BETAPA MENAKJUBKANNYA CIPTAAN ALLAH…

Air adalah zat cair yang istimewa bagi kehidupan, menutupi dua pertiga dari permukaan bumi. Tubuh setiap makhluk hidup di bumi terbentuk dari cairan yang sangat istimewa ini. Air merupakan komponen utama susunan tubuh makhluk hidup.

Sifat-sifat air yang menakjubkan

Air memiliki banyak sifat kimiawi yang unik. Setiap molekul air terbentuk oleh kombinasi antara atom hidrogen (H) dan oksigen (O). Cukup menarik bahwa kedua gas ini, memiliki sifat yang berlawanan. Satu mudah membakar dan yang lainnya mudah terbakar, bergabung membentuk sebuah cairan, dan lebih menariknya, cairan itu adalah air.
Setiap molekul air tersusun atas 1 atom O dan 2 atom H. Ikatan yang menghubungkan antar molekul air tersebut adalah ikatan hidrogen .

Muatan listrik air adalah nol, yakni bermuatan netral. Meskipun demikian, karena ukuran atom oksigen dan hidrogen sebagai komponen utama, dan sifat elektronegativitas dari O dan H yang cukup berbeda, oksigen dari molekul air memiliki muatan yang sedikit negatif (parsial negative) dan komponen hidrogennya sedikit bermuatan positif (parsial positif). Jika ada lebih dari satu molekul air yang bergabung, muatan positif dan negatif tersebut akan tarik-menarik membentuk sebuah ikatan yang sangat istimewa, yaitu “ikatan hidrogen”.

Ikatan hidrogen merupakan sebuah ikatan yang sangat lemah dan memiliki tempo ikat yang sangat singkat. Durasi sebuah ikatan hidrogen adalah sekitar seper seratus milyar detik. Tetapi begitu sebuah ikatan putus, ikatan yang lainnya langsung terbentuk. Karenanya, molekul-molekul air saling menempel dengan rapat meskipun juga tetap mempertahankan bentuk cairnya karena molekul-molekulnya disatukan oleh sebuah ikatan lemah.

Adanya ikatan hidrogen ini memungkinkan air untuk melawan perubahan suhu. Walaupun suhu udara meningkat secara tiba-tiba, suhu air hanya meningkat perlahan. Demikian juga, jika suhu udara turun secara tiba-tiba, suhu air berkurang secara perlahan. Diperlukan perubahan suhu yang besar agar perubahan suhu air berlangsung cepat. Hal ini memiliki peran yang sangat besar bagi kehidupan, khususnya kehidupan manusia. Sebagai contoh sederhana, terdapat banyak air dalam tubuh kita. Jika air beradaptasi dengan perubahan suhu yang terjadi secara tiba-tiba di udara dengan laju perubahan yang sama, maka kita akan mengalami panas demam atau membeku secara tiba-tiba.

Ikatan hidrogen juga melengkapi air dengan sifat keistimewaannya, yaitu air lebih kental dalam wujud cair dibanding dalam wujud padat. Pada hakikatnya, hampir semua zat di bumi ini lebih kental dalam wujud padat dibanding dalam wujud cairnya. Akan tetapi, berbeda dengan zat-zat yang lain, air mengembang saat membeku (anomali air). Ini karena ikatan hidrogen mencegah molekul-molekul air untuk berikatan satu sama lain dengan sangat rapat, sehingga banyak celah yang tersisa diantara molekul-molekul tersebut. Ikatan hidrogen terputus apabila air berada dalam wujud cair, sehingga menyebabkan atom-atom oksigen lebih berdekatan satu sama lain dan membentuk sebuah struktur yang lebih kental.

Ini juga yang menyebabkan es lebih ringan dari air. Umumnya, jika seseorang melelehkan logam manapun dan ke dalam lelehan tersebut dimasukkan beberapa lempeng logam yang sama, maka lempeng-lempeng ini akan tenggelam langsung ke dasar. Akan tetapi, pada air hal yang terjadi berbeda. Gunung es yang beratnya ribuan ton akan terapung di atas air seperti gabus.
Sifat khusus air yang sangat menarik

Kita semua tahu bahwa air mendidih pada suhu 100°C dan membeku pada suhu 0°C. Tetapi seharusnya, pada kondisi normal, air seharusnya mendidih pada suhu +180°C bukan pada suhu 100°C. Mengapa?

Dalam tabel periodik unsur, sifat-sifat dari unsur-unsur yang terdapat di dalam golongan yang sama bervariasi secara progresif dari unsur yang ringan sampai unsur yang berat. Fakta ini dapat dilihat dengan jelas pada senyawa-senyawa hidrogen. Senyawa dari unsur-unsur yang segolongan dengan oksigen dalam tabel periodik disebut sebagai “hidrida”. Jadi air (H2O) adalah “oksigen hidrida”. Hidrida dari unsur-unsur lain dalam golongan ini memiliki struktur molekul yang sama seperti molekul air.

Titik didih senyawa-senyawa ini berbeda-beda dan semakin meningkat dari unsur belerang ke unsur yang lebih berat; akan tetapi, titik didih air tidak mengikuti pola ini. Air (oksigen hidrida) mendidih pada suhu yang 80°C lebih rendah dari yang seharusnya. Situasi yang mengherankan lainnya juga terjadi pada titih beku air. Lagi-lagi, menurut orde dalam sistem periodik, air seharusnya membeku pada suhu -100°C. Akan tetapi, air tidak memenuhi kaidah ini dan membeku pada suhu 0°C, sebuah suhu yang 100°C lebih tinggi dari titik beku seharusnya. Hal ini tentu menimbulkan pertanyaan dalam benak kita seperti mengapa bukan hidrida lain, tapi hanya air yang tidak memenuhi kaidah dari sistem periodik ini?

Sumber: www.chem-is-try.org, judul artikel “Air, si Molekul Ajaib”, dengan sedikit perubahan oleh Hanif Nur Fauzi.