Asal Mula Kimia Organik Bagian 2 (Badan Organik Hingga Vital Force)

Melanjutkan postingan yang sebelumnya (bisa dibaca di sini), perkembangan kimia organik berlanjut setelah Hartmann, terkait dengan molekul dan badan organik. 

Dimulai oleh Pierre Gassendi yang berasal dari Prancis pada abad ke-16an, seorang filsuf, matematikawan, dan aktif di gereja, telah mengenal bagian terkecil yang bergabung membentuk suatu corpuscle sebagai moleculae. Jangan disamakan dengan istilah "molekul" yang kita ketahui pada saat ini. 

"Pierre Gassendi" [Sumber Gambar: Wikipedia]

Lebih lanjut, oleh Walter Charleton, pada abad ke-17an yang berasal dari Inggris, yang berkuliah di Oxford menjadi seorang dokter. Selain itu, Charleton gemar menulis dan membaca bahkan di masa mudanya, lebih banyak menghabiskan waktu membaca daripada menghadapi pasien. Charleton menyebut bahwa moleculae terdiri dari beragam bentuk.

"Walter Charleton" [Sumber Gambar: Wikipedia]

Masih pada angkatan abad ke-17, Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon yang berasal dari Prancis menggunakan istilah molecules organiques untuk mendefinisikan materi organik yang diperoleh dari makanan yang menyediakan nutrisi, perkembangan, dan reproduksi dari badan hidup yang terorganisasi. Menurutnya badan yang terorganisasi tidak memerlukan materi selain organik, sehingga materi tersebut akan dikeluarkan, Istilah molecules-nya Buffon ini tentu lagi-lagi jangan disamakan dengan definisi yang kita ketahui saat ini.

"Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon" [Sumber Gambar: Wikipedia]

Charles de Bonnet, lagi yang berasal dari Prancis, seorang naturalis dan penulis filsafat yang kemudian bersama keluarganya pindah ke Jenewa, adalah yang membedakan kerajaan hewan dan tumbuhan dengan kerajaan mineral berdasarkan perbedaan terorganisasi atau tidak terorganisasi. Kerajaan hewan dan tumbuhan memiliki badan yang terorganisasi, sementara kerajaan mineral memiliki badan yang tidak terorganisasi. Istilah "badan" yang dimaksud di sini menurut saya adalah suatu tempat terjadinya proses menghasilkan sesuatu yang detailnya belum diketahui banyak pada saat itu. Mungkin karena itulah mengapa kini makhluk hidup disebutnya "organisme" karena memiliki suatu badan dengan keteraturan proses di dalamnya. 

"Charles Bonnet" [Sumber Gambar: Wikipedia]

Kemudian diperjelas perbedaan badan organik dan anorganik oleh Torbern Bergman, seorang kimiawan dan ahli mineral dari Swedia. Pada masa hidupnya, ayahnya memintanya untuk mempelajari hukum. Untuk menyenangkan hati ayahnya, Bergmann bekerja keras belajar di bidang ilmu yang ayahnya pilihkan dan ilmu yang Bergman inginkan bahkan hingga terlampau keras dan membahayakan kesehatannya. 

"Tobern Bergman" [Sumber Gambar: Wikipedia]

Bergman membedakan badan organik sebagai badan yang memiliki banyak wadah/pembuluh (vessel) dimana nutrisi diekstraksi, dibuat dan didistribusikan sehingga dapat memungkinkan adanya pertumbuhan, perbaikan dan reproduksi, sehingga kemudian badan organik dapat disebut pula badan hidup (living bodies). Sementara badan anorganik tidak memiliki struktur organ dan hanya dapat bertumbuh dengan adanya faktor eksternal. 

Pada masanya, zat-zat organik telah diperoleh seperti etanol dari distilasi wine, asam oksalat dari oksidasi gula dengan asam nitrat, asam format yang diisolasi dari semut,  dan sebagainya. Sementara yang termasuk ke dalam badan mineral terdiri dari garam, tanah, badan flogistik yang mana pada masanya flogiston dianggap suatu unsur yang dilepaskan pada setiap terjadinya pembakaran yang kemudian teori ini dibantah oleh Lavoisier yang akan kita bahas nanti.

Masih di abad ke-17an, Friedrich A.C. Gren mengenalkan istilah "fermentasi" sebagai suatu perubahan yang terjadi dalam badan organik, dimana perubahan tersebut dapat terjadi tanpa adanya udara dan panas. Nampaknya Friedrich berusaha untuk menjelaskan fenomena yang terjadi seperti reaksi kimia yang kita kenal saat ini, namun pada masanya, masih belum jelas apa yang dimaksud.

Yang terjadi pada abad ke-17an ini dapat disimpulkan bahwa ahli kimia dan filsafat berusaha untuk mendefinisikan badan organik yang terorganisasi yang terdapat dalam makhluk hidup. Zat-zat organik yang diperoleh langsung dari makhluk hidup, belum meliputi zat-zat kimia lain di luar makhluk hidup. Sehingga definisi tersebut lah yang menjadi landasan membedakan badan organik dan anorganik.

Kemudian masuk ke masa akhir abad 17an atau memasuki awal abad ke-18an, Antoine Lavoisier yang berasal dari Prancis, tidak seperti Bergman yang belajar keras di satu waktu mempelajari ilmu hukum dan sains, bedanya Lavoisier mempelajari ilmu hukum di waktu remajanya hingga mendapatkan gelar sarjana dan sempat bekerja dalam dunia perkantoran. Pada zamannya, ilmu kimia ketinggalan jauh dibanding matematika, fisika, dan astronomi. Bagaimana tidak, orang-orang pada masanya masih mempercayai bahwa semua proses pembakaran melepaskan suatu zat yang disebut flogiston.

"Antoine Lavoisier" [Sumber Gambar: Wikipedia]

Lavoisier berupaya membantahkan teori tersebut dan berusaha menjelaskan bahwa tidak ada yang namanya flogiston, pembakaran hanyalah suatu peristiwa dimana terjadi reaksi dan menghasilkan suatu elemen/unsur baru. Pembakaran terjadi karena adanya proses reaksi benda dengan oksigen dan menghasilkan air dimana air yang dulu dipercaya sebagai barang elementer, menurutnya adalah suatu campuran antara oksigen dengan hidrogen.

Dengan demikian Lavoisier berhasil menemukan teka-teki teori pembakaran yang muncul pada saat itu, berbekal instrumen pada gambar di bawah yang ia gunakan dalam mengamati proses pembakarannya.

"Peralatan eksperimen Lavoisier dalam mengamati peristiwa pembakaran"

Menambahkan penjelasan bagaimana suatu peristiwa reaksi kimia, tidak ada massa yang berkurang. Sebagaimana yang dinyatakan dalam hukum kekekalan massa yang disebut juga hukum Lavoisier bahwa "massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap". Tidak ada elemen/unsur baru yang diperoleh, hilang, atau musnah. Hanyalah adanya pembentukan zat baru dari atom-atom yang sama dengan zat yang direaksikan mula-mula namun sifatnya saja yang berbeda. 

Pada kenyataannya, tidak mudah bagi ahli-ahli kimia pada saat itu dalam menerima teori baru dari Lavoisier, meskipun sudah terdapat beberapa ahli kimia yang berhasil mengisolasi gas oksigen, hidrogen, nitrogen dan karbon dioksida, mereka masih meyakini teori flogiston, dimana oksigen masih dinilai sebagai udara yang semua flogistonnya telah dialihkan. Bahkan ahli-ahli kimia sesudah ditemukannya hukum Lavoisier ini, masih banyak yang belum sependapat hingga akhirnya Lavoisier menuliskan gagasannya dalam sebuah buku Pokok-Pokok Dasar Kimia dengan sangat jelas dan meyakinkan, baru akhirnya ahli kimia mulai mempercayainya.

Selain itu pada bukunya, Lavoisier mencantumkan pula daftar zat-zat yang bersifat elementer yang pada masanya masih banyak kekeliruan, namun menjadi landasan perkembangan unsur kimiawi modern saat ini. 

Dilanjutkan oleh Jöns Jakob Berzelius, seorang ahli kimia yang sangat berjasa di Swedia. Berzelius dianggap sebagai salah satu pendiri kimia modern bersama dengan Lavoisier, Boyle, dan Dalton karena penemuannya yang sangat cemerlang. Bahkan Berzelius dinobatkan sebagai Bapak Kimia Swedia, dimana orang-orang Swedia merayakan setiap tanggal 20 Agustus untuk menghormatinya. 

"Jöns Jakob Berzelius" [Sumber Gambar: Wikipedia]

Prestasi yang dimilikinya adalah penemuan notasi kimia, yang misalnya pada saat ini kita mengenal penulisan H2O dengan angka 2 dibuat subscript, Berzelius sebelumnya menuliskannya dalam superscript. Selain itu, Berzelius lah yang telah melakukan analisis kimia terhadap konstituen-konstituen utama yang menyusun badan hidup seperti karbon, air, nitrogen, sulfur, asam fosfat, silikat, besi, asam klorida, dan dalam bukunya juga menambahkan unsur C, H, O, N, S, P, K, Na, Ca, Mg, Si, Fe, Cl, dan F, tetapi masih belum mampu memahami proses kimia dan komposisi detail dalam badan organik.

Penemuannya mengarahkan kepada hal yang sama yang ditemukan oleh Paracelsus bahwa konstituen utama dalam badan/tubuh hewan yang ditemukannya adalah paling utama karbon dan asam, diikuti dengan jumlah yang sedikit dari sulfur dan besi, dimana apabila terdapat penurunan atau peningkatan jumlah konstituen tersebut dapat menyebabkan perubahan dalam fenomena kehidupan yang misalnya dapat menyebabkan penyakit.

Selain itu, Berzelius juga meyakini bahwa konstituen dalam tumbuhan tidak sekompleks pada hewan, yaitu terdiri dari kebanyakan hanya karbon, air, asam, garam, dan kadang nitrogen. 

Berzelius pula lah yang memberikan definisi baru terkait bahan organik dan anorganik di alam. Yang membedakan menurutnya adalah bahwa bahan organik adalah setiap materi yang berasal dan dibuat dari sesuatu yang memiliki vital force (daya hidup)  atau yang memiliki roh atau nyawa seperti hewan dan tumbuhan. Sebaliknya, materi yang berasal di luar dari sesuatu yang memiliki vital force disebut bahan anorganik. 

Kesimpulannya, perkembangan kimia organik sampai Berzelius ini, amat signifikan, terutama ditemukannya hukum kekekalan massa oleh Lavoisier hingga teori definisi bahan organik dan anorganik oleh Berzelius. 

Namun, sampai pada masa Berzelius ini, kimia organik masih belum berkembang sampai sejauh yang kita ketahui saat ini bahwa definisi bahan organik dapat lebih luas daripada definisi yang dibuat oleh Berzelius, dimana bahan organik juga dapat diperoleh dari luar makhluk hidup, yang akan dibahas di postingan berikutnya.

Terima kasih sudah berkunjung, semoga bermanfaat, dan mohon maaf apabila terdapat kesalahan.

Referensi:

Bruice, PY. 2017. Organic Chemistry Eighth Edition. England: Pearson Education Limited

Wentrup, C. 2022. Origins of Organic Chemistry and Organic Synthesis. European Journal of Organic Chemistry, 25, https://doi.org/10.1002/ejoc.202101492