.webp)
Berbicara tentang ilmu kimia tampaknya tak bisa lepas dari hukum dasar kimia yang sudah menjadi aturan sejak abad ke-18. Hukum dasar kimia tersebut seperti Hukum Lavoisier, Proust, hingga Dalton. Cek contoh soal dan pembahasannya di bawah ini.
Dikutip dalam Modul Kimia Kelas X yang disusun oleh Wiwik Indah Kusumaningrum, pada masa itu para ilmuwan banyak yang melakukan percobaan kimia terkait susunan zat dan reaksi kimia.
Untuk mengetahuinya, diperlukan perhitungan yang berkaitan dengan materi atau zat yang ukurannya sangat kecil secara kuantitatif maupun kualitatif seperti yang dijelaskan dalam buku Kimia Dasar oleh Sulakhudin.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Perhitungan kuantitatif biasanya melibatkan jumlah atom-atom yang terlibat dalam reaksi kimia sedangkan kualitatif berhubungan dengan penentuan jenis zat.
Dengan demikian, hukum dasar kimia penting diketahui para pelajar karena untuk membantu dan mempermudah detikers dalam melakukan perhitungan kimia dan penentuan rumus kimia zat.
5 Hukum Dasar Kimia
Dalam mempelajarinya, ada lima hukum dasar kimia yang harus detikers ketahui yaitu Hukum Lavoisier, Hukum Proust, Hukum Dalton, Hukum Gay Lussac, dan Hipotesis Avogadro.
1. Hukum Lavoisier (Hukum Kekekalan Massa)
Hukum Kekekalan Massa awalnya dijelaskan oleh ilmuwan Rusia bernama Mikhail Lomonosov (1748). Ia melakukan eksperimen selama 17 tahun untuk membuktikan hukum kekekalan materi dengan menunjukkan bahwa pelat timah yang dipanaskan dalam wadah tertutup tidak berubah massanya.
Namun, pada akhirnya hukum Kekekalan Massa disempurnakan oleh Antoine Lavoisier pada tahun 1765. 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:
Pupuk Kalium Nitrat merupakan pupuk majemuk karena mengandung lebih dari satu unsur hara, yaitu unsur Kalium dan Nitrogen. Pupuk tersebut dalam skala industri dibuat dari senyawa Natrium Nitrat dan Kalium Klorida. Bila jumlah kedua bahan baku pupuk tersebut sebanyak 620 kg dan Natrium Klorida 300 kg. Hitung berapa pupuk Kalium Nitrat yang terbentuk?
Penyelesaian:
Reaksi pembuatan pupuknya NaNO3 + KCl -> NaCl + KNO3
Massa NaNO3 = m1
Massa KCl = m2
Massa NaCl = m3
Massa KNO3 = m4
Hukum kekekalan massa -> m1+m2 = m3+m4
Jawab:
m1 + m2 = 620 kg
m3 = 300 kg
m1+m2 = m3+m4
m4 = (m1+m2)-m3
m4 = 620 kg - 300 kg
m4 = 320 kg
Jadi, pupuk Kalium Nitrat yang terbentuk sebanyak 320 kg.
2. Hukum Proust (Perbandingan Tetap)
Hukum dasar kimia kedua ditemukan oleh Joseph Louis Proust pada tahun 1709. Hukum ini menyatakan bahwa susunan senyawa terdiri dari unsur dan komposisi tertentu secara tetap.
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:
Reaksi antara Kalsium sebanyak 25 gram dengan 10 gram oksigen sesuai dengan persamaan reaksi: 2 Ca (s) + O2 (g) --> 2 CaO (s)
Percobaan ini menghasilkan 28 gram Kalsium Oksida, berapakah massa oksigen dan massa Kalsium pada Kalsium Oksida? (ArCa = 40, Ar O =16).
Jawaban:
Berdasarkan persamaan reaksi diatas, maka dapat ditentukan menggunakan rumus hukum proust yaitu:
Massa O dalam CaO = (Ar O)/(Mr CaO) x massa CaO
Massa O dalam CaO = 16/56 x 28 gram
Massa O dalam CaO = 8 gram
Massa Ca dalam CaO = (Ar Ca)/(Mr CaO) x massa CaO
Massa Ca dalam CaO = 40/56 x 28 gram
Massa Ca dalam CaO = 20 gram
Jadi, massa Kalsium yang beraksi adalah 20 gram (tersisa 5 gram) dan massa oksigen yang bereaksi adalah 8 gram. Sehingga oksigen yang tersisa sebanyak 2 gram.
3. Hukum Dalton (Kelipatan Perbandingan)
Hukum dasar kimia yang ketiga adalah Hukum Dalton yang dikembangkan oleh ilmuwan John Dalton. Awalnya, ia mengamati suatu keteraturan terkait perbandingan massa unsur-unsur dalam satu 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:
Unsur Belerang (S) dan Oksigen (O) membentuk dua jenis senyawa. Kadar belerang dalam senyawa I adalah 50% dan IU 40%. Apakah hukum perbandingan berganda berlaku untuk senyawa tersebut?
Penyelesaian:
- Senyawa I mengandung 50% belerang, berarti massa oksigennya adalah 50%. Massa S : O dalam senyawa I = 50:50 = 1 : 1.
- Senyawa II mengandung 40% belerang, berarti massa oksigennya adalah 60%. Massa S : O dalam senyawa II = 40 : 60 = 1 : 1,5.
Jika massa belerang dalam kedua senyawa sama, misalnya sama-sama 1 gram, maka perbandingan massa oksigen dalam senyawa I : senyawa II = 1 : 1,5 = 2 : 3.
4. Hukum Gay Lussac (Perbandingan Volume)
Hukum perbandingan volume ditemukan oleh Joseph Louis Gay Lussac pada tahun 1808. Ia mengamati suhu dan tekanan yang berjumlah sama, selain itu 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."
Contoh Soal:
Setiap 4 liter gas nitrogen bereaksi dengan 6 liter gas oksigen dan menghasilkan 2 liter gas oksida nitrogen. Jika volume diukur pada suhu dan tekanan yang sama, tentukan rumus molekul oksida nitrogen tersebut!
Penyelesaian:
N2 (g) + O2 (g) -> NxOy (g)
4 L 6L 2L
Berdasarkan hukum Gay-Lussac, perbandingan volume = perbandingan koefisien. Sehingga perbandingan koefisiennya 4:6:2 yang kemudian bisa disederhanakan 2:3:1.
Bila dimasukan koefisiennya ke reaksi menjadi 2N2(g) + 3O2 (g) -> INxOy (g). Lalu setarakan antara jumlah unsur di sisi kiri dan sisi kanan.
Jumlah N pada sisi kiri unsur N berjumlah 4(2x2), sedangkan unsur O sebanyak 6 (3x2). Maka, supaya unsur N dan O di sebelah kanan masing-masing sama dengan 4 dan 6, sehingga rumus molekulnya N4O6.
Jadi, penulisan rumus molekul yang sudah disederhanakan dan disesuaikan dengan senyawa stabil adalah N2O3.
5. Hipotesis Avogadro
Hipotesis Avogadro ditemukan oleh Amedeo Avogadro di tahun 1811. Awalnya, ia menemukan suatu partikel unsur tidak selalu berupa atom tunggal melainkan dapat berupa molekul unsur atau dua atom dan lebih. "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, itulah penjelasan mengenai 5 hukum dasar kimia beserta contoh soal dan jawabannya. Selamat belajar ya detikers!
(faz/faz)
