KESETIMBANGAN KIMIA DALAM KONTEKS AYAT-AYAT KAUNIYAH & QAULIYAH Imelda Fajriati*
A. Pendahuluan Ini adalah sebuah kitab yang Kami turunkan kepadamu penuh dengan berkah supaya mereka memperhatikan ayat-ayatnya dan supaya mendapat pelajaran orang-orang yang mempunyai fikiran” (QS. As-Shaad: 29) Maha Besar Allah yang telah mengatur dan menata alam semesta dengan rinci dan teratur. Allah telah meletakkan mekanisme keseimbangan yang terpadu, harmonis dan indah. Langit yang berlapis-lapis, bintang yang tersebar menerangi kegelapan angkasa, planet dan bulan yang terangkai dalam untaian putaran orbit, serta matahari yang memancarkan energi kehidupan. Di Jagad raya ada keseimbangan kosmos, di bumi ada keseimbangan ekologis, dalam kehidupan manusia ada keseimbangan sosial, dalam tubuh mahluk ada keseimbangan biologis, serta dalam semua proses kosmos dan mikrokosmos terdapat keseimbangan kimia.1 Keseimbangan merupakan ketentuan hukum Allah yang terdapat pada semua unsur makhlukNya, baik alam semesta dengan benda-benda langit yang
* Staff Pengajar Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta 1 Keseimbangan kimia artinya keseimbangan dalam reaksi kimia, untuk selanjutnya cukup disebut kesetimbangan kimia (Chemical Equilibrium)
beraneka, manusia, hewan, tumbuhan, molekul2, zat3, energi4 dan sebagainya. Salah satunya dalam lingkup realitas mikrokosmos adalah kesetimbangan kimia. Berkenaan dengan persoalan keseimbangan ini, Allah telah memberikan ketentuannya dengan jelas dalam QS. Ar-Rahman ayat 7-9: Dan Allah telah meninggikan langit dan Dia telah meletakkan neraca (kesetimbangan). Agar kamu tidak melampaui batas timbangan. Dan tegakkanlah timbangan itu dengan adil dan janganlah kamu mengurangi timbangan itu. Cukup banyak proses keseimbangan dalam alam semesta selalu diawali dengan kesetimbangan kimia yang amat sub atomik. Tulisan ini mencoba membuka bagian-bagian sub atomik tersebut menjadi bagian yang terintegrasi dari mekanisme besar yang dirancang oleh Allah dalam mengharmonisasi alam semesta beserta isinya. Seperti apa yang pernah disampaikan Enstein bahwa “Tuhan tidak sedang melempar dadu !”5 Kajian
mengenai
kesetimbangan
kimia
ini
dimaksudkan
untuk
mengeksplorasi lebih dalam mengenai kebenaran informasi yang telah disampaikan oleh Allah di atas bahwa tatanan mikro dan makrokosmis ini diciptakan oleh Allah atas dasar keseimbangan. Salah satu keseimbangan yang dimaksud adalah keseimbangan dalam reaksi kimia, atau kesetimbangan kimia. Pendekatan hermeneutika dipergunakan dalam mengeksplorasi nilai-nilai kandungan ayat-ayat Allah, baik yang kauniyah ataupun yang qauliyah dalam menemukan kontekstualitasnya. 2 Molekul adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawa kimia murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih atom yang terikat satu sama lain. Keenan Wood, Kimia untuk Universitas, Alih bahasa Pudjaatmaka, (Jakarta; Erlangga, 1990), hlm. 45. Secara sederhana molekul diartikan sebagai gabungan dua zat atau lebih, yang diikat oleh gaya tarik yang cukup kuat. Contoh komposisi rumus kimia molekul oksigen adalah O2, komposisi molekul air adalah H2O. Angka subskrip dalam rumus kimia sematamata menyatakan proporsi relatif unsur itu dalam molekul tersebut. Nachtrieb, Gillis, dkk, Prinsip-prinsip Kimia Modern, Jilid 1, alih bahasa Suminar Setiati, PhD (Jakarta: Erlangga, 2001), hlm. 13 3 Zat (substance) diartikan sebagai materi yang memiliki sifat atau karakter tertentu. Ibid, hlm. 8 4 Energi diartikan sebagai kemampuan melakukan usaha. Oleh Newton dikatakan dalam hukum kelestarian energi, bahwa energi tidak dapat dimusnahkan, tetapi diubah (transformasi) dalam bentuk yang berbeda. Lebih jelas baca Keenan Wood, Kimia untuk Universitas…, hlm.25 5 Stephen W. Hawkinr, Teori Segala Sesuatu, alih bahasa Ikhlasul Ardi Nugraha, (Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2004)
B. Natural Sciences Vis À Vis Religious Sciences Tulisan ini sebenarnya lebih diilhami oleh beberapa kesempatan penulis mendengarkan pidato atau orasi dari Rektor UIN Sunan Kalijaga, Prof. Amin Abdullah. Dalam berbagai kesempatan, kerap disampaikan kegelisahan dan mimpinya akan wujud dan peran UIN Sunan Kalijaga ke depan. Dengan predikat lembaga pendidikan yang mengajarkan Islam sebagai hardcorenya, UIN dan juga lembaga serupa lainnya, seharusnya bisa merumuskan secara akademikoperasional bagaimana Islam yang rahmatan lil ‘ālamīn. Ia mengidealkan sebuah konsep pendidikan dan pengajaran yang darinya bisa melahirkan output yang kontributif-adaptatif-inovatif dan progresif-humanis, atau yang sering disebut dengan istilah sebagai the solver of problem bukan sebagai a part of problem. Untuk melakukan hal itu semua, perubahan paradigma (shifting paradigm) keilmuan menjadi sebuah pintu masuknya. Dengan adanya perubahan paradigma keilmuan diharapkan akan terjadi perubahan pola berfikir yang pada akhirnya terwujud dalam terjadinya perubahan pola bertindak dan berperilaku. Momentum untuk melakukan perubahan itu datang bersamaan dengan perubahan IAIN menjadi UIN. Perubahan secara signifikan dan fundamental yang dimaksud pertama dilakukan dengan memberlakukan pendekatan integratif-interkonektif dalam paradigma keilmuan keislaman (dirāsat islāmiyah, islamic studies) yang selama ini digeluti. Lebih jauh alasan mendesaknya perubahan itu segera dilakukan, berikut penulis kutip tulisan Amin:6 Quite frankly I am personally doubtful of whether all lecturers teaching Islamic Religious Sciences and Islamic Studies at UIN (the State of Islamic University), IAIN (the State Institute of Islamic Studies) or STAIN (the State College for Islamic Studies) in Indonesia and the Similar Islamic learning or Islamic colleges in all over the Muslim world understand this most fundamental issue very well. They may be teaching branches of Islamic Religious Sciences (Ulum al-Din) that are very detailed, but in isolation without really understanding the basic assumptions and theoretical 6 M. Amin Abdullah, Islamic Studies, Humanities and Social Sciences: An IntegratedInterconected Perspective, makalah dalam diskusi CRCS-UGM-MYIA pada 18 Desember 2006 di Gedung Pasca UGM, hlm. 8.
framework used by that scientific construct or their implications between the epistemological systems of Islamic Religious thought or critique the scientific constructs they teach in order to develop them further. We also must test their ability to connect basic assumptions, theoretical frameworks, paradigms, methods, approaches as well as the epistemology of one scientific discipline with those of another scientific discipline to expand the horizons and scope of scientific analysis. Terus terang saya pribadi agak ragu apakah semua dosen yang mengajarkan ilmu-ilmu keislaman di UIN, IAIN ataupun STAIN di Indonesia atau pada lembaga pembelajaran Islam di seluruh dunia muslim memahami dengan baik persoalan yang amat fundamental. Jangan-jangan mereka mengajarkan cabang-cabang keilmuan Islamic Studies (Dirasat Islamiyah), yang mungkin saja sudah sangat mendetail, tetapi terlepas begitu saja dan kurang begitu memahami asumsi-asumsi dasar dan kerangka teori yang digunakan oleh bangunan keilmuan tersebut serta implikasi dan konsewensinya pada wilayah praksis sosial-keagamaan. Apalagi, sampai mampu melakukan perbandingan antara berbagai sistem epistemologi pemikiran keagamaan Islam dan melakukan kritik terhadap bangunan keilmuan yang biasa diajarkan untuk maksud pengembangan lebih jauh. Belum lagi kemampuan menghubungkan asumsi dasar, kerangka teori, paradigma, metodologi serta epistemologi yang dimiliki oleh satu dispilin ilmu dan disiplin ilmu yang lain untuk memperluas horizon dan cakwrawala analisis keilmuan. Pendekatan integratif-interkonektif yang dimaksud adalah dengan adanya saling tegur sapa secara sinergis dan proporsional antara entitas hadlarah al-nashhadlarah al-‘ilm-hadlarah al-falasah. Tegur sapa secara sinergis dan proporsional itu bisa pada level filosofis, materi, strategi ataupun metodologinya. Fakultas Syariah yang kental dengan hadlarah al-nashnya bisa bertegur sapa dengan Fakultas Sains dan Teknologi yang lekat dengan nuansa hadlarah al-‘ilmnya. Demikian pula antar sesama fakultas keilmuan lain yang ada di lingkungan UIN Sunan Kalijaga khususnya dan atau dengan fakultas atau program studi keilmuan di luar lingkungan UIN Sunan Kalijaga. Alhasil, proses integratif-interkonektif itu akan mempersempit peluang timbulnya arogansi keilmuan dengan mengklaim sebagai yang paling baik dan lengkap, karena arognsi yang mencerminkan truth
claim itu adalah sikap fanatisme keilmuan partikularistik yang lahir dari cara pandang myopic sebagai konsekuensi dari self-sufficiency yang berlebihan.
C. Lebih Jauh Tentang Kesetimbangan Kimia Keseimbangan (balance) memiliki pengertian yang berbeda dengan kesetimbangan (equilibrium). Keseimbangan (balance) berarti seimbang, sama dalam berat, jumlah, komposisi dan sebagainya, sehingga relatif bersifat statis. Kesetimbangan kimia (chemical equilibrium) berarti keadaan spesies-spesies yang terlibat dalam reaksi kimia7 baik reaktan maupun produk telah tepat bereaksi. Reaksi pembentukan dan reaksi penguraian dalam reaksi yang dapat balik (reaksi reversible) berlangsung dengan kecepatan yang sama, sehingga bersifat dinamis. Bila reaksi kimia diartikan sebagai proses interaksinya dua zat atau lebih (reactant)
untuk
bergabung
menghasilkan
zat
baru
(product),
maka
kesetimbangan kimia merupakan keadaan di mana reaksi tersebut adalah bolakbalik (reaksi dari reaktan menuju produk dan dari produk menuju reaktan).8 Apabila produk reaksi telah terbentuk dalam batas jumlah yang maksimum, maka reaksi akan kembali kearah reaktan, sehingga jumlah reaktan akan setimbang dengan jumlah produk. Artinya, berat dan jumlah reaktan dapat tidak sama dengan jumlah produk, tetapi tidak ada lagi perubahan berat dan komposisi secara makroskopis. Bertambahnya waktu reaksi tidak mempengaruhi hasil reaksi karena reaksi telah mencapai kesetimbangan. Suatu reaksi dikatakan 7 Reaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih menjadi molekul yang lebih kecil, atau penataulangan-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan terbentuk atau terputusnya ikatan kimia. Oxford, A Concise Dictionary of Chemistry alih bahasa Achmadi Suminar, (Jakarta: Erlangga, 1994), hlm. 102 8 Kesetimbangan kimia bila dinyatakan dalam persamaan reaksi kimia bolak balik adalah: A + B C + D, dengan A dan B adalah reaktan, serta C dan D adalah produk. Tanda arah panah yang bolak-balik menunjukkan reaksi kesetimbangan (reversible) yang ersifat dinamis. Banyak proses reaksi kimia yang selalu berusaha menegakkan kesetimbangan untuk menghasilkan produk yang diharapkan. Vogel`s Text Book: Kimia Analisis Kuantitatif, (Jakarta, EGP, 1994), hlm. 16.
telah setimbang bila laju reaksi kearah produk akan sama dengan laju reaksi ke arah reaktan. Secara teori termodinamika, pada saat terjadi kesetimbangan, energi bebas Gibbs, G = 0. Keadaan setimbang bukan berarti reaksi berhenti sama sekali, tetapi laju reaksi yang berlawanan tersebut telah sama. Dengan pendekatan reaksi bolakbalik (reversible), kesetimbangan kimia akan selalu terjadi hampir di setiap reaksi kimiawi yang menyertai keseluruhan proses kehidupan di alam semesta. Mengapa kesetimbangan kimia menjadi penting dalam reaksi kimia? Karena kesetimbangan kimia merupakan ukuran yang menentukan tingkat kemajuan atau keberhasilan reaksi kimia, serta sejauh mana reaksi kimia berlangsung. Secara empiris, banyak reaksi kimia tidak berlangsung hingga selesai, tetapi mendekati suatu keadaan kesetimbangan. Dengan mengetahui keadaan kesetimbangan reaksi, maka dapat diatur komposisi dan jumlah produk yang diinginkan. 1. Karakter Kesetimbangan Kimia Kesetimbangan kimia dinyatakan secara kuantitatif dengan tetapan kesetimbangan (Kc = Konstanta kesetimbangan dalam larutan). Apabila reaksi kesetimbangan diekspresikan dalam reaktan A, B dan C, yang membentuk produk X, Y dan Z seperti persamaan reaksi dibawah ini: aA + bB
+ cC
xX + yY + zZ
Pada reaksi yang sudah setimbang, banyaknya masing-masing reaktan dan produk sudah tidak berubah lagi, konstanta kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai: Kc
[ X ] x [Y ] y [ Z ] z [ A]a [ B]b [C ]c
Dengan tanda [ ] menunjukkan jumlah (dinyatakan dalam konsentrasi 9) spesies yang terlibat dalam reaksi. Nilai Kc akan selalu tetap asalkan kondisi yang bekerja 9 Konsentrasi dalam kimia berarti kuantitas zat terlarut per satuan kuantitas pelarut, yang dapat dinyatakan dalam satuan molaritas (banyaknya zat (mol) yang dilarutkan dalam 1 liter pelarut), normalitas (banyaknya zat yang dilarutkan dalam 1 kg pelarut) atau p-densitas (massa zat terlarut per satuan pelarut). Lebih jelas baca Harrizul Rivai, Azas Pemeriksaan Kimia, (Jakarta, UI-Press, 1995), hlm. 56-61
dalam sistem tidak berubah. Hanya temperatur yang dapat mengubah besaran konstanta keseimbangan. Secara kinetika, apabila reaktan A dan B mulai bereaksi, maka kecepatannya semakin berkurang seiring mulai terbentuknya produk C dan D. Kecepatan mulai konstan ketika produk dan reaktan dalam jumlah yang sama. Seperti gambar dibawah ini.
Gambar 1. Kurva keadaan reaksi A + B
C + D
dalam keseimbangan Pengaruh perubahan tekanan, suhu, konsentrasi dan variabel lain pada kesetimbangan telah diringkaskan oleh Le Chatelier (1888)10 dalam prinsipnya yang terkenal bahwa: ”Setiap perubahan pada salah satu variabel sistem kesetimbangan akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah tertentu yang akan menetralkan/meniadakan pengaruh variabel yang berubah tadi”
Secara jelas Le Chatelier menyatakan: Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya. Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan. Contoh: A + B
C + D
Apabila jumlah (konsentrasi) A ditambah, maka kesetimbangan akan bergeser kearah produk sehingga konsentrasi C dan D bertambah dari konsentrasi semula.
10 Nachtrieb, Gillis, dkk, Prinsip-prinsip Kimia Modern …, hlm. 279
Sebaliknya, apabila konsentrasi A dan B dikurangi, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaktan, sehingga konsentrasi C dan D berkurang. Secara spesifik kesetimbangan kimia dibedakan menjadi: 1. Kesetimbangan homogen. Artinya reaktan-reaktan (spesies-spesies) yang terlibat dalam reaksi adalah dalam fasa yang sama11. Contoh, keseimbangan dari reaksi alkohol yang dilarutkan dalam air, keseimbangan dari garam atau gula yang dilarutkan dalam air. 2. Kesetimbangan heterogen Artinya reaktan-reaktan yang terlibat reaksi adalah dalam fasa yang berbeda. Contoh: fasa padat-gas: Reaksi peruraian batu kapur akan berkesetimbangan membentuk padatan kapur tohor (CaO) dan gas karbon dioksida (CO2) Ada banyak macam kesetimbangan kimia, diantara yang paling dekat dengan proses kehidupan manusia adalah kesetimbangan asam-basa12 dan kesetimbangan kelarutan13. Keseimbangan asam-basa dalam larutan memainkan peranan penting dalam kehidupan sehari-hari. Cuka, jus jeruk, dan cairan aki merupakan larutan asam yang sering ditemukan. Sedangkan larutan basa dihasilkan bila produk-produk umum seperti boraks, soda kue, dan antasid penawar asam lambung dilarutkan dalam air. Kesemua larutan asam dan basa tersebut akan selalu berkesetimbangan dalam larutannya.
11Fasa adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatif serba sama baik itu komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang dikenal adalah padatan, cair, dan gas. Oxford, A Concise Dictionary of …, hlm. 328 12 Kesetimbangan asam basa adalah kesetimbangan dalam reaksi asam basa. Secara praktis, asam adalah senyawa yang didalam air berasa asam, memerahkan lakmus biru, bereaksi dengan logam aktif membentuk hidrogen, dan menetralkan basa. Sedangkan basa adalah senyawa yang didalam air berasa pahit, membirukan lakmus merah, terasa licin sabun, dan menetralkan asam. Dengan mencampurkan larutan asam dan basa dapat dihasilkan senyawa garam. Reaksi asam basa merupakan inti dari semua ilmu kimia. Keenan, Wood, Kimia Untuk …, hlm. 408 13 Kesetimbangan kelarutan adalah kesetimbangan dalam reaksi kimia dimana spesies-spesies yang terlibat dalam reaksi dalam batas kompromi dinamik untuk tetap dalam keadaan terlarut atau muncul sebagai endapan. Dalam kesetimbangan kelarutan partikel terlarut dari reaktan berada dalam keadaan tepat jenuh, sehingga prubahan sedikit dalam konsentrasi dari paertikel terlarutnya dapat muncul endapan dari larutan. Lebih jelas baca Nachtrieb, Gillis, dkk, Prinsip-prinsip Kimia Modern …, hlm. 343
Kesetimbangan kelarutan terdapat pada perairan sungai, organ-organ tubuh manusia, industri pemurnian logam, dan sebagainya.14 Keadaan pelarutan dan pengendapan zat padat dapat memungkinkan ahli kimia untuk mengisolasi produk tunggal dari campuran reaksi atau untuk memurnikan sampel padat yang tidak murni. Dengan memahami mekanisme reaksi ini, pembentukan kerak air dari ketel uap dapat dicegah. Dalam bidang kesehatan, seorang dokter dapat meminimalkan gangguan batu ginjal akibat munculnya endapan dalam ginjalnya. Pengetahuan
tentang
kesetimbangan
kelarutan
juga
dapat
mengontrol
pembentukan endapan mineral dalam perairan seperti sungai, danau dan laut, sehingga memperbaiki ekologi dalam air. 2. Kontribusi Teori Kesetimbangan Kimia dalam Dunia Industri Revolusi industri dimulai tahun 1800 di Inggris setelah James Watt menemukan mesin uap. Peristiwa yang berhasil mengubah total tatanan ekonomi dan politik dunia ternyata dipicu oleh sejumlah senyawa kimia sederhana seperti belerang dan nitrogen, yang di Indonesia tersedia cukup berlimpah dan murah. Kunci revolusi industri di Eropa dan Amerika Serikat ternyata hanya asam sulfat. Senyawa dari ikatan satu atom belerang dengan dua atom hidrogen dan empat atom oksigen atau H2SO4 ini, adalah bahan dasar untuk pembuatan berbagai produk modern. Kepala bagian fungsi kimia, Dr. Klaus Blum dari perusahaan kimia Wacker di Burghausen Jerman mengatakan, seluruh peradaban manusia dalam 100 tahun terakhir, sangat dipengaruhi senyawa dasar kimia semacam itu. Tanpa senyawa dasar seperti asam sulfat, umat manusia tidak dapat membuat obatobatan, peralatan rumah tangga sehari-hari, hingga produksi sabun, pupuk, serat nilon, seluloid dan plexiglas serta untuk perlengkapan mobil seperti air aki.15 Asam sulfat mulai diproduksi secara besar-besaran setelah ditemukan proses pembuatannya yang murah dan mudah, disebut sebagai proses Kontak. Rahasia keberhasilan produksi asam sulfat dalam proses kontak adalah 14 Ibid, hlm. 343 15 Dikutip dari http://www2.dw-world.de/indonesia/wissenschaft_Technik/1.42764.1.html©2006 Deutsche Welle
menegakkan kesetimbangan kimia dalam reaksi pembuatannya. Seperti dalam reaksi dibawah ini.
Pada reaksi pembentukan sulfur dioksida (SO2) diperlukan oksigen yang berlebih, selanjutnya dengan reaksi yang reversible, untuk menghasilkan produk sulfur trioksida yang maksimal maka menggunakan prinsip pergeseran kesetimbangan. Dengan jumlah SO2 yang selalu ditambah serta pengambilan berkala jumlah produk SO3 yang telah terbentuk, maka dapat secara terus menerus dihasilkan SO3, begitu seterusnya. Selain proses kontak dalam pembuatan asam sulfat yang populer, banyak bahan lainnya yang menggunakan prinsip kesetimbangan kimia. Diantaranya adalah dalam proses pewarnaan bahan oleh asam sulfanilat (suatu zat pewarna, NH2C6H4SO3H).
Asam
ini
terionisasi
dalam
air
menurut
persamaan
kesetimbangan: NH2C6H4SO3H(aq) + H2O(l)
NH2C6H4SO3- (aq) + H3O+ (aq) ka = 5,9 x 10-4
Ketika berkesetimbangan inilah, ion sulfanilat akan menghasilkan warna. Niacin (salah satu vitamin B, C 5H4NCOOH), aspirin (obat analgesik, HC9H7O4), Asam askorbat (Vitamin C, HC6H7O6) dan Efedrin (obat hidung tersumbat, C10H15ON) adalah asam lemah yang berkesetimbangan dalam air. Khasiat obat-obat tersebut amat ditunjang oleh kemampuan berkesetimbangan dalam larutan air. Apabila tidak mengalami kesetimbangan, peruraiannya dalam air menjadi tidak terkontrol dan kinerja obat tidak optimal. Penggunaan soda kue (natrium hidrogen karbonat, NaHCO3) dalam pembuatan roti karena dapat berkesetimbangan dalam adonan membentuk asam karbonat (H2CO3), yang kemudian akan terurai menjadi air dan karbon dioksida (CO2). Gas CO2 inilah yang muncul sebagai gelembung gas yang menyebabkan roti atau kue mengembang. Proses pembuatan pipa PVC (poli vinil klorida, C 2H3Cl) adalah dengan sintesis etilen (C2H4) melalui reaksi kesetimbangan seperti proses pembuatan asam sufat dalam proses kontak:
C2H4(g) + Cl2(g) C2H4Cl(g)
C2H4Cl(g)
C2H3Cl(g) + HCl(g)
Produk samping asam klorida (HCl) dapat dimanfaatkan, setelah sebelumnya diperlukan biaya besar untuk menghasilkan HCl. Alkohol (etanol, C2H5OH) dibuat dengan reaksi kesetimbangan dibawah ini: C2H4 + H2O
C2H5OH
Untuk memaksimalkan produk alkohol, maka tekanan dan suhu diatur dengan tepat supaya terjadi pergeseran kesetimbangan seperti dalam azas Le Chattelier.
D. Kesetimbangan Kimia Dalam Realitas Kauniyah Filosof besar abad pertengahan, Ibnu Rusyd mengatakan bahwa seluruh alam semesta adalah kitab Allah SWT yang dapat dibaca dan dipelajari kapan saja dan oleh siapa saja. Kitab Allah yang terbentang diatur atas sunnatullah (hukum alam) sedemikian rupa sehingga seluruh unsur-unsurnya dapat berjalan dengan teratur dan istiqamah.16 Dengan beberapa sifat sunnatullah yang exact dan immutable itulah, hukum-hukum alam ini akan berlaku apakah manusia suka atau tidak suka, siap atau tidak siap, karena manusia tidak sebagai parameter atau variabelnya sebagaimana dijelaskan oleh Allah dalam firmanNya: Kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu bagi-Nya dalam kekuasaan-Nya, dan Dia telah menciptakan segala sesuatu dan menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya. (QS. Al-Furqan 25:2) Kesetimbangan kimia merupakan bagian dari Sunnatullah yang terjadi dalam lingkup makrokosmis maupun mikrokosmis. Proses kimiawi selalu mengikuti segala aktivitas yang ada di alam semesta. Seluruh metabolisme dalam makhluk hidup, siklus energi yang bersumber dari matahari, keberadaan unsur dan 16 Oleh Muhammad `Imaduddin Abdurrahim dalam Mukjizat Al-Quran dan as-Sunnah tentang IPTEK (Jakarta: GIP, 1997), hlm. 88, diterangkan bahwa, Sunnahtullah terdiri atas dua set: pertama, Tidak Diwahyukan, yang bersifat: Exact (QS. 25:2 dan 65:3) bahwa terjadi secara pasti hingga manusia dapat merencanakan sesuatu atas kepastian tersebut, Immutable (QS. 6:115 dan 17:77) bahwa terjadi secara tetap, tidak berubah, faktual, Objective (QS. 21:105) bahwa sifat-sifat sunnatullah berlaku umum, semua mahluk dapat merasakan, time response pendek. Kedua, Diwahyukan, yang bersifat melibatkan manusia, dan time respon panjang.
mineral di alam serta komposisi udara, tanah, laut dengan iklim yang dihasilkan, semuanya melalui reaksi kimiawi, dimana kesetimbangan kimia menjadi penentu keberhasilan reaksi-reaksi tersebut. Contoh kesetimbangan kimia yang sering terjadi dalam kehidupan seharihari, diantaranya adalah ketika proses mendidihkan air masak. Kesetimbangan antara uap air dan larutan air merupakan bentuk kesetimbangan heterogen, atau kesetimbangan fasa: H2O(l)
H2O(g)
Tanda panah yang bolak-balik mempertegas sifat sinamik dari kesetimbangan fasa: air berubah menjadi uap air dan pada saat yang sama uap tersebut berkondensasi menjadi cairan. Tanpa ada kesetimbangan, dimungkinkan air tidak akan mendidih,17 karena tidak terbentuk uap dengan tekanan uap tertentu. Air akan mendidih apabila tekanan uap dalam wadah sama dengan tekanan uap diluar wadah. Beberapa proses dan peristiwa berkaitan dengan aktivitas manusia maupun realitas alam seringkali didahului dengan keseimbangan mikrokosmis yang terekspresikan dalam kesetimbangan kimia. Hal ini seperti ditegaskan oleh Allah dalam firmanNya: Dialah Yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Kamu sekali-kali tidak melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu yang tidak seimbang. Maka lihatlah berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang? (QS. Al Mulk, 67: 3) Menjadi jelas bahwa dalam tingkatan proses apapun, baik yang empiris maupun yang tidak teramati, yang makro maupun mikro, Allah telah memulainya dengan ukuran yang seimbang. Seperti beberapa uraian berikut ini. 1. Kesetimbangan Kimia dalam Makhluk Dalam organisme hidup, terdapat banyak proses kesetimbangan kimia yang penting supaya kehidupan berlangsung dengan baik. Seperti sifat keasaman atau kebasaan darah dipertahankan (disetimbangkan) dalam batas yang sangat 17 Titik didih air adalah 100 C. Tony Bird, Kimia Fisik untuk Universitas, (Jakarta: Gramedia, 1993), hlm. 54
sempit akibat beberapa faktor yang menyebabkan kondisi berubah. 18 Apabila sifat darah yang terlalu asam atau terlalu basa, maka metabolisme tubuh akan terganggu. Allah telah menetapkan komposisi dan kadar darah dalam tubuh makhluk sedemikian rinci, hingga terjaga dalam proses reaksi kimiawinya. Urine manusia normal umumnya memiliki pH 5,5 sampai 6,5. Apabila karena suatu hal kadar urea dalam urine dapat meningkat, 19 maka kesetimbangan dalam urine akan terganggu. Indikasi kesetimbangan tubuh yang tidak normal ini dapat diketahui dengan mudah dari kesetimbangan kimia urea dalam urine, dimana pH urine akan berubah. Pengaturan yang sangat sempurna berkenaan dengan penciptaanNya ini telah ditegaskan oleh Allah dalam firmanNya: Kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu bagiNya dalam kekuasaan(Nya), dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya. (QS. Al Furqaan, 25: 2) 2. Kesetimbangan Kimia di Udara Komposisi udara juga selalu menegakkan hukum kesetimbangan kimia. Pancaran energi radiasi matahari yang masuk ke bumi melewati lapisan atmosfer seringkali dalam bentuk foton20 dengan panjang gelombang 200 nm (dapat disebut sebagai sinar ultraviolet21), akibat tumbukan foton dengan oksigen di udara dapat menghasilkan atom oksigen (O) dengan konsentrasi rendah. Atom ini akan
18 pH atau derajat keasaman darah normal adalah pH 7,35 sampai 7,45. Dengan pH kurang atau lebih dari batas rentang tersebut dapat memunculkan gangguan dalam metabolisme seperti, koagulasi dalam darah yang dapat mengganggu proses difusi maupun osmosis dalam membran sel. Nachtrieb, Gillis, dkk, Prinsip-prinsip Kimia Modern …, hlm. 329 19 Urea (NH2CONH2) adalah salah satu komponen dari urine manusia. Senyawa ini merupakan basa lemah yang mempunya perkiraan derajat dissosiasi pKb 13,8 dalam suhu ruang. Ibid, hlm. 329 20 Foton adalah paket energi. Cahaya dianggap memiliki sifat dualisme, yaitu cahaya sebagai gelombang dan cahaya sebagai partikel. Apabila cahaya sebagai partikel maka dalam cahaya terdapat paket-paket energi yang disebut foton. Arthur Beiser, Konsep Fisika Modern, (Jakarta: Erlangga, 1992), hlm. 44 21 Radiasi energi matahari yang diterima manusia ada pada kisaran panjang gelombang 200 nm -800 nm. Radiasi sinar tampak (visible) yang dapat ditangkap oleh mata manusia adalah panjang gelombang 400-800 nm seperti warna-warna pelangi. Radiasi dengan panjang gelombang 200 – 400 nm termasuk radiasi ultra violet. Hardjono Sastrohamidjojo, Spektroskopi, (Yogyakarta: Liberty, 1990), hlm. 10
bereaksi dengan molekul oksigen yang secara alami berlebih untuk membentuk molekul ozon yang tidak stabil melalui reaksi kesetimbangan, O
+
O2
O3*
Dari reaksi kesetimbangan diatas, komposisi molekul O2 di udara selalu terjaga karena ozon mudah terurai kembali menjadi O2. Apabila ozon yang tidak stabil ini bereaksi dengan molekul nitrogen atau molekul oksigen 22, efek total dari reaksi ini akan menghasilkan ozon normal yang berfungsi diantaranya untuk melindungi lapisan atmosfer bumi dalam mengfilter radiasi energi matahari. Reaksi kesetimbangan secara keseluruhan dari proses diatas menyebabkan komposisi udara secara alami akan selalu tetap dan terjaga. Tanpa reaksi kesetimbangan ozon, dapat diperkirakan molekul O2 akan berkurang secara periodik, bahkan kadar Ozon yang tidak stabil (reaktif, energi tinggi) amat tidak menguntungkan dalam lapisan atmosfer bumi. Ozon ibarat mantel bumi yang menjaga suhu dalam bumi tetap hangat dan sesuai sebagai tempat hidup mahluk. 3. Kesetimbangan Kimia dalam Lingkungan Kesetimbangan kimia berperan dalam menjaga kualitas lingkungan. Pengendapan asam merupakan salah satu permasalahan lingkungan utama dalam dunia industri. Salah satu sumber utamanya adalah pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung belerang (batubara, minyak dan gas alam). Belerang dioksida yang dilepaskan ke udara larut dalam air, atau lebih parah lagi, dapat teroksidasi lebih lanjut menjadi belerang trioksida. SO3 larut dalam air membentuk asam sulfat: SO3 (g) + H2O (l)
H2SO4 (aq)
Pengaruh keseluruhan adalah naiknya tingkat keasaman hujan, yang merusak pohon-pohon, membunuh ikan di danau, melarutkan bebatuan, dan mengkaratkan logam. Derajat keasaman atau pH hujan asam bahkan dapat turun sampai 3 atau lebih untuk daerah-daerah yang sangat tercemar. Menjadi sebaliknya untuk danau
22 Molekul oksigen (O2) dan molekul nitrogen (N2) adalah spesies yang keberadaannya cukup melimpah di lapisan atmosfer
yang mempunyai kemampuan buffer alami23, terutama didaerah yang terdapat batu kapur sehingga mengakibatkan munculnya kalsium karbonat terlarut. Fenomena di atas menjadi permasalahan serius bagi para ahli untuk meminimalkan pengaruh sulfur terhadap kelangsungan lingkungan hidup yang sehat. Mekanisme reaksi dalam pembentukan hujan asam terkait dengan teori kesetimbangan asam dalam larutan air. Seperti apa yang pernah dirilis oleh BMG bahwa:24 Pengukuran Kualitas Air Hujan bertujuan untuk mengetahui tingkat konsentrasi unsur-unsur kimia yang terlarut dalam air hujan, termasuk derajad keasamannya (pH). Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) telah melakukan pengukuran kualitas air hujan di Indonesia, dengan memasang 5 (lima) alat sampling di Indonesia yaitu di Jakarta, Manado, Medan, Cisarua-Bogor, dan Palembang. Batas nilai rata-rata pH air hujan adalah 5.6, merupakan nilai yang dianggap normal atau hujan alami seperti yang telah disepakati secara internasional oleh badan dunia WMO. Apabila pH air hujan lebih rendah dari 5.6 maka hujan bersifat asam, atau sering disebut dengan hujan asam. Hasil pengambilan sampel di beberapa wilayah menunjukkan menurunnya nilai rata-rata pH jika dibandingkan dengan nilai rata-rata pada tahun 1996. Pada tahun 1996 nilai rata-rata pH di Indonesia 5.46, sedangkan pada tahun 1997 nilai rata-rata pH 4.97, suatu penurunan yang cukup berarti. Munculnya gas SO3 yang dapat larut dalam air membentuk asam sulfat merupakan tantangan bagi manusia untuk mengembangkan industri belerang yang ramah lingkungan, sehingga meminimalkan pengaruh buruk yang ditimbulkan. Daerah yang bersalju dan es seperti yang ada di kutub, senantiasa menjaga kesetimbangan. Salju dan es akan menyublim25 dengan spontan jika tekanan parsial uap air, dibawah tekanan uap pada kondisi setimbang dengan es 26. Dapat dipahami apabila adanya efek pemanasan global menyebabkan penurunan beberapa tekanan uap air di udara sehingga terjadi pencairan beberapan lapisan 23 Buffer adalah senyawa yang mampu menjaga sifat keasaaman dan kebasaan, atau dapat mempertahankan pH sampai derajat tertentu yang diinginkan. Harrizul Rivai, Azas Pemeriksaan…, hlm.75 24 http//gis.bmg.go.id 25 Menyublim adalah peristiwa perubahan dari fasa padat menjadi fasa gas secara perlahan. 26 Pada suhu 0 C, tekanan uap es adalah 0,0060 atm, ditentukan dari titik tripel air. Pada titik tripel suatu senyawa, suatu zat cair dan zat padat berada pada kondisi setimbang dan harus mempunyai tekanan uap yang sama. Bila tidak, uap akan terus keluar dari fasa dengan tekanan uap yang lebih tinggi dan berkumpul dalam fasa dengan tekanan uap yang lebih rendah. Nachtrieb, dkk., Prinsip-prinsip Kimia Modern …, hlm. 371
salju dibeberapa tempat. Apa yang dilaporkan BMG di atas dan berbagai bencana serta kerusakan alam yang akhir-akhir ini sering menimpa negeri ini sesungguhnya tidak akan terjadi seandainya manusia memahami hukum keseimbangan lingkungan yang telah diatur oleh Allah SWT. Karena kecerobohan manusia yang tidak mematuhi hukum keseimbanganNya, seluruh akibat harus ditanggung oleh manusia itu sendiri: Telah tampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan karena perbuatan tangan manusia, supaya Allah merasakan kepada mereka sebagian dari akibat perbuatan mereka, agar mereka kembali (ke jalan yang benar) (QS. Ruum, 30 : 41) 4. Kesetimbangan Kimia dalam Lapisan Perut Bumi Unsur dan beberapa senyawa diketahui terdistribusi secara luas baik di permukaan bumi maupun dalam lapisan perut bumi27. Keseluruhan materi ini bermigrasi dan mengalami transformasi kimia secara konsisten dan kontinu, tersebar dalam batu-batuan yang dijumpai di kerak bumi yaitu batuan beku 28, batuan endapan29 dan batuan metamorfik30. Jenis batuan ini berbeda asal dan komposisi kimianya. Proses tahapan pembentukan dari ketiga jenis batuan melalui reaksi kimia yang rumit, dan kesetimbangan berperan dalam menentukan kemajuan dan keberhasilan reaksinya. Batuan beku diawali dengan kristalisasi magma yang berlangsung dalam dua deret reaksi yang berbeda, deret kontinu dan deret diskontinu. Deret kontinu 27 Kajian tentang unsur-unsur dan senyawa yang tersebar di permukaan dan dalam lapisan perut bumi termasuk disiplin kajian geokimia (goechemistry) atau kimia bumi. 28 Batuan beku (igneous rock) menyusun lebih dari 95 % kerak bumi dan mengandung berbagai struktur silikat (pasir). Batuan ini terbentuk selama kristalisasi magma, yaitu cairan silikat leleh dan panas. Dari larutan silikat yang panas ini lambat laun mengeras membentuk batuan seiring berkurangnya suhu larutan. Unsur utama yang selalu ada dalam batuan beku adalah oksigen, silikon, dan aluminium serta sejumlag kecil besi, magnesium, kalsium, natrium dan kalium. Ibid. , hlm. 278 29 Batuan endapan (sedimentary rock) ialah produk pelapukan batuan lain. Air (terutama air mengalir) memecah batuan menjadi serpihan-serpihan kecil dan melarutkan sebagian diantaranya. Adanya karbon dioksida (CO2) menyebabkan pelarutan dan reaksi kimia lebih lanjut seperti hidrasi dan pertukaran ion. Pengendapan padatan yan terjadi berikutnya menghasilkan berbagai mineral dengan kelimpahan unsur yang sangat berbeda dari mineral asalnya. Ibid. hlm. 280 30 Batuan metamorfik adalah batuan ketiga yang dihasilkan dari induksi (hantaran) kalor/panas dan tekanan dibawah permukaan bumi. Konversi batu gamping menjadi marmer kristal dengan komposisi yang sama merupakan contoh perubahan tekstur yang disebabkan metamorfisme. Proses ini memerlukan pemendaman yang lebih dalam (tekanan yang lebih besar) dan suhu yang lebih tinggi. Ibid.
terjadi perubahan mineral anortit (CaAl2Si2O8) dan albit (NaAlSi3O8) yang mengkristal secara berturut turut31. Kedua mineral ini membentuk larutan padatan yang hampir ideal, dan perubahan suhu terhadap komposisi untuk kesetimbangan cairan-padatan ini sangat analog dengan penguapan yang terjadi dalam kesetimbangan campuran cairan yang ideal32. Deret diskontinu melibatkan perubahan silikat dengan konektivitas rendah (olivin) sampai struktur rantai serta lapisan dan kristal jaringan. Ketika magma mendingin, padatan pertama yang mengkristal adalah olivin diikuti anartit dan albit. Proses metamorfosis batuan dipengaruhi oleh tekanan dan suhu dalam perut bumi, Secara kimiawi reaksi ini mengikuti azas Le Chatellier tentang pergeseran kesetimbangan yang dipengaruhi oleh tekanan33. Dengan tekanan yang lebih besar dari kedalaman lapisan bumi, semakin banyak terbentuk produk batuan metamorfik silikat yang memiliki kerapatan yang lebih tinggi dibandingkan batuan fieldspar (anortit dan albit) dengan struktur jaringan yang lebih terbuka dan kerapatan kecil. Dengan pendekatan kesetimbangan termodinamika34, proses siklus perubahan komposisi batuan dalam lapisan bumi adalah35:
31 Ibid. hlm.278 32 Kesetimbangan campuran cairan ideal seringkali dinyatakan dalam grafik-gambar, bahwa pada temperatur tertentu dari campuran dua larutan A dan Larutan B yang memiliki titik didih berbeda, maka pada titik didih larutan A, komposisi cairan dan komposisi uap akan berkesetimbangan. Sedangkan larutan B yang memiliki titik didih lebih rendah (misalnya) komposisi uap dan larutannya akan berkesetimbangan menyesuaikan keadaan dengan larutan A. Ibid, hlm. 176 33 Bahwa meningkatnya tekanan pada suhu tetap akan menggeser kesetimbangan kearah zat yang volumenya lebih kecil dan kerapatannta lebih besar. Ibid, hlm. 282 34 Keseimbangan termodinamika adalah keadaan kesetimbangan yang ditinjau dari perubahan temperatur dan kalor, serta perubahan fisik lainnya. Tony Bird, Kimia Fisik …, hlm. 157 35 Nachtrieb, Gillis, dkk., Prinsip-prinsip Kimia Modern …, hlm. 284
Batuan
Metamorfisme Batuan Metamorfik
Endapan
Deposit Biogenik
Pelapukan Batuan Beku
Pelelehan Magma
Kristalisasi Atmosfer Biosfe r
Material Polimer Hidrosfe
Dengan berlanjutnya metamorfisme, komposisi unsur dari batuan yang terlibat menjadi seragam. Satu siklus geokimia penuh dapat dideskripsikan, bahwa magma primer mengkristal untuk menghasilkan batuan beku, pelapukan menghasilkan batuan endapan, dan akhirnya metamorfisme mengakibatkan pelelehan kembali dan pembentukan magma sekali lagi. Demikianlah, dengan ksetimbangan kimia yang tepat dalam tahap reaksinya, komposisi kandungan betuan dan mineral dalam lapisan bumi selalu terjaga. Allah telah berfirman dalam Al-Quran tentang beberapa batuan dan mineral dalam lapisan bumi yang bermacam-macam, seperti terekam dalam ayatNya: Tidakkah kamu melihat bahwasanya Allah menurunkan hujan dari langit lalu kami hasilkan dari hujan itu buah-buahan yang beraneka. Dan diantara gunung-gunung itu ada garis putih dan merah yang beraneka macam warnanya dan ada pula yang hitam pekat “ (QS Al Fathir, 35 : 27) D. Kesetimbangan Kimia Dalam Realitas Qauliyah Dari pemaparan di atas bisa difahami dengan jelas bahwa Allah dalam menciptakan alam beserta segenap isinya ini diletakkan atas dasar kesetimbangan. Kesetimbangan (equilibrium) tidak selalu bermakna seimbang (balance).
Kesetimbangan menekankan pada nilai-nilai yang proporsional pada kedua reaktan sehingga melahirkan produk yang tepat dan berkualitas, sementara keseimbangan sebagai wadahnya menekankan pada adanya kesamaan nilai walau tidak proporsional. Penekanan pada nilai-nilai kualitas yang proporsional ini pada akhirnya memang tidak selalu menuntut adanya kesamaan dan atau keserupaan. Hal inilah yang kemudian ditegaskan oleh Allah SWT dalam firmanNya: Maha Suci Tuhan yang telah menciptakan pasangan-pasangan semuanya, baik dari apa yang ditumbuhkan oleh bumi dan dari diri mereka maupun dari apa yang tidak mereka ketahui. (QS. Yaasin:36) Pada surat ke 36 (Yaasin) ayat yang ke 36 Allah menjelaskan bahwa Allah telah menciptakan seluruh ciptaanNya secara berpasangan. Hukum berpasangan (zawaj) juga merupakan hukum utama yang mengatur hukum Islam, sehingga dikenal prinsip tidak ada maslahat tanpa mafsadat. Sebaliknya tidak ada mafsadat tanpa maslahat. Setiap benda mengandung kedua unsur ini sekaligus. Menurut Yudian, ayat kauniyah adalah tanda-tanda kebesaran Allah yang ada di jagad raya (kosmos). Tanda kebesaran Allah terpenting di sini adalah hukum kepasangan (zawaj) yang dititipkan Allah pada setiap benda alamiah. Sunnatullah atau takdir Allah ini memegang peran kunci dalam menentukan keselamatan atau kedamaian di dunia. Hukum Alam ini berlaku bagi siapa saja tanpa mengenal ras, agam dan status sosial. Pada tingkat alam inilah semua agama sama, karena siapapun yang melanggar hukum kepasangan ini pasti mendapatkan hukuman Allah (melalui hukum alam) seketika. 36 Berpasangan (zawaj) tidak berarti harus ada kesamaan antara keduanya secara fisik atau psikis, tapi berpasangan lebih dimengerti sebagai adanya nilainilai kualitas yang saling melengkapi antara keduanya, baik secara fisik ataupun psikis. Suami tidak sama dengan isteri (secara fisik juga psikis), tapi suami mempunyai nilai-nilai yang akan menjadi sempurna aktualisasinya ketika dipertemukan dengan nilai-nilai yang dimiliki oleh sang isteri dengan lahirnya seorang anak yang shaleh dan shalehah. 36 Yudian Wahyudi, Islam dan Nasionalisme: Sebuah Pendekatan Maqashid al-Syari`ah, Orasi ilmiah yang disampaikan pada acara Dies Natalis UIN ke-55 tahun 2006
Ketika keduanya bertemu (berjodoh) dalam ikatan perkawinan yang sah (mītsāqan ġhalîdan) maka potensi/kelebihan yang dimiliki oleh suami akan menutupi kekurangan yang ada pada sang isteri demikian pula sebaliknya. Hunna libāsun lakum wa antum libāsun lahun. Sebagai reaktan, suami dan isteri, ketika bereaksi secara tepat dan proporsional sesuai dengan kaidah agama, akan melahirkan anak yang shaleh dan shalehah sebagai produknya. Lahirnya anak yang shaleh dan shalehah sebagai produk dari bereaksinya suami dan isteri secara tepat sesuai tuntunan agama itu sebagai perwujudan dari hukum kesetimbangan Allah, sedang tuntunan kaidah agama itu sebagai penyeimbang (al-mizan)nya. Dengan demikian, hukum kesetimbangan Allah yang terdapat pada semua makhluk ciptaanNya, baik manusia, hewan, tumbuh-tumbuhan sampai pada molekul dan atom sebagai unsur terkecil di jagad semesta ini berada dalam wadah hukum keseimbangan (al-mizan)Nya. Dan Allah telah meninggikan langit dan Dia telah meletakkan neraca (kesetimbangan). Agar kamu tidak melampaui batas timbangan. Dan tegakkanlah timbangan itu dengan adil dan janganlah kamu mengurangi timbangan itu. (QS. Ar-Rahman:9) Bila demikian halnya, manusia tidak bisa mengingkari adanya hukum kesetimbangan yang berada dalam hukum keseimbanganNya. Pengingkaran terhadap adanya kesetimbangan akan merusak seluruh tatanan mikro dan makrokosmos alam ini. Bila demikian yang terjadi berarti manusia telah menciptakan kehancuran dan kerusakan, karena telah melawan ketentuan hukum Allah. Allah menciptakan perbedaan adalah dalam rangka mendukung terjaganya hukum kesetimbangan yang terjaga dalam hukum keseimbanganNya. Perbedaan yang dimaksud bukan untuk dipertentangkan tapi untuk dipasangkan (zawaj) dalam rangka menemukan kesetimbangan, saling melakukan koreksi yang konstruktif (watawā şau bil haq) untuk tercapainya kesempurnaan nilai dalam kehidupan ini. Demikian pula halnya dalam konteks kemasyarakatan. Allah tidak menciptakan manusia semuanya beriman, baik, patuh, cerdas, kaya, tampan dan cantik. Allah juga menciptakan orang kafir, munafiq, koruptor, penjahat,
perampok, miskin, bodoh. Masing-masing pasangan (zawaj) di atas sebagai reaktan akan menemukan nilai artikulatifnya ketika bereaksi berjalan sesuai dengan norma hukum kesetimbangan yang telah digariskan oleh Allah sehingga melahirkan produk berupa kemakmuran dan keadilan sosial. Kemakmuran dan keadilan sosial bisa dilahirkan dari kesetimbangan proses reaksi antara reaktan pasangan (zawaj) di atas. Zakat mungkin bisa dijadikan contoh lain dari bagaimana pembacaan hukum kesetimbangan dalam wadah keseimbangan Allah dalam konteks sosial kemasyarakatan. Penerapan konsep zakat dan pendistribusiannya secara benar dan konsisten sesuai dengan tuntunan ajaran akan melahirkan tatanan masyarakat yang adil dan sejahtera. Masyarakat yang adil dan sejahtera sebagai produk lahir dari proses kesetimbangan reaksi antara orang kaya yang mengeluarkan kewajiban zakatnya terhadap orang miskin yang berhak menerima zakat untuk kemudian dikelola dan dimanfaatkan secara produktif guna meningkatkan taraf hidupnya. Bila salah satu reaktan bereaksi tidak setimbang maka keadilan dan kesejahteraan tidak akan tercapai. Seperti misalnya sebagai penerima zakat si miskin tidak mengelolanya secara produktif dan maksimal atau si kaya tidak mengeluarkan zakatnya sesuai dengan kadar dan ketentuan yang berlaku. Reaksi dari reaktan yang tidak setimbang karena tidak sesuai dengan tuntunan ajaran sebagai perwujudan dari keseimbangan (al-mizan) akan melahirkan produk yang cacat berupa kemiskinan dan kesenjangan sosial yang darinya lahir berbagai penyakit sosial seperti tindak kriminalitas dan anarkhis yang semakin massif dan destruktif.
E. Penutup Demikianlah, apa-apa yang nampak di alam semesta merupakan kitab Allah yang akan selalu menjadi sumber inspirasi bagi siapa saja yang mendayagunakan
fikiran
dan
kemampuannya
dalam
mengkaji
dan
mengeksplorasinya. Fenomena alam (ayat al-Kauniyah) telah menjadi subset sunnatullah yang telah diatur sedemikian rinci, tertib dan seimbang.
Kesetimbangan kimia yang amat sub atomik dan mikroskopis telah melandasi dari semua kesimbangan yang telah menjadi ketentuan-Nya. Adalah perlu untuk mengubah paradigma (shifting paradigm) dan pandangan dunia (world view) tentang realitas alam dari pendekatan tunggalnya yang bersifat empiris dan meterialistis yang mengabaikan nilai etika dan agama, menjadi pandangan yang bersifat kualitatif, berdasarkan nilai (value-based), holistik dan integralistik. Konsepsi baru ini sekaligus sebagai penyempurnaan dalam proses ratifikasi dan verifikasi suatu realitas alam sebagai bagian dari metode ilmiah. Dan pembacaan secara hermeneutik terhadap realitas qauliyah dan kauniyah akan sangat membantu dalam mengeksplorasi nilai-nilai yang terkandung secara kontekstual pada keduanya. Pembacaan inilah yang—mungkin —dimaksud dengan kandungan makna perintah IQRA`.
Daftar Pustaka Abdullah, M. Amin, Islamic Studies di Perguruan Tinggi: Pendekatan IntegratifInterkonektif. Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2006 Abdullah, M. Amin, Islamic Studies, Humanities and Social Sciences: An Integrated-Interconected Perspective, makalah dalam diskusi CRCSUGM-MYIA pada 18 Desember 2006 di Gedung Pasca UGM. Abdurrahim, Muhammad `Imaduddin dalam Mukjizat Al-Quran dan as-Sunnah tentang IPTEK. Jakarta: GIP, 1997 Beiser, Arthur, Konsep Fisika Modern. Jakarta: Erlangga, 1992 Bird, Tony, Kimia Fisik untuk Universitas. Jakarta: Gramedia, 1993 Gillis, Nachtrieb, dkk, Prinsip-prinsip Kimia Modern, Jilid 1 dan 2, alih bahasa Suminar Setiati, PhD. Jakarta: Erlangga, 2001. Harb, Ali, Hermeneutika Kebenaran, alih bahasa Sunarwoto. Yogyakarta: LkiS, 2003 Hawking, Stephen W., Teori Segala Sesuatu, alih bahasa Ikhlasul Ardi Nugraha. Yogyakarta: Pustaka Pelajar, 2004 Rivai, Harrizul, Azas Pemeriksaan Kimia. Jakarta, UI-Press, 1995 Sastrohamidjojo, Hardjono, Spektroskopi. Yogyakarta: Liberty, 1990 Vogel`s Text Book: Kimia Analisis Kuantitatif. Jakarta, EGP, 1994 Wahyudi, Yudian, Islam dan Nasionalisme: Sebuah Pendekatan Maqashid alSyari`ah, Orasi ilmiah pada acara Dies Natalis UIN ke-55 tahun 2006 Wood, Keenan, Kimia untuk Universitas, Alih bahasa Pudjaatmaka, Ph.D Jakarta; Erlangga, 1990
