut berita, beberapa hari sebelum lab ini terbakar, laboratorium di Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada terbakar. Kerugian hanya 50 juta rupiah dan dapat diatasi dengan sumbangan dari alumni. Bagaimana dengan musibah di gedung kimia ini, berapa kerugiannya, dan bagaimana mendapat dana? Ketua Lab. Kimia Organik, Prof. Oei Ban Liang (sekarang almarhum), mempunyai gagasan cemerlang. Ia sudah mempelajari peraturan-peraturan pemerintah tentang mengatasi musibah. Musibah nasional ditangani langsung oleh Presiden Republik Indonesia. Yang termasuk musibah nasional adalah musibah yang kerugiannya di atas satu miliar rupiah. Inilah gagasan Prof. Oei Ban Liang: 1. Untuk membangun kembali sebuah gedung kimia berlantai tiga diperlukan Rp 500.000.000 (lima ratus juta rupiah) 2. Untuk mengisi gedung dengan alat-alat laboratorium diperlukan Rp 500.000.000 (lima ratus juta rupiah) 3. Agar praktikum dapat berjalan, sambil menunggu gedung baru, diperlukan Rp 176.000.000. (seratus tujuh puluh enam juta rupiah) 4. Total diperlukan Rp 1.176.000.000 (satu miliar seratus tujuh puluh enam juta rupiah). Karena kerugian dalam musibah ini lebih dari satu miliar rupiah, musibah ini termasuk musibah nasional.k Kambing yang Cerdas 37

http://facebook.com/indonesiapustaka 12 Delta G Negatif Salah satu mata pelajaran kimia yang dirasakan sukar oleh mahasiswa Kimia ITB adalah Termodinamika. Bayangkan, banyak mahasiswa yang sudah lulus semua mata pelajaran untuk tingkat sarjana, tetapi belum lulus mata kuliah Termodinamika. Padahal, isi materi Termodinamika hanya dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa, dan entropi alam semesta kekal. Sesuai dengan perkembangan ilmu kimia, sejak tahun 1973 silabus ilmu Kimia Dasar, yang diikuti semua mahasiswa, kecuali Jurusan Seni Rupa ITB, terdapat pokok bahasan Termodinamika. Namun agar tidak kelihatan seram, pokok bahasan ini disebut Energetika Kimia. Salah satu sasaran mata kuliah Termodinamika, yang merupakan cabang terpenting ilmu kimia, adalah memprediksi apakah terjadi reaksi kimia jika dua zat yang berbeda dicampur. Dalam menjelaskan materi Termodinamika di tingkat pertama perguruan tinggi dan di sekolah menengah atas di Inggris (tingkat A-level), akhirnya sampai pada persamaan ΔG = ΔH – TΔS ΔG, yang disebut dengan perubahan energi bebas Gibbs, menyangkut perubahan entalpi reaksi dan perubahan entropi. Dalam rumus di atas terdapat suku entropi, termasuk temperatur, sebagai suatu faktor. Hal ini diperlukan 38

http://facebook.com/indonesiapustaka karena pada temperatur rendah sistem lebih teratur dibandingkan pada htp://dimaz95.wordpress.comtemperatur tinggi. Agar suatu reaksi berlangsung spontan, ΔStotal harus positif. Karena temperatur selalu positif pada skala temperatur absolut, maka untuk reaksi spontan ΔG harus negatif, dengan ungkapan matematik ΔG < 0. Cerita tentang ΔG Seorang mahasiswa berkacamata disuruh ke depan, dengan membawa tas. Pertanyaan yang diajukan kepada mahasiswa itu: 1. Apakah Anda ke kampus menggunakan mobil pribadi? Jawab: dengan angkot. 2. Berapa harga kacamata Anda? Jawab: satu juta rupiah. 3. Berapa harga blus Anda? Jawab: Rp 150.000. 4. Berapa harga jins Anda? Jawab: Rp 500.000. 5. Berapa harga sepatu Anda? Jawab: Rp 100.000. 6. Berapa harga tas Anda? Jawab: Rp 100.000. 7. Tidak perlu Anda jawab. Dalam tas Anda terdapat dompet berisi uang kertas dan uang receh dan buku tabungan. Perhatikan persamaan: ΔG = ΔH – TΔS ΔH = ΔG + TΔS • Semua kekayaan Anda, termasuk pakaian dalam Anda, adalah seluruh kekayaan Anda dan dianggap sebagai ΔH. • ΔG adalah uang kertas dan uang receh. • TΔS adalah semua kekayaan Anda, kecuali uang Anda, kacamata, pakaian, dan lain-lain. Untuk datang ke kampus dan pulang ke rumah, Anda membayar ongkos angkot dengan uang Anda, bukan dengan kacamata atau baju. Kambing yang Cerdas 39

Dengan demikian, Anda telah melakukan tugas Anda dan uang Anda berkurang, ΔG negatif. ΔG adalah bagian dari ΔH yang dapat melakukan kerja yang bermanfaat, sedangkan TΔS tidak dapat melakukan kerja.k Jumlah perubahan energi pada temperatur konstan ΔG TΔS Energi bebas yang dapat Energi tak bebas, idak tersedia melakukan kerja untuk melakukan kerja Jumlah kekayaan Uang kertas Kekayaan yang lain Uang receh Kekayaan yang bebas digunakan Kekayaan yang idak dapat untuk membeli (mengerjakan) digunakan untuk membeli sesuatu sesuatu secara langsung http://facebook.com/indonesiapustaka 40 Hiskia Achmad

13 Castner dan Sel Merkuri Hamilton Young Castner lahir di Brooklyn, tahun 1858. Ia seorang ahli kimia penemu sel merkuri (Inventrik Chemistry) yang ulung. Ketika berumur 28 tahun, ia menjual bisnisnya yang sukses dan berangkat ke Inggris. Ia memiliki hak paten proses pembuatan logam natrium dari natrium hidroksida (soda caustic) dengan cara melebur natrium hidroksida dengan karbon. Di London ia mendirikan satu pabrik kecil untuk melanjutkan usahanya. Webster Crown Metal Co. Ltd., di Birmingham, tertarik pada usaha Castner karena perusahaan ini memerlukan logam natrium untuk membuat logam aluminium dengan cara mereduksi aluminium klorida (Proses Deville). Setelah mempelajari metode Castner yang unggul,merekamendirikanpabrikbaruAluminium Company Ltd., di Oldbury, Birmingham, untuk memperoleh natrium, dan Castner ditunjuk sebagai direktur Aluminium Company Ltd., membeli paten Castner seharga £140.000, dan pabrik ini mulai bekerja dengan produksi natrium 50 ton per tahun. http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.google.co.id Namun ketika usaha mereka mulai berjaya, Hamilton Young Castner proses pembuatan aluminium dengan proses elektrolisis, Hall-Herould, yang mendapat 41

http://facebook.com/indonesiapustaka paten pada tahun 1886, mulai berkembang secara komersial sehingga harga aluminium makin berkurang (jatuh harga). Perusahaan yang didirikan oleh Castner bangkrut. Namun Castner adalah seorang yang tidak mudah berputus asa. Ia menyadari bahwa perusahaan memiliki aset (modal), membuat logam natrium yang lebih murah. Karena itu, ia memahami dan berusaha membuat produk alternatif. Ia berhasil mengembangkan proses untuk natrium peroksida dan natrium sianida. 2 Na + O2 → Na2O2 2 Na + 2 NH3 → 2 NaH2 + 2 H2 2 NaH2 + 2 C → 2 NaCN Pada waktu itu industri pertambangan emas menggunakan kalium sianida. Untuk memperkenalkan penggunaan natrium sianida, ia mempromosikan natrium sianida sebagai kalium sianida 130 persen. Akhirnya perusahaan Aluminium Company bangkit dari kebangkrutan melalui proses natrium sianida. Selanjutnya, karena permintaan logam natrium sangat tinggi, ia berusaha meningkatkan proses manufaktur logam dari eksperimen Sir Humphry Davy, yaitu elektrolisis leburan natrium hidroksida. Castner berhasil mendesain sel merkuri (yang memperoleh British Patent), yang pada katode menghasilkan amalgam, yang direbus dengan air menghasilkan natrium hidroksida. 2 NaHg + 2 H2O → 2 NaOH + H2 + Hg Sel merkuri menghasilkan natrium hidroksida serta menghasilkan juga hidrogen dan klor.k 42 Hiskia Achmad

htp://tribune-iles.imagefortress.com 14 http://facebook.com/indonesiapustaka Jimmy Tontlewicz Cerita ini menyangkut seorang anak berumur empat tahun yang hilang di bawah lapisan es, tapi dapat diselamatkan setelah beberapa minggu, menunjukkan bagaimana para ilmuwan mengontrol kecepatan reaksi dan betapa pentingnya faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi. Cerita ini mengawali Bab 9, “Reaction Rate and Chemical Equilibrium”, dalam buku Chemistry and The Living Organism edisi kelima karya Molly M. Bloomfield. Pada suatu hari yang sangat dingin, Jimmy Tontlewicz, yang baru berumur empat tahun, bersama ayahnya menikmati musim dingin di siang hari bermain ski meluncur dari bukit di samping Danau Michigan. Ayahnya tertawa kecil ketika melihat Jimmy terjatuh, tetapi berteriak kengerian ketika Jimmy terus meluncur ke danau yang ditutupi es. Jimmy mendengar ayahnya berteriak ketika ia meluncur di atas danau. Pada saat itulah lapisan es pecah dan dalam waktu sedetik Jimmy hilang dalam air es danau. Ayahnya segera terjun ke dalam air es, tapi tidak menemukan Jimmy di bawah lapisan es. Tidak sampai 20 menit kemudian, regu penyelam dapat menemukan Jimmy dan membawa ke permukaan tubuh si bocah, yang secara klinis 43

http://facebook.com/indonesiapustaka dinyatakan meninggal. Kulitnya menjadi kelabu, biji matanya tidak bergerak dan membesar, dan tidak terdapat tanda-tanda denyutan atau bernapas. Ternyata Jimmy hidup sampai sekarang. Bagaimana bisa? Ketika terjatuh ke dalam air es, secara naluri si bocah berusaha tetap bernapas. Tentu tak seorang pun dapat terus bernapas lebih dari satu menit dalam keadaan demikian. Dalam hal ini Jimmy berusaha tetap bernapas dalam air danau yang dingin. Air dingin yang masuk ke paru-paru segera mendinginkan darah yang mengalir melalui paru-paru. Darah yang mengalir melalui jantung dan sistem sirkulasi dapat mendinginkan jaringan urat sampai kira-kira 29,4 oC. Penurunan temperatur ini memperkecil laju metabolisme dalam jaringan dan kebutuhan akan oksigen. Penurunan temperatur yang cepat dari laju reaksi dalam sel-sel jaringan dapat menunda kematian jaringan selama 45 menit atau lebih setelah berhenti bernapas. Perlakuan khusus pada Jimmy setelah dikeluarkan dari air danau sangat menentukan penyembuhannya. Paramedis segera mulai dengan pijitan jantung (heart massage) dan cara yang lain dan tidak berusaha untuk menaikkan temperatur Jimmy. Di ruang rawat darurat jantung Jimmy dipacu dengan electric shocks (alat denyut listrik) dan Jimmy dimasukkan ke respirator. Lampu pemanas memanaskan cairan dalam pembuluh darah, perlahan-lahan sampai 32,8 oC untuk mencegah kerusakan pembuluh darah. Dokter memberikan obat barbitural dengan dosis tertentu untuk mempertahankan keadaan koma. Obat ini mengurangi kebutuhan oksigen dan glukosa serta memperkecil bengkak-bengkak yang dapat mematikan. Setelah tiga hari dokter tidak memberikan barbitural. Fungsi otaknya dengan perlahan kembali semula setelah beberapa minggu kemudian. Pada keadaan normal dapat terjadi kerusakan otak jika suplai oksigen dihentikan selama tiga menit. Jimmy dapat bertahan karena jaringan otaknya didinginkan dengan air es yang dihirupnya, yang juga memperlambat reaksi kimia dalam otak. Peristiwa inilah yang menyebabkan jaringan otak bertahan tanpa suplai oksigen yang normal. Kecepatan reaksi sangat bermakna bagi perbedaan antara hidup dan mati seorang anak kecil seperti Jimmy. Dalam skala besar (grander seak), sangat berarti perbedaan antara musibah nuklir dan penggunaan tenaga nuklir untuk tujuan damai dalam menghasilkan listrik. Dengan memahami bagaimana para ilmuwan mengontrol kecepatan reaksi buat keberuntungan kita, sangat penting untuk mempelajari berbagai faktor yang memengaruhi laju suatu reaksi kimia.k Sumber: Molly M. Bloomield, Chemistry and The Living Organism, 5th Ed.,John Wiley and Sons, New York, Toronto, 1992. 44 Hiskia Achmad

15 Interval Inkubasi Pada awal kuliah Kimia Dasar perlu dijelaskan perbedaan antara basic science (ilmu dasar), applied science (sains terapan), dan teknologi, serta waktu yang diperlukan untuk perkembangan teknologi. Waktu yang diperlukan untuk mengembangkan suatu konsep sampai menghasilkan produk (teknologi) disebut waktu inkubasi. Perhatikan tabel di bawah ini. Tabel Waktu Inkubasi Beberapa Zat http://facebook.com/indonesiapustaka Inovasi Konsep Realisasi Interval Inkubasi (Tahun) Anibioik 1910 1940 Celofan 1900 1912 30 Cisplain (obat anikanker) 1964 1972 12 Alat pemacu jantung 1928 1960 8 Jagung hibrida 1908 1933 32 Kamera instan 1945 1947 25 Kopi instan 1934 1956 2 Energi nuklir 1919 1945 22 Nilon 1927 1939 26 Fotograi 1782 1938 12 56 45

Radar (recombinant 1907 1939 32 10 Sintesis obat 1972 1982 7 DNA) 6 Deodoran 1948 1955 15 1950 1956 Recorder videotape 1935 1950 0,08 Desember Januari Fotokopi 1895 1896 Sinar-X (di bidang kedokteran) Dari tabel dapat dilihat waktu inkubasi sinar-X dalam kedokteran hanya 0,08 tahun. Waktu inkubasi yang terpanjang adalah fotografi. Dengan demikian, kita harus sabar menanti suatu konsep menjadi kenyataan.k Sumber: Joesten and Wood, World of Chemistry, edisi kedua, Saunders College Publishing, USA, 1996, Edisi pertama, 1991. http://facebook.com/indonesiapustaka 46 Hiskia Achmad

16 Mesin Fotokopi Anda sering memfotokopi, tetapi tahukah Anda proses yang terjadi pada fotokopi? Selenium memiliki sifat photoconductivity, yaitu menghantar listrik, meskipun kecil, dan daya hantarnya bertambah besar jika disinari. Salah satu alat fotokopi dari Xerox Corporation bergantung pada photoconductivity selenium. htp://photocopycanon.blogspot.com http://facebook.com/indonesiapustaka Gambar. Skema alat fotokopi 47

http://facebook.com/indonesiapustaka 1. Cahaya 2. Bahan yang perlu difotokopi 3. Selenium melepaskan muatan positif ketika melalui daerah yang terang, kecuali jika berada dalam bayangan kilatan dari lembar asli 4. Drum selenium diberi muatan positif ketika melalui daerah ini 5. Kertas blanko bermuatan positif mulai bagian bawah alat penghubung 6. Serbuk pigmen bermuatan negatif menempel pada bagian positif drum. Drum aluminium yang dapat berputar dilapisi dengan selenium amorf dan diberi muatan positif ketika dilindungi dari cahaya. Selanjutnya drum diarahkan ke cahaya yang dipantulkan dari dokumen yang akan dikopi. Jika diradiasi oleh cahaya, drum selenium menghasilkan listrik dari aluminium dan kehilangan muatan. Serbuk pigmen bermuatan negatif yang ditabur pada drum akan melekat pada daerah bermuatan positif, kemudian drum diputar melalui kertas bermuatan positif dan menarik serbuk pigmen (bermuatan negatif) untuk memberikan bayangan (gambar) dari dokumen asli. Pada tahap akhir memanaskan kertas dan pigmen menyatu dengan kertas.k 48 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 17 Permanent Wave Saya pernah berlibur beberapa kali di Kota Solo dan menginap di sebuah hotel dekat Jalan Slamet Riyadi. Suasana di hotel ini sangat tenang, tarifnya murah, dan saya dapat beristirahat serta menyelesaikan beberapa naskah buku saya. Saya menulis di kamar hotel dan selang beberapa jam, saya beristirahat di lobi hotel sambil membaca koran. Di sebelah lobi hotel, terdapat kamar yang di pintunya tertulis SALON. Menurut pengamatan saya, selama dua hari berada di hotel, pintu salon selalu tertutup. Saya bertanya kepada resepsionis, seorang gadis. “Salon ini untuk siapa saja?” “Untuk tamu,” jawabnya. “Siapa petugas di salon?” “Saya juga dapat. Apakah Bapak ingin ke salon?” “Nanti saya diapain?” “Kalau rambut Bapak disemir menjadi hitam, Bapak akan tampak lebih keren.” “Jika saya menjadi keren, kasihan, pacar Anda akan cemburu.” Lalu saya katakan, “Sekarang saya sedang sibuk, besok saya mempunyai waktu kira-kira satu jam.” 49

htp://www.laserelectrolysiscenter.comKeesokan harinya kira-kira pukul sepuluh siang, saya ke salon. Gadis resepsionis itu sudah siap di depan salon, dan ia mempersilakan saya masuk http://facebook.com/indonesiapustaka dan duduk di kursi di depan cermin besar. Saya mulai bertanya tentang cara menghitamkan rambut. Larutan apa saja yang digunakan. Ia menunjukkan botol-botol yang digunakan untuk menghitamkan rambut. Kemudian saya menanyakan lagi, bagaimana membuat rambut ber- gelombang (permanent wave) tahap demi tahap. Ia tidak menyebut nama larutan, tetapi menunjukkan larutan yang digunakan pada setiap proses permanent wave. Setelah kurang lebih setengah jam, saya ucapkan terima kasih dan membayar penuh, sesuai dengan tarif untuk permanent wave. Dari pengalaman saya di salon, pada buku saya Kimia Unsur dan Radiokimia, saya menjelaskan proses permanent wave ditinjau dari sudut ilmu kimia. Kimia Permanent Wave Rambut adalah suatu struktur tidak hidup yang terdiri atas protein yang disebut keratin. Seuntai rambut tidak lagi mengandung jaringan hidup, tidak seperti kuku. Keratin adalah suatu polipeptida dengan satuan monomer yang terdiri atas golongan asam amino. Dalam protein tertentu asam amino cystine merupakan 14–18 persen asam amino pada keratin. Ikatan belerang- 50 Hiskia Achmad