BAB II
ISI
A. Beberapa Pendapat Tentang Proses Pembakaran
Sejak zaman purba orang telah mengenal api karena api
mempunyai sifat panas yang dapat membakar dan bercahaya maka api telah dianggap
dewa. Dewasa ini telah diketahui bahwa api memegang peranan penting dalam
berbagai proses kimia.
Proses pembakaran merupakan suatu hal yang penting
bagi para ahli kimia sehingga mereka melakukan eksperimen dan atas hasil
eksperimen itu mereka mengemukakan pendapatnya.
Robert Boyle adalah seorang ahli filsafat dan
sekaligus juga seorang ilmuwan bangsa Inggris. Ia dilahirkan pada tanggal 25
Januari 1627 di Irlandia. Pada usia 11 tahun ia pergi ke Eropa untuk bersekolah
di kota Genewa dan di Italia. Di tempat kediamannya di Oxford, ia membangun
sebuah laboratorium kecil pada tahun 1654 dan meminta Robert Hooke untuk
menjadi asistennya. Mereka melakukan eksperimen dengan pompa udara dan
eksperimen tentang pembakaran. Boyle meninggal pada 30 Desember 1691. Boyle
mendirikan suatu perkumpulan yang diberi nama “The Invisible College”. Ia
berpendapat bahwa ilmu kimia harus dipelajari sebagai ilmu tersendiri, dan
tidak hanya digunakan sebagai pelengkap ilmu kedokteran atau untuk mencapai
tujuan tertentu. Boyle tertarik pada pompa udara yang telah dibuat oleh Otto
von Guericke pada tahun 1654 dan pada tahun 1659 ia berhasil membuat pompa
udara.
Pendapat Boyle tentang unsur ditulis dalam bukunya
yang berjudul The Septical Chymist. Menurut pandangan Boyle,
unsur adalah zat yang sangat sederhana dan murni, yang tidak dibuat dari zat
lain dan merupakan bagian dari senyawa. Jadi, unsur adalah suatu zat yang tidak
dapat dipecah lagi menjadi zat-zat lain.
Dalam bukunya yang berjudul “New Experiments
Touching the Relation Betwixt Flame and Air”, yang terbit pada tahun 1672,
Boyle menulis tentang peristiwa pembakaran. Dari eksperimen yang dilakukannya,
ia berkesimpulan bahwa pembakaran tidak terjadi apabila tidak ada udara. Akan
tetapi dengan Asam Nitrat pembakaran dapat terjadi tanpa udara.
Pada tahun 1673, ia menertbitkan buku berjudul New
Experiments to Make Fire and Flame Stable and Pounderable, yang menerangkan
bahwa bila logam dibakar di udara maka logam tersebut akan dikapurkan (calcined)
dan beratnya akan bertambah.
Menurut Boyle, pembakaran adalah penggabungan antara
benda dengan partikel api. Teori ini diterima oleh beberapa ahli kimia antara
lain Becherd dan Stahl.
Robert Hooke adalah seorang ahli fisika bangsa Inggris
yang terkenal karena menciptakan hokum tentang elastisitas atau kekenyalan
suatu benda, yang sekarang kita kenal sebagai Hukum Hooke. Ia dilahirkan pada
18 Juli 1635 dan pada masa kanak-kanaknya ia bersekolah di Westminster School,
pada tahun 1653 ia mengikuti kuliah di Christ Chruch College kota Oxford.
Pada tahun 1665, ia diangkat sebagai guru besar di
Gresham College di kota London. Dari tahun 1677 hingga 1682, ia menjabat
sebagai sekretaris pada The Royal Society. Hooke meninggal dunia di
London pada 3 Maret 1703.
Semasa hidupnya ia menulis tentang mikroskopi dalam
sebuah bukunya yang berjudul “Micrographia” pada tahun 1665. Pada tahun
1667, ia mengemukakan teorinya tentang elastisitas suatu benda. Hooke ternyata
juga melakukan eksperimen yang menyebabkan terjadinya pembakaran. Sedangkan api
atau nyala itu hanyalah akibat adanya panas yang tinggi. Pendapat Hooke tentang
pembakaran ini di kemudian hari dikemukakan dan dikembangkan oleh Lavoisier.
John Mayow adalah seorang ahli hokum dan juga seorang
dokter bangsa Inggris yang lahir di kota London pada 24 Mei 1640. Pada tahun
1658, ia mengikuti kuliah di Oxford University, dan memperoleh gelar doktor
dalam ilmu hukum pada 1670. Namun demikian, ia kemudian tertarik pada bidang
Kedokteran dan ia pun mempelajari fisiologi dan kimia.
Mayow juga mengemukakan bahwa benda-benda dapat
terbakar tanpa udara apabila sebelumnya telah dicampur dengan “niter” atau
“saltpeter” (asam nitrat dan garamnya). Dengan demikian, ia menarik kesimpulan
bahwa dalam niter terdapat bagian udara yang dapat menimbulkan kebakaran yang
dinamakannya “spiritus nitro aerius”. Mayow meninggal dunia pada Oktober
1679.
Dari uraian di atas bahwa Boyle, Hooke dan Mayow telah
membuat suatu kemajuan yang baik ke arah teori yang benar mengenai peristiwa
atau proses pembakaran. Namun demikian, kemajuan yang telah mereka
rintis ini terhalang oleh teori lain tentang pembakaran yang dapat bertahan
hampir satu abad lamanya, yaitu teori Flogiston yang dikemukakan oleh seorang
ahli kimia yakni Stahl.
B. Teori Flogiston
Teori flogiston dikemukakan oleh alkimiawan Jerman, Johan
Joachim Becher pada tahun
1667. J.J Becher adalah seorang dokter dan juga seorang ahli kimia dan ahli
ekonomi yang lahir pada 6 Mei 1635 di Speyer jerman. Pada tahun 1960-1966, ia
menjadi guru besar ilmu kedokteran di kota Mainz dan kemudian menjadi penasehat
ekonomi dari kaisar Leopold I di Wina.
Dalam bukunya yang berjudul “Physica Subterania”, ia mencoba membuat
hubungan antara kimia dengan fisika serta mengemukakan pendapatnya bahwa
benda-benda itu terdiri atas udara, air, dan mineral. Adapun mineral terdiri
atas 3 konstituen yaituterra pinguis, terra mercurialis, dan terra
lapida. Terra pinguis adalah bagian yang mudah terbakar.
Becher berpendapat bahwa pembakaran itu adalah pembakaran itu adalah suatu
proses penguraian dan bagian yang ringan atau bagian yang mudah terbakarakan
hilang. Pendapat Becher ini kemudian dikembangkan oleh George
Ernst Stahl pada tahun
1731.
Gerge Ernst Stahl, seorang dokter dan ahli kimia bangsa Jerman. Ia lahir di
kota Ancbach Bavaria pada Bavaria pada 21 Oktober 1660. Ia diangkat menjadi
dokter pribadi raja Frederick I dari Prussia hingga ia meninggal dunia di kota
Berlin pada 14 Mei 1734.
Pada dasarnya Stahl dapat menerima pendapat Becher tentang terra
pinguis pada suatu benda, hanya ia memakai istilah “flogiston” untuk
itu. Kata flogiston berasal dari kata Yunani “phlox” yang
berarti nyala api. Apabila suatu benda terbakar atau suatu logam dikapurkan
maka flogiston akan keluar dari benda tersebut dan akan diberikan kepada udara
di sekitarnya. Jadi menurut Stahl, pada hakekatnya semua benda mengandung
flogiston. Hanya saja ada yang banyak dan ada yang sedikit kandungan
flogistonnya.
Bahan-bahan yang terbakar dengan hebat dan meninggalkan sedikit residu
(misalnya kayu) dianggap memiliki kadar flogiston yang sangat tinggi, sedangkan
bahan-bahan yang tidak mudah terbakar dan berkorosi (misalnya besi), mengandung
sangat sedikit flogiston. Udara tidak memiliki peranan dalam teori flogiston.
Tiada eksperimen kuantitatif yang pernah dilakukan untuk menguji keabsahan
teori flogiston ini, melainkan teori ini hanya didasarkan pada pengamatan bahwa
ketika sesuatu terbakar, kebanyakan objek tampaknya menjadi lebih ringan dan
sepertinya kehilangan sesuatu selama proses pembakaran tersebut. Secara umum,
teori flogiston dapat dirumuskan sebagai berikut.
Massa benda yang
dibakar = Massa sisa pembakaran + massa gas flogiston
Teori flogiston menjelaskan bahwa flogiston hanya dapat keluar apabla ada
medium yang menerimanya, misalnya udara. Karena udara terbatas jumlahnya, maka
udara akan lekas jenuh kepada flogiston dan tidak dapat lagi menampungnya. Hal
inilah yang menyebabkan padamnya api atau zat yang terbakar tadi. Flogiston
adalah alat untuk menjelaskan peristiwa kimia, terutama mengenai proses
pembakaran. Dengan demikian, teori ini dapat bertahan satu abad lamanya,
walaupun pada tahun 1630 Jean Rey telah mengatakan bahwa pertambahan berat
timah bila dipanaskan disebabkan oleh partikel-partikel kecil udara tergabung
dengan timah tersebut. Pendapat Jean Rey ini dapat dikatakan mendekati teori pembakaran
yang sekarang kita kenal, yaitu bahwa proses pembakaran suatu zat itu adalah
reaksi kimia antara zat tersebut dengan oksigen.
C. Penemuan Gas-Gas
1.
Joanes Babtista Van Helmont
Istilah gas diberikan oleh Joanes
Babtisa Van Helmont berdasarkan pengamatannya terhadap uap air yang naik ke udara dan
bergerak tak menentu (chaotic).
Pertama kali yang menggunakan istilah gas ini adalah Van Helmont yang
berasal dari bahasa Yunani “kekacauan”. Van Holment Lahir di Brussel Belgia
pada 12 Januari 1580 dan wafat pada 30 Desember 1644 di Vivoorado Spanish
Netherlands. Meskipun cenderung menganut paham Mistisme, ia adalah seorang pengamat
yang cermat dengan eksperiman yang tepat. Ia adalah orang pertama yang
mengenali gas selain udara dan manciptakan kata "gas"serta menemukan bahwa gas yang dihasilkan dari pembakaran arang dan
fermentasi jus anggur adalah sama. Karena penerapan prinsip-prinsip kimia di
bidang pencernaan dan nutrisi, ia disebut "Father of
Biochemistry".
Ia melakukan pengamaan dan pengukuran dengan cermat yang mengarahkan dia
menemukan sifat dasar air. Ia menganggap bahwa air merupakan konstituen utama
dalam materi. Untuk menunjukkan teorinya ia melakukan percobaan yang terkenal,
ia menumbuhkan pohon Wilow selama lima tahun dengan jumlah tanah yang terukur.
Pohon mengalami pernambahan berat 164 pons walaupun hanya air yang di masukkan
ke tanah sedangkan tanah hanya menyusut beberapa ons.
Ketika suatu zat dibakar ia akan mengalami pengurangan dari zat
pembentuknya gas dan ia percaya bahwa ketika 62 pons kayu dibakar akan menjadi
abu yang berbobot 1 pons, 61 pons telah hilang sebagai air dan gas. Zat berbeda
akan menghasilkan gas yang berbeda ketika dibakar. Van Helmot mengidentifikasi
4 gas, yang bernama gas karbonum, 2 jenis gas sylvester, dan gas pingue.
gas-gas tersebut saat ini kita sebut gas karbon dioksida, karbon monoksida,
nitrogen oksida dan metana.
Ia kemudian mempelajari pembakaran kayu dan mengumpulkan gas yang
terbentuk. Ia menamakan gas tersebut gas sylvestre (sekarang
dikenal sebagai gas karbon dioksida). Istilah gas kemudian digunakan sebagai salah
satu wujud materi.
2.
Stephen Hales
Stephen Hales adalah seorang ahli fisiologi, kimia, dan seorang penemu,
lahir di Bekesbourne di Kent, Inggris pada tahun 1677. Hale masuk universitas
Cambridge pada tahun 1696 untuk belajar teologi. Ia diangkat menjadi pendeta
pada tahun 1708 di Teddington dekat Lodon. Selama ia hidup di Cambridge ia
belajar ilmu pengetahuan dan dipengaruhi oleh ide-ide Isaac Newton yang masih
mendominasi pemikiran-pemikiran ilmiah di universitas yang membantu Hales
mengembangkan metode kuantitatif dalam penelitian biologisnya.
Ia terpilih menjadi pengikut Royal Society pada tahun 1718 tetapi buku
pertamanya yang berjudul Vegetable Staticks tidak dipublikasikan sampai tahun
1727. Dalam buku ini, termasuk pengamatan yang paling penting dalam fisiologi
tumbuhan, Hales menerangkan bahwa daun tumbuhan menyerap udara dan sebagian
udara tersebut digunakan sebagai nutrisi. Ia juga menyadari bahwa cahaya
diperlukan untuk pertumbuhan tanaman melalui penelitiannya secara berkala. Ia
mengukur banyaknya air yang hilang pada tanaman (proses transpirasi) terjadi
melalui daun dan bertanggung jawab atas naiknya aliran getah pada tanaman. Dari
pengukurannya mengenai aliran getah, ia menyimpulkan bahwa aliran getah pada
tumbuhan tidak memiliki kemiripan dengan sirkulasi darah pada hewan.
Hales merupakan ilmuwan yang merancang alat analisis gas secara
kuantitatif, ia juga memiliki kontribusi penting untuk memahami sirkulasi darah
dengan mengukur sifat seperti tekanan darah, output per menit dari jantung, laju
aliran dan resistensi aliran dalam pembuluh dan hasilnya dipublikasikan di
Haemastaticks (1733, Blood Statics).
Penemuan penting lainnya termasuk pengembangan metode untuk mengumpulkan
gas dari air, menyulingkan air tawar dari air laut, dan mengawetkan makanan
dengan belerang oksida. Ia juga menemukan ventilator untuk memasukan udara
segar ke dalam penjara, kapal dan lumbung.
Stephen Hales meninggal pada 4 Januari 1761 di Teddington pada usia 84
tahun dan dimakamkan di bawah gereja tempat ia bekerja selama bertahun-tahun.
3.
Joseph Black
Joseph Black dilahirkan pada tanggal 16 April 1728 di Bordeaux, Perancis,
putra seorang pedagang skotlandia yang menetap di kota itu. Pendidikan
pertamanya di universitas Glasgow, dia melanjutkan ke Universitas Edinburgh
untuk menyelesaikan studi medis dan menyelesaikan tesisnya pada tahun 1754.
Awalnya tesisnya dibuat dalam bahasa latin kemudian pada tahun 1756 tesisnya
yang berjudul Experiments upon Magnesia Alba, Quicklime, and Some Other
Alcaline Substances disebarluaskan dalam bahasa inggris.Pekerjaan yang
diuraikan dalam tesisnya terdengar seperti lonceng kematian yang
mengakhiri Teori
Phlogiston dan
mengawali proses pengembangan sistem modern kimia melalui Teori
Lavoisier dan lainnya.
Dalam tesisnya ia menunjukkan percobaan kuantitatif bahwa Magnesia alba CaCO3),
suatu alkali ringan, berkurang beratnya setelah dipanaskan karena adanya
pelepasan udara yang berbeda dengan udara disekitarnya yang disebut "Fixed
Air" (sekarang dikenal dengan CO2).
Kontribusi Black dalam ilmu kimia dan material sangat sedikit namun sangat
mendasar. Dalam tesis doktornya ia memperkenalkan metode kuantitatif untuk
kimia dan menunjukkan bahwa karbon dioksida yang sebelumnya diketahui hanya
berasal dari proses respirasi dan fermentasi, kini dapat diperoleh dari hasil
pemanasan kalsium karbonat. Selain menghasilkan gas CO2 pemanasan kalsium
kabonat juga menghasilkan kalsium oksida. Eksperimennya mendeteksi karbon
dioksida di udara dan menunjukkan bahwa CO2 membentuk asam di dalam air.
Selain itu ia juga bekerja di bidang termodinamika, ia berhasil menemukan
panas laten dan mengamatinya tetapi tidak berhasil memahami perbedaan panas
spesifik dari setiap bahan. Ia adalah pencetus Asas Black dan
orang pertama yang mengenali dengan jelas perbedaan antara intensitas dan
kuantitas panas.
Beberapa tahun berikutnya, dia memulai penelitian mengenai sifat kimia
magnesia alba (magnesium karbonat) dan menemukan sesuatu yang disebutnya dengan
fixed air (karbon dioksida). Eksperimen ini melibatkan pengukuran gravimetrik
pertama yang dilakukan dengan sangat hati-hati pada suatu perubahan ketika magnesia
alba (dengan melepaskan CO2) dan bereaksi menghasilkan produk berupa asam atau
basa. Hal ini memberikan pertanda pada penelitian Lavoisier dan membuat pondasi
pada kimia modern. Sekembalinya ke Glasgow, sebagai profesor pada tahun 1756,
dia bertemu James Watt (penemu mesin uap) dan memulai bekerja mengembangkan
kalor laten, dan bagian pertama dari kalorimetri. Sekali lagi, penelitiannya
melibatkan aspek kuantitatif, yang menjadikannya jalan untuk penemuannya,
terutama pengukuran kalor. Karena dia tinggal di Glasgow, dia melakukan
eksperimen pada proses pembekuan dan pendidihan air dan campuran air-alkohol
yang mengawalinya pada konsep kalor laten leburan. Dia melakukan penelitian
yang sama untuk kalor laten penguapan, yang merupakan awal dari konsep
kapasitas kalor atau kalor spesifik.
Dia merupakan seorang guru yang terkenal. Sebagian besar muridnya di
Glasgow mengikuti dia ke Edinburg ketika pindah pada tahun 1766. Dia banyak
melakukan penelitian pada magnesia alba dan efek dari kalor. Dia juga merupakan
seorang fisikawan selama hidupnya.
Kesehatannya tidak selalu baik, dia menderita masalah pada paru-paru yang
dideritanya dari semasa kanak-kanak dan rematik pada akhir masa hidupnya. Dia
menjadi seorang vegetarian pada akhir masa hidupnya dan mengalami kekurangan
vitamin D sejak dia pindah negara. Dia tidak pernah menikah dan meninggal di
Edinburg pada 6 Desember 1799.
4.
Henry Cavendish
Henry Cavendish - Penemu Hidrogen (1731-1810) - Henry Cavendish
adalah ahli fisika dan kimia Inggris yang terbesar pada zamannya, penemu
hidrogen (1766), massa bumi (1801) atau konstante gravitasi Newton, tahanan
listrik, karbon dioksida, kalsium karbonat. Ia menemukan bahwa air terdiri dari
hidrogen dan oksigen, bahwa nitrogen adalah bahan untuk membuat asam
nitrat, bahwa atmosfer terdiri dari empat perlima nitrogen dan
seperlima oksigen. Ia juga menemukan dasar-dasar teori medan listrik dan ide
potensial listrik. Sebenarnya Cavendish menemukan hukum Coulomb dan hukum Ohm,
tapi karena tulisan-tulisannya baru ditemukan satu abat kemudian, maka Coulomb
dan Ohm-lah yang diakui sebagai penemu hukum tersebut.
Cavendish lahir di Nice, Prancis, pada tanggal 10 Oktober 1731. Ia
keturunan bangsawan dan penjabat tinggi. Ibunya meninggal ketika Cavendish baru
berumur dua tahun. Pada umur 11 tahun ia masuk seminari (sekolah untuk calon
pastur) di Hackney dekat London. Pada umur 18 tahun ia kuliah dan ketika tamat
ia tidak mau mengambil gelar doktor.
Cavendish adalah orang aneh yang nyentrik. Ia sangat pemalu, pendiam dan
rendah hati. Ia tidak ingin prestasinya diketahui orang lain. Ia malu
berhadapan dengan orang lain. Oleh karena itu ia hampir tidak pernah berkumpul
dan bergaul dengan orang lain. Ia selalu menyendiri. Bahkan pada saat mati pun
ia tidak ingin ada orang didekatnya. Ia selalu menjauhi wanita. Ia tidak mau
bertemu dengan wanita. Ada yang mengatakan bahwa Cavendish takut wanita atau
sangat malu terhadap wanita. Perintah-perintah kepada pembantu wanita selalu
disampaikan dengan surat. Bahkan kata orang, seandainya ada wanita yang berdiri
didekatnya, wanita itu pasti ia tembak di tempat. Oleh karena itu, Cavendish
tidak kawin. Ia meninggal di London pada tanggal 24 F ebruari 1810 pada umur 78
tahun. Mayatnya di kubur di Katedral Derby. Namanya diabadikan jadi nama laboratorium.
Laboratorium Cavendish di Universita Cambridge menghasilkan ilmuwan-ilmuwan
termasyhur di dunia, antara lain Jerman Clerk Maxwell, Lord Rayleigh, J J,
Thomson, Emest Rutherford, Lawrence Bagg dan Nevill Mott.
Pada saat Cavendish mulai bekerja kimia nya, ahli kimia baru saja mulai
mengakui bahwa "mengudara" yang berkembang dalam reaksi kimia banyak
entitas yang berbeda dan bukan hanya modifikasi dari udara biasa. Cavendish
melaporkan pekerjaan sendiri di "Three Papers Containing Experiments on
Factitious Air" pada 1766. Makalah ini ditambahkan besar terhadap
pengetahuan tentang pembentukan "udara terbakar" (hidrogen) oleh aksi
asam encer pada logam. Cavendish juga membedakan pembentukan oksida nitrogen
dari asam nitrat. Karakter kimia sejati mereka belum diketahui, namun deskripsi
Cavendish dalam pengamatannya hampir logis yang sama seolah-olah dia berpikir
dalam istilah modern, perbedaan utama adalah bahwa ia menggunakan terminologi
dari teori phlogiston (yaitu, zat terbakar membebaskan ke sekitarnya prinsip
perangsangan).
Prestasi besar lainnya Cavendish adalah perawatan eksperimental dan
presisi. Ia mengukur kepadatan hidrogen, dan meskipun sosoknya adalah setengah
apa yang seharusnya, itu adalah mengherankan bahwa ia bahkan menemukan urutan
yang benar besarnya, mengingat betapa sulitnya untuk mengelola zat yang keras
yang. Bukan berarti aparatur sedang mentah; mana teknik zamannya diperbolehkan,
aparatur (seperti keseimbangan indah hidup di Royal Institution) mampu menjadi
hasil olahan.
Contoh lain dari keahlian teknis Cavendish adalah Percobaan pada
Rathbone-Tempat Air (1767), di mana ia menetapkan standar tertinggi ketelitian
dan akurasi. Ini adalah klasik dari kimia analitik. Di dalamnya Cavendish juga
meneliti fenomena retensi "bumi berkapur" (kapur, kalsium karbonat)
dalam larutan, dan dengan berbuat demikian ia menemukan reaksi reversibel
antara karbonat kalsium dan karbon dioksida untuk membentuk kalsium bikarbonat,
penyebab kekerasan sementara air. Ia juga menemukan cara untuk melunakkan air
seperti dengan menambahkan kapur (kalsium hidroksida).
Cavendish mendekati sebagian besar penyelidikan melalui pengukuran
kuantitatif. Dalam rangka membangun bahwa gas hidrogen zat yang sama sekali
berbeda dari udara biasa, ia menghitung kepadatan mereka serta kepadatan
gas-gas lainnya.
Ia menemukan bahwa udara umum, serta udara yang dibawa oleh balon dari
atmosfer atas, terdiri dari nitrogen dalam rasio 04:01 dengan volume. Ia juga
menunjukkan bahwa air terdiri dari oksigen dan hidrogen. Ia mengukur kalor fusi
dan penguapan serta memanaskan spesifik dan orang-orang dari pencampuran solusi
dalam air. Pengukuran Cavendish dari titik pembekuan berbagai solusi
menunjukkan adanya komposisi yang menghasilkan poin pembekuan maksimum dan
minimum.
Cavendish membandingkan konduktivitas listrik larutan elektrolit setara dan
menyatakan versi dari hukum Ohm. Pekerjaan besar terakhir-nya adalah pengukuran
pertama dari konstanta gravitasi Sir Isaac Newton, bersama dengan massa dan
kepadatan Bumi. Keakuratan percobaan ini tidak diperbaiki selama hampir satu
abad. Eksperimennya pada listrik hanya diterbitkan abad setelah mereka
dilakukan, ketika Maxwell menemukan kembali mereka pada tahun 1879.
5.
Karl Wilhelm Scheele
Carl Scheele dilahirkan pada tanggal 9 Desember 1742, satu dari tujuh
bersaudara. Ia menerima sedikit pendidikan formal dan tidak ada
pelatihan apapun dalam sains. Di usia 14 tahun, Scheele menjadi apoteker magang
di perusahaan Martin Anders Bauch di Gothenburg. Suplai bahan kimia yang ada di
farmasi disediakan oleh Scheele dengan memulai berbagai penelitian dan
penemuan. Ia juga mebuat sejumlah buku ilmiah yang sangat berguna saat ini.
Pada tahun 1765, Bauch menjual bisnisnya, dan Scheele mengambil jabatan dengan
Kjellstrøm di Malmö di mana ia kembali diizinkan bereksperimen. Pada tahun
1768, Sheele pindah ke Stockholm dan kembali bekerja di dunia farmasi. Di sini
ia dan Anders Johan Retzius mengisolasi asam tartarat dari krim tartar.
Hasilnya dipublikasikan pada tahun 1770.
Udara Api (Oksigen). Pada tahun 1775 Scheele pindah ke Uppsala di mana ia
menjadi asisten di Laboratorium Lokk. Di sinilah Scheele menemukan Udara Api
(oksigen) pada suatu masa sebelum tahun 1773. Ia menghasilkan udara api dengan
beberapa cara. Pada metode yang pertama, ia mereaksikan (menggunakan penamaan
modern) asam nitrat dengan garam abu (KOH dan/atau K2CO3) yang
membentuk KNO3). Menyuling residu yang didapat dengan asam sulfat yang
menghasilkan NO2 dan O2. Pembentuknya diserap dengan Ca(OH)2 jenuh,
meninggalkan oksigen (udara api). Ia juga memperoleh udara api dari pembakaran
kuat HgO dan MnO2 dan dengan memanaskan perak karbonat atau raksa karbonat dan
menyerap CO2 dengan alkali (KOH):
AgCO3(s) -> Ag(s) + CO2(g) + O2(g)
Dikenali di Swedia. Pada tanggal 4 Februari 1775, Carl Scheele dipilih sebagai
penerima beasiswa ke Akademi Sains Kerajaan. Penghormatan yang luar biasa ini
(dengan dihadiri Raja Swedia) yang belum pernah diberikan (dan tidak pernah
lagi) kepada murid farmasi Köping.
Pada tahun 1775, Carl Scheele pindah ke Köping, Swedia di mana ia menerima
jabatan sebagai pengawas farmasi. Sejak itu, Scheele telah menerima
berbagai tawaran untuk jabatan yang lebih baik di sekitar Swedia. Kota Köping
pun tidak mau kehilangan warganya yang terkenal jadi mereka memberikannya
industri farmasi sendiri, yang sebelumnya dimiliki oleh seorang apoteker
bernama pohls yang telah wafat. Janda Pohls menetap di Köping untuk melengkapi
kebutuhan Scheele. Sangat dipercaya bahwa Scheele tidak pernah bepergian dari
Köping, tapi lebih senga mengejar karir ilmiahnya.
Permasalahan Komunikasi. Pada Abad ke 18 di Eropa, seni menyebarkan hasil
kerja seseorangsangatlah primitif dibandingkan dengan sekarang. Seringkali ahli
sains menggunakan surat pribadi yang menggambarkan hasil pekerjaannya dengan
rekan sebaya di bidang yang sama. Scheele terisolasi dari literatur ilmiah
meski ia berkomunikasi dengan Lavoisier yang mengirimkannya salinan dari
bukunya. Menulis buku adalah cara yang terbaik untuk menyebarkan hasil,
bagaimanapun, membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk mengumpulkan hasil yang
cukup untuk menulis sebuah buku dan membutuhkan waktu lebih lama lagi untuk
mempublikasikannya. Itulah tragedi yang dialami Carl Scheele yang menemukan
oksigen (udara api) dua tahun sebelum Priestley. Buku yang ditulis Scheele,
Chemical Treatise on Air and Fire (Risalah Kimia pada Udara dan Api), belum
dipublikasikan hingga tahun 1777, di mana pada ahli sains Eropa telah
mengetahui penemuan Priestley untuk gas yang sama (udara deflogiston) pada
tahun 1774. Ketika ia wafat, sangat sedikit yang diketahui tentang hidup
Scheele, kemiskinan yang ia alami,udara dingin ketika ia bekerja, pergulatannya
dengan penyakit dan kematiannya yang begitu cepat. Satu abad setelah
kematiannya sebelum dua orang ahli, yang bekerja dengan catatan Scheele, paper
dan surat-suratnya ditahan oleh Akademi Sains Kerajaan Swedia, dipublikasikan
pada tahun 1892 sebagai Kontribusi Ilmiah yang Penting dari Carl Scheele.
Sebuah ‘kantong udara’ digunakan oleh Scheele
Sianida dan Janji pernikahan. Di Köping, Scheele membuat senyawa sianida,
termasuk gas hidrogen sianida, bahkan menggambarkan rasanya!Ia juga mempelajari
berbagai senyawa arsen. Tanpa ventilasi yang layak, Scheele sering terpapar
dengan racun yang mematikan. Diduga paparan inilah yang merusak kesehatan
Scheele secara serius dan memperpendek usianya. Scheele sadar dengan
kesehatannya yang buruk dan ia menyebutnya sebagai “permasalahan semua
apoteker”. Carl Scheele wafat di usia 43 pada tanggal 26 Mei 1786. Dua hari
sebelum kematiannya, ia menikah dengan janda Pohls, sehingga janda ini mewarisi
semua farmasi dan kepemilikannya.
Akhir yang Abadi
Tidak ada ahli kimia yang menemukan beberapa senyawa yang lebih sederhana
daripada Scheele. Ia dipuji dengan:
· Penemuan Oksigen, klor (yang ia sebut sebagai asam
laut deflogiston), asam fluorida, silikon fluorida, asam sulfida, asam sianida.
· Mengisolasi dan mngkarakterisasi gliserol, asam
tartarat, asam sitrat, asam laktat, asam urat, asam benzoat, asam gallat, asam
oksalat, laktosa, asam Prussia, asam arsenat, asam molibdat, asam tungstat,
tembaga arsenit (yag dikenal sebagai hijau Scheele) untuk pertama kalinya.
· Melaporkan pertama kali sifat cahaya pada garam perak
(yang menjadi dasar fotografi modern).
6.
Joseph Priesley
Joseph Priesley, putra seorang pembuat gaun dari Leeds, lahir pada tahun
1733. Setelah kematian ibunya pada tahun 1740, ia tinggal bersama bibinya,
orang dengan pandangan keagamaan nonkonformis yang kuat. Priestley pergi ke
sekolah tata bahasa lokal tetapi setelah 3 tahun ia sakit dan memaksanya untuk
kembali ke rumah. Joseph adalah seorang mahasiswa yang cerdas, ia mahir dalam
fisika, filsafat, aljabar, matematika, dan beberapa bahasa yang berbeda.
Setelah kesehatannya membaik, ia kembali belajar di Daventry Academi di
Northamptonsire diamana ia belajar ilmu sejarah, ilmu pengetahuan dan filsafat.
Di Daventry, ia membaca Hartley's Observation of Mans (1749). Priestley sangat
dipengaruhi oleh pandangan Hartley tentng kebebasan dan konsep pembentukan
kesempurnaan manusia melalui proses pendidikan yang baik.
Priestley pindah ke sebuah negara besar, berkhotbah dan mengajar. Pada
tahun 1758 ia mulai mengajarkan eksperimen-eksperimen dalam "natural
philosophy" kepada para muridnya. Pada 1761 ia pindah ke Warrington untuk
mengajarkan bahasa pada suatu akademi yang didirikan oleh para pemberontak.
Disana ia mulai tertarik mendalami ilmu pengetahuan umum dan mendapatkan
kesempatan untuk mengikuti kuliah kimia dasar.
Dalam perjalanannya ke London tahun 1766, ia bertemu Benjamin Franklin yang
membuatnya tertarik pada kelistrikan. Hal ini membuahkan suatu eksperimen, ia
menemukan konduktivitas karbon pada tahun 1766 dan menemukan bahwa muatan
listrik pada permukaan konduktor adalah tetap dan mempelajari konduksi listrik
oleh pembakaran dan menghasilkan History and Present State of Electricity
(1767).
Pada tahun 1767 Priestley pindah ke Leeds dan tinggal disamping pabrik
pembuatan bir. Ia menjadi tertarik pada gas-gas yang terbentuk selama proses
fermentasi dan menemukan bahwa gas karbon dioksidalah yang terbentuk. Ia mulai
menyiapkan gas tersebut di rumah dan melakukan percobaan dangan air, ia
menemukan bahwa gas tersebut dapat diserap oleh air. Penemuan dari "soda
air"memberikan banyak perhatian kepadanya termasuk Royal Society's Copley
Medal.
Karena hal tersebut, Priestley mengalihkan perhatiannya dan mempelajari
gas-gas lain. Ia memutuskan untuk mengumpulkan gas-gas tersebut disekitar
merkuri bukan air dan karena percobaannya ia berhasil untuk pertama kalinya
menyiapkan jenis-jenis gas secara acak.
Penemuan terbesarnya pada tahun 1774, ketika ia menyiapkan oksigen dengan
menggunakan burning glass dan panas matahari untuk memanaskan oksida merah dari
merkuri dalam ruang hampa dan mengumpulkan gas yang terbentuk, ia menyebut gas
tersebut "dephlogisticated air" dan ia menemukan bahwa gas tersebut
sangat baik untuk meningkatkan pembakaran. Ia menyadari bahwa gas tersebut
merupakan komponen aktif dalam atmosfir dan konsep udara merupakan zat tunggal
adalah tidak benar. Tiga tahun sebelumnya ia telah menemukan bahwa tanaman
dapat mengembalikan udara ke keadaan semula setelah tercemar oleh pembakaran
lilin. Ia dapat mengidentifikasi bahwa oksigen merupakan agen yang terlibat
dalam metabolisme hewan dan tumbuhan.
Priestley membenci penindasan, secara terbuka mendukung revolusi Amerika
dan Perancis, dan mengutuk perdagangan budak dan kefanatikan agama. Sebagai
akibat dari pemberontakkannya kepada pemerintah, kemarahan publik datang melawa
Priestley pada tahun 1791, Sekelompok massa merampok dan membakar rumah dan
laboratoriumnya. Dia dan keluarganya melarikan diri ke London, pada tahun 1794
ia beremigrasi ke Amerika Serikat, ia ditawari berbagai posisi termasuk dari
presidan University of Pennsylvania, tetapi ia tolak. Priestley meninggal di
rumahnya di Northumberland pada 16 Februari 1804.
D. Sumbangan Pemikiran Lavoisier
Hanya perlu sekejap untuk memenggal kepala Lavoisier, namun seratus tahun
pun mungkin tidak bisa melahirkannya kembali. Kata-kata ini diucapkan oleh ahli
matematika Perancis, Joseph Louis Lagrange, beberapa saat setelah kepala
Antoine Lavoisier dipenggal pada 8 Mei 1794.
Antoine Laurent Lavoisier, demikian nama lengkap ilmuwan kimia Perancis
yang lahir pada tahun 1743 di Paris. Selain menguasai ilmu kimia, Lavoisier
juga menguasai berbagai ilmu lainnya, seperti hukum, ekonomi, pertanian, dan
geologi. Sebelum menekuni ilmu kimia, Lavoisier mengikuti jejak ayahnya
mempelajari ilmu hukum. Meskipun mempelajari ilmu hukum, Lavoisier menunjukkan ketertarikannya
dalam ilmu sains. Pada tahun 1768, Lavoisier terpilih menjadi anggota Academie
Royale des Sciences (Akademi Sains Kerajaan Perancis), suatu komunitas
ilmuwan sains. Pada tahun yang sama, ia membeli Ferme Generate, perusahaan
swasta yang bergerak di bidang jasa pengumpulan pajak untuk kerajaan.
Lavoisier diangkat menjadi Komisaris Polisi Kerajaan ketika berusia 32
tahun. Lavoisier diberi tangggung jawab mengelola laboratorium serbuk mesiu. Ia
mengembangkan laboratoriumnya dengan merekrut kimiawan-kimiawan muda dari
berbagai penjuru Eropa. Lavoisier dan anak buahnya bekerja keras memperbaiki
metode pembuatan serbuk mesiu. Ia dan timnya berhasil meningkatkan kualitas dan
kemurnian bahan baku pembuatan mesiu, yaitu sendawa, belerang, dan batu bara.
Hasilnya tidak mengecewakan, serbuk mesiu yang dihasilkan laboratoriumnya
menjadi lebih banyak dan lebih baik dibandingkan sebelumnya. Itulah awal
perkenalan Lavoisier dengan penelitian kimia. Sejak itu, Lavoisier semakin giat
melakukan penelitian di bidang kimia.
Usaha keras Lavoisier didukung penuh oleh istrinya, yaitu Marie-Anne
Pierrette Paulze. Marie membantu suaminya menerjemahkan tulisan kimiawan
Inggris, Joseph Priestley. Selain itu, Marie-Anne Pierrette mempunyai
keterampilan menggambar. Keterampilannya ini digunakan untuk menggambar
hasil-hasil penelitian Lavoisier.
Pada tahun 1789, kondisi ekonomi Perancis terguncang. Harga-harga tidak
stabil. Masyarakat pun resah. Pada saat itu Lavoisier tengah asyik melakukan
penelitian. Lavoisier terpaksa mengurangi kegiatan penelitiannya karena
waktunya lebih banyak tercurah untuk memperbaiki kondisi ekonomi negaranya.
Mereformasi pajak garam, mencegah penyelundupan dengan cara membangun benteng
di sekeliling Paris, dan memperbaiki metode pertanian merupakan beberapa
usahanya untuk memperbaiki ekonomi.
Walaupun memberikan banyak kontribusi terhadap sains maupun ekonomi, hidup
Lavoisier terpaksa berakhir secara tragis. Ketika terjadi revolusi Perancis,
seluruh pejabat dan bangsawan kerajaan ditangkap, termasuk Lavoisier. Ia
dikenakan dakwaan turut aktif mengambil pajak rakyat untuk kerajaan melalui
perusahaan pajaknya (Ferme Generate), menurunkan kualitas udara kota karena
membangun benteng di sekeliling Paris, mencampurkan tembakau dengan air, dan
memindahkan serbuk mesiu dari gudang senjata. Akhirnya Lavoisier dijatuhi
hukuman mati. Sesaat sebelum eksekusi dilaksanakan, Lavoisier meminta penundaan
waktu hukuman. “Saya ilmuwan bukan bangsawan”, ujar Lavoisier. Tapi hakim
dengan tegas menjawab, “Republik tidak memerlukan ilmuwan!”. Nyawa Lavoisier
melayang. Dunia berduka. Salah satu permata ilmu hilang secara sia-sia. Benar
apa yang dikatakan Joseph Louis Lagrange, “Hanya perlu sekejap untuk memenggal
kepala Lavoisier, namun seratus tahun pun mungkin tidak bisa melahirkannya
kembali.”
2.
Sumbangan Pemikiran Antoine Laurent Lavoisier
Ilmuwan Perancis hebat Antoine Laurent Lavoisier
merupakan tokoh terkemuka di bidang perkembangan ilmu kimia. Pada saat
kelahirannya di Paristahun 1743, ilmu pengetahuan kimia ketinggalan jauh ketimbang fisika,matematika dan astronomi. Sejumlah besar penemuan yang berdiri sendiri-sendiri sudah banyak
diketemukan oleh para kimiawan, tetapi tak satu pun kerangka teori yang dapat jadi pegangan yang dapat
merangkum informasi yang terpisah-pisah. Pada saat itu tersebar semacam
kepercayaan yang tak meyakinkan bahwa air dan udara merupakan
substansi yang elementer. Lebih buruk lagi, adanya kesalahpahaman mengenai
hakekat api. Kepercayaan yang berkembang saat itu adalah bahwa semua proses pembakaran
benda mengandung substansi duga-dugaan yang disebut "flogiston," dan bahwa selama
proses pembakaran, substansi barang yang terbakar melepaskan flogiston-nya ke
udara.
Dalam jangka waktu antara tahun 1754 - 1774, ahli-ahli kimia berbakat
seperti Joseph Black, Joseph Priestley, Henry Cavendish dan lain-lainnya telah mengisolir arti penting gas seperti
oksigen, hidrogen, nitrogen dan karbon dioksida. Tetapi, sejak orang-orang ini menerima
teori flogiston, mereka tidak mau memahami hakikat atau arti penting substansi
kimiawi yang telah mereka ketemukan. Oksigen, misalnya, dipandang sebagai udara
yang semua flogistonnya telah dialihkan. (Sebagaimana diketahui bahwa serpihan
kayu lebih sempurna terbakar dalam oksigen ketimbang dalam udara; mungkin ini
akibat udara lebih mudah menghisap flogiston dari kayu yang terbaru). Jelas,
kemajuan nyata di bidang kimia tidak bisa terjadi sebelum dasar-dasar utamanya
dapat dipahami.
Adapun Lavoisier yang berhasil dan
menangani bagian-bagian yang menjadi teka-teki menjadi satu kesatuan yang dapat
dibenarkan dan menemukan arah yang tepat dalam teori ilmu kimia. Pada tahap
pertama, kata Lavoisier, teori flogiston sepenuhnya meleset: tidak ada benda
yang namanya flogiston. Proses pembakaran terdiri dari kombinasi kimiawi
tentang terbakarnya barang dengan oksigen. Kedua, air bukanlah barang elementer
sama sekali melainkan satu campuran antara oksigen dan hidrogen. Udara
bukanlah juga substansi elementer melainkan terdiri terutama dari campuran dua
jenis gas, oksigen dan nitrogen. Semua pernyataan ini kini tampak gamblang
sekarang, tetapi belum bisa ditangkap baik oleh pendahulu-pendahulu Lavoisier
maupun rekan sejamannya. Bahkan sesudah Lavoisier merumuskan teorinya dan
mengajukan kepada kalangan ilmuwan, toh masih banyak juga pemuka-pemuka ahli
kimia yang menolak gagasan teori ini. Tetapi, buku Lavoisier yang brilian Pokok-pokok
Dasar Kimia (1789), begitu terang dan jernihnya mengedepankan hipotesa
ini dan begitu meyakinkan serta mengungguli pendapat-pendapat lain, barulah
ahli-ahli kimia angkatan lebih muda dengan cepat mempercayainya.
Seraya membuktikan bahwa air dan udara
bukanlah unsur kimiawi, Lavoisier mencantumkan pula dalam bukunya daftar
substansi benda-benda itu yang dianggapnya punya arti mendasar dan bersifat elementer
meski daftarnya mengandung beberapa kekeliruan, daftar unsur kimiawi modern
sekarang ini pada hakekatnya merupakan perluasan dari apa yang sudah disusun
Lavoiser itu.
Lavoiser bekerjasama dengan Berthollet, Fourcroy dan Guyton de Morveau
menyusun skema sistem kimiawi yang dikenal dengan istilah “Sistem Lavoiser” dan
menjadi rujukan hingga sekarang. Ia dikenal sebagai "Pendiri ilmu kimia
modern", dengan sumbangan terbesar “Daftar Periodik Unsur".
Berikut adalah beberapa sumbangan pemikiran Lavoisier yang
lain :
a)
Lavoisier menjadi orang pertama yang mengintrodusir prinsip penyimpanan
jumlah reaksi benda kimia tanpa bentuk tertentu. Pemikiran Lavoisier tentang
kecermatan menimbang bahan kimiawi dalam suatu reaksi mengubah kimia menjadi
ilmu eksakta sehingga banyak kemajuan ilmu kimia pada masa-masa berikutnya.
b)
Kesimpulan Lavoiser tentang proses fisiologi masih dipakai hingga sekarang.
Proses pembakaran terdiri dari kombinasi kimiawi tentang terbakarnya barang
dengan oksigen. Kedua, air bukanlah barang elementer sama sekali melainkan satu
campuran antara oksigen dan hidrogen. Udara bukanlah juga substansi elementer
melainkan terdiri terutama dari campuran dua jenis gas, oksigen dan nitrogen.
c)
Lavoisier menyumbangkan pemikirannya di bidang fisiologi. Ia melakukan
percobaan dan mampu menunjukkan proses fisiologi. Menurutnya, manusia dan
bangsa binatang menimba energi dari proses pembakaran organik secara perlahan
dari tubuhnya dengan bantuan oksigen dalam udara yang dihimpunnya.
d) Lavoisier merangkum, dan menuliskan gagasanya yang brilian dalam sebuah
buku yang berjudul Pokok-pokok Dasar Kimia (1789), dan menjadi fondasi
perkembangan ilmu kimia modern. Buku yang dipublikasikan pada tahun 1789
itu juga memuat pendapat Lavoisier mengenai definisi unsur kimia. Lavoisier
berpendapat bahwa unsur adalah zat yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat
yang lebih sederhana. Berdasarkan hal tersebut, Lavoisier membuat daftar 33 zat
yang termasuk unsur.
e)
Ia membuat suatu
dalil, yaitu “Di dalam suatu reaksi kimia, massa zat sebelum dan sesudah
reaksi adalah sama. “ Dalil ini dikenal dengan hukum kekekalan zat
atau hukum kekekalan massa. Berikut akan dijelaskan eksperimen Lavoisier hingga
ia menemukan dalil tersebut :
Keterlibatan gas dalam reaksi kimia diawali dari keberhasilan Stephen
Hales (1677-1761)
merancang alat analisis ga secara kuantitatif. Joseph
Black(1728-1799)
menggunakan alat tersebut dalam eksperimen pembakaran batu kapur dan kayu
kemudian mengamati pembakaran gas yang mirip dengan gas
sylvestre (CO2).
Selanjutnya seorang ilmuwan bernama Joseph Priestley (1733-1840) melakukan
eksperimen pemanasan calx merkuri (oksida merkuri). Ia memperoleh sejenis gas
dan menemukan bahwa materi dapat terbakar lebih hebat dalam gas tersebut. ia
menamakan gas tersebut udara tanpa phlogiston (dephlogisticated air).
Di tahun 1774, Priestley bertemu Antonie Lavoisier (1743-1749). seorang
pelopor yang percaya pentingnya membuat pengamatan kuantitatif dalam
eksperimen. Lavoisier kemudian mengulang eksperimen Priestley. Ia memanaskan
530 gram logam merkuri dalam suatu wadah yang terhubung dengan udara dalam
silinder ukur yang tertutup. Di akhir eksperimen, volume udara dalam silinder
ternyata berkurang sebanyak 1/5 bagian. Sedangkan logam merkuri telah berubah
menjadi calx merkuri dengan massa 572,4 gram atau terjadi kenaikan massa
sebesar 42,4 gram. Besarnya kenaikan massa ini ternyata sama dengan massa 1/5
bagian udara yang hilang. Ia menyadari bahwa 1/5 bagian udara tersebut adalah
udara tanpa phlogiston yang bergabung dengan logam merkuri membentuk calx
merkuri. ia menamakan 1/5 bagian udara tersebut sabagai oksigen.
Logam merkuri (530) + Gas Oksigen
(42,4) Calx
Merkuri (572,4)
Penemuan ini menjelaskan mengapa oksida logam yang terbentuk pada
pembakaran logam mempunyai massa yang lebih besar dibandingkan logam awal. Hal
ini juga membuktikan bahwa teori
phlogiston tidak
terbukti kebenarannya.
Penganut teori Lavoisier mula-mula adalah Black pada tahun 1784, kemudian
berturut-turut Berthollet (1785), Guyton de Morveau (1786), dan Fourcroy (1787).
Bersama-sama ketiga ahli ini Lavoisier menyusun buku tentang tata nama kimia
pada tahun 1787 dengan “method de Nomenolature chimiqe”. Selain itu, Lavoisier
memberikan definisi tentang unsure. Ia menyusun unsur-unsur menjadi empat
golongan. Golongan pertama terdiri atas H, N, O, kalor dan cahaya. Golongan
kedua terdiri atas belerang, fosfor, karbon yang pada pembakaran terjadi asam.
Golongan ketiga terdiri atas logam-logam dan golongan keempat atau golongan
tanah yaitu kapur, magnesia, barita, alumina, silica. Atas penelitiannya ini,
ia menulis buku yang berjudul “Traite Elementaire Chimie” pada tahun
1789.
No comments:
Post a Comment