Mengapa Arsenik Beracun ?

Pada tanggal 7 September 2004, seorang pejuang HAM, Munir said Thalib meninggal dunia dalam perjalanannya menuju Amsterdam Negeri Belanda. Kematian yang tiba-tiba ini menimbulkan tanda tanya besar bagi masyarakat Indonesia. Usut punya usut, ternyata Munir diracun menggunakan racun Arsenik. Sampai sekarang, dalang dari aksi pembunuhan tersebut masih bebas berkeliaran di Indonesia. Sepuluh tahun setelah kematiannya, para aktivis HAM mendesak pemerintah untuk kembali membuka kasus Munir dan menggulung para pelakunya ke penjara. 

Kita tidak akan panjang lebar membahas peristiwa di atas, karena itu bukan ranah kita. Yang akan kita bahas adalah mengapa arsenik bisa menjadi racun yang sangat mematikan.

Arsenik adalah unsur dengan nomor atom 33 dalam tabel periodik. Simbol arsenik adalah As dengan massa atom relatif 75.

Arsenik merupakan salah satu racun tertua yang pernah dikenal manusia. Sudah diketahui bersama bahwa menurut sebagian orang, Napoleon raja Perancis meninggal karena keracunan arsenik yang datang dari pewarna hijau yang terdapat pada wallpaper kamarnya. Perlu diperhatikan, bahwa bahkan sejumlah kecil arsenik pun dapat menimbulkan kematian, atau setidaknya sakit yang menahun dan tidak menyenangkan.

Sifat racun dari arsenik (As) terdapat pada kemampuannya untuk menangkap dan melepaskan elektron. Sebagaimana diketahui, sistem syaraf manusia “diperintah” oleh otak dan diatur oleh siklus penerima elektron yang melepaskan dan menangkap elektron. Nah, karena kemampuan arsenik dalam melepaskan dan menangkap elektron, maka elektron yang dilepaskan atau ditangkap oleh arsenik ini, menyebabkan terganggunya aliran elektron normal di atas. Akibat dari kacaunya aliran elektron ini, maka fungsi syaraf sebagai “pengatur” menjadi terganggu. Jika sistem syaraf gagal, maka paru-paru tidak lagi “diperintah” untuk bekerja, jantung tidak “diminta” untuk berdetak, dan lain sebagainya. Akibatnya, kematian akan segera terjadi dalam waktu cepat.

Yang lebih parah lagi, Arsenik termasuk ke dalam golongan VA segolongan dengan Nitrogen (N) dan Fosfor (P). Kedua unsur ini merupakan unsur-unsur yang sangat dibutuhkan oleh tubuh. Nitrogen terdapat pada protein, sedangkan fosfor terdapat pada ATP (penghasil energi). Sebagaimana kita ketahui, unsur-unsur yang segolongan memiliki sifat yang mirip, dan arsenik memiliki sifat yang mirip dengan nitrogen dan fosfor. Dengan kemiripan sifat ini, maka ketika arsenik masuk ke dalam tubuh, sistem pertahanan tubuh tidak menyadari keberadaannya karena arsenik bisa dengan mudah menggantikan posisi nitrogen maupun fosfor dalam jaringan tubuh.

Jadi, mengapa arsenik bersifat toksik adalah karena dia telah “membodohi” tubuh sehingga tubuh tidak berfikir bahwa arsenik adalah racun.

Sumber : Physical Chemistry, Understanding Our Chemical World

@IF'38

Read More

Perkembangan Tabel Periodik Unsur

Sejak awal berkembangnya ilmu kimia, para ahli kimia sudah mengenal bahwa unsur-unsur tertentu memiliki sifat yang mirip. Sebagai contoh, logam dapat berikatan dengan oksigen membentuk senyawa yang bersifat basa (berasa pahit), sedangkan nonlogam dapat berikatan dengan oksigen membentuk senyawa yang bersifat asam (berasa masam).

Pada tahun 1829, atau 3 tahun setelah penemuan iodin di tahun 1826, Johan W. Dobereiner menemukan bahwa unsur ini memiliki banyak kemiripan dengan dua unsur yang sebelumnya telah ditemukan, yaitu klorin dan bromin. Salah satu yang menonjol adalah bahwa jika ketiga unsur ini disusun, maka massa atom unsur yang kedua akan merupakan setengah kali dari massa atom unsur pertama ditambah massa atom unsur ketiga.

Perhatikan : karena massa atom klorin, bromin, dan iodin berturut-turut adalah 35,5 ; 81 ; dan 127, maka untuk menyatakan keteraturannya, kita hitung massa unsur yang tengah yaitu bromin, mengunakan massa klorin dan iodin. Sehingga :

Jadi, hasilnya adalah sama seperti yang sudah ditemukan oleh para ahli. Selanjutnya, Dobereiner juga mencari unsur-unsur lain yang memiliki sifat sama dan menghitung massa atom relatifnya. Dan ternyata dia menemukan ada setidaknya 5 kelompok yang berprilaku sama. Akhirnya, dia mencetuskan teorinya, dan dinamakan dengan triad Dobereiner.

Tahun 1865, A.R. Newlands (1837 – 1898), seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris, menyusun 60 unsur yang sudah dikenali waktu itu, berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Dia menemukan bahwa jika unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya dalam 7 kolom, maka sifat unsur ke-8 mirip dengan sifat unsur pertama, juga sifat unsur ke-9 mirip dengan sifat unsur ke-2, dst. Newlands mengumumkan penemuannya ini dalam forum ilmiah dan menamai hukum ini dengan Hukum Oktaf, karena mirip dengan notasi lagu (do re mi fa so la ti). Ilmuwan Inggris pada waktu itu mengolok-oloknya, dan menanyakan kepadanya apa yang akan terjadi jika unsur disusun berdasarkan alfabet.

Sebenarnya penemuan Newlands ini tidaklah salah total. Hal yang kurang dari tabel buatan Newlands adalah dia tidak memberikan tempat bagi unsur-unsur yang belum ditemukan sehingga seolah-olah unsur kimia hanya terbatas pada 60 unsur saja. Selain itu, adanya dua unsur dalam satu kotak yang sama menjadikan tabelnya kurang mendapat respon dari para ahli kimia pada waktu itu.

Akan tetapi, meskipun banyak kekurangannya, tabelnya ini merupakan langkah maju menuju penyempurnaan sistem periodik unsur.

Tahun 1869, Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834 – 1907), seorang ahli kimia dari Rusia, menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Konsepnya hampir sama dengan yang dilakukan Newlands, namun dia tidak menghubungkannya dengan musik. Namun lagi-lagi, upayanya ini tidak menarik perhatian dunia ilmiah, sampai kemudian seorang ahli kimia dari Jerman, Lothar Meyer (1830 – 1895) mempublikasikan penemuannya tentang sistem periodik yang mirip dengan apa yang dilakukan oleh Mendeleev, dan dia mengakui bahwa Mendeleev telah mendahuluinya dalam ide tersebut.

Mendeleev dan Meyer mengelompokkan unsur berdasarkan sudut pandang yang berbeda. Mendeleev menyusun unsur-unsur berdasarkan pada kesamaan sifat kimia, sedangkan Meyer menyusun unsur-unsur berdasarkan pada sifat fisikanya. Hasilnya sungguh menakjubkan, keduanya memberikan hasil yang sama, yaitu sifat unsur-unsur akan berubah secara periodik seiring dengan kenaikan massa atom.

Dalam hal ini, Mendeleev dan Meyer memiliki dua pendapat dan keyakinan yang sama yaitu:

- Daftar unsur yang ada waktu itu belum lengkap dan sempurna

- Diharapkan sifat unsur bervariasi secara sistematis dan periodik, sehingga sifat unsur yang belum ditemukan dapat diprediksi.

Dengan keyakinan ini, Mendeleev bahkan berani memprediksikan unsur-unsur baru yang akan mengisi tabel periodiknya, lengkap dengan sifat-sifatnya. Dia memprediksikan unsur yang bernama eka-alumunium yaitu unsur yang memiliki kesamaan sifat dengan alumunium (berada dalam satu golongan) namun memiliki massa lebih berat.

Pada tahun 1875, seorang kimiawan Perancis Paul Boisbaudran menemukan unsur galium yang tidak lain adalah eka-alumunium yang diprediksi oleh Mendeleev. Unsur lain yang diprediksi oleh Mendeleev adalah eka-silikon, yaitu unsur yang segolongan dengan silikon dan memiliki kemiripan sifat dengan silikon. Lagi-lagi prediksinya ini tepat setelah ditemukannya Germanium oleh Alexander Winkler. Berikut ini perbandingan sifat eka-silikon hasil prediksi Mendeleev dengan Germanium :

Hukum Mendeleev berbunyi : “Bila unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat unsur akan berulang secara periodik”. Mendeleev menempatkan unsur-unsur yang memiliki sifat yang mirip dalam satu lajur vertikal (golongan), dan menempatkan unsur-unsur yang sifat dan massanya mengalami perubahan secara teratur, dalam satu lajur horizontal (periode). Tabel periodik rancangan Mendeleev ini merupakan cikal bakal dari sistem periodik modern. Di beberapa tempat dalam tabelnya, Mendeleev mengosongkan beberapa tempat dan memprediksikan unsur-unsur yang pantas mengisi tempat yang kosong tersebut. Berikut ini tabel periodik usulan Mendeleev.

Tabel periodik Mendeleev ini merupakan langkah maju dan merupakan tabel periodik yang relatif lebih sempurna dibandingkan pendahulunya. Meskipun begitu, ada beberapa kelemahan dari tabel periodik usulan Mendeleev ini, yaitu :

- Jika aturan kenaikan massa atom ini diikuti dengan konsisten, maka sebagian unsur tidak pas untuk ditempatkan pada tempat tersebut. Jadi, posisi Te (Ar = 127,61) dan J (atau Iodin ; Ar = 126,91) harus ditukar.

- Unsur-unsur yang sedang ditemukan, seperti Holmium dan Samarium, ternyata tidak mendapat tempat pada tabel periodiknya Mendeleev. Ini merupakan hal yang cukup memalukan

- Unsur-unsur yang terdapat pada satu golongan terkadang memiliki kereaktifan kimia yang berbeda. Hal ini bisa dilihat pada golongan I yang mencakup unsur-unsur paling reaktif (alkali) dan unsur-unsur logam mulia (Cu, Ag, Au) yang sangat tidak reaktif.

Kelemahan tabel periodik Mendeleev ini juga dikarenakan belum ditemukannya gas mulia dan ternyata dia tidak dapat memprediksikan keberadaan gas mulia. Setelah ditemukannya gas-gas mulia pada tahun 1894, masalah lain datang, Argon dan Kalium “mengikuti jejak” Te dan I. Massa atom Ar (39,95) lebih besar daripada massa atom K (39,10). Jika kedudukannya dibalik, maka tentunya tidak akan sesuai dengan kesamaan sifat dalam satu golongan. Selanjutnya, ternyata massa atom tidak cukup sebagai dasar pengelompokkan unsur, harus ada besaran lain yang lebih akurat dalam mengelompokkan unsur.

Pada tahun 1913, Henry G.J. Moseley (1887 – 1915), seorang fisikawan bangsa Inggris, melakukan percobaan dengan menembakkan sinar X energi tinggi pada suatu padatan unsur murni. Akibat penembakan ini, maka atom unsur tersebut memancarkan sinar X dengan panjang gelombang tertentu. Sinar X yang dihasilkan oleh unsur tersebut direkam secara fotografi. Setiap gambar mengandung seri garis-garis yang merepresentasikan sinar X pada panjang gelombang yang bervariasi. Setiap unsur menghasilkan panjang gelombangnya masing-masing. Panjang gelombang setiap unsur memendek seiring dengan penambahan massa atom dengan beberapa pengecualian. 

Kemudian dia pun menyimpulkan bahwa panjang gelombang sinar X berhubungan dengan nomor atom. Dia mengatakan “Setiap unsur berbeda dari unsur sebelumnya dengan penambahan satu buah muatan positif pada intinya”. Dan kita tahu, muatan positif pada inti adalah proton, dan jumlah proton disebut dengan nomor atom.

Berdasarkan penemuan ini, maka Moseley menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan nomor atomnya, dan ternyata hasilnya hampir sama dengan tabel periodik Mendeleev namun tentunya lebih tepat dan lebih sempurna.

Tabel periodik usulan Moseley inilah yang kemudian disetujui oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) dan kita pakai sekarang. Sehingga, dapat kita simpulkan bahwa sifat unsur adalah fungsi periodik dari nomor atomnya.

Sistem periodik Moseley bisa dikatakan hanyalah penyempurnaan dari tabel periodik Mendeleev. Dalam tabel Mendeleev, kita melihat bahwa Tellurium (Te) berada pada golongan VI mendahului Iodin (J) yang berada pada golongan VII. Hal ini tentunya tidak pas jika kita menggunakan kenaikan massa atom, karena massa atom Te = 127,6 lebih besar daripada massa atom I (126,9). Alasan mengapa Mendeleev menyusun seperti itu adalah karena kesamaan sifat antara Te dengan unsur-unsur diatasnya, sebagaimana I memiliki sifat yang mirip unsur-unsur diatasnya.

Dengan menggunakan tabel periodik usulan Moseley ini, maka masalah ini bisa dipecahkan, karena sesuai dengan kenaikan nomor atom, Te yang memiliki nomor atom 52, mendahului I yang memiliki nomor atom 53. Begitu pula dengan Ar (nomor atom 18) dan K (nomor atom 19).

Tak lama kemudian setelah penemuannya, Moseley termasuk ke dalam daftar orang yang wajib ikut berperang dalam perang dunia I. Dia terbunuh dalam pertempuran berdarah di Gallipoli pada tahun 1915 pada usia 27 tahun!. Para ahli percaya, seandainya Moseley hidup lebih lama, maka dia akan menjadi salah seorang Kimiawan terbesar abad XX. Sayangnya, Moseley tidak mendapat penghargaan yang baik atas karyanya. Tidak ada Nobel yang diberikan padanya, dan tidak ada pula unsur yang diberi nama atas namanya.

@IF'38

Read More

Cara Menghafal Unsur nonlogam dan unsur diatomik

Kimia memang unik. Ada yang bilang kimia itu mudah, namun tak sedikit yang mengatakan bahwa kimia itu sulit. Nah, sebenarnya apa sih yang membuat kimia sulit ? Mungkin yang membuat sulit karena kimia itu harus menghafal plus juga harus menghitung, sama seperti fisika. Sehingga saya pernah bertanya kepada para siswa satu kelas, bahwa fisika dan kimia adalah dua mata pelajaran yang paling sulit. Lebih sulit daripada matematika. Hal ini mungkin karena matematika tidak perlu terlalu banyak menghafal, tinggal dimasukkan ke dalam rumus, dan tring.., soal pun langsung selesai.

Nah, berbicara tentang menghafal, kali ini kakak akan menjelaskan cara menghafal unsur-unsur kimia, yaitu unsur-unsur diatomik. Mungkin ini terkesan sepele, namun sepanjang pengalaman kakak mengajar, ternyata banyak siswa yang belum hafal unsur-unsur diatomik ini. Padahal mengetahui unsur-unsur mana saja yang berbentuk diatomik dan mana yang tidak, sangatlah penting terutama untuk materi stoikiometri di kelas X dan materi termokimia di kelas XI.

Terus, bagaimana sih cara menghafalnya ?

Langsung saja, unsur-unsur diatomik tidaklah banyak. Sebagian besarnya ada di golongan VII, sisanya ada di periode 2 dan 1 buah di periode 1. Unsur-unsur diatomik adalah :

O₂, N₂, H₂, F₂, Cl₂, Br₂, dan I₂.

Unsur-unsur di atas, dirangkai menjadi :

Ongkos Naik Haji Fia Celengan BrI

Keterangan : Fia = Via

Jika kita lihat lebih jauh, ternyata unsur-unsur diatomik semuanya bersifat nonlogam. Lima unsur berwujud gas, 1 berwujud cair (Bromin), dan 1 lagi berwujud padat (Iodin). Namun, tidak semua nonlogam berwujud diatomik. Ada yang berbentuk monoatomik (satu atom) yaitu karbon (walaupun tidak “monoatomik tulen” juga sih, tapi membentuk struktur jaringan molekul raksasa), ada juga yang berbentuk poliatomik, yaitu fosfor dan belerang (berturut-turut P₄ dan S₈).

Nah, jika unsur-unsur nonlogam di atas digabungkan, maka akan kita dapatkan rangkaian jembatan keledai :

CPNS Ongkos Hajinya Fia Celengan BrI

Mengapa kita harus menghafalkan unsur-unsur nonlogam ?

Pengetahuan kita tentang mana unsur logam dan nonlogam sangatlah penting terutama untuk materi ikatan kimia. Dimana kita ketahui, sifat ikatan (ionik atau kovalen) sangat ditentukan oleh siapa berpasangan dengan siapa. Jika logam berpasangan dengan nonlogam, maka ikatannya ionik, jika nonlogam berpasangan dengan nonlogam, maka ikatannya kovalen. Jika kita salah dalam menentukan mana logam dan mana nonlogam, maka akan sulit bagi kita untuk menentukan mana ionik dan mana yang kovalen.

Lalu mengapa harus nonlogam ?

Karena unsur-unsur nonlogam jenisnya sedikit, hanya yang disebutkan di atas plus gas mulia (gol. VIII). Sisa unsur yang sedemikian banyak adalah logam kecuali beberapa unsur yaitu B, Si, As (dan tiga unsur lain yang tidak banyak dibahas di tingkat SMA yaitu Ge, Sb, dan Te) yang bersifat metaloid (semi logam).

Nah, mudah khan menghafal unsur nonlogam dan menghafal unsur-unsur diatomik ?.

Semoga belajar kimia menjadi lebih menyenangkan. Selamat Belajar

@IF'38

Read More