Hukum Dasar Kimia – Tampaknya tidak mungkin membicarakan dasar kimia tanpa membicarakan hukum fundamentalnya, yang telah menjadi aturan sejak abad ke-18. Hukum dasar kimia mirip Proust dengan hukum Lavoisier Dalton.

Simak contoh soal dan pembahasannya di bawah ini.

Dikutip dari Modul Kimia Kelas X oleh Wiwik Indah Kusumaningrum, pada saat banyak ilmuwan melakukan percobaan dasar kimia yang berkaitan dengan komposisi materi dan reaksi kimia.

Untuk mengetahuinya diperlukan perhitungan kuantitatif dan kualitatif terhadap bahan atau zat yang ukurannya sangat kecil, seperti yang dijelaskan oleh Sulakhudin dalam dasar kimia Fundamental.

Perhitungan kuantitatif biasanya melibatkan jumlah atom yang terlibat dalam reaksi kimia, sedangkan perhitungan kualitatif melibatkan penentuan jenis zat.

Oleh karena itu, penting bagi siswa untuk memahami hukum dasar kimia karena akan membantu dan memudahkan matematikawan untuk melakukan perhitungan dasar kimia dan menentukan rumus kimia zat.

5 Hukum Dasar Kimia

Ada lima hukum dasar kimia yang harus Anda ketahui saat mempelajarinya, yaitu Hukum Lavoisier, Hukum Proust, Hukum Dalton, Hukum Gay-Lussac, dan Hipotesis Avogadro.

1. Hukum Lavoisier (Hukum Kekekalan Massa)

Hukum kekekalan massa pertama kali dijelaskan oleh ilmuwan Rusia Mikhail Lomonosov (1748).

Ia melakukan eksperimen selama 17 tahun, membuktikan bahwa massa pelat timah yang dipanaskan dalam wadah tertutup tidak berubah, sehingga membuktikan hukum kekekalan materi dasar kimia.

Namun, pada akhirnya, hukum kekekalan massa disempurnakan oleh Antoine Lavoisier pada tahun 1765, yang menganalisis massa materi sebelum dan sesudah reaksi.

Akibatnya massa zat sebelum dan sesudah reaksi selalu sama. Oleh karena itu, ketika terjadi perubahan dasar kimia, materi tidak diciptakan atau dimusnahkan, melainkan berubah.

Ia membuktikan kebenaran hukum kekekalan massa bahwa “dalam sistem tertutup, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat setelah reaksi” melalui eksperimen.

Contoh Soal:

Pupuk kalium nitrat merupakan pupuk majemuk karena mengandung lebih dari satu unsur hara, yaitu kalium dan nitrogen.

Pupuk skala industri ini terbuat dari senyawa natrium nitrat dan kalium klorida. Jika jumlah dua pupuk adalah 620 kg, natrium klorida adalah 300 kg. Berapa banyak pupuk kalium nitrat yang terbentuk?

Penyelesaian:

Reaksi pembuatan pupuknya NaNO3 + KCl -> NaCl + KNO3

Massa NaNO3 = m1

Massa KCl = m2

Massa NaCl = m3

Massa KNO3 = m4

Hukum kekekalan massa -> m1+m2 = m3+m4

Jawab:

m1 + m2 = 620 kg

m3 = 300 kg

m1+m2 = m3+m4

m4 = (m1+m2)-m3

m4 = 620 kg – 300 kg

m4 = 320 kg

Dengan demikian, 320 kg pupuk kalium nitrat terbentuk.

2. Hukum Proust (Perbandingan Tetap)

Hukum dasar kimia kedua ditemukan oleh Joseph Louis Proust pada tahun 1709. Hukum ini menyatakan bahwa komposisi suatu senyawa terdiri dari unsur-unsur tertentu dan susunannya secara tetap.

Kedua unsur ini membentuk hidrat, sehingga ternyata perbandingan massa antara reaksi tetap hidrogen dan oksigen adalah 1:8. 

Jadi hukum Proust adalah “rasio massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah konstan”.

Contoh Soal:

Menurut persamaan reaksi, reaksi antara 25 gram kalsium dan 10 gram oksigen: 2 Ca (s) + O2 (g) –> 2 CaO (s)

Eksperimen ini menghasilkan 28 gram kalsium oksida, berapa massa oksigen dan kalsium dalam kalsium oksida? (ArCa = 40, ArO = 16).

Jawaban:

Menurut persamaan reaksi dasar kimia di atas, dapat diperoleh dengan menggunakan rumus hukum Proust, yaitu:

Massa O dalam CaO = (Ar O)/(Mr CaO) x massa CaO

Massa O dalam CaO = 16/56 x 28 gram

Massa O dalam CaO = 8 gram

Massa Ca dalam CaO = (Ar Ca)/(Mr CaO) x massa CaO

Massa Ca dalam CaO = 40/56 x 28 gram

Massa Ca dalam CaO = 20 gram

Jadi, massa kalsium yang bereaksi adalah 20 gram (dengan sisa 5 gram) dan massa oksigen yang bereaksi adalah 8 gram. Jadi oksigen yang tersisa adalah 2 gram.

3. Hukum Dalton (Kelipatan Perbandingan)

Hukum dasar kimia yang ketiga adalah hukum Dalton yang dikemukakan oleh ilmuwan John Dalton. Awalnya, ia mengamati keteraturan dalam perbandingan massa unsur-unsur dalam senyawa.

Dalam percobaan ini terlihat bahwa jika massa oksigen sama, perbandingan massa nitrogen dalam senyawa nitrogen dioksida dan senyawa nitrogen monoksida adalah bilangan bulat sederhana. Maka kita dapat mengetahui bahwa bunyi hukum Dalton adalah sebagai berikut :

“Jika dua unsur bergabung membentuk lebih dari satu senyawa, dan jika salah satu unsur memiliki massa yang sama dalam senyawa dan unsur lainnya memiliki massa yang berbeda, rasio massa unsur lain terhadap unsur-unsur dalam senyawa adalah bilangan bulat sederhana. . “

Contoh Soal Dasar Kimia:

Unsur belerang (S) dan oksigen (O) membentuk dua jenis senyawa. Senyawa I memiliki kandungan sulfur 50% dan IU 40%. Apakah hukum kelipatan berlaku untuk senyawa ini?

Penyelesaian:

– Senyawa I mengandung 50% belerang, yang berarti 50% massa oksigen. Massa S:O dalam senyawa I = 50:50 = 1:1.

– Senyawa II mengandung 40% belerang, yang berarti 60% massa oksigen. Massa S:O dalam senyawa II=40:60=1:1,5.

Jika massa belerang dalam kedua senyawa sama, misalnya 1 gram, perbandingan massa oksigen dalam senyawa I: senyawa II = 1:1,5 = 2:3.

4. Hukum Gay Lussac (Perbandingan Volume)

Hukum perbandingan volume ditemukan oleh Joseph Louis Gay Lussac pada tahun 1808.

Dia mengamati jumlah suhu dan tekanan yang sama, dan terlebih lagi, volume tertentu oksigen bereaksi dengan dua volume hidrogen untuk menghasilkan dua volume uap air. Maka bunyi hukum Gay-Lussac adalah:

“Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas reaksi sebanding dengan volume produk reaksi, seperti bilangan bulat sederhana.”

Contoh Soal Dasar Kimia:

Setiap 4 liter nitrogen bereaksi dengan 6 liter oksigen menghasilkan 2 liter gas nitrogen oksida. Tentukan rumus molekul nitrogen oksida jika volumenya diukur pada suhu dan tekanan yang sama!

Penyelesaian:

N2 (g) + O2 (g) -> NxOy (g)

4 L 6L 2L

Menurut hukum Gelusac, perbandingan volume = perbandingan koefisien. Jadi rasio koefisiennya adalah 4:6:2, yang kemudian dapat dikurangi menjadi 2:3:1.

Ketika koefisien ditambahkan ke reaksi, menjadi 2N2(g) + 3O2(g) -> INxOy(g). Kemudian seimbangkan jumlah elemen di sisi kiri dan kanan.

Angka N di sebelah kiri elemen N adalah 4 (2×2), sedangkan elemen O adalah 6 (3×2). Oleh karena itu, buatlah unsur N dan O di sebelah kanan masing-masing sama dengan 4 dan 6, rumus molekulnya adalah N4O6.

Oleh karena itu, tuliskan rumus yang disederhanakan dan disesuaikan untuk senyawa stabil sebagai N2O3.

5. Hipotesis Avogadro Dasar Kimia

Hipotesis Avogadro ditemukan oleh Amedeo Avogadro pada tahun 1811. Awalnya, ia menemukan bahwa partikel elementer tidak selalu berupa atom tunggal, tetapi bisa berupa molekul elementer, atau dua atom atau lebih.

“Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama.”

Contoh dari apa yang didalilkan Avogadro adalah pembentukan air.

Nah, berikut penjelasan 5 hukum dasar kimia beserta contoh soal dan jawabannya. Selamat belajar, Detikers!

Contoh Soal 1 (Hukum Lavoisier)

Besi dengan jisim 21 gram bertindak balas dengan sulfur untuk menghasilkan 33 gram sulfur besi. Tentukan jisim sulfur yang bertindak balas!

Pembahasan Dasar Kimia:

Sebelum menentukan massa belerang yang bereaksi, Anda dapat menuliskan persamaan reaksinya sebagai berikut.

Menurut hukum Lavoisier, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, jadi:

Jadi massa belerang yang bereaksi adalah 12 gram.

Contoh Soal 2 (Hukum Proust)

Senyawa karbon dioksida terdiri dari unsur karbon dan unsur oksigen, dan perbandingan massa unsur karbon dan unsur oksigen adalah 3:8. Jika jumlah karbon yang bereaksi adalah 1,5 gram, tentukan massa oksigen yang bereaksi dan massa karbon dioksida yang dihasilkan!

Pembahasan Dasar Kimia:

Dari pertanyaan-pertanyaan ini:

Menggunakan hukum rasio antara unsur-unsur yang diketahui dan massa, kita mendapatkan:

• Massa oksigen yang diperlukan

• Massa karbon dioksida yang terbentuk

Massa karbon dioksida yang terbentuk dapat ditentukan menurut persamaan hukum Lavoisier berikut.

Oleh karena itu, massa oksigen yang bereaksi dan massa karbon dioksida yang terbentuk berturut-turut adalah 4 gram dan 5,5 gram.

Contoh Soal 3 (Hukum Dalton)

Dua senyawa nitrogen oksida (NxOy) terdiri dari unsur oksigen dan nitrogen, komposisinya diberikan di bawah ini.

Tentukan perbandingan antara massa oksigen pada senyawa I dan II!

Pembahasan Dasar Kimia:

Untuk menentukan rasio massa oksigen dalam dua senyawa, lihat saja massa oksigen yang diketahui.

Jelas, menentukan rasio ini mudah karena massa nitrogennya sama. Secara matematis, diformulasikan 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 hidrogen bereaksi dengan 1 liter klorin menghasilkan 2 liter gas hidrogen klorida. Jika 5 liter hidrogen direaksikan, tentukan gas hidrogen klorida yang dihasilkan!

Pembahasan Dasar Kimia:

Untuk menentukan volume gas hidrogen klorida yang dihasilkan, Anda dapat menggunakan perbandingan berikut dengan asumsi suhu dan tekanan konstan.

3az Jadi, volume gas hidrogen klorida yang dihasilkan adalah 10 liter.