Mengulik 5 Hukum Dasar Kimia Beserta Contoh Soal dan Jawabannya

Ilmu kimia mengulik tentang struktur, sifat, reaksi perubahan, hingga interaksi suatu materi. Ketika mempelajarinya, kamu akan bertemu dengan hukum dasar kimia sebagai keteraturan yang ditemukan para ilmuwan di abad ke-18.

Sebelumnya, dalam Modul Kimia Kelas X yang disusun oleh Wiwik Indah Kusumaningrum dikatakan bahwa pada masa itu, para ilmuwan banyak melakukan percobaan-percobaan kimia secara kuantitatif terkait susunan zat dan reaksi kimia.

Penasaran, apa saja hukum dasar kimia berikut dengan contoh soal dan pembahasannya? Simak penjelasan berikut ini ya, detikers!

5 Hukum Dasar Kimia

Hukum dasar kimia yang akan dibahas di sini adalah Hukum Lavoisier, Hukum Proust, Hukum Dalton, Hukum Gay Lussac, dan Hipotesis Avogadro.

1. Hukum Lavoisier (Kekekalan Massa)

Hukum dasar kimia pertama ditemukan oleh Antoine Laurent Lavoisier. Pada percobaannya, ia menganalisis massa zat sebelum dan sesudah reaksi. Hasilnya, massa zat sebelum dan sesudah reaksi selalu sama. Jadi, saat terjadi perubahan kimia, suatu zat bukan diciptakan atau dihancurkan melainkan diubah.

Dari percobaannya, ia membuktikan kebenaran hukum kekekalan massa yang berbunyi "Di dalam suatu sistem tertutup, massa zat-zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi".

Contoh Soal:

Superfosfat adalah pupuk yang mudah larut dalam air. Pupuk ini merupakan campuran antara Ca(H₂PO4)2 dengan CaSO4 dengan perbandingan jumlah molekul 1 : 2. Pupuk ini dibuat melalui reaksi berikut:

Ca3(PO4) + _2H2SO4 → Ca(H₂PO4 )2 + 2CaSO4

Jika 300 g Ca3(PO4)₂ bereaksi sempurna dengan 189,7 g H₂SO4, berapa massa pupuk superfosfat yang dihasilkan?

Jawaban:

Ca3(PO4) + 2H₂SO4 → Ca(H₂PO4)2 + 2CaSO4

300 g 189,7 g

Berdasarkan hukum kekekalan massa, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi. Jadi, massa pupuk superfosfat yang dihasilkan yaitu

= massa Ca3(PO4)2 + 2H₂SO4

= 300 g + 189,7 g = 489,7 g

2. Hukum Proust (Perbandingan Tetap)

Salah satu hukum dasar kimia ini ditemukan oleh Joseph Louis Proust pada 1709 yang menyatakan bahwa susunan senyawa terdiri dari unsur dan komposisi tertentu secara tetap. Contoh eksperimen dari hukum proust yaitu reaksi antara unsur hidrogen dan oksigen.

Kedua unsur tersebut membentuk senyawa air sehingga hasilnya menunjukkan perbandingan massa antara hidrogen dan oksigen dengan reaksi tetap yaitu 1 : 8. Maka bunyi hukum Proust adalah "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah

tetap."

Contoh Soal:

Jika reaksi antara gas hidrogen dengan gas oksigen menghasilkan 18 gram uap air, berapakah massa H dan O dalam H₂O? (massa atom relatif H = 1; O = 16).

Jawaban:

hidrogen + oksigen → air

Dalam molekul H₂O, massa atom H : massa atom O = 2(1) : 16 = 1 : 8

Oleh karena itu, massa 1 molekul H₂O = 1 + 8 = 9 satuan.

Massa H = 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐴𝑡𝑜𝑚 𝐻 / 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑘𝑢𝑙 𝐻₂𝑂 X massa senyawa H₂O

= 1 /9 x 18 gram = 2 gram

Massa O = Massa atom O / Massa molekul H2O X massa senyawa H2O

= 8/9 x 18 gram = 16 gram

3. Hukum Dalton (Kelipatan Perbandingan)

Hukum dasar kimia selanjutnya adalah hukum Dalton sebagai perkembangan lanjutan dari hukum Proust. Salah seorang ilmuwan yang mengembangkannya yaitu John Dalton. Ia mengamati suatu keteraturan terkait perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa.

Dalam percobaan tersebut, terlihat jika massa oksigen sama, perbandingan antara massa nitrogen dalam senyawa nitrogen dioksida dan senyawa nitrogen monoksida adalah bilangan bulat sederhana. Maka diketahui bunyi hukum Dalton adalah sebagai berikut:

"Jika dua jenis unsur bergabung membentuk lebih dari satu senyawa, dan jika, massa salah satu unsur dalam senyawa tersebut sama, sedangkan massa unsur lainnya berbeda, maka perbandingan massa unsur lainnya dalam senyawa tersebut merupakan bilangan bulat sederhana."

Contoh Soal:

Karbon bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa A dan B dengan komposisi sebagai berikut:

Senyawa A : 2,41 g karbon dan 3,22 g oksigen

Senyawa B : 6,71 g karbon dan 17,9 g oksigen

Tentukan angka banding karbon yang paling sederhana yang bereaksi dengan oksigen dengan massa yang sama.

Jawaban:

Jadi, perbandingan jumlah atom C dalam senyawa A dan senyawa B adalah 2:1.

4. Hukum Gay Lussac (Perbandingan Volume)

Di tahun 1808, Joseph Louis Gay Lussac mengamati hubungan antara volume gas dalam suatu reaksi kimia. Hasil pengamatannya yaitu pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas oksigen bereaksi dengan dua volume hidrogen yang menghasilkan dua volume uap air. Maka bunyi hukum Gay Lussac adalah:

"Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana."

Perlu diketahui, hukum ini hanya berlaku untuk reaksi gas yang susunan molekulnya sederhana. Dengan hukum ini, volume gas di suatu reaksi dapat kita temukan apabila salah satu gas diketahui.

5. Hipotesis Avogadro

Hukum terakhir merupakan hipotesis Avogadro yang ditemukan oleh Amedeo Avogadro di tahun 1811. Dalam percobaannya, ia menemukan suatu partikel unsur tidak selalu berupa atom tunggal melainkan dapat berupa molekul unsur atau dua atom dan lebih. Bunyi hipotesis Avogadro adalah:

"Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas bervolume sama mengandung jumlah molekul yang sama pula".

Contoh dari hipotesis Avogadro yaitu reaksi pembentukan air. Nah, kira-kira contoh apa lagi yang kamu temukan dari beberapa hukum dasar kimia di atas?

Video Ngerinya Ledakan Pabrik Kimia di China: 5 Tewas, 19 Luka

Video Ngerinya Ledakan Pabrik Kimia di China: 5 Tewas, 19 Luka