Modul 1 : Kimia Dalam Kehidupan

MODUL 1

KIMIA DALAM KEHIDUPAN

A.   Kedudukan Ilmu Kimia Dalam Sain

Kimia termasuk salah satu rumpun  mata pelajaran IPA SMA yang dibangun atas dasar produk ilmiah,  proses ilmiah, dan sikap ilmiah. Selain itu, kimia dipandang pula sebagai proses, sebagai produk, dan sebagai prosedur. Kimia merupakan ilmu yang pada awalnya diperoleh dan dikembangkan berdasarkan percobaan (induktif) namun pada perkembangan selanjutnya kimia juga diperoleh dan dikembangkan berdasarkan teori (deduktif). Ilmu kimia merupakan produk (pengetahuan kimia yang berupa fakta, teori, prinsip, hukum) temuan saintis dan proses (kerja ilmiah). Ilmu kimia termasuk dalam ilmu sains yang merupakan aktivitas penelusuran untuk mencapai pengertian dan jawaban yang memuaskan tentang beberapa realita, dimana pengertian itu diperoleh dengan cara mempelajarai prinsip-prinsip dan hukum-hukum yang berlaku yang dapat diuji dengan eksperimen. Mempelajari  sains melibatkan penggalian fakta-fakta melalui observasi, pengukuran, klasifikasi dan penggorganisasian fakta–fakta yang diperoleh tersebut. Cain, Sandra (1990: 4) menyatakan bahwa sains (IPA) terdiri dan empat komponen antara lain: sains sebagai produk, sains sebagai proses, sains sebagai sikap, dan sains sebagai teknologi. Bridgstock Martin (1998: 6) menyebutkan, Concise Oxford Dictionary mendefinisikan sains sebagai pengetahuan yang sistematis dan teroganisasi. Definisi tersebut di atas dapat diartikan sebagai pengetahuan yang diperoleh, disusun dengan cara melakukan observasi, penyimpulan, penyusunan teori, eksperimentasi, observasi dan demikian   seterusnya saling kait-mengait antara yang satu dengan cara yang lain. Sains berkiatan dengan bukti dan teori. Bukti-bukti diperoleh dari eksperimen. Untuk menjelaskan bukti-bukti, teori-teori dikemukakan kemudian diuji untuk melihat kebenaran teori sesuai dengan pengamatan. Hubungan yang pasti antara teori dan bukti adalah sangat kompleks, dan pada taraf ini kita mencatat bahwa sains melibatkan kedua-duanya.

B.    Hakikat Ilmu Kimia

Nama ilmu kimia berasal dari bahasa Arab, yaitu al-kimia yang artinya perubahan materi, oleh ilmuwan Arab Jabir ibn Hayyan (tahun 700-778). Ini berarti, ilmu kimia secara singkat dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari rekayasa materi, yaitu mengubah materi menjadi materi lain. Secara lengkapnya, ilmu kimia adalah ilmu mempelajari tentang susunan, struktur, sifat, perubahan serta energi yang menyertai perubahan suatu zat atau materi. Zat atau materi itu sendiri adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa.

Susunan materi mencakup komponen-komponen pembentuk materi dan perbandingan tiap komponen tersebut. Struktur materi mencakup struktur partikel-partikel penyusun suatu materi atau menggambarkan bagaimana atom-atom penyusun materi tersebut saling berikatan. Sifat materi mencakup sifat fisis (wujud dan penampilan) dan sifat kimia. Sifat suatu materi dipengaruhi oleh : susunan dan struktur dari materi tersebut.  Perubahan materi meliputi perubahan fisis/fisika (wujud) dan perubahan kimia (menghasilkan zat baru). Energi yang menyertai perubahan materi  menyangkut banyaknya energi yang menyertai sejumlah materi dan asal-usul energi itu.

Ilmu kimia diperlukan dan terlibat dalam kegiatan industri dan perdagangan, kesehatan, dan berbagai bidang lain. Kedepan, Ilmu Kimia sangat berperan dalam penemuan dan pengembangan material dan sumber energi baru yang lebih bermanfaat, bernilai ekonomis tinggi, dan lebih ramah lingkungan.

C.    Manfaat Ilmu Kimia Dalam Kehidupan Sehari-hari

Ilmu kimia merupakan cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari sifat-sifat, struktur, komposisi, dan perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan materi. Ilmu kimia erat kaitannya dengan kehidupan manusia sehari-hari.

Hal-hal yang terkait dengan makanan, pakaian, bahan bakar, obat-obatan, bahan konstruksi bangunan, bahan industri elektronik, dan bahan produk yang melibatkan ilmu kimia. Oleh karena itu, manfaat ilmu kimia sangat dirasakan dalam kehidupan dan berbagai bidang kajian keilmuan.

Ada sebagian yang berpandangan negatif, ada pula yang menerima kehadirannya. Yang berpandangan negatif adalah orang-orang yang belum memahami betapa penting manfaat ilmu kimia dalam kehidupan ini, kurangnya ilmu pengetahuan bisa menjadi penyebab utamanya.

Mereka menganggap bahwa hal-hal yang berkaitan dengan kimia akan berhubungan dengan zat-zat berbahaya yang mengandung racun.  Ditambah lagi kesan yang timbul di masyarakat umum mengenai kimia adalah kesan negatif dibandingkan dengan manfaatnya.  Kesan negatif ini timbul sebagai akibat dari sering terjadinya penyalahgunaan ilmu kimia atau kesalahan penanganan dalam penerapan ilmu kimia.

D.   Manfaat Ilmu Kimia untuk Berbagai Bidang

Ilmu kimia memiliki kedudukan yang penting dan diperlukan oleh bidang ilmu lainnya. Beberapa manfaat yang sebenarnya itu merupakan manfaat ilmu kimia dalam kehidupan manusia bahkan tidak begitu disadari. Berikut ini adalah beberapa manfaat ilmu kimia dalam kehidupan manusia yang tidak bisa digantikan oleh ilmu yang lain.

1.  Bidang Kedokteran

Manfaat ilmu kimia yang pertama pada kehidupan manusia adalah dalam bidang kedokteran. Untuk membantu penyembuhan pasien yang mengidap suatu penyakit, digunakan obat-obatan yang dibuat berdasarkan hasil riset terhadap proses dan reaksi kimia bahan-bahan yang berkhasiat yang dilakukan dalam cabang kimia farmasi.

2.  Bidang Pertanian

apa manfaat ilmu kimia bagi bidang pertanian? untuk mengembalikan kesuburan tanah, perlu dilakukan penambahan pupuk, sedangkan hama dapat diatasi dengan penambahan pestisida. Manfaat dan bahaya penggunaan pupuk dan pestisida harus dipahami sehingga tidak terjadi kesalahan dalam penggunaannya. Hal yang harus diingat adalah pupuk dan pestisida adalah “produk” dari ilmu kimia.

 3. Bidang Geologi

Bidang ini berkaitan dengan penelitian batu-batuan (mineral) dan pertambangan gas dan minyak bumi. Proses penentuan unsur-unsur yang menyusun mineral dan tahap pendahuluan untuk eksplorasi, menggunakan dasar-dasar ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam bidang ini untuk membantu memahami serta mengerti temuan para peneliti tentang bebatuan atau “benda-benda” alam.

4.  Bidang Biologi

Bidang ini khusus mempelajari tentang makhluk hidup (hewan dan tumbuhan). Proses kimia yang berlangsung dalam makhluk hidup meliputi pencernaan makanan, pernapasan, metabolisme, fermentasi,fotosintesis dan lain-lain.  Untuk mempelajari hal tersebut, diperlukan pengetahuan tentang struktur dan sifat senyawa yang ada, seperti karbohidrat, protein, vitamin, enzim, lemak, asam nukleat dan lain-lain. Meskipun secara umum, bidang ini lebih erat kaitannya dengan ilmu biologi, namun manfaat ilmu kimia juga nyatanya sedikit banyak berpengaruh dalam bidang biologi ini.

5.  Bidang Hukum

apa kaitan bidang hukum dengan ilmu kimia? Bidang hukum secara langsung memang tidak ada hubungan dengan ilmu kimia, namun manfaat ilmu kimia dalam bidang hukum ini dapat dirasakan ketika diberlakukannya pemeriksaan peralatan buktikriminalitas (kriminologi). Bagian tubuh tersangka dapat diperiksa dengan memeriksa struktur DNA-nya karena struktur DNA setiap orang berbeda-beda. Pemeriksaan ini melibatkan ilmu kimia. 

6.  Bidang Mesin

Manfaat Ilmu kimia juga bisa mengenai bidang permesinan yaitu mempelajari sifat dan komposisi logam yang baik untuk pembuatan mesin, mempelajari sifat, komposisi bahan bakar dan minyak pelumas mesin.

7.  Bidang Teknik Sipil

Bahan-bahan yang digunakan dalam bidang ini adalah semen, kayu, cat, paku, besi, paralon (pipa PVC), lem dan sebagainya. Semua bahan tersebut dihasilkan melalui riset yang berdasarkan ilmu kimia. Manfaat ilmu kimia dalam hal ini adalah agar bahan-bahan bangunan tersebut dapat diketahui kelebihan serta kekurangannya, sehingga dapat meminimalisir kecelakaan dikemudian hari.  

Melihat begitu banyaknya kaitan antara ilmu kimia dan bidang-bidang kehidupan manusia, maka  sangatlah jelas bahwa  manfaat ilmu kimia memegang peranan penting dalam kehidupan manusia. Kehadirannya menyeimbangkan kehidupan manusia untuk selaras dengan peningkatan kualitas hidup di muka bumi.

E.       Manfaat Ilmu Kimia Dalam Kehidupan Sehari- Hari

Ilmu kimia yang berhubungan erat dengan semua indera manusia, yaitu penglihatan. Pendengaran, perasaan, dan penciuman. Selain itu, ilmu kimia merupakan batu loncatan ke ilmu lain. Ilmu kimia dasar  menolong seseorang untuk mempelajari bidang- bidang ilmu lainnya.

Seseorang tidak akan dapat menjelaskan konsep fisika tentang gaya magnet atau arus listrik tanpa mengerti ilmu kimia tentang atom. Pelajaran biologi tentang fotosintesis akan lebih banyak berarti bila pengetahuan tentang reaksi dasar kimia dilibatkan.

Banyak contoh dari bidang kimia dapat diberikan, yang menekankan kegunaan ilmu kimia. Namun, disamping aplikasi ini, konsep-konsep ilmu kimia dapat juga digunakan dalam kehidupan sehari- hari.

Saat ini perkembangan ilmu kimia sangat pesat dan telah memberikan andil yang sangat besar dalam kehidupan manusia. Ilmu kimia telah menghantarkan produk-produk baru yang sangat bermanfaat untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Dalam kehidupan sehari- hari banyak produk yang telah kita pergunakan seperti sabun, deterjen, pasta gigi, dan kosmetik. Penggunaan polimer pengganti untuk kebutuhan industri dan peralatan rumah tangga dari penggunaan bahan baku logam telah beralih menjadi bahan baku plastik polivynil clorida (PVC).  Kebutuhan makanan juga menjadi bagian yang banyak dikembangkan dari kemasan, makanan olahan sampai dengan pengawetan.

Peran ilmu kimia untuk membantu pengembangan ilmu lainnya seperti pada bidang geologi, sifat-sifat kimia dari berbagai material bumi dan teknik analisisnya dari berbagai material bumi dan teknik analisisnya telah mempermudah geologi dalam mempelajari kandungan material bumi : logam maupun minyak bumi.

Pada bidang pertanian, analisis kimia mampu memberikan informasi tentang kandungan tanah yang terkait dengan kesuburan tanah, dengan data tersebut para petani dapat menetapkan tumbuhan/ tanaman yang tepat kekurangan zat- zat yang dibutuhkan tanaman dapat dipenuhi dengan pupuk buatan, demikian pula dengan serangan hama dan penyakit dapat menggunakan pestisida dan insektisida.

Dalam bidang kesehatan, ilmu kimia cukup memberikan kontribusi, dengan diketemukannya jalur perombakkan makanan seperti karbohidrat, protein dan lipid.  Hal ini mempermudah para ahli bidang kesehatan untuk mendiagnosa berbagai penyakit interaksi kimia dalam tubuh manusia dalam sistem pencernaan, pernafasan, sirkulasi, ekskresi, gerak, reproduksi, hormon dan sistem saraf, juga telah mengantarkan penemuan dalam bidang farmasi khususnya penemuan obat- obatan.

Ilmu kimia berperan besar terhadap kesejahteraan umat manusia. Hampir semua produksi industri untuk keperluan hidup sehari- hari umat manusia menggunakan bahan kimia dalam proses produksi. Hampir tidak ada barang keperluan sehari- hari yang dikonsumsi tanpa peranan bahan kimia dalam pengolahannya. Semakin banyak barang yang kita gunakan, semakin banyak bahan kimia yang terlibat dalam proses pembuatannya.

Peran ilmu kimia dalam bidang lingkungan hidup sangat besar. Isu pemanasan global, pencemaran udara, air dan tanah telah memicu pengembangan green chemistry yang berorientasi pada proses dan penggunaan bahan yang ramah lingkungan. Konsep pengelolaan lingkungan telah bergeser dari perlindungan lingkungan terhadap limbah menjadi usaha rekayasa proses produksi yang tidak menghasilkan limbah.

F.    Peran Kimia dalam Menyelesaikan Masalah Global

Ilmu kimia juga berperan dalam menyelesaikan masalah global yaitu masalah yang dihadapi oleh seluruh dunia, seperti yang menyangkut masalah dalam bidang lingkungan hidup, kedokteran, geologi, biologi dan lain-lain, ataupun untuk meningkatkan Sumber Daya Manusia (SDM). Sebagai contoh, masalah global dalam hal lingkungan hidup dan krisis energi. 

1.     Bahan Bakar

Saat ini bahan bakar dunia, berupa minyak bumi, batu bara, gas alam yang berasal dari fosil. Fosil merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, karena fosil terbentuk dari organisme yang terkubur beberapa jutaan tahun lalu. Bahan bakar tersebut akan habis dan manusia harus dapat mencari sumber energi alternatif, untuk mengatasi krisis enegri tersebut. Dalam hal ini ilmu kimia sangat berperan. Contoh sumber energi alternatif misalnya alkohol, energi nuklir, geoternal (panas bumi) atau energi matahari yang tak terbatas.

2.                 2.  Teknologi Biogas

Ternak-ternak di pedesaan dapat menimbulkan masalah lingkungan, karena kotorannya yang berserakan dapat menimbulkan bau yang tidak enak, kotoran ternak juga merusak pemandangan di desa, bahkan dapat menjadi sumber penularan penyakit. Dengan teknologi biogas, permasalahan tersebut, dapat diatasi, dimana kotoran hewan tersebut diolah hingga bermanfaat bagi manusia. Pembuatan biogas menggunakan bahan baku kotoran hewan/ternak yang dibubur halus menjadi butiran kecil dan dicampur air. Hasil teknologi biogas tersebut dapat digunakan sebagai sumber energi, misalnya untuk lampu penerangan maupun untuk memasak.

3.    Program Langit Biru

Program Langit Biru artinya program yang bertujuan untuk meminimalisasikan polusi udara akibat dari pemanfaatan energi. Polusi udara tersebut diakibatkan dari emisi gas buang yang ditimbulkan dari pemanfaatan energi. Transportasi merupakan salah satu penyebab polusi udara. Emisi gas buang tersebut misalnya Karbon Monoksida (CO), Hidrokarbon, Nitrogen Oksida, Sulfur dioksida, Timah hitam (Pb) dan debu. Jenis dan jumlah pencemaran ini dipengaruhi oleh beberapa faktor jenis energi, jenis kendaraan, umur kendaraan, ukuran mesin dan perawatan kendaraan tersebut.

 G.     Evaluasi

1.    Menjelaskan efek samping bahan kimia yang terdapat pada produk kebutuhan rumah tangga. Berikut ini yang bukan termasuk kategori efek samping dari penggunaan detergen terhadap lingkungan adalah…

a.     Lapisan ozon menjadi berlubang

b.     Pertumbuhan ganggang dan eceng gondok meningkat

c.     Kadar oksigen dalam air sungai menurun

d.     Menimbulkan pencemaran air

e.    Meracuni kehidupan hewan dalam air 

2.     

2.    Salah satu dampak dari pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor adalah…

a.     Asap/kabut                                      c.  hujan asam                                       e.  kerusakan hutan

b.     Efek rumah kaca                             d.  kematian biota air

3.    Berikut ini yang tidak termasuk kedalam akibat dari penyalahgunaan alkohol adalah…

a.     Kerja sistem syaraf pusat terhambat                          d.  menambah nafsu makan

b.     Lambatnya sistem motoric                                           e.  membuat keracunan dan mabuk

c.     Perasaan menjadi lebih sensitif

4.  Perhatikan pernyatan berikut!  1)Benzoat dapat memperlambat ketengikan pada makanan, 2)MSG memberi rasa sedap pada makanan, 3) Sorbitol menyebabkan rasa kismis menjadi manis,  4)Warna kuning pada Yoghurt berasal dari tartrasin. Berdasarkan pernyataan-pernyataan di atas, fungsi pengawet bahan makanan ditunjukan oleh pernyataan nomor…

a.     1                                                        c.  3                                         e.  2  dan 4

b.     2                                                        d.  4   

5.    Dibawah ini adalah beberapa cara menghindari dampak negative penggunaan plastik, kecuali…

a.     Jangannlah menyimpan air minum atau makanan dalam keadaan panas

b.     Hindari penggunaan botol plastik untuk menyimpan air

c.     Cegah memanaskan makanan yang dikemas plastik

d.     Menggunakan bahan plastik secara berulang-ulang

e.     Bungkuslah terlebih dahulu makanan dengan daun pisang atau kertas

6.    Berikut ini merupakan dampak negative dari detergen, kecuali…

a.     Membuat air sungai menjadi bersih dan wangi

b.     Mengurangi kadar oksigen dalam air sungai             d. Pertumbuhan ganggang dan eceng gondok tinggi

c.     Tercemarnya air sungai                                                  e. Menyebabkan satwa air keracunan dan mati

7.    Langkah-langkah berikut dapat digunakan untuk menurunkan pemanasan global, yaitu;

a.   Tidak membangun gedung yang ditutupi kaca

b.  Memperbanyak kendaraan bermotor

c.   Memeriksa emisi gas buangan kendaraan bermotor

d.  Melakukan pembakaran untuk membuka lahan baru

e.   Mengalihfungsikan hutan menjadi kebun produksi

8.    Berikut ini  yang bukan merupakan upaya pengurangan dampak negatif akibat pemakaian
bahan kimia di rumah adalah ….

a.     memakai sesuai aturan                                                 d. menghindari pemakaian bahan kimia

b.     menggunakan pestisida alami                                      e. simpan ditempat yang aman dari anak-anak

c.     memakai bahan kimia yang lebih aman

9.    Untuk menambah cita rasa suatu makanan kita dapat menambahkan zat aditif yang termasuk kelompok …
a.   pengawet                                        c. penyedap                                          e. pemutih
b.   pewarna                                          d. Pelarut

10. Natrium hipoklorit merupakan contoh zat kimia yang dapat berfungsi sebagai ….
a.   pengawet                                        c. penyedap                                          e. pemutih
b.   pewarna                                          d. Pelarut

11. Beberapa tindakan atau perilaku yang dapat membantu kalian untuk terhindar dari  penyalahgunaan zat adiktif dan psikotropika adalah hal-hal berikut ini, kecuali ….
a.   aktif berorganisasi                         c. rajin berolah raga                            e. banyak membaca buku
b.   bergaul dengan siapa saja r          d. rajin beribadah

12. Rokok dapat digolongkan ke dalam zat adiktif karena ….
a.   dapat meningkatkan kecerdasan akibat nikotin
b.   dapat meningkatkan selera makan akibat tar
c.   dapat menambah ketahanan tubuh akibat karbon monoksida
d.   dapat menimbulkan ketagihan akibat nikotin

e. dapat meningkatkan gairah olah raga

13. Obat analgesik berfungsi untuk ….
a.   menghilangkan gatal-gatal dihidung                                           d. menurunkan panas badan
b.   melancarkan saluran pernapasan                                               e. tidak berpengaruh
c.   menghilangkan rasa nyeri

14. Yang bukan merupakan efek dari kecanduan alkohol adalah ….
a.   nafsu makan bertambah                               c. mabuk                                e. segarkan badan
b.   hilangnya kesadaran                                      d. terganggunya sistem saraf

              15. Zat aditif makanan yang berasal dari bahan kimia dapat berdampak negatif karena ….
               a. diperoleh dari ekstraksi tumbuh tumbuhan                                 d. membuat tubuh terasa segar
               b. bahan kimia pada zat aditif sulit diuraikan oleh tubuh                e. terasa lebih nikmat
               c. menambah nafsu makan

H.     Uraian

Berikan jawaban pertanyaan berikut dengan singkat dan jelas!

1.       Apakah hakikat ilmu kimia? jelaskan

2.       Bagaimanakah peran kimia dalam kehidupan manusia, berikan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

3.       Bagimanakah cara mencegah dampak negative dari penggunaan bahan kimia

4.   Apakah disekitarmu ada yang mengandung bahan kimia berbahaya? Bagimanakah cara menggunakan dan mengatasinya!