Skip to content
Iklan

AIR DI DALAM ILMU KIMIA


Kombinasi sederhana dari dua atom hidrogen yang terikat kovalen pada satu atom oksigen menghasilkan molekul air (H2O). Air merupakan senyawa yang paling umum di Bumi yang menyusun lebih dari setengah berat makhluk hidup. Air sangat penting bagi kehidupan, air membawa nutrien dan mengeluarkan zat sisa dari setiap sel hidup. Molekul air tarik – menarik satu sama lain melalui IKATAN HIDROGEN, menyebabkan air memiliki beberapa sifat unik namun berguna. Air bersifat tidak berwarna , tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K.

 

Adapun hal penting mengenai air yang perlu kita ketahui yaitu :

Kandungan air dari organisme dan makanan tercantum pada tabel berikut :

% of mass % of mass
Marine invertebrates 97 Broccoli 90
Human fetus (1 month) 93 Milk 88
Fish 82 Apples 85
Human adult 70 Grapes 80
Eggs 75

 

Distribusi air di permukaan bumi dapat dilihat pada diagram lingkaran berikut:

diagram lingkaran air

Sebagian kecil (<3%) air di Bumi adalah air tawar.
Danau dan sungai hanya menyumbang 0,1% dari total air di bumi selebihnya adalah air laut.

 

» Air yang melimpah

Air menutupi sekitar 70% permukaan Bumi, menyebabkan Bumi terlihat biru dari angkasa, sehingga disebut Planet Biru. Air merupakan cairan di samudra dan membentuk tutupan ES padat pada puncak ES. Uap air merupakan gas di udara. Tempat yang lembab, seperti hutan hujan tropis, memiliki banyak uap air. Tubuh manusia tersusun atas sekitar 60% air dan sebuah tomat matang mengandung lebih dari 95% air.

» Air Minum

Pada suhu ruang, air murni merupakan cairan tak berwarna dengan pH netral sehingga tidak bersifat asam atau basa. Namun, kebanyakan air tidak murni. Air keras mengandung mineral kalsium dan magnesium yang terlarut ketika air mengalir di atas batuan. Sabun tidak berbusa dengan baik di air keras sehingga tidak menimbulkan banyak buih. Air keras dilembutkan dengan mendidihkannya atau dengan melewatkannya melalui pelembut air.

» Pelarut Universal

Air merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik. Bahan kimia potasium permanganat terlarut di dalam air dan membentuk cairan ungu. Lebih banyak substansi yang terlarut di dalam air dibandingkan dengan cairan lain. Molekul air kecil dan memiliki sedikit muatan listrik sehingga dapat bergerak dan berinteraksi dengan partikel – partikel lain. Apabila air tidak memiliki sifat ini, tidak akan ada kehidupan. Air merupakan pelarut alami. Gas – gas terlarut seperti oksigen dan karbon dioksida terbawa oleh air ke dan dari seluruh sel hidup.

 

Komposisi dari air murni yaitu sebagai berikut:

Air tawar: padatan terlarut <0,1%.
Standar air minum: padatan terlarut <0,05%
Konstituen utama: Ca2 +, Mg2 +, HCO3-.
Air laut: padatan terlarut ~ 3,5% (Laut Mati: 25%)
Konstituen utama:

 Cl- : 19000 ppm    Na+ : 10600 ppm          SO42- : 2600 ppm    Mg2+ : 1300 ppm 
 HCO3- : 140 ppm    Ca2+ : 400 ppm           Br- : 65 ppm           K+ : 380 ppm 

 

≡ IKATAN HIDROGEN ≡

Air memiliki beberapa sifat kimiawi yang cukup istimewa, dimana setiap molekul air terbentuk dari penggabungan antara atom Hidrogen dan atom Oksigen dimana keduanya jika dalam keadaan bebas merupakan dua unsur yang memiliki sifat bertolak belakang dengan air.

Unsur kimia Hidrogen pada tabel periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Pada suhu dan tekanan standar, Hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat non – logam, bervalensi tunggal dan merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar. Dengan massa atom 1.00794 amu[n 1], Hidrogen adalah unsur teringan di dunia.

Sementara Unsur kimia Oksigen dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O dan nomor atom 8. Oksigen merupakan unsur golongan kalkogen (unsur kimia golongan 16) dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Reaksi pembakaran tidak akan dapat terjadi tanpa adanya Oksigen. Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta berdasarkan massa dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.

Jika kita bandingkan antara molekul air dan kedua gas penyusunnya (Hidrogen dan Oksigen) tentu sangat berbeda, kedua unsur penyusun air bersifat mudah terbakar dan sebagai pelaku pemembakaran sementara air bersifat lebih lebih netral.

Molekul air menarik molekul air lainnya. Gaya tarik ini disebut ikatan hidrogen. Ikatan ini cukup lemah dibandingkan dengan ikatan di dalam sebuah molekul air, namun cukup kuat untuk memberikan air beberapa sifat yang unik. Contohnya, air berada dalam bentuk cair di suhu ruang, sementara molekul lain berukuran sama berada dalam bentuk gas. Molekul air juga lebih renggang pada wujud padat dibandingkan pada wujud cair.

wbonding

 

Ikatan hidrogen memiliki efek pada sifat fisik air baik dalam keadaan cair dan padat.

 

» Struktur Molekuler

Di dalam molekul air, elektron tertarik lebih dekat ke atom oksigen dibandingkan ke atom hidrogen. Menyebabkan atom oksigen sedikit bermuatan negatif dan hidrogen sedikit bermuatan positif. Atom hidrogen yang sedikit bermuatan positif tertarik ke atom oksigen yang sedikit bermuatan negatif. Daya tarik – menarik ini disebut ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen bersifat sangat lemah dan berusia sangat pendek, artinya ikatan ini mudah terlepas (pecah) dan kekuatan ikatannya hanya bertahan kira-kira satu per seratus-milyar detik. Tetapi begitu satu ikatan pecah, ikatan yang lain akan terbentuk, begitu seterusnya. Itulah sebabnya mengapa bentuk air berubah-ubah menurut tempatnya.

https://ketutbudiartawan.files.wordpress.com/2010/12/bnd-cair.jpg?w=284&h=184

Bentuk air mengikuti bentuk wadahnya (https://ketutbudiartawan.wordpress.com/benda-cair/)

» Gaya Kapiler

Tumbuhan menggunakan gaya kapiler untuk membawa air naik dari akar menuju daun. Molekul – molekul air bergerak naik melalui sel xilem yang berbentuk mirip tabung. Molekul air yang sedikit bermuatan ditarik ke dinding xilem dan gaya ini menarik molekul ke atas.

» Air Mendidih

Air mendidih pada suhu 100 derajat celcius. Suhu pada gambar hampir 200 derajat celcius lebih tinggi dibandingkan titik didih molekul lain yang berukuran sama, seperti hidrogen sulfifda. Titik didih air yang tinggi disebabkan oleh ikatan hidrogennya. Panas tambahan diperlukan untuk merusak ikatan hidrogen sehingga sebuah molekul air dapat merusak molekul air lainnya dan meninggalkan permukaan air dalam bentuk uap.

» Kepadatan Rendah

ES yang mengapung menutupi dan melindungi anjing laut tersebut dari udara yang membeku di atasnya. Umumnya cairan yang membeku, molekulnya menjadi renggang, oleh karena itu ES mengapung di atas air. Ikatan hidrogen menahan molekul air tetap terpisah dalam struktur kaku yang mirip cincin.

 

Berikut Material Safety Data Sheet (MSDS) dari air (H2O) : MSDS Air (H2O)

Iklan

2 Comments »

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: