HUKUM DASAR KIMIA, KELAS X

   

  

1. HUKUM KEKEKALAN MASSA (HUKUM LAVOISIER)

 Pernahkah anda memperhatikan sepotong besi  yang dibiarkan di udara terbuka, dan pada

 suatu waktu kita akan menemukan, bahwa besi itu telah berubah menjadi karat besi? Jika kita

 timbang massa besi sebelum berkarat dengan karat besi yang dihasilkan, ternyata massa karat

 besi lebih besar. Benarkah demikian ? Dari peristiwa tersebut kita mendapatkan gambaran  seo  lah-olah dalam reaksi kimia terjadi perbedaan massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi. 

Antonie Laurent Lavoisier (1743-1794) seorang ahli kimia Prancis telah menyelidiki hubungan massa zat sebelum dan sesudah reaksi. Lavoisier menimbang zat-zat sebelum reaksi kemudian menimbang hasil-hasil reaksinya. Ternyata massa zat sebelum dan sesudah reaksi s lalu sama.

Akan tetapi perubahan-perubahan materi umumnya berlangsung dalam sistem terbuka sehingga apabila hasil reaksi ada yang meninggalkan sistem (seperti pembakaran lilin) atau   apabila suatu zat dari lingkungan diikat (seperti proses perkaratan besi yang mengikat oksigen dari udara, maka seo-

lah-olah massa zat sebelum dan sesudah reaksi menjadi tidak sama.

 Lavoisier menyimpulkannya dengan hukum kekekalan massa, yaitu :

 ”Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap”

 Contoh : hidrogen    +    oksigen  →  air

                                                      (4gr)                (32gr)       (36gr)

  

 LATIHAN  4.1 :

 1. Sebanyak 100 g batu kapur dipanggang dalam tungku, terbentuk 56 g kaput tohor dan gas

     karbon dioksida. Tuliskan persamaan reaksinya dan hitung berapa gram gas CO₂ yang diha-

     silkan?

 2. Sebanyak 8,4 g NaHCO₃ ditambahkan ke dalam larutan HCl yang massanya 20 gram, dan ter-

     jadi reaksi disertai pembebasan gas CO₂. Setelah bereaksi, massa campuran yang terukur 24 g

     Berapa massa karbondioksida yang hilang selama reaksi?

                                               

 2. HUKUM PERBANDINGAN TETAP(HUKUM PROUST)

 Senyawa dibentuk oleh dua unsur atau lebih, sebagai contoh air(H₂O). Air dibentuk oleh dua unsur yaitu hidrogen dan oksigen. Bagaimanakah kita mengetahui massa unsur hudrogen dan oksigen yang terdapat dalam air?

 Yoseph Louis Proust (1754-1826) seorang ahli kimia Prancis mencoba menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk air.

 Tabel 4.1 : Hasil eksperimen Proust

Massa hidrogen yang direaksikan (gram)	Massa oksigen      yang direaksikan (gram)	Massa air yang terbentuk (gram)	Sisa Hidrogen atau oksigen (gram)
1 2 1 2	8 8 9 16	9 9 9 18	- 1 gr hidrogen        1 gr oksigen -

         Dari tabel di atas terlihat, bahwa setiap 1 g gas hidrogen bereaksi dengan 8 ggas oksigen

menghasilkan 9 g air. Halini membuktikan bahwa massa hidrogen dan massa oksigen yang ter –

kandung dalam air memiliki perbandingan yang tetap, yaitu 1 : 8, berapapun banyaknya air yang terbentuk. Dari percobaan yang dilakukannya Proust mengemukakan teorinya yang dikenal dengan hukum perbandingan tetap, yaitu :

        ”Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap”

Contoh soal :

Jika kita mereaksikan 4 g hidrogen dengan 40 g oksigen, berapa gram air yang terbentuk ?

Jawab : Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen = 1 : 8

             Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen yang dicampurkan = 4: 40

             Oleh karena perbandingan hidrogen dan oksigen = 1 : 8 maka 4 g hidrogen memerlukan

            4  x 8 g oksigen = 32 g, masihada oksigenyang bersisa =40 – 32 = 8 g

            1

            Untuk mengetahui massa air yang terbentuk, perhatikan  di bawahini :

 Persamaan reaksi                 :     H₂     +       O₂    →   H₂O

 Perbandingan massa            :      1                 8

 Awal reaksi                          :      4 g            40 g  

 Yang bereaksi                      :      4 g            32 g           36 g

 Oksigen sisa                         :      -                 8 g

             Hukum Proust dapat diterapkan dalam penentuan kadar unsur atau massa unsur dalam

senyawa. Secara umum untuk senyawa : A_mB_n  

           ●   % A dalam  A_mB_n  = m x Ar A   x   % A_mB_n

                                                    Mr A_mB_n

           ●  Massa B dalam A_mB_n = n x Ar B  x  massa A_mB_n

                                                         Mr  Ar B

          5    

Dari rumus di atas dapat diturunkan rumus kadar zat dalam campuranatau cuplikan atau mineral

 atau bijih, yaitu : % zat dalam campuran = banyaknya zat tersebut  x  100%   

                                                                      banyaknya campuran

Contoh soal : Berapa kadar C daslam 50 g CaCO₃ ?(Ar Ca = 40; C = 12; O = 16)

Jawab          : Massa C = (Ar C/CaCO₃) x massa CaCO₃

                                     =  12/100 X 50 g = 6 g

                      Kadar C = massa C / massa CaCO₃ x 1005

                                    = 6/50   x   100%  = 12%

 

 LATIHAN 4.2 :

 1. Logam Kalium dibakar dengan oksigen membentuk K₂O. Percobaan dilakukan tiga kali.

     Setiap kali percobaan hasilnya dianalisis dan ditabulasikan ke dalam tabel berikut.

	Percobaan 1	Percobaan 2	Percobaan 3
Massa K2O Massa Kalium Massa Oksigen	2,50 g 1,40 g 1,10 g	1,82 g 1,22 g 0,60 g	2,76 g 1,83 g 0,93 g

   Tunjukkan bahwa data hasil percobaan di atas sesuai dengan hukum perbandingan tetap dari

Proust!

 2. Perbandingan massa karbon dan oksigen dalam CO₂ adalah 3 : 8. Jika tersedia 6 gram karbon,

     berapa gram oksigen yang diperlukan dan berapa gram karbondioksida yang dihasilkan?

3.HUKUM KELIPATAN PERBANDINGAN (HUKUM DALTON)

Komposisi kimia ditunjukan oleh rumus kimianya. Dalam senyawa

seperti air, dua unsur bergabung dan masing-masing menyumbang-

kan sejumlah atom tertentu untuk membentuk suatu  senyawa. Dari

dua unsur dapat dibentuk beberapa senyawa dengan perbandingan

berbeda-beda. Misalnya, belerang dengan oksigen dapat memben –

tuk senyawa  SO₂ dan SO₃. Dari unsur hidrogen dan oksigen dapat

dibentuk senyawa H₂O dan H₂O₂.

Johm Dalton (1766-1844) seorang ahli fisika dan kimia dari Inggris menyelidiki perbandingan unsur-unsur tersebut pada setiap

semyawa dan menemukan pola keteraturan. Pola tersebut dinyata-

kan sebagai hukum kelipatan perbandingan, yang bunyinya :

”Apabila dua unsur dapat membentuklebih dari satu senyawa, ma-

ssa salah satu unsur tersebut tetaop(sama) maka perbandingan ma –

ssa salah satu unsur yang lain dalam senyawa-senyawa tersebut me-

                                                    rupakan bilangan bulat dan sederhana”.

 Contoh :

 Nitrogen dan oksigen dapat membentuk senyawa-senyawa N₂O, NO, N₂O₃ dan N₂O₄ dengan

 komposisi massa terlihat dalam tabel berikut.

 Tabel 4.2. Perbandingan Nitrogen dan Oksigen dalam senyawanya

Senyawa	Massa Nitrogen (gram)	Massa Oksigen (gram)	Perbandingan
N2O NO N2O3 N2O4	28 14 28 28	16 16 48 64	7 : 4 7 : 8 7 : 12 7 : 16

 Dari tabel tersebut,  terlihat bahwa apabila massa N dibuat tetap sebanyak 7 gram , maka per –

 bandingan massa Oksigen dalam :

 N₂O : NO : N₂O₃ : N₂O₄= 4 : 8 : 12 : 16 atau 1 : 2 : 3 : 4

6

 LATIHAN 4.3 :

2.      Tunjukkan bahwa data berikut sesuai hukum kelipatan per bandingan dari Dalton. Bagaimana

     rumus kedua senyawa itu?

     Senyawa A : 63,6 % N dan 36,4 % O

     Senyawa B : 46,7 % N dan 53,3 % O

 4. HUKUM PERBANDINGAN VOLUME (HUKUM GAY LUSSAC)

Pada awalmya para ilmuwan menemukan bahwa gas hidrogen dapat bereaksi dengan gas oksigen membnetuk air. Perbandingan volume gas hidrogen dan gas oksigen dalam reaksi tersebut tetap,

yaitu 2 : 1. Kemudian pada tahun 1808 Joseph Louis Gay Lussac (1778-1850) ilmuwan Prancis berhasil melakukan percobaan tentang volume gas yang terlibat pada berbagai reaksi dengan menggunakan berbagai macam gas.

                                                                

Gambar Percobaan Gay Lussac:

Menurut Gay Lussac agar reaksi sempurna untuk setiap 2 volume gas Hidrogen bereaksi dengan 1 volume gas Oksigen membentuk 2 volume uap air.  Semua gas yang direaksikan dan hasil reaksi, diukur pada suhu dan tekanan yang sama atau (T,P) sama. Perhatikan data percobaan di bawah ini :

Tabel 4.3 :      Data Percobaan Reaksi Gas

No	Volume gas yang bereaksi	Hasil reaksi	Perbandingan Volume
1.	1 L Hidrogen + 0,5 L Oksigen	1 L Uap air	2 : 1 : 2
2.	2 L Nitrogen + 6 L Hidrogen	4 L Amonia	1 : 3 : 2
3.	1 L Hidrogen + 1 L Klor	2 L Hidrogen Klorida	1 : 1 : 2
4.	1 L Etilena + 1 L Hidrogen	1 L Etana	1 : 1 : 1

Dari data percobaan di atas, perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi adalah berbanding sebagai bilangan bulat. Data percobaan ini sesuai dengan Hukum perbandingan volume atau yang dikenal sebagai Hukum Gay Lussac.

Hukum Gay Lussac menyatakan bahwa :  Pada suhu dan tekanan yang sama volume

 gas-gas yang bereaksi dan gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana“

7

 LATIHAN 4.4 :

 1. Tuliskan persamaan reaksi yang menunjukkan bahwa perbandingan volume gas nitrogen(N₂),

     gas hidrogen(H₂) yang bereaksi dan ammonia(NH₃) yang dihasilkan adalah 1 : 3 : 2!

3.      Gas metana (CH₄) terbakar di udara menurut reaksi :

     CH₄(g) + 2O₂(g)  → CO₂(g) + 2H₂O(g)

     Jika gas metana yang terbakar sebanyak 2 liter, berapa liter gas oksigen yang diperlukan?

     Berpa liter uap air dan gas CO₂ yang dihasilkan? Pada proses ini suhu dan tekanan sama.

 5. HUKUM AVOGADRO

Berdasarkan hukum perbandingan volume yang diajukan oleh Gay-Lussac,pada tahun 1811, seorang pakar kimia Italia bernama Amadeo Avogadro mengajukan hipotesis untuk mengajukan hukum tersebut.

Hipotesis itu berbunyi “ Pada suhu dan tekanan yang sama , gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekulyang sama”

Hipotesis itu berarti bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas dalam persamaan reaksi , menunjukan jumlah perbandingan molekulnya.

Sebagai gambaran, misalnya pada pembentukan gas HCl dari H₂ dan Cl₂ adalah sebagai berikut :     

1 volume H₂    +    1 volume Cl₂   →    2  volume HCl

                                             1 molekul H₂    +   1 molekul Cl₂   →    2 molekul HCl

                                             n molekul H₂    +   n molekul Cl₂   →    2n molekul HCl

 Jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, jumlah molekul H₂ sama dengan jum-

 lah molekul Cl₂ (volumenya sama) dan jumlah molekul HCl yang terbentuk dua kali

 jumlah molekul dari H₂ dan Cl₂(volume HCl dua kali dari volume H₂ atau Cl₂)

 LATIHAN 4.5 :

4.  Pada suhu dan tekanan tertentu, gas H₂ bereaksi dengan gas N₂ membentuk gas

     NH₃ dengan perbandingan 3 : 1 : 2. Jika gas H₂ yang bereaksi sebanyak 7,5 x 10²² molekul,

     berapakah jumlah molekul NH₃ yang terbentuk?