Kimia tidak lepas dari sejumlah hukum dasar yang menjadi landasan pemahaman dan penerapan reaksi kimia. Dalam sub-bab ini kita membahas empat hukum yang fundamental: Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier), Hukum Perbandingan Tetap (Proust), Hukum Kelipatan Perbandingan (Dalton), dan Hukum Perbandingan Volume (Gay-Lussac).
Hukum Lavoisier (Hukum Kekekalan Massa)
Ditemukan oleh Antoine Lavoisier pada akhir abad ke-18, hukum ini menyatakan bahwa dalam suatu reaksi kimia massa total zat tetap konstan sebelum dan sesudah reaksi. Lavoisier membuktikannya melalui eksperimen pembakaran logam dalam wadah tertutup: meskipun bentuk dan komposisi bahan berubah, total massanya tetap.
"Jumlah massa zat sebelum reaksi sama dengan jumlah massa zat setelah reaksi."
Soal. Logam magnesium (Mg) bermassa 8 gram dibakar dengan oksigen menghasilkan magnesium oksida. Massa oksigen yang digunakan adalah 12 gram. Berapa gram massa magnesium oksida yang dihasilkan?
Pembahasan. Massa zat sebelum reaksi = massa zat hasil reaksi m magnesium oksida = m magnesium + m oksigen m magnesium oksida = 8 gram + 12 gram = 20 gram
Soal. Sejumlah logam besi dipijarkan dengan 6,4 gram belerang menghasilkan 17,6 gram senyawa besi(II) sulfida. Berapa gram logam besi yang telah bereaksi?
Pembahasan. Massa (besi + belerang) = m besi(II) sulfida m besi + 6,4 = 17,6 m besi = 17,6 – 6,4 = 11,2 gram
Hukum Proust (Hukum Perbandingan Tetap)
Ditemukan oleh Joseph Proust pada awal abad ke-19, hukum ini menyatakan bahwa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu bergabung dalam perbandingan massa yang tetap, tanpa dipengaruhi jumlah atau kondisi eksperimen.
"Dalam suatu senyawa kimia, unsur-unsur yang menyusunnya selalu bergabung dalam perbandingan massa yang tetap dan sama, tidak peduli bagaimana senyawa tersebut diperoleh."
Soal. Besi (Fe) dan belerang (S) yang menyusun senyawa besi sulfida (FeS) memiliki perbandingan massa 7:4. Diperlukan 28 gram besi untuk menyusun FeS tanpa sisa reaktan. Hitunglah massa belerang yang diperlukan!
Pembahasan. Massa S = (perbandingan S : perbandingan Fe) × massa Fe Massa S = (4 : 7) × 28 gram Massa S = 4 × 4 gram = 16 gram
Hukum Dalton (Hukum Kelipatan Perbandingan)
Ditemukan oleh John Dalton pada tahun 1803, hukum ini menjelaskan bahwa jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, perbandingan massa unsur kedua yang bergabung dengan massa tetap unsur pertama akan berupa kelipatan sederhana. Pada karbon monoksida (CO) perbandingan C:O adalah 12 g : 16 g, sedangkan pada karbon dioksida \(\mathrm{(CO}_{2}\mathrm{)}\) adalah 12 g : 32 g — sehingga perbandingan massa oksigennya 16 : 32 atau 1 : 2.
"Jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, maka massa unsur kedua yang bergabung dengan massa tetap dari unsur pertama berada dalam perbandingan kelipatan sederhana."
Soal. Unsur X dan Y dapat membentuk dua senyawa yang masing-masing mengandung 50% dan 60% unsur X. Tentukan perbandingan massa unsur Y pada X tetap.
Pembahasan. Senyawa I: X : Y = 50% : 50% = 1 : 1 Senyawa II: X : Y = 60% : 40% = 3 : 2 Agar X tetap sama, senyawa I disetarakan menjadi X : Y = 3 : 3. Maka Y pada senyawa I : Y pada senyawa II = 3 : 2
Hukum Gay-Lussac (Hukum Perbandingan Volume)
Ditemukan oleh Joseph Gay-Lussac pada awal abad ke-19, hukum ini menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang bereaksi maupun terbentuk berbanding lurus dengan koefisien dalam persamaan reaksi yang setara.
"Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang bereaksi satu sama lain atau yang terbentuk dalam suatu reaksi kimia berbanding lurus dengan perbandingan bilangan bulat sederhana."
Soal. Sebanyak 5 liter gas asetilena dibakar sempurna sesuai reaksi \(\mathrm{2C}_{2}\mathrm{H}_{2}\mathrm{(g)} + \mathrm{5O}_{2}\mathrm{(g)} \rightarrow \mathrm{4CO}_{2}\mathrm{(g)} + \mathrm{2H}_{2}\mathrm{O(g)}\). Pada suhu dan tekanan yang sama, tentukan volume gas oksigen yang diperlukan, volume gas karbon dioksida, dan volume air yang dihasilkan.
Pembahasan. Volume \(\mathrm{O}_{2}\) = (5 : 2) × 5 L = 12,5 L Volume \(\mathrm{CO}_{2}\) = (4 : 2) × 5 L = 10 L Volume \(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\) = (2 : 2) × 5 L = 5 L
Gratis — tolong sebarkan
Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.
Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp