Aplikasi / manfaat kesetimbangan kimia pada bidang kesehatan: 1. pH darah dan jaringan tubuh Darah dan jaringan tubuh kita mempunyai pH sekitar 7,4. Apa yang akan terjadi jika kita banyak mengonsumsi mengonsumsi asam asam dan memakan memakan obat yang bersifat bersifat basa ? dalam darah dan jaringan tubuh terjadi reaksi kesetimbangan antara asam karbonat dalam dara darah h dengan ion hidrogen karbonat dan ion hdrogen. H2O (l) + CO2 (g) ↔ H2CO3 (aq) ↔ HCO3 - (aq) + H+ (aq) Jika kita mengonsumsi makanan yang bersifat asam, konsentrasi ion hydrogen bertambah (darah bersifat asam) asam) sehingga reaksi kesetimbangan bergeser ke kiri. kiri. Sebaliknya jika kita mengonsumsi makanan yang bersifat basa, konsentrasi ion hidrogen berkurang (darah bersifat basa) sehingga reaksi kesetim kesetimbangan bangan bergeser ke kanan. Apakah pergeseran pergeseran reaksi tersebut mempengaruhi nilai pH ? seharusnya “ya”. Namun, Allah telah telah menciptakan sistem sistem dalam tubuh yang membuat membuat nilai pH darah tidak berubah. 2. Pengikatan oksigen oleh darah Salah satu fungsi darah dalam tubuh adalah mengedarkan oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh. Bagaimana proses peredaran oksigen dalam darah ? Mula-mula, hemoglobin (Hb) mengikat oksigen membentuk oksihemoglobin, kemudian di bawa ke seluruh tubuh melalui system peredaran darah. Mekanisme pengikatan oksigen oksigen oleh hemoglobin merupakan merupakan reaksi kesetimbangan. kesetimbangan. Hb + O2 ↔ HbO2
Reaksi pengikatan oksigen oleh Hb terjadi dalam paru-paru. Reaksi tersebut berjalan ke arah ke kanan karena konsentrasi konsentrasi oksigen oksigen bertambah. bertambah. Ketika oksigen mulai beredar ke dalam jaringan tubuh, konsentrasi oksgen akan berkurang karena di gunakan untuk proses pembakaran. Dengan demikian, reaksi di dalam jaringan berjalan ke arah kiri. Reaksi kesetimbangan dalam peredaran darah ini dapat menjelaskan alasan mengapa mengisap gas karbon monoksida (CO) yang beracun dapat mengganggu kesehatan. Ketika gas CO terisap dan larut dalam peredaran darah, gas CO berikatan dengan Hb. Hb. CO dan O2 akan akan bersaing ketat ketat agar dapat berikatan berikatan dengan Hb. Manakah yang akan menjadi pemenangnya? Tetapan kesetimbangan kimia Hb-CO lebih besar dari pada tetapan kesetimbangan Hb-O2 sehingga Hb lebih
mudah mengikat CO. HbO2 + CO ↔ HbCO + O2 Jika melihat reaksi tersebut, anda pasti lebih tahu jawaban mengapa gas CO dapat mengganggu kesehatan. Adanya CO dalam tubuh menyebabkan kemampuan darah untuk mengikat oksigen berkurang. Gas CO akan menggantikan okesigen sehingga yang beredar dalam tubuh adalah gas CO yang beracun. 3. Metabolisme karbon dioksida dalam tubuh Ketika oksigen di angkut dari paru-paru ke jaringan tubuh, pada saat yang sama karbon dioksida yang di hasilkan oleh respirasi sel di angkut dari jarngan tubuh ke paru-paru. Dalam jaringan tubuh, karbon dioksida yang konsentrasinya relativf tinggi melarut dalam darah bereaksi dengan air membentuk asam karbonat. Dengan demikian, reaksi bergeser ke arah kanan. CO2 (g) ↔ CO2 (aq) + H2O (l) ↔ H2CO3 (aq) Sebaliknya, dalam paru-paru konsentrasi karbon dioksida relative lebih rendah sehingga karbon dioksida di keluarkan dari darah ke udara. Oleh karena itu. reaksi bergeser ke kiri. 4. Kesetimbangan dalam mulut Reaksi kesetimbangan terjadi juga dalam mulut. Email gigi mengandung senyawa kalsium hidroksiapatit, Ca5(PO4)3OH. Di dalam mulut, zat itu akan mengalami reaksi kesetimbangan sebagai berikut. Ca5(PO4)3OH (s) ↔ 5Ca2+ (aq) + OH- (aq) ------ > reaksi cenderung ke kanan apabila ada ion H+ Reaksi kesetimbangan yang terjadi akan mengalami pergeseran jika kita mengonsumsi makanan yang mengandung asam. Makanan asam mengandung ion H+ sehingga ion tersebut akan mengikat ion PO43- dan OH-. Akibatnya, reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan (konsentrasi Ca5(PO4)3OH )berkurang. Pergeseran reaksi tersebut menyebabkan lapisan email menjadi keropos sehingga gigi akan rusak 5. Transport oksigen dalam darah Pada system respirasi dalam tubuh manusia terdapat sel dengan energy yang dibutuhkannnya. C6H12O6(aq) + 6CO2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l) + energi Proses ini membutuhkan ketersediaan oksigen yang tetap. Oksigen ditransportasikan ke sel – sel jaringan oleh sel darah merah melalui aliran darah. Darah juga mengikat protein yang disebut hemoglobin.
Hemoglobin pada kapiler darah dalam jantung berekasi dengan oksigen untuk membentuk oksihemoglobin. Haemoglobin(aq) + O2(aq) -> oxyhaemoglobin(aq) Secara relatif, sebagian tekanan tinggi (0,20 atm) pada ketersedian oksigen pada reaksi dan rekasi pembentukan oksihemoglobin. Kemudian ditransportasikan pada sel jaringan yang mengalir melalui system peredaran darah. Pada tingkat sel, sebagian oksigen bertekanan rendah yang digunakan untuk berekasi. Aspek menarik dari hemoglobin dan oksihemoglobin adalah pengalaman dari para pendaki dan para petualang pada daerah tinggi. Orang pada ketinggian dapat mengalami letih, sakit kepala dan gejala lain dari kekurangan oksigen. Sebagai contoh, pada ketinggian 3 km, tekana parsial oksigen hanya sebesar 0,14 atm. Jumlah ini tidak dapat digunakan untuk bereaksi, sehingga menghasilkan konsentrasi oksihemoglobin yang rendah. Tubuh manusia dapat menyesuaikan iklim pada ketinggian tertentu dengan cara memproduksi hemoglobin lebih banyak.dengan prinsip Le’ Chaterier, hal ini dapat membentuk konsentrasi oksihemoglobin lebih tinggi. Dalam jangka waktu yang lama, pada ketinggian secara signifikan akan menaikkan kadar hemoglobin dalam darah. Kadang – kadang , mencapai 50% lebih tinggi daripada individu yang tinggal di daerah pesisir pantai. Kesetimbangan hemoglobin dan oksihemoglobin juga diakibatkan oleh CO, polutan dari asap rokok dan gas buang kendaraan. CO bereaksi dengan hemoglobin membentuk carboksihemoglobin. Haemoglobin(aq) + CO(aq) -> carboxyhaemoglobin(aq) CO dan oksigen berkompetisi untuk berikatan dengan hemoglobin. Konstanta kesetimbangan dari karboksihemoglobin lebih besar dari oksihemoglobin. Sebagai akibatnya, CO akan lebih mudah berikatan dengan hemoglobin daripada oksigen untuk kadar CO yang rendah. Kadar CO sekitar 200ppm dapat mngakibatkan pingsan dan bahkan kematian.
