Molekul Air di Jemuran

Perubahan Wujud Zat

Masih ingat bagan ini? Bagan tentang perubahan wujud zat. Pertama kali saya jumpai pada pelajaran ilmu pengetahuan alam (IPA) di bangku sekolah dasar (SD). Setelah duduk di bangku kuliah, saya bertemu dengan bagan ini lagi. Ada satu pertanyaan yang membuat saya memutar balik bagan ini, googling kiri kanan, dan bertanya kesana kemari.

“Cit, air mengalami penguapan setelah mencapai suhu seratus derajat celcius, kan?

“Iya”

“Misalnya, saat merebus air. Jika mencapai suhu seratus derajat, air mendidih, lalu menguap”

“Iya, benar.”

“Tapi, bagaimana dengan baju yang dijemur? Kenapa air pada baju bisa menguap, padahal bajunya tidak mendidih?”

“Oh, iya juga yah.. Kenapa yah?”

Saya tidak pernah benar-benar peduli tentang molekul air, hingga dilontarkannya pertanyaan tentang penguapan pada baju yang dijemur itu. Pertanyaanya menarik, karena saya juga tidak pernah memikirkan soal penguapan pada baju yang dijemur. 

Saya penasaran, apakah air harus mendidih dulu baru bisa menguap? Apakah mendidih adalah satu-satunya cara agar air bisa menguap? Kalau jawabannya iya, lalu bagaimana baju di jemuran (yang menurut saya tidak mendidih) bisa menguap airnya hingga benar-benar kering? Kalau jawabannya tidak, lalu apa cara lain (selain proses pendidihan) yang memungkinkan air bisa menguap? Bingung? Sama, saya juga bingung.

***

Demi mengobati rasa penasaran perkara air dan baju yang dijemur, saya membuka kembali buku biologi, mencari tahu tentang sifat-sifat molekul air. Molekul air terdiri atas dua atom hydrogen (H) dan satu atom oksigen (O), sehingga dapat ditulis H₂O. Bentuknya menyerupai huruf V, dengan atom oksigen pada sudutnya dan atom hydrogen pada kedua kakinya. Bisa dibayangkan, kan?

Keunikan dari molekul ini adalah adanya muatan yang berbeda pada kedua sisinya. Sisi oksigen bermuatan negatif, sedangkan sisi hydrogen bermuatan positif. Jika dua molekul air didekatkan, apa yang akan terjadi? Prinsipnya sama seperti yang diajarkan di mata pelajaran fisika:  kutub positif dan kutub negatif saling tarik menarik. Karena adanya perbedaan muatan pada kedua ujungnya, maka dapat terjadi gaya tarik-menarik yang bersifat listrik antara satu molekul air dengan molekul air lainnya.  

Satu molekul air dapat berikatan dengan empat molekul air lainnya. Jadi, dua atom hydrogen berikatan dengan atom o dari masing-masing satu molekul air lain. Sementara itu, atom oksigen berikatan dengan sekaligus dua atom h dari dua molekul air lainnya. Singkatnya, setiap molekul air membentuk empat ikatan dengan molekul lain, yaitu satu ikatan pada masing-masing atom hydrogen dan dua ikatan pada atom oksigen. Ikatan itulah yang dikenal dengan sebutan ikatan hidrogen, jenis ikatan yang menjadi point kunci pada proses penguapan air.

Ikatan hidrogen antara molekul air

***

Pada suhu normal, air berwujud cair. Wujud cair itu bisa dibayangkan sebagai kondisi dimana molekul air saling terikat satu sama lain melalui ikatan hydrogen. Ikatan hydrogen itu cukup kuat. Karena itu, permukaan air bisa dijadikan media untuk berjalan bagi beberapa jenis serangga. Dalam suatu panci airnya disatukan  oleh ikatan hydrogen. Lalu, ketika suhu air mencapai seratus derajat celcius, ikatan hydrogen antar-molekul air terputus, sehingga satu per satu terlepas sebagai molekul tunggal berwujud gas yang kita sebut uap air. Intinya, untuk menguapkan air, ikatan hydrogen harus diputus.

Nah, untuk memutus ikatan hydrogen pada baju basah yang dijemur, haruskah suhunya mencapai seratus derajat celcius? Ternyata jawabannya adalah “tidak”. Analoginya seperti dua orang yang saling berpegangan tangan. Genggaman tangan mereka bisa terputus jika salah satunya ditarik dengan kekuatan yang lebih besar dibandingkan kekuatan genggaman mereka. Seperti itu pula air pada baju yang dijemur, menguap karena adanya tarikan dari angin yang berhembus. Semakin kering dan semakin cepat pergerakan angin, maka cepat pula molekul air terlepas satu per satu. Begitu seterusnya hingga tak tersisa satu pun molekul air pada baju, dan baju pun dapat digunakan kembali.

 #15harimenulis