Distribusi Unsur-unsur di Bumi dan dalam Sistem Kehidupan

Kimia Sehari-hari
Distribusi Unsur-unsur di Bumi dan Dalam Sistem Kehidupan

Mayoritas unsur terjadi secara alami. Bagaimana unsur-unsur ini didistribusikan di Bumi, dan mana yang penting untuk sistem kehidupan?

Kerak Bumi memanjang dari permukaan hingga kedalaman sekitar 40 km (sekitar 25 mil). Karena kesulitan teknis, para ilmuwan belum mampu mempelajari bagian-bagian dalam Bumi semudah kerak. Namun demikian, diyakini bahwa ada inti padat yang sebagian besar terdiri dari besi di pusat Bumi. Di sekitar inti ada lapisan yang disebut mantel, yang terdiri dari cairan panas yang mengandung besi, karbon, silikon, dan belerang.

Dari 83 unsur yang ditemukan di alam, 12 diantaranya membentuk 99,7 persen kerak Bumi secara massal. Unsur-unsur itu adalah oksigen (O), silikon (Si), aluminium (Al), besi (Fe), kalsium (Ca), magnesium (Mg), natrium (Na), kalium (K), titanium (Ti), hidrogen (H), fosfor (P), dan mangan (Mn). Dalam membahas kelimpahan unsur alami ini, kita harus ingat bahwa (1) unsur-unsur tidak terdistribusi secara merata di seluruh kerak Bumi, dan (2) sebagian besar unsur berada dalam bentuk gabungan atau senyawa. Fakta-fakta ini memberikan dasar pada sebagian besar metode untuk memperoleh unsur-unsur murni dari senyawanya, seperti yang akan kita lihat di bab-bab selanjutnya.

Tabel yang disertai berikut mencantumkan unsur-unsur penting dalam tubuh manusia. Yang menarik adalah unsur-unsur jejak/penanda, seperti besi (Fe), tembaga (Cu), seng (Zn), yodium (I), dan kobalt (Co), yang bersama-sama membentuk sekitar 0,1 persen dari massa tubuh. Unsur-unsur ini diperlukan untuk fungsi biologis seperti pertumbuhan, transportasi oksigen untuk metabolisme, dan pertahanan terhadap penyakit. Ada keseimbangan yang harus ada dalam batasan tertentu berdasarkan jumlah unsur-unsur ini dalam tubuh kita. Terlalu banyak atau terlalu sedikit selama periode waktu yang panjang dapat menyebabkan penyakit serius, keterbelakangan, atau bahkan kematian.

(a) Kelimpahan alami unsur-unsur dalam persen berdasarkan massa. Misalnya, kelimpahan oksigen adalah 45,5 persen. Ini berarti bahwa dalam sampel 100g kerak bumi, rata-rata ada 45,5 g unsur oksigen. (b) Kelimpahan unsur-unsur dalam tubuh manusia dalam persen berdasarkan massa.