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