Kimia- Sentral Semua Ilmu Pengetahuan
Matematika- Salah satu pelajaran dasar yang harus
dikuasai dalam setiap ilmu pengetahuan.
Tahukah teman-teman bahwa ilmu kimia
sering disebut sebagai “Sentral Ilmu Pengetahuan atau Pusatnya Ilmu
Pengetahuan” Kenapa? karena kimia dipakai, diterapkan, dan dibutuhkan untuk
mendukung ilmu pengetahuan yang lain. Betapa tidak, banyak sekali bidang-bidang
ilmu yang lain terikat dengan ilmu kimia, seperti bidang kedolteran, biologi,
fisika, lingkungan, forensik, astronomi, farmasi, ilmu bahan, komputer, dan
sebagainya. Lalu adakah hubungannya dengan matematika? Yah
sesuai kutipan diatas, matematika berarti dasarnya ilmu kimia. Apa
buktinya? yuk kita selidiki bersama.
Kimia, apa yang terlintas dalam benak kita ketika mendengar kata kimia? Apakah
itu racun? Apakah bom? Ataukah laboratorium yang dihuni orang-orang
dengan berkacamata tebal dan berbagai macam botol-botol berisi cairan
berwarna-warni? Apapun yang terbayang ketika bicara kimia,entah negative entah
positif, kita tidak bias terlepas dari aspek-aspek kimia dalam kehidupan
sehari-hari, mulai dari bernafas, makan, marasakan udara, ataupun menulis
dengan tinta. Semua melibatkan kata kimia. Karena pada hakekatnya kimia berarti
bumi ( berasal dari bahasa mesir “keme”), yaitu ilmu yang mempelajari
tentang komposisi, stuktur, dan sifat materi, beserta
segala perubahan yang menyertai terjadinya reaksi kimia. Jangkauan kimia tidak
hanya mempelajari materi nonhayati tapi juga materi hayati serta proses kimia
yang terjadi dalam makhluk hidup itu sendiri baik yang ada di bumi dan luar
angkasa.
Lalu matematika, ketika berbicara tentang matematika yang terbayang di
kebanyakan orang adalah “hwooouuuu…. ‘angker’..”. kenapa? Karena dalam bayangan
mereka matematika itu sulit. Yah, sulit karena yang terpikir adalah teori-teori
dan rumus-rumusnya yang banyak dan merepotkan. Tapi taukah bahwa pikiran itu
sudah jauh ke pendalaman matematika. Kenapa? Karena matematika itu pada
dasarnya hanyalah berkutat pada angka-angka yang sejak kecil telah kita kenal.
Hanya saja semakin kita mengenal, angka-angka itu harus kita olah sedemikian
rupa sehingga menghasilkan banyak deret-deret angka, dan deret-deret itulah
yang mungkin membuat matematika seolah ‘angker’. Padahal, justru disitulah
letak daya tarik matematika, mampu mengasah kesabaran dan ketajaman logika
seseorang. Dan matematika itu pulalah penikmat dunia ilmu pengetahuan.
Sadarkah kita bahwa matematika selalu dilibatkan dan
dibutuhkan oleh sluruh bidang keilmuan dan segala aspek kehidupan, termasuk
kimia. Mari kita buktikan betapa matematika itu mendasari kehidupan:
1. Seorang
wanita dewasa selalu memperhitungkan siklus datang bulannya untuk melihat
kondisi kesehatannya, dan Ibu hamil menggunakan perhitungan hari untuk
mengira-ngira kapan bayinya akan lahir. Jelas perhitungan itu adalah
materi pokok matematika.
2. Seorang anak berusia 2 tahun telah diajarkan bernyanyi
yang didalamnya ada unsur matematika, ‘ satu…satu… aku sayang ibu…, dua…dua…
juga sayang ayah…., tiga…., dst”
Nah, terlihat bahwa ia mulai mengenal angka.
Dimana angka-angka itu adalah nyawanya matematika.
3. Seorang pengrajin,dsb menggunakan teori matematika
dalam kehidupan sehari-hari, misalnya untuk membuat meja kerja, rumah, peti
mati, dsb dengan ukuran tertentu agar bentuknya tidak amburadul.
Dan masih banyak lagi contoh yang dapat membuktikan
keterlibatan matematika sebagai unsur dasar kehidupan.
Lalu bagaimana dengan hubungan antara kimia dengan matematika?
Mungkinkah seperti hubungan sepasang kekasih yang saling melengkapi? Atau
sepasang sahabat yang saling berbagi? Atau mungkin justru seperti sepasang
musuh yang saling bertentangan? Ternyata tidak sesimpel itu, hubungan
matematika dengan kimia 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.
Hubungan matematika dan kimia pun dapat diibaratkan
seperti sebuah konstitusi, dimana matematika adalah pancasila seperti yang
tertuang dalam Pembukaan UUD 1945, dan kimia adalah isi atau badan dari UUD
1945 tersebut. Sebuah badan UUD 1945 harus sesuai dan berlandaskan pada
pancasila. Begitupun dengan kimia dan matematika, ilmu dalam kimia selalu
berlandasrkan pada dasar-dasar matematika. Sebagaimanapun kimia mempunyai
cabang-cabang keilmuannya sendiri yang secara kasat mata tidak bersentuhan
dengan matematika, jiwa kimia teorinya tetap menggunakan dasar matematika,
misalnya logika matematika.
Macam-macam cabang kimia yang sekaligus dapat
dihubungkan dengan ilmu matematika itu diantaranya ;
1. Kimia
teori, jelas cabang ini mempelajari kimia berdasar teori dengan dukungan ilmu
matematika dan fisika dan penerapan kuantum mekanik yang disebut kimia kuantum.
Materi matematika yang digunakan dalam kimia teori tentunya adalah logika
matematika.
2. Kimia organik dan anorganik, yaitu berkisar tentang
senyawa. Dalam hal ini, matematika dibutuhkan untuk menentukan perbandingan
tetap suatu susunan senyawanya. Contoh, air adalah senyawa yang mengandung
hydrogen dan oksigen dengan perbandingan 2:1. Berappun H-nya dalam
air,perbandingannya dengan oksigen akan selalu tetap. Dalam hal ini, system
persamaan linear dan kuadrat, serta barisan dan deret digunakan.
3. Kimia fisik, mengkaji dasar fisik system dan proses
kimia. Bidang penting dalam kajian ini diantaranya termodinamika kimia, dimana
ia melibatkan suhu, yang perhitungan suhunya berdasarkan ilmu matematika, yaitu
pembagian, perkalian, penjumlahan, atau pengurangan. Misal, pengubahan suhu
dari Kelvin ke celcius, atau sebaliknya. Kimia fisik memiliki banyak tumpang
tindih dengan fisika molekuler, dimana dalam fisika molekuler dasarnya adalah
matematika. Kimia fisik melibatkan penggunaan kalkulus untuk menurunkan
persamaan, dan biasanya berhubungan kimia kuantum dan kimia teori.
4. Bio kimia, mempelajari tentang senyawa kimia, reaksi
kimia dan interaksi kimia yang terjadi dalam organisme hidup. Biokimia dan
kimia organik berhubungan erat. Biokimia juga berhubungan erat dengan
biomolekuler, fisioogi, edan genetika. Dalam hal ini ilmu matematika yang
diterapkan misalnya geometri metematika, yaitu untuk menentukan bentuk
molekul; Peluang untuk menentukan interaksi kimia yang terjadi berdasar
biloksnya; lalu perbandingan skala ketika akan mengetahui ukuran molekul
genetik sesungguhnya berdasar hasil yang diamati dengan mikroskop, dll.
5. Kimia analitik, adalah analisis cuplikan bahan untuk
memperoleh pemahaman tentang susunan kimia dan stukturnya. Kimia analitik
melibatkan metode eksperimen standar dalam kimia. Dalam kimia analisis, ilmu
matematika banyak diterapkan mulai dari logika matematika dengan metode
implikasinya ataupun silogismenya, vector bidang, statistika, fungsi linear dan
kuadrat untuk pembuatan grafik,dsb. Dan pastinya aritmatika selalu digunakan
dalam setiap perhitungan.
Dari kesemua cabang kimia, terbukti bahwa ilmu
matematika selalu digunakan untuk mempelajari fenomena kimia. Hal terpenting
yang tidak bisa disangkal adalah logika metamtika. Otomatis semua bidang ilmu
pengetahuan alam,termasuk kimia, selalu membutuhkan logika untuk membuktikan
keabsahan konsep-konsepnya.
Ternyata, peranan matematika dalam kimia nampak pula
ketika kita baru saja membaca pengertian kimia itu sendiri. Pertama, untuk
menetapkan sifat kimia, para kimiawan sejak dulu selalu mengelompokan
unsure-unsur yang ada ke dalam beberapa golongan. Pengelompokan ini jelas
menggunaka prinsip dasar matematika, yaitu himpunan dan statistika ( digunakan
dalam hukum triad). Kedua, mengenai stukturnya, struktur ion ; senyawa;
larutan; maupun campuran, menggunakan konsep kombinasi yaitu banyaknya susunan
yang bias terbentuk dari atom-atom yang ada. Ketiga tentang reaksi,
tentu saja membutuhkan kelihaian matematika dalam penyetaraan reaksi dan
perhitungan hasil reaksinya. Terakhir dalam hal perubahan zat, tentunya
aritmatika dibutuhkan untuk menghitung kalor yang dilepas atau diterima
berdasarkan konsep kimianya.
Sekarang,kita dapat melihat kebutuhan kimia akan
matematika dengan mengaplikasikannya langsung,misal untuk membuat larutan.
Untuk membuat larutan, contohnya larutan NaCl, hal yang pertama kali dilakukan
adalah menghitung masa zat padat yang akan dilarutkan berdasarkan konsep mol.
Misal yang diketahui adalah volume yang dibutuhkan dan molaritas dari zat itu.
Maka, kita butuh mengoperasikan rumus-rumus kimia dengan keahlian matematika
kita. Lalu langkah selanjutnya adalah penambahan zat terlarut. Disini kita
dituntut untuk mampu teliti menentukan ukuran, misal 100ml, 200ml,250ml,dsb.
Nah, jelas kita mengenal angka dan satuan itu karena matematika. Selanjutnya,
apabila zat itu dipanaskan, maka akan terbentuk Kristal baru yang harus kita
amati bentuknya. Lagi-lagi matematika berperan karena bangun ruang dipelajari
dalam metamatika. Kemudian, kita harus menghitung dan menganalisis massa
sesudah pengkristalan itu. Kembali aritmatika dimainkan dan logika
matematika,dengan teori silogismenya,ia berperan untuk menganalisis data yang
kita dapatkan; gejala apa yang terjadi, apa sebabnya dan apa akibatnya.
Contoh selanjutnya, tentang kimia nuklir. Usut punya
usut atom nuklir berguna bagi dunia kesehatan. Lalu apa hubungannya dengan
matematika? Ya, jawabannya adalah dengan teori integral ataupun turunan dalam
matematika, kita dapat memperkirakan pada bobot berapa, pada saat kapan, dan
pada gelombang berapa suatu atom boleh dipancarkan dalam rangka pengobatan.
Misalnya saja pada rontgen, panjang gelombang yang dipancarkan jelas tidak
sembarangan . lalu kapan waktunya atom Tc boleh dimasukkan pada saat telah
meluruh, jika diketahui Tc punya waktu paruh tertentu dimana setiap waktu dia
akan berkurang menjadi setengahnya. Nah, bagaimana kita dapat memperkirakan itu
semua kalau tidak menggunakan ilmu matematika bukan?
Akhirnya, cukup sudah pembuktian bahwa kimia tidak
bisa kalau tanpa matematika. Matematika selalu dibutuhkan oleh ilmu kimia untuk
menyelesaikan permasalahannya. Andai ada yang berkata bahwa kimia menjadi sulit
karena matematika, maka apakah kimia pun akan mudah tanpa matematika?
Sepertinya, ilmu kimia justru akan lumpuh diam ditempat tanpa ada perkembangan
dan geraknya jika tanpa mengenal matematika. Jadi, kimia tanpa matematika, bagi
saya itu lumpuh. Bagai sebuah tubuh yang bertangan dan berkaki tapi tidak mampu
digerakkan karena syarafnya (yaitu matematika) tidak berfungsi.
Sumber :
Rahmawati, S. (2011, Januari 4). Kimia Tanpa
Matematika Lumpuh. Dipetik Maret 6, 2016, dari Saghri's blog:
http://saghrirahma.blogspot.co.id/2011/01/kimia-tanpa-matematika-lumpuh.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar