HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA

 HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA

Tujuan Pembelajaran :

1. Mengidentifikasi hukum-hukum dasar kimia. 
2. Menerapkan hukum-hukum dasar kimia untuk menyelesaikan perhitungan kimia. 
3. Menginterpretasi data hasil percobaan menggunakan hukum-hukum dasar kimia

1. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)
2.                      Seorang ahli kimia Prancis bernama Anthony Laurent Lavoisier (1743-1794) melakukan percobaan. Ia menimbang massa zat sebelum dan setelah reaksi pemanasan oksida raksa secara teliti, ternyata terjadi pengurangan massa  oksida raksa. Menurut Lavoisier, ketika oksida raksa dipanaskan menghasilkan gas oksigen, massa dari oksida raksa berkurang. Lavoisier juga membuktikan kebalikannya, jika sebuah logam dipanaskan di udara, massanya akan bertambah sesuai dengan jumlah oksigen yang diambilnya dari udara.

Kesimpulan Lavoisier ini dikenal dengan nama Hukum Kekekalan Massa.

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? 

Penyelesaian: 

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 

 = massa Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 

 = 300 g + 189,7 g = 489,7 g

2. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

             Senyawa yang sama meskipun berasal dari daerah berbeda atau dibuat dengan cara yang berbeda ternyata mempunyai komposisi yang sama. Contohnya, hasil analisis terhadap garam natrium klorida dari berbagai daerah sebagai berikut. 

               Sebagaimana ditunjukkan dalam perhitungan di atas, bahwa perbandingan massa Na terhadap Cl ternyata tetap, yaitu 1 : 1,54. Jadi, senyawa tersebut memenuhi hukum Proust. 

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). 

 Penyelesaian:

3. Hukum Kelipatan Perbandingan (Hukum Dalton)

              John Dalton (1766 – 1844) mengamati adanya suatu keteraturan yang terkait dengan perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa. Untuk memahami hal ini, perhatikan tabel hasil percobaan reaksi antara nitrogen dengan oksigen berikut.

Tabel : Reaksi antara Nitrogen dan Oksigen

                            Dengan massa oksigen yang sama, ternyata perbandingan massa nitrogen dalam senyawa nitrogen dioksida dan senyawa nitrogen monoksida merupakan bilangan bulat dan sederhana.

4. Hukum Perbandingan Volum (Hukum Gay - Lussac)

           Pada tahun 1808 Josep Louis Gay Lussac dari Perancis menyelidiki hubungan antara volum gas-gas dalam suatu reaksi kimia. Ia menemukan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, satu volum gas oksigen bereaksi dengan dua volum gas hidrogen menghasilkan dua volum uap air.

Dari data percobaan tersebut Gay Lussac menyimpulkan:

Berikut contoh perbandingan volum pada reaksi-reaksi gas pada kondisi (suhu dan tekanan) yang sama.

         Hukum ini hanya berlaku untuk reaksi-reaksi gas yang susunan molekulnya sederhana. Hukum perbandingan volum ini diperoleh semata-mata dari hasil percobaan. Berdasarkan hukum ini, kita dapat menghitung volum gas pada suatu reaksi, jika volum salah satu gas diketahui.

Contoh soal: 

Salah satu komponen gas elpiji yang biasa digunakan dalam kegiatan rumah tangga adalah gas propana (C3H8). Pada suhu dan tekanan tertentu, gas propana terbakar sempurna dengan oksigen menurut reaksi berikut: 

                                        C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g) 

Bila reaksi ini memerlukan 3 L gas oksigen, berapa volume C3H8 yang bereaksi dan gas-gas lain yang dihasilkan?

Penyelesaian: 

5. Hipotesis Avogadro

    Hipotesis Avogadro berbunyi : 

Berdasarkan hipotesis tersebut Ananda dapat menentukan jumlah molekul gas lain, jika volumnya diketahui.

 Contoh Soal :

            Gas nitrogen dan gas hidrogen dapat bereaksi membentuk gas amoniak (NH3) pada keadaan tekanan dan suhu yang sama. Jika 40 molekul gas nitrogen, berapa molekul gas hidrogen yang diperlukan dan berapa molekul gas NH3 yang dihasilkan?

Latihan Soal

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan tepat!

1. Berikut ini tabel reaksi antara tembaga dan belerang (sulfur) yang menghasilkan tembaga(II) sulfida berdasarkan Hukum Kekekalan Massa. Lengkapi tabel dan tulis persamaan reaksinya.

        

       2.   Logam natrium jika direaksikan dengan gas oksigen akan dihasilkan natrium oksida. Data

             beberapa percobaannya adalah sebagai berikut.

        

            a. Tentukan perbandingan massa natrium dengan massa oksigen pembentuk senyawa pada setiap

                percobaan. 

            b. Apakah data tersebut sesuai dengan hukum perbandingan tetap? Jelaskan! 

            c. Tulis reaksi pada percobaan tersebut! 

       3.  Dua liter gas propana, C3H8 bereaksi dengan gas oksigen menghasilkan karbon dioksida dan

            uap air.

            Tentukan: 

            a. volum gas O2 yang diperlukan; 

            b. volum gas CO2 yang dihasilkan; 

            c. volum uap air yang dihasilkan.

Sumber :

• Kusumaningrum, Wiwik Indah, 2020, Modul Pembelajaran Kimia SMA, Kelas X,  Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN, Jakarta 
• Utami, Budi, dkk. 2009. KIMIA Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional