Organisme, Unsur, Atom dan Radioaktif

Pengertian unsur

Semua makhluk hidup tersusun dari materi (matter). Materi (matter) adalah sesuatu yang memiliki ukuran dan massa. Materi tersusun dari unsur (element). Unsur (element) adalah substansi yang tidak bisa dipisahkan atau dipecah lagi menjadi subtansi lain menggunakan reaksi kimia. Tiap-tiap unsur (element) memiliki symbol dengan satu atau dua kata dari namanya. Sebagai contoh unsur natrium diberi symbol dengan Na.

Pengertian Senyawa

Selanjutnya unsur-unsur tersebut dapat saling berikatan membentuk suatu senyawa sehingga dapat dikatakan bahwa senyawa adalah suatu substansi yang tersusun dari dua unsur atau lebih dengan perbandingan tertentu. Contoh dari senyawa adalah NaCl, terdiri dari unsur  natrium (Na) dan unsur clorin (Cl) dengan perbandingan 1 : 1. Contoh lain adalah adalah Air (H₂O) terdiri dari unsur hidrogen (A) dan oksigen O² dengan perbandingan 2 : 1. Suatu senyawa memiliki karakteristik yang berbeda dengan unsur penyusunnya, Natrium dalam bentuk murni merupakan metal dan clorin dalam bentuk murni merupakan gas beracun, namun setelah membentuk NaCl karakteristiknya tidak seperti natrium maupun clorin (Gambar 1).

Gambar 1. Natrium dalam bentuk murni merupakan metal dan clorin dalam bentuk murni merupakan gas beracun jika bereaksi membentuk NaCl yang merupakan senyawa yang dapat dimakan

Unsur essensial dan trace element

Dari keseluruhan unsur yang ditemukan 20% - 25% diantaranya adalah unsur esensial. Unsur essensial adalah adalah unsur – unsur yang dibutuhkan oleh makhuk hidup termasuk dalam bereproduksi. Jumlah unsur essensial yang dibutuhkan oleh tiap-tiap organisme berbeda-beda, sebagai contoh manusia membutuhkan 25 unsur, sedangkan tanaman hanya membutuhkan 17 unsur.

Sebesar 96% dari makhluk hidup tersusun dari oksigen (O₂), hidrogen (H), carbon (C), dan nitrogen (N). sisanya yaitu  4 %, tersusun dari kalsium (Ca), fosfos (P), potassium (K), sulfur (S) dan beberapa unsur lain. Ada beberapa unsur yang disebut dengan trace element. Trace element adalah unsur-unsur yang diperlukan dalam jumlah yang sangat kecil. Walaupun dibutuhkan  dalam jumlah kecil, tidak adanya trace element akan menimbulkan beberapa gangguan dalam proses-proses metabolisme suatu makhluk hidup. Sebagai contoh, unsur iodin (I), merupakan salah satu unsur yang dibutuhkan oleh kelenjar untuk menghasilkan hormon. Manusia hanya membutuhkan iodin (I) sebanyak 0,15 miligram (mg) per hari. Jika kekurangan iodin (I), kelenjar tiroid akan mengalami pembengkakan.

Bagian - bagian atom

Atom adalah unit terkecil dari unsur yang masih menunjukkan karakteristik suatu unsur. Atom mempunyai partikel – partikel penyusun yang disebut partikel subatomik (subatomic particles). Partikel subatomik yang banyak dikenal ada tiga macam, yaitu neutron, proton dan elektron. Proton memberikan muatan positif pada atom. Proton dan neutron saling menempel di tengah-tengah atom membentuk inti atom sedangkan elektron terus menerus berputar mengelilingi inti atom menghasilkan muatan negatik di sekitar inti atom (Gambar 2).

Gambar 2. Proton dan neutron saling menempel di tengah-tengah atom membentuk inti atom sedangkan elektron terus menerus berputar mengelilingi inti atom menghasilkan muatan negatik di sekitar inti atom

Neutron dan proton memiliki massa yang hampir sama, yaitu 1,7 x 10^-24 gram. Sedangkan massa elektron adalah 1/2000 neutron atau protron sehingga massa elektron tidak dimasukkan dalam penghitungan massa atom. Karena massa atom sangat kecil sehingga untuk satuan massa untuk atom menggunakan satuan yang disebut dengan “dalton", diambil dari nama John Dalton. John Dalton adalah ilmuwan Inggris yang mengembangkan teori atom pada tahun 1800an. Satu Dalton sama dengan massa 1 neutron atau protron.

Baca juga
Proses Replikasi DNA
Kanker dan Pembelahan sel

Nomer atom 

Nomer atom adalah jumlah proton dari suatu atom. Atom dari beberapa unsur memiliki perbedaan pada jumlah partikel sub atomiknya. Satu atom sejenis selalu mempunyai jumlah proton yang sama. Penulisan nomer atom menurut standart internasional adalah ditulis di sebelah kiri dari simbol unsur. Sebagai contoh, untuk atom Helium ditulis dengan ₂He. Simbol  ₂He menunjukkan bawa atom helium tersebut mempunyai 2 proton di dalam inti atomnya. Oleh karena jumlah proton pada atom bermuatan netral selalu sama dengan jumlah elektronnya, maka simbol ₂He juga menunjukkan bahwa atom helium bermuatan netral mempunyai 2 elektron.

Massa atom

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya diatas bahwa massa elektron hannya 1/2000 massa neutron atau protron sehingga dalam penghitungan massa atom, massa elektron diabaikan. Oleh karena itu massa atom adalah jumlah massa dari neutron dan proton dalam inti atom. Sebagai contoh, sodium mempunyai 11 proton dan berdasarkan perngukuran mempunyai massa atom sebesar 23 dalton, dituliskan dengan simbol  ²³₁₁NA, tepatnya adalah 2.9898 dalton.

Isotop

Isotop adalah suatu atom yang mempunyai jumlah proton sama namun jumlah neutronnya berbeda. Atom-atom dari suatu unsur selalu memiliki jumlah proton sama, tetapi bisa memiliki jumlah neutron yang berbeda, itulah yang disebut dengan isotop. Walaupun memiliki massa atom yang berbeda, isotop dari suatu unsur tetap akan mengalami reaksi kimia yang sama. Sebagai contoh atom karbon, semua atom karbon memiliki 6 proton namun ada yang memiliki 6 neutron (₆ ¹²C), 7 neutron (₆ ¹³C) dan 8 neutron (₆ ¹⁴C). Isotop atom karbon-12 (¹²C) merupakan atom karbon yang paling melimpah yaitu sebanyak 99% dari keseluruhan atom yang ada di alam.

Isotop atom karbon-12 (¹²C) dan atom karbon-13 (¹³C) merupakan isotop yang stabil sedangkan Isotop atom karbon-14 (¹⁴C) adalah isotop yang tidak stabil atau sering kali disebut dengan isotop radiaoktif. Atom radioaktif adalah atom yang inti atomnya dapat meluruh secara spontan. Ketika atom radioaktif meluruh, jumlah proton dalan atom tersebut berubah, sehingga unsur atom tersebut juga berubah. Sebagai contoh ketika isotop atom karbon-14 meluruh, atom karbon tersebut akan menjadi atom dari nitrogen (₁₄N).

Isotop radioaktif sering kali dimanfaatkan sebagai alat diagnosis dalam bidang kesehatan. Sel makhluk hidup dapat menggunakan isotop radioaktif sebagaimana menggunakan isotop non-radioaktif untuk reaksi-reaksi metabolisme dalam tubuh. Ketika masuk dalam reaksi-reaksi metabolisme pada suatu organisme, isotop radioaktif dapat dilacak keberadaannya. Contohnya adalah untuk diagnosa kerusakan ginjal. disuntik isotop radio aktif ke dalam tubuh seseorang kemudian dilakukan pelacakan isotop radio tersebut di dalam urinnya. Ketika terdapat isotop radio di dalam urin, seseorang dapat diduga mengalami kerusakan pada ginjalnya.