RADIKAL BEBAS

Radikal bebas sebenarnya terbentuk secara alami sebagai bagian dari metabolisme tubuh. Namun radikal bebas dapat dipengaruhi juga oleh faktor lingkungan, merokok, penggunaan peptisida dalam makanan, polusi dan radiasi.

Radikal bebas sangat reaktif terhadap senyawa lain dan sejenisnya karena elektron yang tak berpasangan. Radikal bebas stabil pada konsentrasi yang rendah dalam media inert atau hampa. Radikal bebas dapat menyebabkan kematian sel karena paparan radikal bebas yang berlebihan secara terus menerus, dan juga dapat mengurangi kemampuan sel untuk beradaptasi dengan lingkungannya. Salah satu contoh dari radikal bebas adalah radikal hidroksil (HO•), yaitu senyawa yang mempunyai satu atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen.

Ada beberapa macam penyakit yang dikaitkan dengan radikal bebas antara lain :

Ø  Kanker

Ø  Aterosklerosis (penyempitan pembuluh darah)

Ø  Penuaan (aging)

Ø  Penyakit neurodegeneratif (alzheimer disease, dememtia/pikun)

Ø  Gangguan paru-paru, hati, ginjal

Ø  Katarak, dll

Untuk mencegah radikal bebas kita memerlukan antioksidan, antioksidan mempunyai kemampuan untuk menetralisir radikal bebas. Ketika antioksidan menetralkan radikal bebas dengan menerima atau menyumbangkan elektron. Sehingga menjadi stabil, antioksidan merupakan zat kimia yang menawarkan elektron ke radikal bebas, sehingga mencegah kerusakan sel. Contoh dari antioksidan adalah vitamin C, E dan beta-karoten. Tidak ada hanya vitamin, antioksidan juga terdapat di tomat atau semangka seperti lycopene.

Selain antioksidan bisa juga dilakukan pencegahan sebagai berikut :

a.       Pola hidup sehat, pola hidup sehat menghindari bahaya radikal bebas dalam tubuh seperti : hindari polusi dan berhenti merokok. Tubuh manusia dapat menetralisir radikal bebas tetapi jika jumlahnya berlebihan, maka kemampuan untuk menetralasir semakin berkurang. Merokok dilakukan secara sengaja memasukkan berbagai jenis zat yang berbahaya yang dapat meningkatkan radikal bebas dalam tubuh. Tubuh manusia menerima asupan yang bersifat alamiah, sehingga bila tubuh menerima masukan seperti asap rokok akan berusaha untuk mengeluarkan berbagai racun kimiawi melalui proses metabolisme, tetapi metabolisme ini pun menghasilkan radikal bebas. Kegiatan merokok sama sekali tidak berguna bagi tubuh, walaupun dapat ditemui perokok berusia panjang.

b.      Berolah raga dengan intensitas rendah dan hindari olahraga berlebihan, olahraga teratur dan tidak berlebihan dapat membantu mengatasi radikal bebas. Tetapi jika olahraga dilakukan secara berlebihan akan membuat tubuh membutuhkan suplai oksigen yang sangat banyak, sehinnga memicu timbulnya radikal bebas dalam tubuh. Sebaiknya berolah raga dengan intensitas rendah seperti : jalan cepat, jogging, berenang, dan bersepeda statis dapat meningkatkan enzim antioksidan endogen seperti enzim superoksid dismutase, glutation peroksidase dan katalase untuk mencegah kerja setiap radikal bebas yang merusak.

c.       Konsumsi buah dan sayur, buah dan sayur adalah sumber antioksidan. Antioksidan ialah zat yang mampu memperlambat atau mencegah proses oksidasi dan senyawa-senyawa yang melindungi sel dari efek berbahaya radikal bebas oksigen reaktif jika berkaitan dengan penyakit, radikal bebas dapat berasal dari metabolisme tubuh maupun faktor eksternal lainnya. Komponen kimia yang berperan sebagai antioksida adalah senyawa golongan fenolik dan polifenolik. Senyawa tersebut banyak terdapat dialam, terutama tumbuh-tumbuhan, dan memiliki kemampuan untuk menangkap radikal bebas.

Pertanyaan :

Bagaimana kerja antioksidan dalam tubuh untuk pencegahan radikal bebas ?

KONTROL KINETIKA DAN KONTROL TERMODINAMIKA DALAM SENYAWA ORGANIK

Kinetika adalah suatu ilmu yang membahas tentang laju (kecepatan) dan mekanisme reaksi. Berdasarkan penelitianyang mula – mula dilakukan oleh Wilhelmy terhadap kecepatan inversi sukrosa, ternyata kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi / tekanan zat – zat yang bereaksi. Laju reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi atau tekanan dari produk atau reaktan terhadap waktu.

Berdasarkan jumlah molekul yang bereaksi, reaksi terdiri atas :
1.       Reaksi unimolekular : hanya 1 mol reaktan yang bereaksi
Contoh :  N₂O₅   –>  N₂O₄  +  ½ O₂
2.       Reaksi bimolekular : ada 2 mol reaktan yang bereaksi
Contoh :  2HI  –>  H₂  +  I₂
3.       Reaksi termolekular : ada 3 mol reaktan yang bereaksi
Contoh :  2NO  +  O₂  –>  2NO₂

termodinamika untuk perubahan keadaan diperlukan untuk mendeskripsikan ikatan kimia, sruktur dan reaksi. Pengetahuan termodinamika sederhana sangat bermanfaat untuk memutuskan apakah struktur suatu senyawa akan stabil, kemungkinan kespontanan reaksi, perhitungan kalor reaksi, penentuan mekanisme reaksi dan pemahaman elektrokimia.

Kontrol termodinamika atau kinetika dalam reaksi kimia dapat menentukan komposisi campuran produk reaksi ketika jalur bersaing mengarah pada produk yang berbeda serta selektivitas dari pengaruh kondisi reaksi tersebut.Kondisi reaksi seperti suhu, tekanan atau pelarut mempengaruhi jalur reaksi; maka dari itu kontrol termodinamik maupun kinetik adalah satu kesatuan dalam dalam suatu reaksi kimia.Kedua kontrol reaksi ini disebut sebagai faktor termodinamika dan faktor kinetika, dapat diuraikan sebagai berikut :

1.Faktor termodinamika (adanya stabilitas realtif dari produk)

Pada suhu tinggi, reaksi berada di bawah kendali termodinamika (ekuilibrium, kondisi reversibel) dan produk utama berada dalam sistem lebih stabil.

2.Faktor kinetik (kecepatan pembentukan produk)

Pada temperatur rendah, reaksi ini di bawah kontrol kinetik (tingkat, kondisi irreversible) dan produk utama adalah produk yang dihasilkan dari reaksi tercepat.

konsep teori asam basa

Asam basa Arhenius

Asam ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H⁺.

Basa ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion OH^-.

Contoh:

1) HCl(aq)    ®  H⁺(aq) + Cl^-(aq)
2) NaOH(aq) ®  Na⁺(aq) + OH^-(aq)

          Larutan Asam dan Basa Misalnya, bila suatu molekul polar seperti asam klorida (HCl) dilarutkan dalam air (H₂O), daerah bermuatan negatif pada molekul air menarik daerah bermuatan positif dari molekul HCl. H⁺ akan terpisah dari molekul yang polar dan akan terbentuk ion hidronium, H₃O⁺. Demikian juga bila amonia dilarutkan dalam air, zat ini akan menghasilkan ion hidroksida.

          Seperti NaOH, kalsium hidroksida, Ca(OH)2, kalium hidroksida, KOH, dan aluminium hidroksida, Al(OH)3 merupakan contoh basa, karena menghasilkan ion hidroksida bila dilarutkan dalam air.

Asam basa Bronsted Lowry

      Dalam teori baru yang diusulkan tahun 1923 secara independen oleh Brønsted dan Lowry, asam didefinisikan sebagai molekul  atau ion yang menghasilkan H⁺ dan molekul atau ion yang menerima H⁺ merupakan partner asam yakni basa. Basa tidak hanya molekul atau ion yang menghasilkan OH^-, tetapi yang menerima H⁺. Karena asam HA menghasilkan H⁺ ke air dalam larutan dalam air dan menghasilkan  ion oksonium, H₃O⁺, air juga merupakan basa menurut definisi ini.

HA(asam) + H₂O(basa) → H₃O⁺(asam konjugat) + A^- (basa konjugat)

Di sini H₃O⁺ disebut asam konjugat dan A^- adalah basa konjugat.  Namun, karena air juga memberikan H⁺ ke amonia dan menghasilkan NH₄⁺, air juga merupakan asam, seperti diperlihatkan persamaan berikut:

H₂O(asam) + NH₃ (basa) → NH₄⁺(asam konjugat) + OH^- (basa konjugat)

Jadi air dapat berupa asam atau basa bergantung ko-reaktannya. Walaupun definisi Bronsted Lowry tidak terlalu berbeda dengan definisi Arrhenius, definisi ini lebih luas manfaatnya karena dapat digunakan ke sistem asam-basa dalam pelarut non-air.

   asam adalah pemberi proton kepada basa. Asam dan basa bersangkutan disebut sebagai pasangan asam-basa konjugat. Brønsted dan Lowry secara terpisah mengemukakan definisi ini, yang mencakup zat-zat yang tak larut dalam air (tidak seperti pada definisi Arrhenius).

Asam basa lewis

   Asam Lewis didefinisikan sebagai spesi yang menerima pasangan elektron. Basa Lewis didefinisikan sebagai spesi yang memberikan pasangan elektron. Sehingga H⁺ adalah asam Lewis, karena ia menerima pasangan elektron, sedangkan -OH dan NH₃ adalah basa Lewis, karena keduanya adalah penyumbang pasangan elektron.

              Definisi yang dikemukakan oleh Gilbert N. Lewis ini dapat mencakup asam yang tak mengandung hidrogen atau proton yang dapat dipindahkan, seperti besi(III) klorida. Definisi Lewis dapat pula dijelaskan dengan teori orbital molekul. Secara umum, suatu asam dapat menerima pasangan elektron pada orbital kosongnya yang paling rendah (LUMO) dari orbital terisi yang tertinggi (HOMO) dari suatu basa. Jadi, HOMO dari basa dan LUMO dari asam bergabung membentuk orbital molekul ikatan.

Walaupun bukan merupakan teori yang paling luas cakupannya, definisi Brønsted-Lowry merupakan definisi yang paling umum digunakan. Dalam definisi ini, keasaman suatu senyawa ditentukan oleh kestabilan ion hidronium dan basa konjugat terlarutnya ketika senyawa tersebut telah memberi proton ke dalam larutan tempat asam itu berada. Stabilitas basa konjugat yang lebih tinggi menunjukkan keasaman senyawa bersangkutan yang lebih tinggi.

   

Teori asam basa Lewis lebih luas daripada teori asam basa Arrhenius dan teori asam basa Bronsted-Lowry. Hal ini disebabkan

• Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa dalam pelarut air, pelarut selain air, bahkan tanpa pelarut.
• Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa tanpa melibatkan transfer proton (H⁺), seperti reaksi antara NH₃ dengan BF₃.