Bahan Ajar Kimia Kelas 10 KD 3.10 dan 4.10

Hukum Dasar Kimia | i

KAPITA SELEKTA 1

KIMIA

Untuk SMA/MA/ Sederajat Kelas X

Penyusun:
Kelompok 2 Kelas 5B

Putri Rahayu | 11190162000036
Neng Sari Patisadiah | 11190162000037
Indah Nur Aeni | 11190162000039
Fitri Maulina Solehah | 11190162000040
M. Fikri Ash Shiddiqi | 11190162000041
Pandika Apdwijawa | 11190162000042

Hukum Dasar Kimia | ii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT karena
berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan buku yang
berjudul “Buku Kimia Kelas X SMA/MA/Sederajat, Hukum Dasar Kimia Bahan
Ajar KD 3.10 dan 4.10”. Shalawat serta salam penyusun curahkan kepada Nabi
Muhammad SAW, keluarga, sahabat, serta umatnya hingga akhir zaman. Buku ini
disusun sebagai tugas mata kuliah Kapita Selekta 1, yang berisi kumpulan materi
Kimia kelas X mengenai Kompetensi dasar 3.10 dan 4.10 tentang Hukum Dasar
Kimia dan Stoikiometri. Buku ini telah melalui tahapan analisis pada setiap
indikatornya yang bertujuan untuk mempermudah siswa memahami materi yang
terkandung didalamnya.

Terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penyusunan
buku ini. Terutama kepada dosen mata kuliah Kapita Selekta 1, yaitu Bapak Tonih
Feronika, M.Pd. karena atas bimbingannya, buku ini dapat terselesaikan dengan
baik. Penyusun berharap buku ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca
dan juga dapat menjadi referensi bacaan bagi para guru untuk mengajar. Penyusun
menyadari bahwa buku yang telah disusun ini masih mempunyai banyak
kekurangan, oleh karena itu penyusun memohon maaf apabila dalam penulisan
buku ini terdapat kesalahan baik dari kata, makna, dan isi. Penyusun berharap
adanya kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun agar dapat
menjadi bahan evaluasi untuk penyusun kedepannya.

Penyusun

Hukum Dasar Kimia | iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.................................................................................................................................................. iii
DAFTAR ISI .................................................................................................................................................................. iv
KURIKULUM KIMIA KOMPETENSI DASAR 3.10 DAN 4.10.................................................................... vi
A. Massa Atom ........................................................................................................................................................ 1

1. Massa Atom Rata-rata......................................................................................................... 1
2. Massa Atom Relatif (Ar)....................................................................................................... 2
3. Massa Molekul Relatif dan Massa Rumus Relatif (Mr) ...................................................... 4
B. Persamaan Reaksi............................................................................................................................................. 5
1. Menulis Persamaan Reaksi .................................................................................................. 6
2. Penyetaraan reaksi............................................................................................................... 7
C. Hukum Dasar Ilmu Kimia.............................................................................................................................10
1. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier) ..................................................................10
2. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) .................................................................12
3. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)...........................................................16
4. Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac) ......................................................19
5. Hipotesis Avogadro............................................................................................................24
Percobaan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier) .......................................................36
Percobaan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) ......................................................39
Percobaan Hukum Gay Lussac (Hukum Perbandingan Volume)............................................42
D. Konsep Mol........................................................................................................................................................47
1. Hubungan mol (n) dengan Jumlah partikel (X) ...............................................................47
2. Hubungan Jumlah mol (n) dan massa zat (m) .................................................................49
3. Molaritas Larutan...............................................................................................................50
4. Hubungan Mol dengan Volume.........................................................................................52
Hukum Dasar Kimia | iv

E. Rumus Empiris dan Rumus Molekul........................................................................................................56
1. Rumus Empiris (RE)............................................................................................................56
2. Rumus Molekul (RM) .........................................................................................................58

F. Air Kristal dan Hidrat....................................................................................................................................61
G. Kadar Zat............................................................................................................................................................63

1. Komposisi dan Kadar Zat Secara Teoritis ........................................................................64
2. Komposisi dan Kadar Zat dalam Persen Massa % Massa) .............................................65
3. Komposisi dan Kadar Zat dalam Persen Volume (%Volume) ........................................67
H. Reaksi Pembatas .............................................................................................................................................69

Rangkuman .................................................................................................................................................72
Mari Berlatih .................................................................................................................................................75
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................................................84

Hukum Dasar Kimia | v

KURIKULUM KIMIA KOMPETENSI DASAR 3.10 DAN 4.10

KOMPETENSI DASAR INDIKATOR PENCAPAIAN
KOMPETENSI

3.10 Menerapkan hukum-hukum Menghitung Ar dan Mr berdasarkan

dasar kimia, konsep massa massa atom

molekul relatif, persamaan Menentukan pereaksi dan hasil reaksi

kimia, konsep mol, dan kadar zat dalam suatu persamaan reaksi dan

untuk menyelesaikan menyetarakan persamaan reaksi kimia

perhitungan kimia. Memahami hukum lavoisier

Memahami hukum Proust

Memahami Hukum Dalton

Memahami hukum Gay Lussac

Mendefinisikan Hukum Avogadro

Menentukan hubungan antara mol
dengan massa, volume, dan jumlah
partikel

Menentukan Rumus Empiris (RE) dan
Rumus Molekul (RM) suatu senyawa

Menghitung jumlah molekul air dalam
senyawa hidrat dan rumus senyawa
hidrat

Menentukan kadar unsur atau senyawa
dalam suatu sampel

Menentukan pereaksi pembatas dalam
suatu reaksi

4.10 Menganalisis data hasil Membuktikan hukum dasar kimia yang
percobaan menggunakan berlaku untuk dapat menyelesaikan
hukum-hukum dasar kimia permasalahan berdasarkan data hasil
kuantitatif. percobaan

Menganalisis data hasil percobaan
menggunakan hukum-hukum dasar
kimia

Hukum Dasar Kimia | vi

A. Massa Atom

Massa atom terkait dengan patikel yang sangat kecil. Debu terkecil yang
dapat dilihat oleh mata mengandung kurang lebih 10.000.000.000.000.000
atau 1 × 1016 butir atom. Oleh karena itu, tidak mungkin mengukur massa
dengan menimbang sebutir atom. Namun demikian dengan perkembangan
teknologi, massa atom dapat ditentukan dengan alat spektrometer massa. Alat
ini bukan suatu neraca, tetapi suatu alat rekayasa teknologi yang mampu untuk
menentukan massa partikel-partikel yang sangat kecil.

(a) (b)

Gambar diatas menunjukkan (a) gambar spektrometer massa dan (b) contoh
kurva hasil pengukuran massa menggunakan alat spektrometer massa.

1. Massa Atom Rata-rata

Atom-atom unsur yang sama tidak selalu
mempunyai massa yang sama. Hal ini kita kenal
sebagai isotop. Massa atom-atom unsur ini dapat
dianalogikan dengan massa beras. Meskipun dari
jenis beras yang sama, tetapi massa satu butir
beras yang satu dengan yang lain tidaklah sama persis. Hasil pengukuran
menggunakan spektrometer massa merupakan kurva yang menunjukkan
massa dan persentase kelimpahan isotop dari atom-atom tersebut di alam.
Oleh karena atom-atom di alam dapat mempunyai massa yang berbeda,
maka massa atom dihitung berdasarkan massa rata-rata dari seluruh atom
yang ada di alam. Dengan menggunakan spektrometer massa diketahui
Hukum Dasar Kimia | 1

bahwa atom hidrogen merupakan atom yang paling ringan dengan massa
1,67 × 10-27 kg. Oleh karena harganya yang sangat kecil maka dibuatlah suatu
cara untuk mempermudah perhitungan di mana massa suatu partikel yang
massanya 1,67 × 10-27 kg disebut dengan 1 sma (satuan massa atom). Jadi,
massa 1 atom hidrogen dianggap sama dengan 1 sma. Contoh lainnya adalah
atom karbon yang mempunyai isotop dengan massa 12 sma dan 13 sma, serta
atom neon yang mempunyai isotop Ne-20, Ne-21, dan Ne-22 yang masing-
masing mempunyai massa 20 sma, 21 sma, dan 22 sma. Dengan adanya
beberapa isotop tersebut, maka massa atom merupakan massa rata-rata dari
seluruh isotop yang ada di alam.

Contoh

Atom klorin di alam terdapat dalam dua macam isotop, yaitu 75%
sebagai Cl-35 yang massanya 35 sma, dan 25% sebagai Cl-37 yang
massanya 37 sma. Massa rata-rata atom klorin adalah:
Jawab:

− = −35 + −37

ℎ ℎ

− = (75% ×35) + (25% ×37)

100%

− = 35,5

2. Massa Atom Relatif (Ar)

Mengukur massa adalah membandingkan massa suatu benda terhadap
benda yang lain, di mana massa benda pembanding disebut sebagai massa
standar. Misalnya apabila kita menimbang gula dan dinyatakan massanya 1
kg, maka sebenarnya massa anak timbangan tersebut adalah sama
(sebanding) dengan massa anak timbangan 1 kg. Sebagai standar massa
dalam penimbangan gula tersebut adalah massa anak timbangan.

Hal yang sama juga berlaku dalam penentuan massa suatu atom. Di
dalam menentukan massa atom, sebagai standar massa atom adalah massa
1 atom karbon-12 (atom karbon yang massanya 12 sma). Jadi massa atom
yang diperoleh dari pengukuran adalah massa atom relatif terhadap atom
karbon-12. Dari pengukuran diketahui bahwa massa atom hidrogen ternyata
Hukum Dasar Kimia | 2

0,08400 kali relatif terhadap massa atom C-12. Jika dihitung akan didapat
bahwa massa atom hidrogen adalah 0,08400 × 12 sma atau 1,008 sma.
Massa atom relatif diberi lambang Ar, yaitu perbandingan massa rata-rata 1
atom terhadap 1 massa 1 atom C-12, atau secara matematis dirumuskan

12

sebagai :

= −

× −


Dengan:
Ar X = massa atom relatif X
Massa 1 atom C-12 = 12 sma

Massa rata-rata atom X merupakan massa rata-rata dari semua isotop
X yang ada di alam. Massa atom relatif tidak mempunyai satuan.

Contoh

1. Jika massa rata-rata 1 atom N adalah 14 sma, berapa massa atom

relatif N?

Jawab:

= − 1

1 × 1 −12
12

= 14 = 14

1 × 12
12

2. Jika massa 1 atom C-12 adalah 1,99 × 10-26 kg, berapa massa rata-rata

1 atom magnesium (Ar Mg = 24)?

Jawab:

= − 1
1 −12
1 ×
12

24 = − 1

1 × 1,99 × 10−26
12

Massa rata-rata 1 atom Mg = 24 × 1 × 1,99 × 10-26 kg = 3,98 × 10-26 kg

12

Hukum Dasar Kimia | 3

3. Massa Molekul Relatif dan Massa Rumus Relatif (Mr)

Molekul merupakan gabungan dari dua atom atau lebih. Oleh karena
itu, massa molekul ditentukan oleh massa atom-atom penyusunnya, yaitu
merupakan jumlah dari massa seluruh atom yang menyusun molekul
tersebut. Bagi senyawa ion, di mana struktur tidak dapat ditentukan dengan
pasti, massa molekul tidak tepat untuk digunakan. Oleh karena itu,
massanya dihitung berdasarkan setiap satuan rumus empirisnya dan
dinamakan sebagai massa rumus.

Seperti halnya massa atom relatif, maka massa molekul juga merupakan
perbandingan massa rata-rata 1 molekul atau satuan rumus suatu zat relatif
(dibandingkan) terhadap 1 kali massa 1 atom C-12, atau dirumuskan:

12

= −
× −



Dan bila dijabarkan lebih lanjut didapatkan:

= − ( + )

× −


Sehingga dapat disederhanakan menjadi:

Mr AxBy = (x Ar A + y Ar B)

Jadi, massa molekul relatif suatu senyawa molekul merupakan jumlah
massa atom relatif dari seluruh atom penyusun molekul, sedangkan massa
rumus relatif suatu senyawa ion merupakan jumlah massa atom relatif dari
seluruh atom penyusun satu satuan rumus kimia senyawa tersebut.

Hukum Dasar Kimia | 4

Contoh
Hitunglah Mr (NH4)2SO4 jLikaatdihikaentahSuoi:al

Ar N= 14, H= 1, S= 32, dan O= 16
Jawab:
Mr (NH4)2SO4 = 2 × Ar N + 8 × Ar H + 1 × Ar S + 4 × Ar O

= (2 × 14) + (8 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 28 + 8 + 32 + 64 = 132

Latihan Soal

1. Boron di alam mempunyai dua isotop, yaitu B-10 dengan massa atom 10
sma sebanyak 20% dan B-11 dengan massa atom 11 sma sebanyak 80%.
Berapakah massa rata-rata 1 atom B?

2. Jika massa 1 atom C-12 adalah 1,99 × 10-26 kg dan massa 1 atom X adalah
6,63 × 10-26 kg. Tentukan Ar X.

3. Hitunglah Mr dari zat-zat berikut ini. Gunakanlah tabel Sistem Periodik
Unsur untuk mendapatkan data Ar-nya.
a. P4
b. Fe2(SO4)3
c. Ca3(PO4)2
d. KAl(SO4)2.12H2O
e. K4Fe(CN)6

B. Persamaan Reaksi

Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia, yang terdiri atas rumus
kimia zat-zat pereaksi dan zat-zat hasil reaksi disertai koefisien dan fasa masing-
masing.

Hukum Dasar Kimia | 5

Jean Beguin (1550-1620) adalah iatrochemist, Ia
merupakan orang yang menemukan persamaan kimia pada
tahun 1615, namun pada masa tersebut ia menyebutnya
sebagai diagram reaksi dasar yang menunjukkan hasil reaksi
di mana ada dua atau lebih reagen. ia mereaksikan corrosive
sublimate (HgCl2) with sulfide of antimony (Sb2S3) dan hasil
reaksi tersebut ditulis dalam bentuk diagram yang akan menjadi cikal bakal
persamaan kimia.

1. Menulis Persamaan Reaksi

Reaksi kimia mengubah zat asal (Peraksi) menjadi zat baru (Produk).
Sebagaimana yang telah dikemukakan john dalton, jenis dan jumlah atom
yang terlibat dalam reaksi tidak berubah, tetapi ikatan kimia diantaranya
yang berubah. Ikatan kimia dalam pereaksi diputuskan dan terbentuk ikatan
baru dalam produknya, atom-atom ditata ulang membentuk produk reaksi.
Perubahan yang terjadi dapat dipaparkan dengan menggunakan rumus kimi
zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Cara Pemaparan ini dapat kita sebut
dengan persamaan reaksi.

Hal yang digambarkan dalam persamaan reaksi adalah rumus kimia.
Zat-zat pereaksi (Reaktan) disebelah kiri anak panah dan zat-zat hasil reaksi
(Produk) disebelah kanan anak panah. Anak panah dibaca yang artinya
“membentuk” atau “bereaksi menjadi”. Wujud atau keadaan zat-zat pereaksi
dan hasul reaksi ada empat macam, yaitu gas (g), cairan (Liquid atau l), zat
padat (Solid atau s), dan larutan (Aqueous atau aq). Bilangan yang
mendahului rumus kimia zat-zat dalam persamaan reaksi disebut koefisien
reaksi. Koefisien reaksi diberikam umtuk menyetarakan persamaan reaksi,
koefisien reaksi menyatakan perbandingan paling sederhana dari partikel
zat yang terlibat dalam reaksi.

Hukum Dasar Kimia | 6

Misalnya, reaksi antara gas hidrogen dengan gas oksigen membentuk
Air, sebagai berikut:

Pereaksi atau Reaktan

2H2(g) + O2 (g) 2H2O (l)
Koef H2O = 2
Koef H2 = 2 Koef O2 = 1

Berdasarkan persamaan reaksi diatas, berarti 2 molekul hidrogen beraksi
dengan 1 molekul oksigen membentuk 2 molekul H2O. oleh karena itu
sebaiknya hindari koefisien pecahan karena dapat memberi pengeritan
seolah-olah partikel materi (atom atau molekul) dapat dipecah.

Penulisan persamaan reaksi dapat dilakukan dalam dua langkah sebagai
berikut:

1. Menuliskan rumus kimia zat-zat pereaksi dan produk, lengkap
dengan keterangan wujud zat nya

2. Penyetaraan, yaitu memberi koefisien yang sesuai, sehingga jumlah
atom ruas kiri sama jumlah atom ruas kanan.

2. Penyetaraan reaksi

Langkah-langkah dalam menyetarakan reaksi:
1. Pilihlah satu rumus kimia yang paling rumit, tetapkan koefisiennya =
1
2. Zat-zat yang lain tetapkan koefisien sementara dengan notasi huruf
3. Setarakan dahulu unsur yang terkait langsung dengan zat yang tadi
diberi koefisien 1
4. Setarakan unsur lainnya. Biasanya akan membantu jika Atom O
disetarakan paling akhir

Contoh

Tuliskan dan setarakan persamaan reaksi antara gas metana (CH4)
dengan gas oksigen yang membentuk gas karbon dioksida dan uap air

Hukum Dasar Kimia | 7

Jawab:

Langkah 1 : Tuliskan rumus kimia dan persamaan reaksi :

CH4(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(l)

Langkah 2 : Penyetaraan :

a. Tetapkan koefisien CH4 = 1, sedangkan zat lainnya dimisalkan

dengan huruf

1CH4(g) + aO2(g) bCO2(g) + cH2O(l)

b. Setarakan jumlah atom C dan H

Jumlah Atom Jumlah Atom Ruas Kiri = Ruas kanan

Ruas Kiri Ruas Kanan b=1
2c = 4 maka c = 2
C=1 C=b

H=4 H = 2c

c. Kita Masukkan koefisien b dan c kedalam persamaan kimia menjadi:

1CH4(g) + aO2(g) 1CO2(g) + 2H2O(l)

d. Kita setarakan jumlah atom O

Jumlah Atom Jumlah Atom Ruas Kiri = Ruas kanan
2a = 4 maka a = 2
Ruas Kiri Ruas Kanan

O = 2a O=2+2=4

e. Persamaan reaksi setara selengkapnya adalah :

1CH4(g) + 2O2(g) 1CO2(g) + 2H2O(l)

Untuk selanjutnya koefisien 1 tidak perlu ditulis sehingga persamaan

reaksi menjadi :

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) (setara)

Hukum Dasar Kimia | 8

Contoh

Tuliskan dan setarakan persamaan reaksi antara logam alumunium
dengan larutan asam klorida membentuk larutan alumunium klorida dan
gas hidrogen

Jawab :

Langkah 1 : Tuliskan rumus kimia dan persamaan reaksi :

Al(s) + HCl(aq) AlCl3(aq) + H2(g)

Langkah 2 : Penyetaraan :

a. Tetapkan koefisien AlCl3 = 1, sedangkan zat lainnya dimisalkan
dengan huruf

aAl(s) + bHCl(aq) 1AlCl3(aq) + cH2(g)

b. Setarakan jumlah atom Al dan Cl Ruas Kiri = Ruas kanan

Jumlah Atom Jumlah Atom a=1
b=3
Ruas Kiri Ruas Kanan

Al = a Al = 1

Cl = b Cl = 3

c. Kita Masukkan koefisien a dan b kedalam persamaan kimia menjadi

:

1Al(s) + 3HCl(aq) 1AlCl3(aq) + cH2(g)

d. Kita setarakan jumlah atom H

Jumlah Atom Jumlah Atom Ruas Kiri = Ruas kanan
2c = 3, maka c = 1,5
Ruas Kiri Ruas Kanan

H=3 H = 2c

e. Persamaan reaksi setara selengkapnya adalah :

1Al(s) + 3HCl(aq) 1AlCl3(aq) + 1.5H2(g) x 2

Hukum Dasar Kimia | 9

Karena koefisien tidak boleh pecahan, maka masing-masing koefisien

kita kali dua menjadi :

2 Al(s) + 6HCl(aq) 2AlCl3(aq) + 3H2(g) (setara)

Latihan Soal

Setarakan persamaan reaksi berikut ini:

1. Na2O + H2O NaOH

2. Fe + O2 Fe2O3

3. P4 + O2 P2O5

4. KClO4 KCl + O2

5. H3PO4 + Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + H2O

C. Hukum Dasar Ilmu Kimia

1. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) melakukan
penelitian terhadap proses pembakaran dari beberapa
zat. Dalam percobaan tersebut diamati proses reaksi
antara raksa (merkuri), yaitu logam cair yang berwarna
putih keperakan, dengan oksigen untuk membentuk
merkuri oksida yang berwarna merah.
Telah diketahui bahwa bila senyawa merkuri oksida
(waktu itu dikenal dengan merkuri calx) yang berwarna merah dipanaskan,
akan dihasilkan logam merkuri dan gas oksigen. Sebaliknya, bila logam
merkuri dipanaskan dengan oksigen akan dihasilkan merkuri oksida.
Ternyata diketahui bahwa massa oksigen yang dibutuhkan pada proses
pemanasan logam merkuri sama dengan massa oksigen yang dihasilkan dari
pemanasan merkuri oksida.

Hukum Dasar Kimia | 10

Dari hasil percobaan tersebut, Lavoisier mengemukakan hukum
kekekalan massa atau hukum Lavoisier yang menyatakan bahwa massa
total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat
hasil reaksi.

Gambar percobaan Lavoisier

Mula-mula tinggi cairan merkuri dalam wadah yang berisi udara
adalah A tetapi setelah beberapa hari tinggi permukaan nya menjadi B. Hal
ini menunjukkan bahwa oksigen dari udara telah digunakan oleh merkuri di
atas pemanas untuk membentuk merkuri oksida. Pemanasan merkuri
oksida diatas pemanas akan mengakibatkan permukaan merkuri turun
menjadi A lagi setelah semua merkuri oksida terurai menjadi merkuri
kembali.

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?
Jawab:
Massa zat-zat hasil reaksi = massa zat-zat sebelum reaksi
Massa magnesium oksida = massa magnesium + massa oksigen

= 4 gram + 6 gram
= 10 gram

Hukum Dasar Kimia | 11

Latihan Soal

Sebanyak 18 gram glukosa dibakar dengan oksigen
menghasilkan 26,4 gram gas karbondioksida dan 10,8
gram uap air. Berapa gram oksigen yang telah bereaksi
pada pembakaran tersebut?

2. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

Pada sekitar tahun 1799 Joseph Louis Proust
menemukan sifat penting dari senyawa. Berdasarkan
penelitiannya terhadap perbandingan senyawa proses
menemukan bahwa perbandingan massa unsur-unsur
dalam suatu senyawa adalah tertentu dan tetap.
Senyawa yang sama meskipun berasal dari sumber
yang berbeda atau dibuat dengan cara yang berbeda
ternyata mempunyai komposisi yang sama. Pernyataan
tersebut dikenal dengan hukum perbandingan tetap atau hukum Proust.
Pada tahun 1799 dibuktikan bahwa tembaga karbonat yang dibuat di
dalam laboratorium dan tembaga karbonat yang berasal dari alam, jika
dipanaskan mengeluarkan gas karbondioksida dalam jumlah persen 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. Karena itu ia

Hukum Dasar Kimia | 12

mempertahankan pendapatnya, yaitu “Bahwa suatu zat itu mempunyai
susunan kimia yang tetap”.

Tahun 1799 Joseph Proust melakukan percobaan dengan menghasilkan
oksigen dan hidrogen. Ternyata hidrogen dan oksigen selalu bereaksi
membentuk air dengan perbandingan massa yang tetap yaitu 1 : 8. Berikut
tabel perbandingan massa hidrogen dan oksigen membentuk air:

Massa Hidrogen Massa Oksigen Massa air Sisa Hidrogen
yang direaksikan yang direaksikan yang atau oksigen

(gram) (gram) terbentuk (gram)
(gram)
1 8 9 0

2 8 9 1 gram Hidrogen

1 9 9 1 gram Oksigen

2 16 18 0

Penerapan

Air tersusun dari unsur hidrogen dan unsur
okDsiegnegnadnenmgeanngpguernbaaknadninhguaknummasPsraoHus:t,Od=apat dihitung dengan cermat
be1r:ap8adgarraimmsaunaatupunsauir dteiprseerlbuuktabneuranstaulkdmanembuat suatu senyawa dengan
mbaasgsaimteartneanptunsecsaurai ayiarntgerdsiekbeuhtentedrabkein. tSuekb.aliknya, berapa gram massa
suAaitrudaulnasmurkeyaadnagantesredbaapgaati desalatmau suuaaptuaisre, nyawa tertentu juga dapat
dimhietnugnagn. dung unsur hidrogen dan oksigen
dengan perbandingan H : O = 1 : 8.

Apabila ada senyawa yang tersusun dari unsur hidrogen dan unsur oksigen

deCnognantopherbandingan yang berbeda, maka senyawanya pasti bukan air.

Sebagai contoh, hidrogen peroksida (zat pemutih rambut atau kain) juga
terbentuk dari hidrogen dan oksigen, tetapi perbandingan antara hidrogen
dan oksigen adalah 1 : 16.

Hukum Dasar Kimia | 13

1. Perbandingan massa unsur oksigen dan hidrogen di dalam air adalah
8 : 1. Jika 100 gram unsur oksigen dan 3 gram unsur hidrogen
bergabung membentuk senyawa (air), berapa gram air yang dapat
dihasilkan?

Jawab:
Perbandingan massa oksigen dan hidrogen dalam air adalah massa

O : massa H = 8 : 1
Jika semua unsur O habis bereaksi, diperlukan:

H = 1 × 100 gram = 12,5 gram

8

Dalam reaksi, tidak mungkin zat yang bereaksi melebihi yang
disediakan. Oleh karena hanya tersedia 3 gram unsur hidrogen tidak
mungkin hidrogen yang bereaksi 12,5 gram. Berarti, yang habis
bereaksi membentuk senyawa adalah unsur hidrogen sebesar 3 gram.

Jika hidrogen yang membentuk senyawa 3 gram, maka oksigen
yang diperlukan:

Massa oksigen = × 3 gram = 24 gram

Oksigen yang tersisa = 100 - 24 gram = 76 gram

Massa air yang terjadi = massa oksigen + massa hidrogen

= 24 gram+ 3 gram = 27 gram

Dalam reaksi kimia dimungkinkan adanya zat yang habis atau tersisa,
tetapi tidak mungkin ada zat yang kurang

Hukum Dasar Kimia | 14

2. Senyawa besi (II) sulfida terbentuk dari unsur besi dan unsur belerang

dengan perbandingan Fe : S = 7 : 4. Untuk membuat senyawa besi (II)

sulfida seberat 100 gram berapa gram besi dan berapa gram belerang

yang diperlukan?

Jawab:

Fe : S = 7 : 4

Jumlah perbandingan = 7 + 4 = 11

Massa besi yang diperlukan adalah = 7 × 100 gram = 63,63 gram
Massa belerang yang diperlukan
11

= 4 × 100 gram = 36,37 gram

11

Latihan Soal

1. Bila logam magnesium dibakar dengan gas oksigen dengan gas oksigen
akan diperoleh senyawa magnesium oksida. Hasil percobaan tertera
pada tabel berikut:

Massa Magnesium Massa Oksigen Massa Magnesium Unsur yang
(gram) (gram) Oksida (gram) bersisa

45 8 20 33 gram Mg
12 gram O
12 20 20 36 gram O
21 gram Mg
6 40 10

45 16 40

Apakah data pada tabel menunjukkan berlakunya hukum
perbandingan tetap (Proust)? Jika berlaku, berapa perbandingan
massa magnesium dan oksigen di dalam senyawa magnesium oksida?

Hukum Dasar Kimia | 15

2. Senyawa besi sulfida tersusun dari unsur besi (Fe) dan
unsur belerang (S) dengan perbandingan massa Fe : S =
7 : 4. Bila 15 gram besi dan 2 gram belerang dibentuk
menjadi senyawa besi sulfida, berapa gram massa besi
sulfida yang dapat terjadi?

3. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)

John Dalton seorang guru SMA di Manchester,
Inggris pertama kali mengungkapkan hukum
perbandingan berganda pada tahun 1804. Beberapa
tahun sebelumnya, kimiawan Perancis Joseph Proust
telah mengungkapkan hukum perbandingan tetap,
yang menyatakan bahwa unsur-unsur digabungkan
untuk membentuk senyawa dengan proporsi tertentu
saja. Antoine Lavoisier membuktikan hukum
kekekalan massa, yang kemudian membantu Dalton. Dengan mempelajari
berbagai perbandingan secara teliti, Dalton kemudian mengusulkan hukum
perbandingan berganda. Hukum ini merupakan langkah penting dalam
perumusan teori atom yang Dalton usulkan pada akhir tahun kemudian, lalu
Dalton meletakkan dasar tersebut untuk rumus kimia pada senyawa.
Hukum perbandingan berganda adalah salah satu dari hukum-hukum
dasar kimia yang digunakan untuk menetapkan teori atom, disamping
hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap. Hukum
perbandingan berganda terkadang disebut hukum Dalton berdasarkan
nama penemunya yaitu kimiawan Inggris, John Dalton. Dia menjelaskan
hukum tersebut dalam buku “New System of Chemical Philosophy” yang
diterbitkan pada tahun 1808.
Pernyataan hukum tersebut adalah:

Hukum Dasar Kimia | 16

“Jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, maka
perbandingan dari massa salah satu unsur tersebut sama, maka
perbandingan massa unsur dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan
bilangan bulat dan sederhana”

Komposisi kimia ditunjukkan oleh
rumus kimianya. Dalam senyawa seperti
air, dua unsur bergabung masing-masing
menyumbangkan sejumlah atom
tertentu untuk membentuk suatu
senyawa. Dari dua unsur dapat dibentuk
beberapa senyawa dengan perbandingan
berbeda-beda. Misalnya, belerang
dengan oksigen dapat membentuk
senyawa SO2 dan SO3, sedangkan dari unsur hidrogen dan oksigen dapat
dibentuk senyawa H2O dan H2O2.
Bagaimana percobaan yang dilakukan Dalton sehingga dapat
menyimpulkan hukum perbandingan berganda? John Dalton mengamati
perbandingan unsur – unsur pada setiap senyawa membentuk pola
keteraturan.
Perhatikan salah satu percobaan hukum perbandingan berganda
yang diperkenalkan Dalton dengan perolehan data sebagai berikut:

Senyawa Massa Unsur
CO Senyawa
2,33 gram Carbon (C) Oksigen (O)

1 gram 1,33 gram

CO2 3,66 gram 1 gram 2,66 gram

Perbandingan 1:1 1:2

Data hasil percobaan yang dilakukan John Dalton menunjukkan bahwa
perbandingan massa oksigen yang terikat oleh karbon dengan massa yang
sama yaitu 1 : 2. Dari berbagai percobaan tersebut menunjukkan pola
keteraturan, sehingga Dalton merumuskan Hukum Perbandingan
Berganda atau yang lebih dikenal dengan Hukum Dalton.

Hukum Dasar Kimia | 17

Contoh lain yang dapat membuktikan hukum ini adalah percobaan pada
berbagai senyawa yang dibentuk oleh unsur Nitrogen dan Oksigen seperti
NO, N2O, N2O3, dan N2O4 dengan komposisi massa terlihat dalam tabel
berikut:

Senyawa Massa Nitrogen Massa Oksigen Perbandingan
(gram) (gram)
N2O 28 16 7:4
NO 7:8
N2O3 14 16 7 : 12
N2O4 7 : 16
28 48

28 64

Dari tabel tersebut, bila massa Nitrogen dibuat tetap yaitu 7 gram maka
perbandingan massa oksigen di dalam N2O : NO : N2O3 : N2O4 = 4 : 8 : 12
: 16 atau bila disederhanakan maka perbandingannya menjadi 1 : 2 : 3 : 4.

Maka secara matematis, Hukum perbandingan berganda dapat ditulis
sebagai berikut:



× ∶ ×

Hukum perbandingan berganda lebih baik dibuktikan dengan menggunakan
senyawa sederhana. Hukum ini tidak bekerja pada senyawa non
stoikiometrik, polimer, dan oligomer.

Contoh

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!

Jawab:
Diketahui:

Hukum Dasar Kimia | 18

Senyawa I : 50% X maka 50% Y
Senyawa II : 60% X maka 40% Y
Ditanya: Perbandingan massa unsur Y pada senyawa dengan X tetap?
Penyelesaian:

- Bandingkan sesuai komposisi awal
Senyawa I ⟶ X : Y = 50% : 50% atau X : Y = 1 : 1
Senyawa II ⟶ X : Y = 60% : 40% atau X : Y = 3 : 2

- Buat massa X tetap atau sama ( X = 3)
Senyawa I ⟶ X : Y = 3 : 3
Senyawa I ⟶ X : Y = 3 : 2

Jadi perbandingan senyawa Y pada X tetap adalah Senyawa I : Senyawa
II = 3 : 2

Latihan

Dari unsur tertentu, dikenal ada 4 persenyawaan klor yang
berturut-turut mengandung klor sebanyak 53.65% ;
49.10% ; dan 27.84%. Jelaskan dengan perhitungan apakah
hukum perbandingan Dalton berlaku dalam persenyawaan
ini!

4. Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac)

Pada awalnya para ilmuwan menemukan bahwa, gas Hidrogen dapat
bereaksi dengan gas Oksigen membentuk air. Perbandingan volume gas
Hidrogen dan Oksigen dalam reaksi tersebut adalah tetap, yakni 2 : 1.

Hukum Dasar Kimia | 19

Kemudian di tahun 1808, ilmuwan Perancis, Joseph
Louis Gay Lussac, berhasil melakukan percobaan tentang
volume gas yang terlibat pada berbagai reaksi dengan
menggunakan berbagai macam gas.

Gay Lussac dilahirkan di Vienne tepatnya tanggal 6
Desember 1778. Di tahun 1802, Gay Lussac pertama kali
mencetuskan sebuah hukum kimia yang merupakan hasil dari
percobaannya. Dalam rumusannya, ia mengatakan bahwa massa dan
volume suatu gas yang dipertahan agar tetap konstan akan berpengaruh
pada tekanan gas. Tekanan gas ini akan meningkat seiring dengan
meningkatnya temperatur.

Hukum ini pun dikenal dengan rumus matematis:

P=kT atau P/T = k

Keterangan:

P = tekanan
k = tetapan gas
T = suhu (Kelvin)

Berdasarkan rumus tersebut kita mengenal bahwa tekanan akan
berbanding lurus dengan suhu. Hukum ini bisa benar karena temperatur
atau suhu diukur dari rerata suatu energi kinetik dari zat. Energi kinetik
tersebut akan meningkat apabila partikel-partikel saling bertumbukkan
dengan pergerakan yang cepat. Hal ini akan berpengaruh pada peningkatan
tekanan.

Hukum Dasar Kimia | 20

Untuk dapat merumuskan sebuah teori atau hukum di ilmu pengetahuan
seperti kimia, maka diperlukan serangkaian penelitian yang mampu
menjelaskan teori tersebut. Untuk hukum perbandingan volume ini, Gay
Lussac tidak menemukannya dalam satu kali percobaan namun berbagai
percobaan reaksi telah ia coba. Berikut adalah salah satu contoh
percobaannya:

Menurut Gay Lussac 2 volume gas Hidrogen
bereaksi dengan 1 volume gas Oksigen
membentuk 2 volume uap air. Pada reaksi
pembentukan uap air, agar reaksi sempurna,
untuk setiap 2 volume gas Hidrogen diperlukan 1
volume gas Oksigen, menghasilkan 2 volume uap
air
“Semua gas yang direaksikan dengan hasil reaksi, diukur pada suhu dan
tekanan yang sama atau (T.P) sama.”

Untuk lebih memahami Hukum perbandingan volume, Anda perhatikan,
data hasil percobaan berkenaan dengan volume gas yang bereaksi pada suhu
dan tekanan yang sama.
Data hasil percobaan adalah sebagai berikut:

Hukum Dasar Kimia | 21

No Volume gas yang bereaksi Hasil Reaksi Perbandingan
Volume
1 Hidrogen + Oksigen Uap Air 2:1:2
2L+1L 2L 1:3:2
1:1:2
2 Nitrogen + Hidrogen Amonia 1:1:1
2L+6L 4L

3 Hidrogen + Klor Hidrogen Klorida
1L+1L 2L

4 Etilena + Hidrogen Etana
1L+1L 1L

Secara sederhana hasil percobaan Gay Lussac diatas dijelaskan sebagai
berikut:

1. Reaksi antara gas hidrogen dengan gas oksigen menghasilkan uap air
dengan perbandingan volume gas hidrogen : gas oksigen : uap air =
2:1:2
2 2 ( ) + 2 ( ) → 2 2 ( )

2. Reaksi antara gas nitrogen dengan gas hidrogen menghasilkan gas
amonia dengan perbandingan volume gas nitrogen : gas hidrogen :
gas amonia = 1 : 3 : 2
2 ( ) + 3 2 ( ) → 2 3( )

3. Reaksi antara gas hidrogen dengan gas klorin menghasilkan gas
hidrogen klorida dengan perbandingan volume gas hidrogen : gas
klorin : gas hidrogen klorida = 1 : 1 : 2
2 ( ) + 2 ( ) → 2 ( )

4. Reaksi antara gas etilen dan gas hidrogen menghasilkan gas etana
dengan perbandingan volume gas etilen : gas hidrogen : gas etana =
1:1:1
2 2 ( ) + 2 ( ) → 2 6 ( )

Berdasarkan data percobaan dan penjelasan diatas maka perbandingan
volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi, ternyata berbanding sebagai
bilangan bulat. Sehingga dari data-data percobaan yang telah dilakukan
maka Gay Lussac berkesimpulan bahwa:

Hukum Dasar Kimia | 22

“Pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan volume gas-gas
yang bereaksi dan hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat
sederhana”

Kesimpulan diatas adalah apa yang biasa kita ketahui sebagai bunyi
hukum perbandingan volume Gay Lussac.

Contoh

12 liter gas nitrogen direaksikan dengan sejumlah gas hidrogen
menghasilkan amonia. Berapa volume gas hidrogen yang diperlukan
serta amonia yang dihasilkan bila kondisi reaksi (suhu dan tekanan)
dijaga konstan? serta tentukanlah perbandingan volumenya!
Jawab:

Reaksi yang terjadi: ( ) + ( ) → ( )

Maka, jumlah hidrogen yang dibutuhkan:

3
2 = 2 2

3
2 = 2 × 12

2 = 18
Jumlah amonia yang dihasilkan

= 2
= 2 × 12

= 24
Sehingga perbandingan volume gas nitrogen : gas hidrogen : gas amonia
= 12 : 18 : 24 atau 2 : 3 : 4.

Hukum Dasar Kimia | 23

Latihan Soal

3 Liter gas metana dibakar sempurna dengan oksigen pada
suhu dan tekanan yang konstan, tentukanlah berapa liter
gas oksigen yang dibutuhkan dan uap air serta
karbondioksida yang dihasilkan. Serta tulislah bagaimana
persamaan kimia dan perbandingan volume gas seluruhnya!

Ambil dua balon. Balon pertama berisi udara. Balon
kedua berisi gas Helium bervolume sama seperti
balon pertama. Balon mana yang memiliki jumlah
partikel dan massa lebih besar?

5. Hipotesis Avogadro

Menurut hukum tersebut, jumlah molekul di balon
pertama dan kedua sama. Namun atom Helium
memiliki massa lebih kecil dari molekul Oksigen dan
Nitrogen yang jamak terdapat dalam udara. Dengan
demikian, balon pertama memiliki massa lebih besar
dari balon kedua.

Meskipun hukum tersebut sekarang dikenal dan
membantu menyelesaikan persoalan banyak orang,
pada mulanya ia adalah hipotesis yang tidak begitu dilirik. Amedeo
Avogadro lah orang yang pertama kali mengemukakannya. Para ilmuwan
mengabaikan hipotesis Avogadro itu hampir selama 50 tahun.
Alasan di balik 50 tahun pengabaian hipotesis Avogadro oleh para
ilmuwan disebut John H. Brooke dalam "Avogadro's Hypothesis and Its

Hukum Dasar Kimia | 24

Fate: A Case-study in the Failure of Case-studies" (1981) sebagai salah satu
pertanyaan besar dalam sejarah ilmu kimia.

a. Sejarah Hipotesis Avogadro

Untuk menjelaskan hukum gay lussac di atas maka pada tahun 1811
Amadeo Avogadro (1776-1956) dari italia mengajukan yang kemudian
disebut 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 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
massa 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. Sejak penemuan Millikan inilah, hipotesis Avogadro
diakui.

b. Hipotesis Avogadro

Hukum ini ditemukan oleh Amedeo 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:

Hukum Dasar Kimia | 25

atau / =

= =


Dimana:
V: Volume gas
N: Jumlah zat dari gas (dalam satuan mol)
P: Tekanan gas (atm)
T: Suhu (Kelvin)
K: Konstanta yang sama dengan RT/P, di mana R adalah konstanta
gas universal, T adalah suhu Kelvin, dan P adalah tekanan. Sebagai
suhu dan tekanan yang konstan, RT/P juga konstan dan disebut
sebagai k. Ini berasal dari hukum gas ideal

Akibat penting dari hukum tersebut ialah bahwa Konstanta gas ideal
memiliki nilai yang sama bagi semua gas. Artinya, konstanta tidak
bergantung pada ukuran ataupun massa molekul gas. Hipotesis
Avogadro dibuktikan melalui teori kinetika gas.

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.

c. Bilangan Avogadro

Satu mol gas ideal memiliki volume 22.4 liter pada kondisi standar
(STP), dan angka ini sering disebut volum molar gas ideal. Gas-gas nyata
(non-ideal) memiliki nilai yang berbeda.

Hukum Dasar Kimia | 26

Bilangan Avogadro (lambang: L, atau NA), juga disebut sebagai
tetapan Avogadro ataupun konstanta Avogadro, ialah banyaknya
“entitas” (biasanya atom maupun molekul) di dalam satu mol , yang juga
merupakan jumlah atom karbon-12 dalam 12 gram (0,012 kilogram)
karbon-12 dalam keadaan dasarnya. Perkiraan terbaik terakhir untuk
angka ini adalah:

= . ± . × −

Nilai ini sangat dekat (hanya berbeda 0.37% lebih kecil) daripada 279
mol −1, sehingga angka ini juga berguna sebagai perkiraan pada fisika
nuklir pada saat menghitung laju pertumbuhan reaksi berantai.

Konstanta Avogadro dinamakan menurut seorang ilmuwan
berkebangsaan Italia dari awal abad ke-19, Amedeo Avogadro atas
usulan Fisikawan Perancis, Jean Perrin, pada tahun 1909 untuk
menghormati Avogadro. Perrin pun mendapat penghargaan pada Nobel
Prize in Physics tahun 1926, terutama karena karyanya di dalam
menentukan bilangan Avogadro dengan beberapa metode. Nilai
bilangan Avogadro ini untuk pertama kalinya diperkirakan oleh Johann
Josef Loschmidt pada tahun 1865.

1) Konstanta Loschmidt

menghormatinya. Konstanta Loschmidt adalah bilangan
persamaan: yang didapatkan dari hasil menghitung
diameter rata-rata molekul di udara dengan
metode yang sama dengan menghitung jumlah
partikel di dalam sebuah volume gas tertentu
dalam keadaan standar sekarang disebut
ketetapan konstanta Loschmidt untuk
Konstanta Loschmidt diberikan melalui

Hukum Dasar Kimia | 27

=


Keterangan:
: tekanan ( 1 atm )

: suhu mutlak ( 273 K )
: konstanta Boltzman (1.381 × 10−23 J/K)

Melalui rumus tersebut, Loschmidt mendapatkan bilangan 1
amagat yaitu n0 = 2.686 7805 x 1026 m−3 yang mana nilai tersebut

bukanlah nilai dari konstanta Loschmidt yang sekarang digunakan.
Karena Loschmidt sebenarnya tidak menghitung nilai untuk
konstanta yang saat ini memakai namanya, tetapi konstanta ini
adalah manipulasi sederhana dan logis dari hasil yang
dipublikasikannya oleh James Clerk Maxwell yang merupakan hasil
pendalaman konsep yang dilakukan Maxwell kurang lebih selama 8
tahun. Yang mana pada saat itu Maxwell menyebutnya dengan
angka "sekitar 19 juta juta juta" per m3, sehingga besarnya
konstanta Loschmidt adalah:

= . × − −

Besarnya konstanta Loschmidt sama dengan massa 1 atom C-12
dan terkait dengan bilangan Avogadro melalui persamaan:

=


Keterangan:
: tekanan
: suhu mutlak
R : konstanta gas

Konstanta Loschmidt membuka lebar gerbang kemajuan bagi
perkembangan ilmu kimia. Dengan adanya konstanta Loschmidt
penentuan satuan massa atom (sma) menjadi lebih akurat.
Konstanta Loschmidt yang merupakan besarnya massa 1 atom C-12

Hukum Dasar Kimia | 28

sama dengan 12 sma, artinya besarnya 1 sma adalah hasil
pembagian dari massa 1 atom C-12 dibagi 12. Secara matematis
dapat ditulis:

= . × − × −
= .

Hubungan dengan Loschmidt adalah akar dari lambang L yang
sering digunakan pada bilangan Avogadro constant, dan
kepustakaan bahasa Jerman dapat merujuk kedua konstanta ini
dengan nama yang sama, bedanya hanya dari satuan ukurannya.

Seperti yang telah disebutkan diatas, bilangan Avogadro
didapatkan dari percobaan yang menggunakan atom C-12 sebanyak
sebanyak 1 mol atau 12 gram, maka banyaknya partikel dalam 1 mol
atom C-12 yaitu 6.023 × 1023 atom. Lalu bagaimana cara
menentukan bilangan Avogadro tersebut dari Konstanta
Loschmidt? Berikut hubungan yang terjalin antar keduanya:

= = . = . × −
× −

Atom C-12 adalah standar yang diterapkan bagi atom lain itulah
mengapa Bilangan Avogadro yang berasal dari 1 mol atom C-12
menjadi jumlah partikel standar untuk penentuan zat apa saja,
maka pada setiap 1 mol zat apa saja terdapat atom atau partikel
sebanyak = 6.023 x 1023 atom.

Selain dapat menentukan satuan massa atom (sma) dan bilangan
Avogadro, konstanta Loschmidt juga dapat membantu menentukan
massa atom relatif (Ar) dan massa molekul relatif (Mr) serta massa
1 atom unsur lain melalui persamaan sebagai berikut:

= 1 atau = 1
1 1

= 1 atau = 1

1/12 × 1/12 ×

Hukum Dasar Kimia | 29

= 1 atau = 1
1/12 × 1.99268 ×10−23 1/12 × 1.99268 ×10−23

Contoh

a. Tentukan massa 1 atom Mg (Ar Mg = 24, L =1.99268 × 10−23 )
Jawab:
✓ Tuliskan informasi yang diberikan dalam pertanyaan
Ar Mg = 24
L =1.99268 × 10−23

✓ Tuliskan rumus umum persamaannya lalu hubungkan dengan soal

1
= 1/12 ×

= 1

1/12 ×

1 = × 1/12 ×

✓ Masukkan angka kedalam rumus lalu hitung
1 = 24 × 1/12 × 1.99268 × 10−23
1 = 3.985 × 10−23 gram

Cara Termudah:
✓ Dengan menggunakan Sma = 1.660 × 10−24

1 = × 1
✓ Maka penyelesaian soal diatas adalah:

1 = × 1
1 = 24 × 1.660 × 10−24
1 = 3.984 × 10−23 gram

b. Bila diketahui Ar C = 12 dan Ar O = 16. Tentukan massa dari 1 molekul
karbondioksida ( CO2)!
Jawab:
✓ Tuliskan apa yang diketahui dari soal
Ar C = 12
Ar O = 16
Karbondioksida = CO2

Hukum Dasar Kimia | 30

✓ Cari Mr dari karbondioksida (CO2)
Mr CO2 = ( 1 × Ar C) + ( 2 × Ar O)
Mr CO2 = ( 1 × 12) + ( 2 × 16)
Mr CO2 = 12 + 32
Mr CO2 = 44

✓ Tuliskan rumus umum persamaannya lalu hubungkan dengan

soal

= 1

1

1 = × 1

1 = × 1/12 ×

1 = × 1/12 × 1.99268 × 10−23

1 2 = 2 × 1/12 × 1.99268 × 10−23

✓ Masukkan angka kedalam rumus lalu hitung
1 2 = 2 × 1/12 × 1.99268 × 10−23
1 2 = 44 × 1/12 × 1.99268 × 10−23
1 2 = 7.306 × 10−23

Cara Termudah:
✓ Dengan menggunakan Sma = 1.660 × 10−24

1 = × 1

✓ Maka penyelesaian soal diatas adalah:
1 2 = 2 × 1

1 2 = 44 × 1.660 × 10−24
1 2 = 7.304 × 10−23 gram

c. Apabila 1 atom Oksigen memiliki massa 2.70 × 10−23 gram maka
tentukanlah massa relatif dari atom Oksigen tersebut ( L =1.99268 ×
10−23) !

Hukum Dasar Kimia | 31

Jawab:
✓ Tuliskan apa yang diketahui dari soal
massa 1 atom Oksigen = 2.70 × 10−23 gram
L =1.99268 × 10−23

✓ Tuliskan rumus umum dan hubungkan dengan soal

= 1

1

1
= 1/12 ×

1
= 1/12 × 1.99268 × 10−23

1
= 1/12 × 1.99268 × 10−23

✓ Masukkan angka kedalam rumus lalu hitung
1

= 1/12 × 1.99268 × 10−23
2.70 × 10−23

= 1/12 × 1.99268 × 10−23
= 16.3

Latihan Soal

Raisa membaca kandungan pasta gigi di kemasannya,
ternyata dalam pasta gigi terdapat senyawa kimia yang
dikenal dengan kalsium karbonat (CaO3). Jika Ar Ca = 40
dan Ar O = 16 , apabila pasta gigi tersebut mengandung
3,5 gram CaO3 maka hitunglah massa dari 3 molekul
CaO3 dalam pasta gigi tersebut!

Hukum Dasar Kimia | 32

2) Metode lain dalam pengukuran Bilangan Avogadro

Metode akurat paling pertama untuk mengukur bilangan
Avogadro didasari pada metode coulometry dengan hasil yang mirip
dan hanya beda 0.01, secara matematis dapat ditentukan dengan:


=

. × / = . × −
= . × −

Prinsipnya adalah pengukuran konstanta Faraday (F) yaitu muatan
listrik yang dibawa pada satu mol elektron, dan dibagi dengan
muatan elementer (e) untuk mendapatkan bilangan Avogadro.

Bilangan Avogadro juga berlaku pada atom, senyawa, molekul,
dan seterusnya. Coba perhatikanlah hubungan bilangan avogadro
dan Mol di bawah ini!

● 1 mol unsur (misalnya: Na) terdapat 6,0225 x 1023 atom
● 1 mol senyawa (misalnya: H2O) terdapat 6,0225 x 1023 molekul
● 1 mol ion (misalnya: Cl–) terdapat 6,0225 x 102323 ion

Dimana:
• mol unsur = gram/massa atom
• mol senyawa = gram/massa rumus

Contoh

Pada suatu tabung 5 L terdapat 2 × 1022 molekul gas karbon dioksida.
Pada suhu dan tekanan yang sama, berapakah jumlah molekul gas
nitrogen dalam tabung bervolume 4 L?

Hukum Dasar Kimia | 33

Jawab: 1 = 2
2 = 1,6 × 1022 molekul 1 2

54
2 × 1022 = 2

Latihan Soal

1. Suatu hidrokarbon sebanyak 5 liter dibakar sempurna, dimana
dibutuhkan 15 L oksigen dan dihasilkan 10 L karbon dioksida.
Tentukanlah rumus molekul untuk hidrokarbon tersebut!

2. Ninda melakukan praktikum dengan mereaksikan setiap 2 liter
gas nitrogen tepat habis bereaksi dengan 3 liter gas oksigen
menghasilkan 1 liter gas oksida nitrogen, apabila praktikum
dilakukan dalam dua kondisi berbeda yaitu pada suhu dan
tekanan yang sama serta pada suhu dan tekanan yang berbeda.
Tentukanlah rumus molekul oksida nitrogen yang
memungkinkan dihasilkan pada dua kondisi tersebut.

3. Suatu tabung pada P dan T tertentu diisi gas argon hingga penuh
dan ditimbang massanya. Tabung itu dikosongkan dan kemudian
diisi dengan gas etana hingga penuh pada P dan T yang sama. Jika
dalam gas etana tersebut mengandung 2 × 1023 atom, berapakah
massa gas argon tersebut ?

4. Dinitrogen pentaoksida mengalami reaksi dekomposisi
berdasarkan reaksi berikut.

2 5 ( ) → 2 ( ) + 2 ( )

Pada reaksi tersebut hanya 75% 2 5 yang terurai dan diperoleh
1,5 L gas 2. Tentukan volume awal 2 5 dalam liter!

Hukum Dasar Kimia | 34

5. Diketahui suatu gas 2 pada suhu ruang 25∘ an tekanan 760 cmHg
memiliki volume 12 L. Bila diketahui pula gas lainnya, 2 berada
pada suhu yang sama namun dengan konsentrasi 2 kali lebih besar
pada tekanan 5 atm, berapakah volume gas 2 yang akan teramati?

6. Seorang ilmuwan mengamati reaksi pembakaran di dalam sebuah
reaktor yang ia rancang secara khusus. Pada percobaan pertama ia
membakar LPG yang mengandung 85% (v/v) butana sebanyak 30 L
menghasilkan 132 gram karbondioksida. Apabila pada percobaan
kedua ia menggunakan LNG (75% butana v/v) berapa banyak yang
ia perlukan untuk menghasilkan karbondioksida yang sama banyak?

7. Bila diketahui Ar N = 14 dan Ar O = 16.
Tentukanlah massa 11 molekul zat dinitrogen
pentaoksida (N2O5) !

Untuk mendapatkan informasi tentang hukum Dasar Kimia. Kali ini kita akan
melakukan praktikum atau demonstrasi sederhana untuk membuktikan
Hukum Lavoisier dan Hukum Proust serta fenomena dari Hukum Gay
Lussac.

Hukum Dasar Kimia | 35

Percobaan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Tujuan : Membuktikan kekekalan massa (Hukum Lavoisier)

A. Alat dan Bahan Spesifikasi/Ukuran Jumlah
1. Alat 250 mL 1
Tabel 1. Alat 3
No. Nama Alat Kapasitas 10 kg 1
1. Botol bekas 50 mL 2
2. Timbangan 50 mL
3. Gelas ukur
4. Gelas kimia

2. Bahan Jumlah
Tabel 2. Bahan Secukupnya

No. Nama Bahan 30 mL
1. Soda kue (NaHCO3)
2. Pembersih lantai Vixal (mengandung HCl 2

17%)
3. Balon

B. Prosedur Kerja
1. Berdasarkan bahan yang Anda ketahui, tentukan variabel-variabel yang
tetap (variabel kontrol), variabel yang bebas/dapat diubah-ubah
(variabel manipulasi), dan pengaruh akibat reaksi antara soda kue
(NaHCO3) dan HCl

Jawab:

Variabel Kontrol : ___________________________________

Variabel Manipulasi : ___________________________________

Variabel Terikat : ___________________________________

Hukum Dasar Kimia | 36

2. Ukurlah 30 mL cairan pembersih menggunakan gelas ukur dan
masukkan ke dalam botol

3. Masukkan sekitar 4 spatula kecil soda kue ke dalam balon, kemudian
tempelkan ke mulut botol tetapi jangan sampai ditumpah terlebih
dahulu

4. Timbang massa botol yang berisi cairan pembersih (yang mengandung
HCl) yang telah ditempelkan balon yang berisi soda kue. Catat hasil
penimbangan sebagai massa sebelum reaksi

5. Reaksikan soda kue dan cairan pembersih (yang mengandung HCl)
dengan menumpahkan soda kue dan amati apa yang terjadi. Kemudian
timbang massanya dan catat hasil penimbangan sebagai massa setelah
reaksi.

C. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengamatan

Massa Sebelum Massa sesudah Pengamatan lain (adakah
reaksi reaksi perubahan warna, timbulnyagas)

D. Analisis Data
1. Tuliskan persamaan reaksi antara soda kue (NaHCO3) dengan asam
klorida (HCl)!
Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

2. Apa gas yang dihasilkan dari reaksi soda kue dengan HCl?

Hukum Dasar Kimia | 37

Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

3. Jelaskan massa sebelum dan setelah reaksi!
Jawab:

___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________
4. Apakah Hukum kekekalan massa berlaku atau terbukti dalam
percobaan ini? Coba Anda simpulkan!

Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

Hukum Dasar Kimia | 38

Percobaan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

Tujuan : Membuktikan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

A. Alat dan Bahan Spesifikasi/Ukuran Jumlah
Panjang 5
1. Alat 1
Tabel 1. Alat Kapasitas 10 kg 1
No. Nama Alat 100 mL 1
1. Tabung reaksi - 1
2. Penggaris 10 kg
3. Pembakar spritus
4. Rak tabung reaksi
5. Neraca/timbangan

2. Bahan Jumlah
Tabel 2. Bahan 5 buah
6 spatula
No. Nama Bahan
1. Tembaga
2. Belerang

B. Prosedur Kerja
1. Berdasarkan bahan yang Anda ketahui, tentukan variabel-variabel yang
tetap (variabel kontrol), variabel yang bebas/dapat diubah-ubah
(variabel manipulasi), dan pengaruh akibat reaksi tembaga dan belerang

Jawab:

Variabel Kontrol : ___________________________________

Variabel Manipulasi : ___________________________________

Variabel Terikat : ___________________________________

2. Timbanglah 1 spatula belerang, catat massanya
3. Timbanglah satu lempeng tembaga (6 cm × 0,8 cm)
4. Masukkan 1 spatula belerang dan satu lempeng tembaga (6 cm × 0,8 cm)

Hukum Dasar Kimia | 39

ke dalam tabung reaksi kering secara terpisah
5. Panaskan lempeng tembaga, kemudian tegakkan tabung reaksi sehingga

lempeng tembaga jatuh ke serbuk belerang
6. Lanjutkan pemanasan sampai tembaga berpijar dan belerang habis

bereaksi
7. Ukur panjang tembaga yang bereaksi dan panjang tembaga sisa hasil

reaksi
8. Timbanglah dan catat massa tembaga sisa
9. Hitunglah massa tembaga yang bereaksi
10. Ulangi percobaan di atas mulai nomor 1 dengan menggunakan serbuk

belerang sebanyak 2, 3, kali jumlah semula
11. Buatlah grafik hubungan antara panjang tembaga yang beraksi terhadap

jumlah

C. Hasil Pengamatan 123
Tabel 1. Hasil Pengamatan

Jumlah takaran belerang
Massa belerang
Panjang tembaga mula-mula (mm)
Panjang tembaga sisa (mm)
Panjang tembaga yang bereaksi (mm)
Massa tembaga mula-mula
Massa tembaga sisa
Massa tembaga yang bereaksi

D. Data Analisis
1. Bagaimana perbandingan massa mula-mula antara belerang dengan
tembaga pada kegiatan 1, 2, dan 3?
Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

Hukum Dasar Kimia | 40

2. Bagaiman perbandingan massa belerang dengan tembaga setelah
terjadinya reaksi?
Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

3. Apakah hukum Proust berlaku atau terbukti dalam percobaan ini?
Coba Anda simpulkan!
Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

Hukum Dasar Kimia | 41

Percobaan Hukum Gay Lussac (Hukum Perbandingan Volume)

Tujuan : Membuktikan berlakunya hukum Gay Lussac

A. Alat dan Bahan Spesifikasi/Ukuran Jumlah
Besar 1
1. Alat 1
Tabel 1. Alat Panjang 1
No. Nama Alat - 1
1. Piring
2. Gelas kaca Bahan tanduk
3. Korek api
4. Spatula

2. Bahan Jumlah
Tabel 2. Bahan Secukupnya
Secukupnya
No. Nama Bahan
1. Air
2. Pewarna biru

B. Prosedur Kerja
1. Tuangkan air secukupnyaa pada piring
2. Berilah pewarna biru pada air kemudian aduk dengan spatula.
Pewarna digunakan agar dapat melihat jelas keadaan air
3. Nyalakan lilin biarkan beberapa saat kemudian tutup dengan gelas
4. Amati apa yang terjadi, termasuk nyala lilin, keadaan air
5. Catatlah hasil pengamatan Anda pada Tabel Hasil Pengamatan

C. Hasil Pengamatan
Tabel 1. Hasil Pengamatan

Hukum Dasar Kimia | 42

Keadan Air di Keadan Air di Keadan Air di Pengamatan lain (Lilin)
dalam piring dalam piring dalam gelas
sebelum lilin setelah lilin setelah lilin Keadaan Adakah
dinyalakan dinyalakan dan dinyalan dan lilin setelah muncul gas
dan ditutup (berupa asap
dengan gelas ditutup ditutup ditutup
dengan dan lain-

gelas lain)

D. Analisis Data
1. Bagaimana keadaaan air setelah lilin dinyalakan dan ditiup dengan
gelas?
Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

2. Saat lilin dibakar muncul gas asap putih, asap putih tersebut adalah
gas. Apa gas yang dihasilkan dari proses pembakaran lilin tersebut?
Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

3. Coba Anda jelaskan konsep tersebut menggunakan Hukum Gay
Lussac!
Jawab:
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________

Hukum Dasar Kimia | 43

Berdasarkan hasil percobaan dan analisis data yang pada tahapan data
collection. Olahlah hasil pengumpulan data dan informasi tadi dalam bagian
berikut.

1. Diantara kedua percobaan tersebut. percobaan ke berapa yang luas
permukaan lebih besar?

2. Pada percobaan hukum Proust, bagaimana perbandingan massa tembaga
dan belerang yang bereaksi pada perlakuan 1, 2 dan 3? Apakah
perbandingannya massanya sesuai dengan hukum Proust?

3. Pada percobaan Hukum Gay Lussac, terlihat air naik. Cobalah Anda analisis
penyebab air yang naik tersebut berdasarkan hukum Gay Lussac!

4. Sebanyak 2,4 gram magnesium dalam tabung tertutup dialiri gas klorin
sehingga terbentuk magnesium klorida. Jika massa magnesium klorida yang
terbentuk sebanyak 9,5 gram, hitunglah massa gas klor yang dimasukkan!

5. Perbandingan massa besi dengan oksigen dalam senyawa Fe2O3 adalah 7:3.
Jika sebanyak 2,1 gram besi bereaksi dengan oksigen di alam, tentukan
massa besi(III)oksida yang terbentuk!

6. Jika Andi mereaksikan 12 g karbon dengan 36 gram oksigen, sesuai reaksi
berikut. C(s) + O2 (g) → CO2(g). Hitunglah massa karbon dioksida yang
terbentuk!

7. Gas SO3 terbentuk sesuai persamaan reaksi 2SO2(g)+ O2 (g) → 2SO3(g).
Jika volume gas SO3 10 liter pada suhu dan tekanan yang sama, berapakah
volume gas SO2 dan O2?

Hukum Dasar Kimia | 44