Produk Kimia dan Bahan Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari

Berikut ini merupakan pembahasan tentang konsep atom ion dan molekul dalam produk kimia dan bahan kimia dalam kehidupan sehari-hari.

Bahan Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari

Kamu telah mempelajari konsep atom, ion, dan molekul. Pemahaman tersebut dapat diterapkan dalam produk kimia sehari-hari.

1. Detergen dan Sabun

Detergen dan sabun merupakan zat yang jika dimasukkan dalam air, dapat menghilangkan kotoran. Molekul detergen dan sabun merupakan molekul besar yang tersusun atas rantai hidrokarbon yang panjang dengan gugus fungsi pada salah satu ujungnya.

Molekul detergen memiliki ekor nonpolar yang tertarik pada minyak dan oli, dan bagian kepala polar yang menjadikannya larut dalam air.

Bagaimana cara membuat detergen atau sabun? Sabun dibuat dengan mereaksikan asam lemak dengan suatu alkali (basa), misal natrium hidroksida (NaOH). Asam lemak merupakan rantai panjang atom-atom karbon dan hidrogen dengan ujungnya berupa gugus asam karboksilat (– CO2H).

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan garam. Rantai panjang hidrokarbon dari asam lemak sekarang memiliki ujung ion karboksilat polar (− CO2^-) yang menarik molekul air air. Inilah yang dinamakan sabun kasar. Produk samping pembuatan sabun ini adalah gliserol.

2. Pupuk Urea

Mengapa pupuk urea dapat meningkatkan kesuburan tanaman? Pupuk urea memiliki rumus molekul CO(NH2)2. Dari rumus molekul tersebut, kamu dapat mengetahui bahwa setiap molekul urea mengandung 1 atom karbon (C), 1 atom oksigen (O), 2 atom nitrogen (N), dan 4 atom hidrogen (H).

Unsur penting di dalam urea yang berperan untuk menyuburkan tanaman adalah nitrogen (N). Unsur ini berperan sebagai penyusun protein dan pembentukan klorofil. Bila kekurangan nitrogen, tanaman tampak berwana kekuningan karena jumlah klorofil di dalam daun berkurang.

Jika jumlah klorofil di dalam daun kurang, energi cahaya dari matahari yang dapat ditangkap sedikit sehingga efektivitas fotosintesis rendah. Akibatnya produk gula yang dihasilkan sedikit. Hal ini yang menyebabka pertumbuhan tanaman terhambat atau menjadi kerdil. Akibat selanjutnya dapat kamu tebak, produksi tanaman itu tentu akan menurun.

Bagaimana bila tidak ada urea? Kamu dapat menggunakan senyawa lain yang mengandung unsur nitrogen. Contohnya adalah pupuk ZA yang memiliki rumus molekul (NH4)2SO4. Coba, kamu sebutkan unsur yang menyusun molekul ZA beserta jumlah atomnya!

Masih ada jenis pupuk buatan selain yang telah disebutkan di atas. Contohnya pupuk TSP (Triple Superphosphat) yang memiliki rumus kimia Ca3(PO4)2 sebagai pupuk sumber fosfor dan pupuk KCl sebagai sumber kalium bagi tanaman.

3. Asam Sulfat di dalam Aki

Aki banyak digunakan sebagai sumber arus listrik pada sepeda motor, mobil, UPS (Uninterruptible Power Supply), sepeda listrik, lampu cadangan, pengeras suara, dan sebagainya.

Jika arus listrik dalam aki habis, aki dapat diisi ulang (di-strom) sehingga dapat digunakan lagi. Tahukah kamu, bagaimana aki dapat menghasilkan arus listrik?

Gambar: Aki dan Air Aki (H2SO4)

Prinsip kerja aki erat kaitannya dengan terbentuknya ionion dalam larutan. Aki tersusun dari beberapa sel, di mana setiap sel merupakan sebuah unit pembangkit arus listrik yang menghasilkan tegangan sebesar 2 volt.

Setiap sel tersusun dari lempeng timbal (Pb) sebagai kutub negatif (anoda) dan timbal dioksida (PbO2) sebagai kutub positif (katoda). Kedua logam itu dicelupkan dalam larutan asam sulfat (H2SO4).

Di dalam larutan, asam sulfat (H2SO4) terurai menjadi ion H- dan SO42-. Ion-ion ini akan bereaksi dengan elektroda timbal (Pb) dan timbal dioksida (PbO2) dan dilepaskan elektron.

Oleh karena ada perbedaan reaksi kimia pada timbal dan timbal dioksida, elektron akan mengalir di antara kedua elektroda itu sehingg menimbulkan beda potensial listrik.

Jika kedua pelat dihubungkan dengan peralatan listrik yang sesuai, arus listrik (elektron) akan mengalir dalam rangkaian sehingga peralatan listrik tersebut dapat menyala.

Setelah lama dipakai, perlahan-lahan kedua elektroda berubah menjadi timbal sulfat (PbSO4). Oleh karena jenis elektrodanya telah sama, beda potensial tidak lagi muncul di antara kedua elektroda tersebut.

Pada keadaan ini aki tidak dapat menyalakan peralatan listrik. Untuk mengembalikan kemampuannya, aki harus diisi lagi dengan menghubungkannya dengan sumber arus listrik searah (DC) dari luar.

4. Polimer Plastik

Dewasa ini plastik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Plastik adalah bahan yang mudah diulur atau dicetak menjadi berbagai macam bentuk.

Coba perhatikan peralatan di rumahmu, adakah yang terbuat dari plastik? Plastik dijadikan wadah makanan dan minuman, peralatan makan, meja, kursi dan masih banyak lagi.

Plastik sebenarnya adalah polimer. Polimer sendiri adalah molekul berukuran sangat besar yang tersusun dari ribuan molekul yang lebih kecil yang terikat menjadi satu.

Plastik banyak jenisnya dengan sifat yang berbeda-beda. Ada jenis plastik yang melunak ketika dipanaskan.

Contohnya plastik dari polietilena, yang dibuat dengan menggabungkan ribuan molekul etilen. Polietilen ini digunakan antara lain untuk pembuatan kantong kemas, tas, botol, dan industri bangunan.

5. Baterai

Baterai banyak kita gunakan sebagai sumber energi, misal pada lampu senter, jam, dan mobil-mobilan. Baterai memiliki lapisan zink (Zn) yang berfungsi sebagai anoda atau kutub negatif, di mana lapisan ini dilapisi oleh selubung baja.

Coba buka sebuah baterai, maka kamu akan menemukan satu batang karbon di dalamnya. Karbon ini berfungsi sebagai katoda atau kutub positif. Karbon diletakkan di tengah sel dan terhubung pada tonjolan logam di bagian luar atas baterai.

Ruang antara batang karbon dan lapisan zink diisi pasta amonium klorida (NH4Cl) dan zink klorida (ZnCl2). Perhatikan gambar baterai di bawah ini.

Gambar: Baterai

Pada saat penggunaan baterai maka atom zink (Zn) akan teroksidasi atau melepaskan elektron membentuk ion zink (Zn2+). Elektron yang dibebaskan oleh atom zink (Zn) akan mengalir melalui sirkuit listrik bagian luar sehingga menghasilkan listrik.

Elektron ini selanjutnya kembali ke batang karbon. Arus listrik akan terus mengalir sampai zink (Zn) habis terpakai. Keadaan ini berarti baterai sudah tidak dapat digunakan kembali atau dikatakan habis, karena baterai tidak dapat diisi kembali.