Bagi para siswa yang memiliki ketertarikan dengan penajaran kimia, artikel ini akan menjadi sahabat dalam menggali pengetahuanmu lebih dalam tentang kimia. Lahirnya ilmu Kimia akan selalu terkenang dari seseorang yang telah mendedikasikan hidupnya di dalam laboratorium selama bertahun-tahun melakukan penelitian.
Tokoh-tokoh atau ahli kimia sebut saja Avogadro, Proust, Lavoisier, dan masih banyak lainnya.
Dasar-Dasar Hukum Kimia
Hukum dasar kimia pada dasarnya adalah teori yang mendasari perhitungan kimia dan hubungan kuantitatif dari reaksi dan produk dalam persamaan kimia. Dan berikut ini adalah lima hukum dasar kimia:
1. Hukum Lavoisier
Hukum Lavoisier juga dikenal sebagai hukum kekekalan massa. Teori ini dicetuskan oleh ilmuwan asal Prancis, Antoine Laurent Lavoisier.
Hukum itu ditemukan saat Lavoisier saat membakar merkuri cair putih dengan oksigen hingga berubah menjadi merkuri oksida berwarna merah. Kemudian, Lavoisier juga memanaskan merkuri oksida merah itu sampai kembali terbentuk merkuri cari putih dan oksigen.
Dalam penelitian itu Lavoisier lantas menemukan bahwa ada peran dari gas oksigen dalam reaksi pembakaran. Massa oksigen pada saat proses pembakaran ternyata sama dengan massa oksigen yang terbentuk setelah merkuri oksida dipanaskan.
Bunyi dari hukum Lavoisier adalah “Massa total zat sebelum reaksi sama dengan massa total setelah zat reaksi”. Hal tersebut lantas disebut sebagai hukum kekekalan massa karena di dalam reaksi kimia tidak mengubah massa.
Contoh Soal
1. 5 gram oksigen direaksikan dengan 5 gram logam magnesium sehingga membentuk senyawa oksida. Dari reaksi tersebut berapa massa magnesium oksida yang dihasilkan?
Jawab:
Massa sebelum reaksi = massa sesudah reaksi
massa oksigen + massa logam magnesium = massa magnesium oksida
5 gram massa oksigen + 5 gram massa logam magnesium = 10 gram massa magnesium oksida
2. Sebuah oksigen memiliki massa 6 gram kemudian direaksikan dengan logam magnesium sehingga membentuk 8 gram senyawa oksida. Berapakah massa magnesium yang bereaksi?
Jawab:
Massa sebelum reaksi = massa sesudah reaksi
Massa oksigen + massa logam magnesium = massa magnesium oksida
6 gram massa oksigen + massa logam magnesium = 8 gram massa magnesium oksida
Massa logam magnesium = 8 gram massa magnesium oksida – 6 gram massa oksigen
Massa logam magnesium = 2 gram
2. Hukum Proust
Hukum Proust juga dikenal sebagai hukum perbandingan tetap, hal itu dikarenakan pada 1799 Joseph Louis Proust menemukan bahwa setiap senyawa disusun oleh unsur dengan komposisi tertentu dan tetap. Oleh karena itu, hukum tersebut berbunyi perbandingan massa unsur-unsur setiap senyawa berisi komposisi tertentu dan tetap.
Salah satu contoh eksperimennya adalah reaksi unsur hidrogen dengan oksigen membentuk senyawa air dan kemudian hasilnya menunjukkan perbandingan massa hidrogen dengan oksigen beraksi tetap, yakni 1:8.
Contoh Soal
1. Massa karbon (C) dan oksigen (O) memiliki perbandingan 3:8. Jika karbon yang bereaksi 1,5 gram, berapa massa oksigen bereaksi dan massa karbondioksida yang terbentuk?
Jawaban:
Massa karbon : Massa oksigen : Massa karbon dioksida
3 : 8 : 11
Reaksi:
1,5 : ? : ?
Massa yang diperlukan
8/3×1,5 = 4 gram
Massa karbondioksida yang terbentuk
11/3×1,5= 5,5 gram
Jadi massa oksigen bereaksi dan massa karbondioksida yang terbentuk adalah 4 gram dan 5,5 gram.
2. Perbandingan massa besi dan belerang dalam senyawa besi sulfida adalah 7:4 berapakah massa massa belerang yang dibutuhkan untuk membentuk senyawa besi sulfida dengan 21 gram besi tanpa sisa reaksi?
Jawaban:
Perbandingan belerang dan besi x massa besi
=4/7×21 gram
=12 gram
Maka massa belerang yang dibutuhkan adalah 12 gram.
3. Hukum Dalton
Hukum Dalton pertama kali dicetuskan oleh ilmuwan asal Inggris bernama John Dalton. Dalam penelitiannya, John Dalton membandingkan unsur-unsur yang terkandung dalam beberapa senyawa.
Hasilnya ditemukanlah hukum perbandingan ganda yang berbunyi, “Jika ada dua unsur bisa membentuk lebih dari satu senyawa dengan salah satu massa unsur dibuat tetap, maka perbandingan massa yang lain dalam senyawa itu merupakan bilangan bulat sederhana.
Contohnya adalah belerang dan oksigen yang dapat membentuk dua senyawa.
Contoh Soal Hukum dalton
1. Unsur fosfor dan oksigen yang direaksikan membentuk dua jenis senyawa. Dalam 55 gram senyawa I terdapat 31 gram fosfor. dan 71 gram senyawa II mengandung 40 gram oksigen.
Apakah senyawa tersebut termasuk ke dalam hukum dalton:
Jawaban:
Massa oksigen pada senyawa I = 55-31 = 24
Massa fosfor pada senyawa II = 71-40 = 31
Dengan demikian massa fosfor antara senyawa I dan II sama, yaitu 1:1. dan massa oksigen dari senyawa I dan II adalah sebagai berikut:
24/40 = 4:5
Dari hasil 4:5 yang merupakan bilangan bulat sederhana, maka kedua senyawa tersebut masuk ke dalam kriteria hukum dalton.
2. Unsur besi dan belerang membentuk dua jenis senyawa yaitu Besi Sulfida dan Besi (III) Sulfida. Dalam besi Sulfida terdapat 56 gram besi dan 32 gram belerang dan dalam Besi (III) terdapat 112 besi dan 96 gram belerang.
Berapa perbandingan belerang dalam senyawa Besi Sulfida dan Besi (III) Sulfida?
Jawaban:
Dilihat dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa massa besi sama, yakni 7 : 7 maka menghasilkan perbandingan massa belerang sebesar 4:6 atau sama dengan 2:3.
4. Hukum Gay Lussac
Hukum yang juga dikenal sebagai hukum perbandingan volume ini ditemukan oleh ilmuwan asal Prancis, yaitu Joseph Gay Lussac. Dalam penelitiannya, ia ingin membuktikan tentang volume gas dalam suatu reaksi kimia. Hasil dari penelitian itu mendapat kesimpulan bahwa suhu dan tekanan mempengaruhi perubahan gas.
Gay Lussac menemukan bahwa jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, setiap dua satuan volume gas hidrogen yang bereaksi dengan satu volume gas oksigen menghasilkan dua volume uap air. Atau bisa dibilang perbandingan volum gas hidrogen ” oksigen : uap air adalah 2 : 1 : 2.
Penelitian dari Gay Lussac lantas dapat digambarkan sebagai berikut:
2 volume gas hidrogen + 1 volume gas oksigen – 2 volume uap air
Namun, yang membatasi adalah hukum perbandingan volume ini hanya berlaku pada reaksi yang berwujud gas saja.
Contoh Soal
1. 2 Liter gas hidrogen bereaksi dengan 2 liter gas klorin sehingga menghasilkan 4 gas hidrogen klorida. Apabila gas hidrogen yang telah direaksikan sebesar 10 liter , berapakah gas hidrogen klorida yang dihasilkan?
Jawaban:
Volume Hidrogen : Volume Klorin : Volume Hidrogen Klorida
2 : 2 : 4
10 : 10 : 20
Maka hidrogen klorida yang dihasilkan dari reaksi 10 liter air adalah 20 liter.
2. 10 liter gas nitrogen direaksikan dengan gas hidrogen menghasilkan amonia. Berapa volume gas hidrogen yang dibutuhkan dan amonia yang dihasilkan bila reaksi konstan?
Jawaban:
Hukum Gay Lussac: Perbandingan koefisien reaksi = perbandingan volume gas
Reaksi yang terjadi: Nitrogen + 3 Hidrogen = 2 Amonia
Hidrogen = 3/2×12 Liter
Hidrogen = 18 Liter
Jumlah Amonia
Amonia = 2 Nitrogen
Amnonia = 2 x 12 Liter
Amonia = 24 Liter
Baca juga: Mengenal Fungsi Komposisi beserta Contoh, Sifat dan Contoh Soal
5. Hipotesis Avogadro
Hipotesis Avogadro merupakan teori yang ditemukan oleh Amedeo Avogadro pada tahun 1811. Dalam penelitiannya, Avogadro menemukan bahwa partikel unsur tidak harus selalu berupa atom tunggal, tetap dapat juga berupa molekul unsur atau dua atom atau lebih.
Hipotesis dari Avogadro itu lantas mengatakan “Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan gas yang bervolume sama memiliki jumlah molekul yang sama juga”. Salah satu contoh dari hukum Avogadro ini terbukti dalam reaksi pembentukan air.
Rumus matematis dari hukum Avogadro sebagai berikut:
N1/v1 = N2/v2
Keterangan:
N: Jumlah molekul gas tertentu
V: Volume ruang gas
Contoh Soal Hukum Avogadro
1. Sebuah tabung 5 liter berisi 2×1022 molekul gas karbon dioksida. Pada suhu dan tekanan yang sama, berapakah jumlah molekul gas nitrogen dalam tabung bervolume 4 Liter ?
Jawaban:
N1 V1 2× 1022 5N2= N2 V2= N24 = 1,6 × 1022 molekul
Demikian pembahasan mengenai hukum dasar kimia. Pembahasan mengenai hukum dasar kimia ini tentu akan dibahas lebih dalam di Sampoerna Academy. Ini karena Sampoerna Academy menerapkan kurikulum berstandar internasional dengan metode STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics).
Metode ini tentu akan membimbing dan mengarahkan siswa untuk bisa lebih berpikir kritis, berpikir kreatif, dan terlibat dalam pemecahan masalah. Untuk info lebih lanjut, silakan klik tautan berikut ini: Sampoerna Academy.
