Penerapan Logaritma dalam Menentukan Derajat Keasaman
BAB I PENDAHULUAN A.
Latar Belakang
Ilmu kimia sering disebut sebagai sentral ilmu pengetahuan atau pusatnya ilmu pengetahuan karena kimia digunakan, diterapkan, dan dibutuhkan untuk mendukung ilmu pengetahuan yang lain. Sebab banyak bidang-bidang ilmu yang lain terikat dengan ilmu kimia, seperti bidang kedokteran, biologi, fisika, lingkungan, forensik, astronomi, farmasi, ilmu bahan, komputer, dan sebagainya. Berbagai bidang di atas juga tidak lepas dari peran matematika. Sehingga dapat diartikan bahwa bahwa matematika merupakan dasar dari ilmu kimia. Berbicara mengenai kimia tentunya tidak akan terlepas dari aspek-aspek yang ada dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari bernafas, makan, merasakan udara, ataupun menulis dengan tinta. Semua melibatkan kata kimia, karena pada hakekatnya kimia berar ti bumi (berasal dari bahasa mesir “keme”), yaitu ilmu yang mempelajari tentang komposisi, struktur, dan sifat materi, serta segala perubahan yang menyertai terjadinya reaksi kimia. Jangkauan kimia tidak hanya mempelajari materi non hayati tapi juga materi hayati serta proses kimia yang terjadi dalam makhluk hidup itu sendiri baik yang ada di bumi dan luar angkasa. Sedangkan ketika berbicara tentang matematika yang ter bayangadalah bahwa matematika itu sulit. Sebab yang terpikir adalah teori-teori dan rumus-rumus yang banyak dan merepotkan.. Padahal, justru disitulah letak daya tarik matematika, mampu mengasah kesabaran dan ketajaman logika seseorang. Matematika selalu dilibatkan dan dibutuhkan oleh seluruh bidang ke ilmuan dan segala aspek kehidupan, termasuk kimia. Hubungan antara kimia dengan matematika seolah hubungan ibu dan anak. Dimana sang anak selalu bersandar pada ibunya untuk memecahkan segala kerumitan hidupnya. Demikian pula dengan kimia yang selalu bersandar pada ilmu matematika untuk memecahkan masalah perhitungan yang muncul padanya. . Matematika selalu dibutuhkan oleh ilmu kimia untuk menyelesaikan permasalahannya. Ilmu kimia tanpa matematika justru akan lumpuh diam ditempat tanpa ada perkembangan. Jadi, kimia tanpa matematika, bagai sebuah tubuh yang bertangan dan berkaki tapi tidak mampu digerakkan karena syarafnya (yaitu matematika) tidak berfungsi. Hal tersebutlah yang melatarbelakangi penulis untuk mengkaji makalah mengenai penerapan matematika dalam ilmu kimia, khususnya penggunaan logar itma dalam menentukan derajat keasaman. ke asaman.
B.
Rumusan Masalah
1.
Apakah yang dimaksud dengan derajat keasaman?
2.
Bagaimana penerapan logaritma dalam menentukan derajat keasaman ?
3.
Apa manfaat menghitung derajat keasaman dalam kehidupan sehari-hari ?
C.
Tujuan Penulisan
1.
Untuk mengetahui derajat keasaman.
2.
Untuk mengetahui penerapan logaritma dalam menentukan derajat keasaman.
3.
Untuk mengetahui manfaat menghitung derajat keasaman dalam kehidupan sehari-hari.
D.
Manfaat penulisan
1.
Mengetahui derajat keasaman.
2.
Mengetahui penerapan logaritma dalam menentukan derajat keasaman.
3.
Mengetahui manfaat menghitung derajat keasaman dalam kehidupan sehari-hari.
BAB II PEMBAHASAN A.
Derajat Keasaman
Derajat keasaman “Power Hydrogene”, artinya “Tenaga hidrogen”yang menuju eksponensil. Derajat keasaman dinyatakan dalam symbol pH. Dalam larutan netral atau air murni, pH = pOH = 7 ,0. Jika pH lebih kecil dari 7, artinya larutan bersifat asam dalam air. Jika pH lebih besar dari 7, berarti larutan bersifat basa. Kegunaan dari pH adalah untuk mempermudah menyatakan konsentrasi ion hidrogen dari larutan asam, basa, dan netral yang encer. Sorensen (1868-1839) mengusulkan konsep pH agar memudahkan para kimiawan dalam mengukur dan mengikuti perubahan konsentrasi ion dalam suatu larutan. pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki +
oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan "keasaman" di sini adalah konsentrasi ion hidrogen (H ) dalam pelarut air. Nilai pH berkisar dari 0 hingga 14. Suatu larutan dikatakan netral apabila memiliki nilai pH=7. Nilai pH>7 menunjukkan larutan memiliki sifat basa, se dangkan nilai pH<7 menunjukan keasaman. Makin kecil harga pH, maka makin asam larutan itu. Suatu pH se besar 4,4 menyatakan larutan yang lebih asam daripada pH sebesar 4,5. Sebaliknya, harga pH yang tinggi, berarti larutan yang lebih basa. Suatu pH sebesar 10,7 menyatakan larutan lebih bersifat basa daripada suatu pH 10,6. Nilai pH=7 dikatakan netral +
-
karena pada air murni ion H terlarut dan ion OH terlarut (sebagai tanda kebasaan) berada pada jumlah -7
yang sama, yaitu 10 pada kesetimbangan. +
-
Penambahan senyawa ion H terlarut dari suatu asam akan mendesak kesetimbangan ke kiri (ion OH +
akan diikat oleh H membentuk air). Akibatnya terjadi kelebihan ion hidrogen dan meningkatkan konsentrasinya. Walaupun tidak begitu tepat, indikator asam basa sering digunakan untuk mengukur pH, sebab indikator tersebut biasanya berubah warna dalam rentang pH terte ntu. Perubahan warna suatu indikator melibatkan stabilisasi kesetimbangan antara bentuk asam dan bentuk basa yang memiliki warna berbeda. Umumnya indikator sederhana yang digunakan adalah kertas lakmus yang berubah menjadi merah bila keasamannya tinggi dan biru bila keasamannya rendah. Lakmus adalah suatu kertas dari bahan kimia yang akan berubah warna jika dicelupkan kedalam larutan asam/basa. Warna yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh kadar pH dalam larutan yang ada.
Gambar Indikator Asam Basa Selain menggunakan kertas lakmus, indikator asam basa dapat diukur dengan pH meter yang bekerja berdasarkan prinsip elektrolit / kondukivitas suatu larutan. Nilai pH suatu larutan dapat diukur secara akurat dengan pH meter.
Gambar pH meter
Gambar Skala pH
B.
Penerapan Logaritma dalam Menentukan Derajat Keasaman
Logaritma adalah operasi matematika yang merupakan kebalikan dari eksponen atau pemangkatan. Pengertian logaritma timbul sebagai kebalikan (invers) dari eksponen. Dalam hal ini yang dicari adalah eksponen. Jika bilangan pokokn ya (bilangan positif, tetapi ≠ 1) dan bilangan yang diambil logaritmanya (bilangan positif) diketahui, maka pekerjaan ini disebut mencari kembali atau anti logaritmanya. Logaritma maupun anti logaritma ser ing digunakan untuk menyelesaikan perhitungan kimia, pembahasan derajat keasaman melibatkan bilangan-bilangan yang sangat kecil, misalnya +
-7
-1
konsentrasi ion H dalam air murni pada suhu kamar 25º C adalah 1 x 10 mol. L . Akan sedikit merepotkan untuk menyatakan konsentrasi ion hidrogen maupun ion hidroksida dalam suatu bilangan kali 10 berpangkat suatu bilangan negatif seperti di atas. Untuk menghindari penggunaan bilanganbilangan yang sangat kecil itu, maka seorang kimiawan bernama Sorensen (1868 -1939) mengajukan konsep pH. Menurut Sorensen pH merupakan fungsi logaritma negatif dari konsentrasi ion dalam suatu larutan dan dirumuskan sebagai berikut :
Huruf “p” ini berasal dari kata potenz (berasal dari bahasa Jerman yang artinya “pangkat”), puissance (berasal dari bahasa Perancis yang berarti “pangkat”), power (berasal dari bahasa Inggris yang juga berarti “pangkat”).Jens Norby mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun 2000
yang berargumen bahwa p adalah sebuah tetapan yang berarti “logaritma negatif”. Sedangkan “H” adalah lambang kimia untuk unsur Hidrogen. pH didefinisikan sedemikian rupa sehingga mengubah pangkat negatif (dari) sepuluh menjadi suatu bilangan positif yang kecil. pH suatu larutan didefinisikan sebagai:
+
pH = -log [ H ] = log +
+
atau [ H ] = 10
-pH
-n
Jika [ H ] = 1 x 10 , maka pH = n +
-n
Jika [ H ] = x x 10 , maka pH = n – log x +
Sebaliknya, jika pH = n, maka [ H ] = 1 x 10
-n
Sebagai suatu contoh perhitungan pH sederhana, perhatikan air murni atau larutan natrium klorida, +
-7
yang keduanya bersifat netral. Dalam masing-masing larutan konsentrasi ion H adalah 1,0 X 10 M. pHnya adalah +
pH = - log [ H ] -7
= - log (1,0 X 10 ) = - log 1,0 – log 10
-7
= - log 1,0 – (-7) = 7 – log 1,0 = 7 – 0,00 = 7,00 C.
Manfaat Menghitung Derajat Keasaman
Derajat keasaman digunakan untuk mempermudah menyatakan konsentrasi ion hidrogen dari larutan asam, basa, dan netral yang encer.Menghitung atau menentukan derajat keasaman sangat diperlukan dalam beberapa kasus. Sebagai contoh, terlalu banyak kopi atau makanan dan minuman lain kadangkadang menyebabkan distress lambung karena ketidakseimbangan asam dalam perut, Kandungan asam berlebih pada lambung akan menyebabkan sakit mag. Konsumsi asam berlebih juga akan menyebabkan diare. Hal ini menunjukkan akan pentingnya menghitung derajat keasaman suatu zat agar tidak berbahaya bagi tubuh. Keasaman tubuh adalah derajat keasaman (pH) dalam darah dan jaringan. pH tubuh menentukan apakah suatu proses metabolisme bisa berjalan atau tidak. Derajat ke asaman ideal untuk darah dan jaringan tubuh manusia (kecuali lambung) adalah 7,4 - 7,6. Sangat penting untuk menjaga derajat keasaman dalam tubuh kita supaya proses metabolisme berjalan dengan baik. Selain bermanfaat bagi tubuh, menghitung derajat keasaman juga berguna bagi lingkungan. Sebagai contoh, kandungan asam dalam tanah yang berlebih akan membuat tanah menjadi masam dan tidak subur lagi. Hanya tanaman tertentu yang bisa tumbuh, sehingga tanah jadi tidak produktif. Hal ini membuktikan akan pentingnya menghitung derajat keasaman dalam tanah dan menjaga kandungan asam dalam tanah agar tetap stabil, sehingga tanah tersebut tetap produktif. Asam sendiri memiliki berbagai kegunaan. Asam sering digunakan untuk menghilangkan karat dari logam dalam proses yang disebut "pengawetasaman" (pickling). Asam dapat digunakan sebagai elektrolit di dalam baterai sel basah (accumulator), seperti asam sulfat yang digunakan di dalam baterai mobil. Pada tubuh manusia dan berbagai hewan, asam klorida merupakan bagian dari asam lambung yang disekresikan di dalam lambung untuk membantu memecah protein dan polisakarida maupun mengubah proenzim pepsinogen yang inaktif menjadi enzim pepsin. Asam juga digunakan sebagai katalis; misalnya, asam sulfat sangat banyak digunakan dalam proses alkilasi pada pembuatan bensin. Banyak buah-buahan yang mengandung senyawa asam. Misalnya jeruk nipis yang mengandung asam sitrat. Jeruk nipis dapat dimanfaatkan untuk bumbu masakan, pembersih pakaian atau pemberi aroma. Selain itu, buah asam (terutama asam jawa) sering dimanfaatkan sebagai bumbu dan sebagai tanaman obat.
Kebanyakan protein yang dikonsumsi tubuh merupakan senyawa asam, seperti asam linoleat, asam amino, dan asam nukleat. Vitamin C juga merupakan asam.
BAB III PENUTUP A.
·
Kesimpulan
Derajat keasaman “Pouvoir Hydrogene”, artinya “tenaga hydrogen” yang menuju eksponensil.
Kegunaan dari pH adalah untuk mempermudah menyatakan konsentrasi ion hidrogen dari larutan asam, basa, dan netral yang encer. pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan "keasaman" di sini adalah konsentrasi +
ion hidrogen (H ) dalam pelarut air. ·
Logaritma adalah operasi matematika yang merupakan kebalikan dari eksponen
atau pemangkatan. Logaritma maupun anti logaritma sering digunakan untuk menyelesaiakan perhitungan kimia, pembahasan derajat keasaman melibatkan bilangan-bilangan yang sangat kecil. Untuk menghindari penggunaan bilangan-bilangan yang sangat kecil itu, maka seorang kimiawan bernama Sorensen (1868-1939) mengajukan konsep pH. Secara matematika, diungkapkan dengan persamaan: +
pH = - log [H ] B.
Saran
Adapun saran kami buat para pembaca adalah menjadikan makalah ini sebagai sumber ilmu, baik dalam perkuliahan maupun dalam kehidupan sehari-hari. Dengan mengetahui cara menghitung derajat keasaman suatu larutan, maka para pembaca dapat mengetahui jenis makanan yang mengandung derajat keasaman sesuai kebutuhan tubuh, sehingga jika dikonsumsi tidak akan menyebabkan penyakit.
DAFTAR PUSTAKA
Darminto, dkk. 2008. Hand Out Kimia Matematika. Universitas Negeri Makassar : Makassar. Petruci, Ralph H. 2006. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Erlangga : Bogor. Prabawa, Hadi, dkk. 2006. Ilmu Kimia SMU. Erlangga : Jakarta. S, Syukri. 2006. Kimia Dasar 2. Penerbit itb : Bandung. Zulfikar . 2010. Derajat Keasaman dan Kebebasan. www.chem-is-try.org. Diakses pada tanggal 13 Mei 2011. Anonim. 2010. Derajat keasaman. http://id.wikipedia.org . Diakses pada tanggal 13 Mei 2011. Anonim, 2009, Manfaat derajat Keasaman dalam Kehidupan Seharihari , http://www.scribd.com, 2011.
Anonim, 2010, Penentuan pH Larutan dan Perubahan pH pada Titrasi Asam Basa, http://chemanee90edu.wordpress.com/2010/09/26/ penentuan-ph-larutan-dan-perubahan-ph-
pada-titrasi-asam-basa/, 2011. Anonim, 2011, Keseimbangan Asam dan Basa, http://barkahrepeks.blogspot.com/2011/01/keseimbangan-asam-dan-basa.html, 2011. Anonim, 2010, Logaritma, http://rumussoal.blogspot.com/2010/06/ blogaritma.html, 2011. Anonim, 2009, Pengertian Asam Basa dan Garam ,http://klikbelajar.com/pelajaransekolah/pelajarankimia/pengertian-asam-basa-dan-
garam. 2011. Anonim, 2008, Teori Asam Basa, http://id.shvoong.com/exact-sciences/1884244-teori-asam-basa/, 2011
