Dasar2 Ilmu Kimia.docx

Oleh Jihan R I F K A Nabilla

13 tayangan
Bagikan artikel

Transkrip Dasar2 Ilmu Kimia.docx

I.

A.

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Reaksi kimia berjalan menurut aturan atau kaidah-kaidah tertentu. Kaidahkaidah atau aturan-aturan dasar yang mendasari suatu prosses reaksi kimia
disebut sebagai hukum-hukum dasar kimia. Dengan hukum-hukum dasar
kimia, kita dapat memahami serta dapat memprediksi proses reaksi kimia.
Hukum-hukum dasar kimia terdiri dari Hukum Kekekalan Massa (Antoine
Lavoisier), Hukum Perbandingan Tetap (Joseph Louise Proust), Hukum
Perbandingan Kelipatan (Dalton), Hukum Perbandingan Volume (Gay
Lussac), Hipotesis Avogadro (Amadeo Avogadro).
Perhitungan mengenai massa atau volume pereaksi yang diperlukan untuk
memperoleh sejumlah massa atau volume hasil reaksi yang dikehendaki
merupakan pengetahuan yang sangat penting, terutama dalam kimia yang
selalu memperhitungkan banyaknya bahan baku yang diperlukan untuk
menghasilkan sejumlah produk yang dikehendaki.
Pengetahuan tentang hukum-hukum dasar kimia sangat diperlukan dalam
melakukan suatu perhitungan kimia. Oleh karena itu, maka disusunlah
makalah yang menganalisis ditemukannya hukum-hukum dasar kimia ini.

B.

Rumusan Masalah


Bagaimana proses ditemukannya Hukum Kekekalan Massa?



Bagaimana proses ditemukannya Hukum Perbandingan Tetap?



Bagaimana proses ditemukannya Hukum Kelipatan Perbandingan?



Bagaimana proses ditemukannya Hukum Perbandingan Volume?



Bagaimana proses ditemukannya Ketetapan Avogadro?
1

C. Tujuan Makalah

2

II.

PEMBAHASAN

A. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoiser)
Antoine Laurent Lavoiser dilahirkan di Paris pada tahun 1743 sebagai anak seorang
pengacara yang kaya. Antoine Lavoiser (1743-1794) sseorang pelopor yang percaya
pentingnya membuat pengamatan kuantitatif dalam eksperimen.
Pada tahun 1770 Lavoiser melakukan percobaan sebagai berikut. Ia menimbang
sejumlah air kemudian dimasukkan kedalam bejana gelas yang telah ditimbang
terlebih dahulu. Kemudian air ini dipanaskan selama 100 hari. Bejana leher ini
mempunyai leher panjang dan ada jalan masuk lagi bagi uap yang mengembun di
bagian atas bejana tersebut. Setelah pemanasan keseluruhannya tidak berubah. Jadi
sesuatu yang datang dari residu tambahan. Pertambahan berat air bersama residu
sama dengan pengurangan berat bejana. Dari percobaan yang kuantitatif ini ia
menarik kesimpulan bahwa residu bukan berasal dari air, melainkan berasal dari
bejana gelas. Hal ini diperkuat dari percobaan Scheele secara kuantitatif bahwa
residu itu mempunyai bagian-bagian yang sama dengan gelas bejana.
Dalam percobaannya yang lain Lavoiser mencoba memanaskan 530 gram logam
merkuri dalam wadah terhubung udara dalam silinder berkurang

1
bagian. Logam
5

merkuri berubah menjadi merkuri oksida sebanyak 572,4 gram. besarnya kenaikan
massa merkuri sebesar 42,4 gram adalah sama dengan

1
bagian udara yang hilang
5

yaitu oksigen.
Logam merkuri + gas oksigen
530 gram

+ 42,4 gram

merkuri oksida
=

572,4 gram

Berdasarkan percobaan diatas Lavoiser merumuskan Hukum Kekekalan Massa
yang berbunyi :
3

“Dalam reaksi kimia, kuantitas zat-zat tetap sama, baik sebelum maupun sesudah
terjadinya reaksi tersebut”.
Berikut ini contoh reaksi kimia yang berkaitan dengan Hukum Kekekalan Massa
(Hukum Lavoiser) :
Tabel 1. Massa zat-zat pereaksi dan hasil reaksi
No
1

2

B.

Pereaksi I

Pereaksi II

Hasil Reaksi

Gas hydrogen

Gas oksigen

Air

2 gram

16 gram

18 gram

4 gram

32 gram

36 gram

Karbon

Gas oksigen

Gas karbon dioksida

6 gram

16 gram

22 gram

9 gram

24 gram

33 gram

Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)
Joseph Louis Proust (1754-1826)b adalah seorang ahli kimia berkebangsaan
Perancis. Pada tahun 1799 dibuktikan bahwa tembaga karbonat yang dibuat
didalam laboratorium dan tembaga karbonat yang berasal dari alam, jika
dipanaskan mengeluarkan gas karbondioksida dalam jumlah prosen yang
membentuk lebih dari satu oksida atau sulfida yang masing-masing
mempunyai susunan kimia tertentu.
Percobaan yang dilakukan oleh Berthollet dilakukan pula oleh Proust. Akan
tetapi oleh Proust dapat ditunjukkan bahwa kesimpulan yang diambil oleh
Berthollet pada tiap eksperimen tersebut tidak benar. Ia menunjukkan bahwa
dari dua macam unsur dapat terbentuk lebih dari satu senyawa yang
berlainan sifatnya. Senyawa-senyawa itu apabila dalam keadaan murni
masing-masing mempunyai susunan kimia yang tetap atau tertentu pula.

4

Karena itu ia mempertahankan pendapatnya, yaitu “Bahwa suatu zat itu
mempunyai susuna kimia yang tetap”.
Tahun 1799 Joseph Proust melakukan percobaan dengan menghasilkan
oksigen dan hidrogen. Ternyata hidrogen dan oksigen selalu bereaksi
membentuk air dengan pebandingan massa yang tetap yaitu 1 : 8
Tabel 2. Pebandingan massa hidrogen dan oksigen membentuk air
Massa hidrogen

Massa oksigen

Massa air

Sisa hidrogen

yang direaksikan

yang direaksikan

yang terbentuk

atau oksigen

(gram)

(gram)

(gram)

(gram)

1

8

9

0

2

8

9

1 gram hidrogen

1

9

9

1 gram oksigen

2

16

18

0

Berdasarkan hasil percobaan yang diperolehnya, Proust menimpulkan
bahwa:
“Pebandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tetap”

C. Hukum Kelipatan Perbandingan (Hukum Dalton)
Dua unsur yang membentuk lebih dari satu macam senyawa, misalnya unsur
karbon dengan oksigen dapat karbon monoksida dan karbon dioksida. John
Dalton (1766-1844) mengamati adanya suatu keteraturan perbandingan massa
unsur-unsur dalam suatu senyawa.
Berdasarkan percobaan yang dilakukan Dalton dapat diperoleh data sebagai
berikut:

5

Tabel 3. Hasil Percobaan Dalton
Jenis Senyawa

Massa nitrogen

Massa nitrogen

Massa senyawa

yang dihasilkan yang dihasilkan

yang terbentuk

(gram)

(gram)

(gram)

Nitrogen monoksida

0,875

1,00

1,875

Nitrogen dioksida

1,75

1,00

2,75

Pebandingan nitrogen dalam senyawa nitrogen dioksida dan nitrogen
monoksida

1,75
2
=
0,875 1

Berdasarkan hasil percobaan tersebut, Dalton menyimpulkan bahwa:

Jika dua jenis unsur bergabung membentuk lebih dari satu macam
senyawa maka perbandingan massa unsur dalam senyawa-senyawa
tersebut merupakan bilangan bulat sederhana.

D. Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac)
Joseph Louis Gay-Lussac dilahirkan di St. Leonard pada tahun 1778 dan
meninggal dunia di Paris tahun 1850. Hasil-hasil karyanya yang penting
diantaranya adalah sebagai berikut:


Pada tahun 1802 ia menemukan hukumtentang pemuaian gaas oleh panas.
Diketahuinya bahwa kenaikan suhu satu derajat akan menyebabkan gas
memuai atau mengembang sebesar



1
volume semula pada suhu 0oC.
273

Pada tahun 1805 ia bersama Alexander von Humboldt mempelajari reaksi
antara gas hydrogen dan oksigen dengan pertolongan bunga api listrik.

6

Mereka menemukan bahwa 100 bagian gas oksigen bereaksi dengan 200
bagian gas hidrogen.


Pada tahun 1808 diketahuinya bahwa 100 bagian ammonia dapat bereaksi
dengan 100 bagian gas HCl, dan 100 bagian nitrogen dapat bereaksi
dengan 100 bagian oksigen membentuk gas oksida nitrogen (NO). juga
telah diketahuinya bahwa ammonia terbentuk dari 1 bagian gas nitrogen
dengan 3 bagian gas hidrogen. Gay Lussac menarik kesimpulan bahwa
reaksi kimia antar gas terjadi dalam perbandingan volume yang
sederhana.

Ia berpendapat bahwa dalam keadaan gas, atom-atom berjauhan satu sama
lain sehingga bila dibandingkan dengan ruang yang ditempati oleh atomatom sendiri, ruang antara atom-atom tersebut jauh lebih besar. Karenanya ia
mengatakan bahwa “volume atom-atom semua gas dapat dikatakan sama”.
Di awal tahun 1781 Joseph Priestley menemukan hirogen dapat berekasi
dengan oksigen membentuk air, kemudian Henry Cavendish (1731-1810)
menemukan volume hidrogen dan oksigen yang bereaksi membentuk uap air
mempunyai perbandingan 2 : 1. Dilanjutkan William Nicholson dan
Anthony Carlise berhasil menguraikan air menjadi gas hidrogen dan oksigen
melalui proses elektrolisis. Ternyata perbandingan volume hidrogen dan
oksigen yang terbentuk 2 : 1. Pada tahun 1808 Joseph Louis Gay-Lussac
(1778-1850) berhasil mengukur volume uap air yang terbentuk, sehingga
dipeoleh perbandingan volue hidrogen : oksigen : uap air = 2 : 1 : 2
Gas hidrogen +
2 H2 (g)

gas oksigen

+ O2 (g)

uap air
2 H2O (g)

Perbandingan tersebut berupa bilangan bulat berupa bilangan bulat
sederhana. Berdasrkan hasil percobaan ini, Gay-Lussac menyimpulkan
bahwa :

7

Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang bereaksi
dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan
bulat sederhana.

E. Hipotesis Avogadro
Hukum Avogadro berpendapat bahwa satuan terkecil dari suatu zat tidaklah
harus atom, tetapi dapat merupakan gabungan atom yang di sebut molekul,
1 molekul gas hidrogen + ½ molekul oksigen + ½ molekul oksigen → 1
molekul air. Berdasarkan hal tersebut, maka avogadro membuat hipotesis
yang di kenal dengan hipotesis avogadro yang menyatakan bahwa :"Pada
suhu dan tekanan yang sama semua gas yang volumnya sama akan
mengandung jumlah molekul yang sama”.
Avogadro yang mengemukakan pola hubungan antara perbandingan volum
gas-gas yang bereaksi yaitu :
"Jika di ukur pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan volum gas
yang terlibat dalam reaksi yang sama merupakan angka yang bulat dan
sederhana".
1. Sejarah Penemuan Hukum Avogadro
Untuk menjelaskan hukum Gay-Lussac maka pada tahun 1811 Amadeo
Avogadro (1776-1956) dari Italia mengajukan yang kemudian di sebut
teori avogadro. Mengapa perbandingan volume gas-gas dalam suatu reaksi
merupakan bilangan sederhana? Banyak ahli termasuk Dalton dan Gay
Lussac gagal menjelaskan hukum perbandingan volume yang ditemukan
oleh Gay Lussac. Ketidakmampuan Dalton karena ia menganggap partikel
unsur selalu berupa atom tunggal (monoatomik). Pada tahun 1811, Amedeo
Avogadro menjelaskan percobaan Gay Lussac. Menurut Avogadro, partikel

8

unsur tidak selalu berupa atom tunggal (monoatomik), tetapi berupa 2 atom
(diatomik) atau lebih (poliatomik).
Para ahli fisika abad ke-19 tidak memiliki pengetahuan mengenai masa
molekul atau atom dan ukurannya sampai pergantian abad ke-20, setelah
penemuan elektron oleh ahli fisika Amerika, Robert Andrews Millikan,
yang menentukan dengan hati-hati muatannya. Penentuan ini, akhirnya,
menunjukkan angka avogadro tersebut secara akurat, bahwa jumlah
molekul dalam jumlah bahan yang sama beratnya sama dengan
molekulnya.
2. Penjelasan Hukum Avogadro
Hukum ini ditemukan oleh Amadeo Avogadro pada tahun 1811. Hipotesis
Avogadro menyatakan bahwa dua sampel gas ideal dengan volume, suhu,
dan tekanan yang sama, maka akan mengandung molekul yang jumlahnya
sama. Contohnya adalah, ketika hidrogen dan nitrogen dengan volume
yang sama mengandung jumlah molekul yang sama ketika mereka berada
pada suhu dan tekanan yang sama. Avogadro menyebut partikel sebagai
molekul.
Untuk suatu massa dari gas ideal, volume dan mol gas secara langsung
akan proporsional jika suhu dan tekanannya konstan. Persamaan tersebut
dapat ditulis sebagai berikut:

atau
Dimana:


V adalah volume gas



n adalah jumlah zat dari gas (dalam satuan mol)



k adalah konstanta yang sama dengan RT/P, di mana R adalah

konstanta gas universal, T adalah suhu Kelvin, dan P adalah tekanan.
9

Sebagai suhu dan tekanan yang konstan, RT/P juga konstan dan disebut
sebagai k. Ini berasal dari hukum gas ideal.
Hukum ini menjelaskan bagaimana dalam kondisi suhu, tekanan, dan
volume gas yang sama pasti mengandung jumlah molekul yang sama.
Untuk membandingkan substansi yang sama di bawah dua set yang
kondisinya berbeda, hukum ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

Persamaan ini menunjukkan bahwa, jika jumlah mol gas meningkat,
volume gas juga akan meningkat secara proporsional. Dan sebaliknya, jika
jumlah mol gas berkurang, maka volume juga menurun.
3. Definisi Matematika Hukum Avogadro
Hukum Avogadro dinyatakan secara matematis sebagai berikut:

Dimana:


V adalah volume gas



n adalah jumlah zat gas



k adalah konstanta

Ketetapan yang paling terlihat dari hukum Avogadro adalah pada konstanta
gas ideal memiliki nilai yang sama untuk semua jenis gas. Yang dirumuskan
sebagai berikut:

Dimana:
10



p adalah tekanan gas



T adalah temperatur gas dalam Kelvin

Satu mol adalah jumlah zat yang mangandung partikel (atom, molekul, ion)
sebanyak atom yang terdapat dalam 12 gram karbon dengan nomor massa 12
(karbon-12, C-12). Jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram karbon-12
sebanyak 6,02×1023 atom C-12. Tetapan ini disebut tetapan Avogadro.
Tetapan Avogadro (L) = 6,02×1023 partikel/mol. Tetapan avogadro adalah
jumlah molekul yang terdapat dalam satu mol atau berat gram molekul dari
bahan apapun.

11

III.

KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan yang telah dipaparkan diatas maka dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut:
1. Dalam reaksi kimia, kuantitas zat-zat tetap sama, baik sebelum maupun
sesudah terjadinya reaksi tersebut.
2. Pebandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tetap.
3. Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang bereaksi dan volume
gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat sederhana.
4. Jika dua jenis unsur bergabung membentuk lebih dari satu macam senyawa
maka perbandingan massa unsur dalam senyawa-senyawa tersebut
merupakan bilangan bulat sederhana.

12

DAFTAR PUSTAKA

Harnanto, Ari. 2009. Kimia. Jakarta : Pusat Perbukuan
Program Studi Pendidikan Kimia. 2009. Sejarah Kimia Bahan Ajar. Lampung :
Universitas Lampung

13

Judul: Dasar2 Ilmu Kimia.docx

Oleh: Jihan R I F K A Nabilla


Ikuti kami