Hukum - Hukum Dasar Kimia

Teori atom Dalton yang di kembangkan pada awal tahun 1800 menjadi dasar perkembangan ilmu kimia, terutama dalam menjelaskan reaksi-reaksi kimia. Perkembangan teori atom Dalton tidak terlepas dari penyelidikan para ahli kimia pada akhir abad ke-17. Mereka menyelidiki hubungan antara jumlah zat hasil reaksi dengan jumlah zat pereaksi. Penyelidikan yang mereka lakukan melahirkan hukum-hukum dasar kimia.

1. HUKUM KEKEKALAN MASSA (HUKUM LAVOISIER) 

                   Antoine Laurent Lavoisier adalah seorang ahli kimia Perancis yang merupakan pelopor kimia modern. Melalui beberapa percobaan, Lavoisier berhasil mengkaji reaksi-reaksi kimia secara kuantitatif.

            Melalui beberapa percobaan, Lavoisier menguji sifat reaksi pembakaran. Berdasarkan hasil percobaan-percobaan ini, ia menunjukkan bahwa pembakaran adalah suatu proses melibatkan kombinasi suatu unsur dengan oksigen. Ia juga menunjukkan peranan oksigen dalam pernapasan binatang dan tumbuhan. Penjelasan Lavoisier tentang pembakaran menggantikan teori flogiston, yang mendalilkan bahwa benda-benda melepaskan suatu zat yang disebut flogiston ketika zat tersebut terbakar.

         

           Salah satu percobaan paling penting Lavoisier adalah tentang massa zat-zat dalam suatu reaksi kimia. Melalui sebuah percobaan, Lavoisier menunjukan bahwa, meskipun suatu zat berubah bentuk dalam suatu reaksi kimia, tetapi kuantitas (massa) zat tersebut adalah sama setelah dan sebelum reaksi untuk setiap reaksi kimia. Percobaan ini membuktikan kebenaran hukum kekekalan materi, yang kemidian melahirkan hukum kekekalan massa. Dalam hal ini, hukum kekekalan massa tersebut dinyatakan sebagai berikut

Kesimpulan Lavoisier di atas diperoleh berdasarkan hasil percobaan pembakaran timah dengan dua perlakuan yang berbeda. Pada perlakuan pertama, timah dibakar di temapt terbuka, sedangkan pada perlakuan kedua, timah dibakar di tempat tertutup. Hasil percobaan tersebut menunjukkan bahwa timah yang dibakar di tempat terbuka mengalami perubahan massa sebelum dan sesudah dibakar, sedangkan timah yang dibakar di tempat tertutup tidak mengalami perubahan massa sebelum dan sesudah dibakar.

       Menurut Lavoisier, pembakaran zat di tempat terbuka menyebabkan zat tersebut menyerap atau melepaskan zat lain dari dan ke udara, sehingga menyebabkan terjadinya perubahan massa zat, sedangkan pada tempat tertutup tidak ada zat lain yang diserap atau dibebaskan selama reaksi, sehingga massa zat relatif tetap.

Contoh

Logam magnesium bermassa 4 gram dibakar dengan oksigen menghasilkan magnesium oksida. Jika massa oksigen yang digunakan 6 gram, berapa gram massa magnesium oksida yang dihasilkan?

Massa zat-zat hasil reaksi = Massa zat-zat sebelum reaksi

Massa magnesium oksida = massa magnesium + massa oksigen

       = 4 gram + 6 gram                                 

       = 10 gram

      2.    HUKUM PERBANDINGAN TETAP (HUKUM PROUST)

Pada tahun 1794 seorang ahli kimia Perancis, Joseph Louis Proust (1754-1826) mengumumkan sebuah hukum dalam tulisannya, yang dikenal sebagai hukum perbandingan tetap atau hukum perbandingan tertentu dan kadang-kadang disebut hukum Proust. Hukum ini menyatakan bahwa massa unsur-unsur dalam suatu senyawa terdapat dalam suatu perbandingan yang tetap atau perbandingan masssa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tetap. Untuk memahami hukum Proust, simaklah contoh soal berikut ini!

Tiga orang masing-masing Anto, Budi, dan Candra membuat natrium klorida (garam daour) dengan mereaksi logam natrium dengan gas klor. Hasil yang diperoleh oleh ketiga orang tersebut adalah sebagai berikut.

Tentukan:

      a.    Massa gas klor yang dugunakan oleh Anto, Budi, dan Candra

      b.    Perbandingan massa natrium dan gas klor yang digunakan oleh Anto, Budi, dan Candra

Penyelesaian:

            Jadi, perbandingan massa natrium dengan massa gas klor pada senyawa NaCl yang dibuat oleh Anto, Budi, dan Candra adalah sama dengan 1 : 1,54.

            Berdasarkan contoh soal di atas, jelaslah bahwa suatu senyawa yang dibuat dengan cara yang berbeda, ternyata mempunyai komposisi yang sama (tetap).

Pada contoh senyawa garam dapur (NaCl), perbandingan massa natrium dengan massa gas klor menunjukkan nilai yang tetap meskipun dibuat oleh orang yang berbeda ataupun dengan cara yang berbeda dan hal ini membuktukan kebenaran hukum Poust.

      3.    HUKUM KELIPATAN BERGANDA (HUKUM DALTON)

           John Dalton merupakan salah seorang ilmuan yang berjasa dalam perkembangan ilmu pengetahuan alam, termasuk kimia. Selain mengemukakan teori atom, John Dalton juga mengemukakan sebuah hukum yang menerangkan tentang senyawa, yang dikenal dengan hukum kelipatan berganda atau  hukum Dalton. Hukum ini menyatakan bahwa “Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, dan jika massa salah satu unsur tersebut tetap (sama), maka perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana.”. Dengan kata lain, hukum Dalton menyatakan bahwa suatu senyawa disusun oleh atom-atom yang mempunyai massa berbeda dan bergabung dengan perbandingan massa yang sederhana.

            Contoh

            Karbon dan hidrogen dapat membentuk beberapa senyawa, misalnya propana (C₃H₈) dengan propena (C₃H₆). Karena massa karbon dalam kedua senyawa sama, maka perbandingan massa H dan C₃H₈ dengan massa H dalam C­₃H₆ merupakan bilangan bulat sederhana, yaitu 8 : 6 = 4 : 3.

      4.    HUKUM PERBANDINGAN VOLUME

             a.   HUKUM GAY-LUSSAC

      Seorang ilmuan berkebangsaan Perancis, yang bernama Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) pada tahun 1809 telah melakukan percobaan untuk menyelidiki volum zat (gas) dalam suatu reaksi. Gay Lussac melakukan percobaan tersebut karena terinspirasi oleh hasil eksperimen Henry Cavendish  yang menemukan bahwa pada suhu dan tekanan tetap, perbandingan volume hidrogen dengan volum oksigen yang membentuk air adalah 2 : 1.

          Dari hasil percobaannya tersebut, Gay-Lussac  menemukan fakta-fakta sebagai berikut:

a.    Pada reaksi antara gas hidrogen dengan gas oksigen membentuk uap air pada suhu (T) dan tekanan (P) tetap, volum uap air sama dengan 2 : 1 : 2.

b.    Pada reaksi antara gas hidrogen dengan gas klor membentuk uap hidrigen klorida pada suhu (T) dan tekanan (P) tetap, perbandingan volum gas hidrogen : volum gas klor : volum uap hidrogen klorida sama dengan 1 : 1 : 2.

c.    Pada reaksi antara gas nitrogen dengan gas hidrogen membentuk gas amonia pada suhu (T) dan tekanan (P) tetap, perbandingan volum gas nitrogen : volum gas nitrogen : volum gas amonia sama dengan 1 : 3 : 2.

          Berdasarkan hasil percobaannya, Gay-Lissac berhasil merumuskan sebuah hukum dasar kimia, yairu hukum perbandingan volume atau hukum Gay-Lussac. Huku ini menyatakan bahwa perbandingan volum gas-gas yang terlibat dalam suatu reaksi kimia (baik pereaksi maupun zat hasil reaksi) merupakan bilangan bulat dan sederhana. Hukum perbandingan volum ini berlaku pada reaksi gas-gas yang susunan molekulnya sederhana.

            Bagaimana cara Gay-Lussac membuat pereaksi dan zat hasil reaksi agar selalu dalam bentuk gas? Untuk melakukan hal tersebbut Gay-Lussac mencampurkan gas-gas pereaksi di dalam tabung tertentu yang dinamakan dengan tabung eudiometer, kemudian pada campuran gas-gas tersebut dilewatkan bunga api listrik agar terjadi reaksi. Hasil reaksi dan gas sisa dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didih dari komponen-komponen gas dalam tabung dengan cara mengubah wujud uap menjadi cair.

             b.   HUKUM AVOGADRO

Hukum Avogadro menyatakan: “pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumenya sama akan mengandung jumlah molekul yang sama.” Amadeo Avogadro berpendapat bahwa satuan terkecil dari suatu zat tidak harus atom, tetapi dapat berupa gabungan atom atom yang sejenis maupun berbeda jenis, yang disebut molekul. Sehingga, bila bagian terkecil dari gas hidrogen dan oksigen adalah molekul yang merupakan gabungan dari dua atom. Maka didapatkan :

1 molekul hidrogen +  molekul oksigen → 1 molekul air
(2atom hidrogen) + (1 atom oksigen)→ (2 atom hidrogen + 1 atom oksigen)

Berdasarkan konsep tersebut, maka sampai sekarang gas-gas (kecuali gas mulia) dianggap sebagai molekul diatomik (gabungan dari dua atom (sehingga penulisan rumus kimia gas hidrogen adalah H₂; oksigen O₂; nitrogen N₂; dan seterusnya.

sumber

1.   Sunardi. 2007. Kimia Bilingual kelas X. Bandung: YRAMA WIDYA.

2.   Sudarmo, Unggul. 2013. Kimia kelas X. Jakarta: ERLANGGA.

3.   Sandri Justiana dan Muchtaridi. 2007. CHEMISTRY. Jakarta: YUDHISTIRA.

4.   https://id.wikipedia.org/wiki/