Hukum Dasar Kimia
Pernahkah kalian membuat kue atau menu masakan tertentu? Nah setiap kue yang dibuat pasti punya takaran bahannya masing-masing agar menghasilkan kue yang enak dan sedap untuk dimakan. Tentunya bahan-bahan yang dipakai membuat roti donat dan kue bolu keju berbeda walaupun ada yang sama tetapi pasti takarannya berbeda. Ternyata dalam rekasi kimia pun demikian, ada takaran tertentu dalam tiap reaksi. Penentuan takaran itu akan kita bahas pada topik Hukum Dasar Kimia.
Apa sih Hukum Dasar Kimia ?
Hukum dasar Kimia berisi
metode-metode ilmiah skala laboratorium yang sudah terstandarisasi. Hukum dasar
Kimia yang dimaksud meliputi, hukum Lavoisier, hukum Proust, hukum Dalton,
hukum Gay-Lussac, dan hukum Avogadro. Yuksss kita simak dan baca penjelasannya!
1. Hukum Lavoisier
Hukum Lavoisier dicetuskan oleh
ilmuwan asal Prancis, yaitu Antonie Laurent Lavoisier. Dalam
penelitiannya, Lavoisier membakar merkuri cair berwarna putih dengan oksigen
sampai dihasilkan merkuri oksida berwarna merah. Tidak sampai situ saja,
Lavoisier memanaskan merkuri oksida sampai terbentuk merkuri cair berwarna
putih dan oksigen. Dari penelitian tersebut, diperoleh hasil bahwa massa
oksigen yang dibutuhkan pada proses pembakaran sama dengan massa oksigen yang
terbentuk setelah merkuri oksida dipanaskan. Oleh karena itu, hukum Lavoisier
dikenal sebagai hukum kekekalan massa. Adapun pernyataan hukum Lavoisier adalah
sebagai berikut.
2. Hukum Proust (Hukum
Perbandingan Tetap)
Seorang ilmuwan asal
Prancis, Joseph Louis Proust, meneliti perbandingan massa unsur
yang terkandung di dalam suatu senyawa pada tahun 1799. Penelitian itu
membuktikan bahwa setiap senyawa tersusun atas unsur-unsur dengan komposisi
tertentu dan tetap. Oleh karena itu, hukum Proust dikenal sebagai hukum
perbandingan tetap. Adapun pernyataan hukum Proust adalah sebagai berikut.
3. Hukum Dalton (Hukum
Perbandingan Berganda)
Seorang ilmuwan asal
Inggris, John Dalton, melakukan penelitian dengan membandingkan
massa unsur-unsur pada beberapa senyawa, contohnya oksida karbon dan oksida
nitrogen. Senyawa yang digunakan Dalton adalah karbon monoksida (CO) dan karbon
dioksida (CO2). Dari perbandingan keduanya, diperoleh hasil sebagai berikut.
Jika massa karbon di dalam CO
dan CO2 sama, massa oksigen di dalamnya akan memenuhi perbandingan
tertentu. Perbandingan massa oksigen pada senyawa CO dan CO2 yang
diperoleh Dalton adalah 4 : 8 = 1 : 2. Dengan demikian, hukum Dalton dikenal
sebagai hukum perbandingan berganda. Berikut ini pernyataan hukum Dalton.
4. Hukum Gay Lussac (Hukum
Perbandingan Volume)
Hukum Gay Lussac dicetuskan
oleh ilmuwan asal Prancis, yaitu Joseph Gay Lussac. Lussac meneliti
tentang volume gas dalam suatu reaksi kimia. Berdasarkan penelitiannya, Lusac
mengambil kesimpulan bahwa perubahan volume gas dipengaruhi oleh suhu dan
tekanan. Pada suhu dan tekanan tertentu, 1 liter gas nitrogen bisa bereaksi
dengan 3 liter gas hidrogen menghasilkan 2 liter gas amonia. Adapun persamaan
reaksinya adalah sebagai berikut.
Adapun pernyataan hukum Gay
Lussac adalah sebagai berikut.
5. Hipotesis Avogadro
Hipotesis Avogadro dicetuskan
oleh seorang ilmuwan asal Italia, Amadeo Avogadro, pada tahun 1811.
Avogadro menyatakan bahwa partikel unsur tidak selalu berupa atom yang berdiri
sendiri, melainkan bisa berbentuk molekul unsur, contohnya H2, O2, N2, dan P4.
Berdasarkan pemikiran tersebut, Avogadro berhasil menjelaskan hukum Gay Lussac
dan membuat hipotesis sebagai berikut.
Dengan adanya hipotesis
tersebut, diperoleh bahwa perbandingan volume gas sama dengan perbandingan
koefisien. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.
Nahh karena kita sudah bahas satu per satu hukum-hukum dasar kimia. Sekarang silahkan kalian cermati contoh-contoh soal berikut!
Contoh Soal 1 (Hukum Lavoisier)
Besi bermassa 21 gram
direaksikan dengan belerang sehingga membentuk 33 gram besi belerang. Tentukan
massa belerang yang bereaksi!
Pembahasan:
Sebelum menentukan massa
belerang yang bereaksi, kalian bisa menulis persamaan reaksinya.
Hukum Lavoisier menyatakan
bahwa massa zat sebelum dan setelah reaksi adalah sama, sehingga diperoleh:
massa besi + massa belerang = massa besi belerang
maka,
massa belerang = massa besi belerang - massa besi
massa belerang = 33 gram - 21 gram
Jadi, massa belerang yang
bereaksi adalah 12 gram.
Mudah kan?!
Contoh Soal 2 (Hukum Proust)
Senyawa karbon dioksida
dibentuk dari unsur karbon dan oksigen dengan perbandingan massa karbon dan
oksigen adalah 3 : 8. Jika unsur karbon yang bereaksi 1,5 gram, tentukan massa
oksigen yang bereaksi dan massa karbon dioksida yang terbentuk!
Pembahasan:
Dari soal tersebut diketahui:
Dengan menggunakan hukum
perbandingan antara unsur dan massa yang diketahui, diperoleh:
- Massa oksigen yang diperlukan
- Massa karbon dioksida yang terbentuk
Massa karbon dioksida yang
terbentuk bisa ditentukan berdasarkan persamaan hukum Lavoisier berikut.
Jadi, massa oksigen yang
bereaksi dan massa karbon dioksida yang terbentuk berturut-turut adalah 4 gram
dan 5,5 gram.
Atau kalian bisa
menggunakan cara SUPER “Solusi Quipper” yang ibu kutip dari laman blog Quipper berikut.
Contoh Soal 3 (Hukum Dalton)
Dua buah senyawa oksida
nitrogen (NxOy) yang tersusun atas unsur oksigen dan nitrogen dengan komposisi
sebagai berikut.
|
Senyawa
|
Massa Nitrogen (gr)
|
Massa Oksigen (gr)
|
|
I
|
28
|
16
|
|
II
|
28
|
48
|
Tentukan perbandingan antara
massa oksigen pada senyawa I dan II!
Pembahasan:
Untuk menentukan perbandingan
massa oksigen pada kedua senyawa tersebut, kalian cukup melihat massa
oksigen yang diketahui. Ternyata, cukup mudah menentukan perbandingannya ya,
karena massa nitrogennya sudah sama. Secara matematis, dirumuskan sebagai
berikut.
Massa oksigen I : Massa oksigen
II
16
gr : 48 gr
1
: 3
Jadi, perbandingan massa
oksigen pada senyawa I dan II adalah 1 : 3.
Contoh Soal 4 (Hukum Gay
Lussac)
1 liter gas hidrogen bereaksi
dengan 1 liter gas klorin, sehingga dihasilkan 2 liter gas hidrogen klorida.
Jika gas hidrogen yang direaksikan 5 liter, tentukan gas hidrogen klorida yang
dihasilkan!
Pembahasan:
Untuk menentukan volume gas
hidrogen klorida yang dihasilkan, kalian bisa menggunakan perbandingan
berikut dengan anggapan suhu dan tekanan tidak berubah.
Jadi, volume
gas hidrogen klorida yang dihasilkan adalah 10 liter.
SUMBER
Penulis: Eka Viandari/QUIPPER