Huku Hukum Dasar Kimia
KD 3.5 & 4.5
SUB MATERI 1
HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA
Ni Komang Arniti
2020
1
Huku Hukum Dasar Kimia
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul ............................................................................................................ 1
Daftar isi ...................................................................................................................... 2
Pendahuluan ............................................................................................................... 3
Inti ................................................................................................................................ 4
1. Capaian Pembelajaran ............................................................................................. 4
2. Tujuan Pembelajaran ............................................................................................... 4
3. Petunjuk Belajar ....................................................................................................... 4
Penjabaran Materi ...................................................................................................... 5
a. Hukum Kekekalan Massa................. ........................................................................ 5
b. Hukum Perbandingan Tetap .................................................................................... 6
c. Hukum Perbandingan Berganda .............................................................................. 7
d. Hukum Perbandingan Volume ................................................................................. 9
e. Hukum Avogadro ...................................................................................................... 10
Rangkuman ................................................................................................................. 11
Evaluasi ....................................................................................................................... 12
Daftar Pustaka ............................................................................................................ 13
2
Huku Hukum Dasar Kimia
PENDAHULUAN
Semangat pagi adik-adik, bagaimana kabar kalian saat ini? Semoga Kalian selalu sehat sehingga
dapat mempelajari materi modul dengan baik. Saat ini Kalian tengah berada pada Sub Materi 1 dalam
Materi Pokok Hukum-Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia. Sub Materi 1 akan menyajikan
materi Hukum-Hukum Dasar Kimia. Bagaimana, Kalian sudah siap ? Bagus! Adik-adik pengetahuan
tentang Hukum-Hukum Dasar Kimia merupakan pondasi kita untuk masuk lebih dalam pada materi
Perhitungan Kimia, sehingga penguasaan Kalian terhadap materi dalam Sub Materi 1 ini, akan menjadi
titik tolak dalam keberhasilan mempelajari materi selanjutnya. Adik-adik, agar Kalian dapat menguasai
materi Sub Materi 1 ini dengan baik dan berhasil mencapai capaian pembelajaran yang telah
dirumuskan, maka Kalian perlu ikuti petunjuk belajar berikut ini:
a) Sebelum membaca materi ini, renungkan terlebih dahulu apa yang menjadi capaian
pembelajaran dalam modul agar terbangun rasa tanggung jawab dan kesepenuhhatian dalam
belajar.
b) Bacalah materi modul dengan cermat dan seksama, serta tambahkan catatan-catatan
seperlunya untuk membantu ingatan Kalian.
c) Cermati dan kerjakan tugas yang diberikan dalam modul dengan sungguh-sungguh. Jangan
lupa gunakan pengetahuan dan pengalaman yang telah Kalian miliki sebelumnya.
d) Kerjakan tes yang diberikan seoptimal mungkin dan gunakan rambu-rambu jawaban untuk
mengetahui seberapa tingi ketuntasan belajar Kalian.
e) Jangan lupa membuat catatan khusus yang Anda pandang penting selama mempelajari isi
modul.
Selamat belajar dan semoga Kalian berhasil dengan baik PENDAHULUAN
3
Huku Hukum Dasar Kimia
INTI
1. Capaian Pembelajaran
Adik-adik, Materi KD 3.5 dan 4.5 ini membahas materi tentang Hukum-Hukum
Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia. Materi tersebut diuraikan secara rinci agar dapat
memfasilitasi Kalian sehingga dapat menerapkan hukum-hukum dasar kimia dalam
perhitungan kimia dan menggunakan hukum-hukum dasar kimia dalam perhitungan
kimia
2. Tujuan Pembelajaran
Adapun sub capaian pembelajaran untuk mendukung capaian pembelajaran tersebut
di atas adalah:
3.5.1 Membandingkan konsep hukum-hukum dasar Kimia (hukum Lavoisier,
3.5.2 hukum Proust, hukum Dalton, hukum Gay Lussac dan hukum Avogadro)
4.5.1 Memeriksa data untuk menyimpulkan hukum Lavoisier, hukum Proust ,
hukum Dalton, hukum Gay Lussac dan hukum Avogadro.
Menggunakan Hukum- hukum dasar kimia untuk menyelesaikan perhitungan
kimia
3. Pokok-pokok Materi
Adapun pokok-pokok materi yang akan disampaikan dalam Sub Materi 1 dalam ini
adalah:
a. Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier)
b. Hukum Perbandingan Tetap (Proust)
c. Hukum Kelipatan Berganda (Dalton)
d. Hukum Perbandingan Volume (Gay-Lussac)
4
Huku Hukum Dasar Kimia
a. Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier)
)
Gambar 1. Percobaan Lavoisier
(http://chem-media.blogspot.com)
Adik-adik, awalnya Antoine Laurent Lavoisier (1743–1794) melakukan penelitiaan terhadap
proses pembakaran beberapa zat. Dalam percobaan tersebut, diamaati proses reaksi antara raksa
(logam cair) dengan oksigen membentuk merkuri oksida yang berwarna merah.Telah diketahui bila
merkuri oksida (waktu itu dikenal merkuri calx) yang berwarna merah dipanaskan, akan dihasilkan
logam merkuri dan gas oksigen. Sebaliknya, bila logam merkuri dipanaskan dengan oksigen akan
dihasilkan kembali merkuri oksida. Ternyata, diketahui bahwa massa oksigen yang diperlukan pada
proses pemanasan logam merkuri sama dengan massa oksigen yang dihasilkan dari pemanasan
5
Huku Hukum Dasar Kimia
merkuri oksida. Dari hasil percobaan tersebut, Lavoisier mengemukakan hukum kekekalan massa atau
hukum Lavoisier.
“massa total zat-zat sebelum reaksi sama dengan massa total zat-zat sesudah reaksi (massa
produk+ massa sisa reaktan)”
Gambar. Hukum Lavoisier
(shadchemical.blogspot.com)
b. Hukum Perbandingan Tetap atau Hukum Proust
Adik-adik, ada berbagai senyawa yang dibentuk oleh dua unsur atau lebih, sebagai contoh air
()H2O). Air dibentuk oleh dua unsur yaitu unsur hidrogen dan oksigen. Materi mempunyai massa,
termasuk hidrogen dan oksigen. Bagaimanakita mengetahui massa unsur hidrogen dan oksigen yang
terdapat dalam air? Seorang ahli kimia Prancis yang bernama Joseph Louis Proust (1754–1826)
mencoba menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk air.
Tabel 1. Hasil Eksperimen Proust
Massa H2 yang Massa O2 yang Massa H2O yang Sisa H2 atau O2 yang
direaksikan (g) direaksikan (g) dihasilkan (g) tidak bereaksi (g)
1 8 9 -
2 8 9 1 gram H2
1 9 9 1 gram O2
2 16 18
-
Dari tabel di atas terlihat, bahwa setiap 1 g gas hidrogen bereaksi dengan 8 g oksigen
menghasilkan 9 g air. Hal ini membuktikan bahwa massa hidrogen dan massa oksigen yang
terkandung dalam air memiliki perbandingan yang tetap yaitu 1 : 8, berapapun banyaknya air yang
terbentuk. Dari percobaan yang dilakukannya, Proust mengemukakan teorinya yang terkenal dengan
sebutan hukum perbandingan tetap, yang berbunyi:
"Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap".
6
Huku Hukum Dasar Kimia
Contoh Soal Menerapkan Hukum Perbandingan Tetap
Suatu senyawa oksida besi (FeO) memiliki perbandingan massa besi dan
oksigen sebesar 7:2. Tentukan persen massa besi dan oksigen dalam senyawa
tersebut.
Penyelesaian:
Total angka perbandingan : 7 + 2= 9
Persen massa besi : 7 x100% 77,8%
9
Persen massa oksigen : 2 x100% 22,2%
9
Jadi, persen massa besi dan oksigen dalam FeO adalah 77,8% dan 22,2%
AYO KITA COBA….
Berapakah massa S dalam SO3, jika diketahui massa O = 48 gram
c. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)
dije)laskaAnd?ikJ-aawdiakb, abnadgaarimi paenratanhyuakaunminikdeikbeekraiklaann massa dan hukum perbandingan tetap dapat
oleh seorang guru di Inggris, John Dalton (1766-
1844), dengan mengajukan teori yang kita kenal sebagai teori atom Dalton. Postulat dasar dari teori
tersebut antara lain:
1. Materi tersusun dari partikel yang tidak bisa dibagi lagi, yaitu atom.
2. Atom-atom suatu unsur tertentu adalah sama, sedangkan unsur yang berbeda memiliki jenis atom
yang berbeda.
3. Reaksi kimia adalah penggabungan, pemisahan, atau penataan ulang dari atom-atom, tetapi
atom-atom itu sendiri tidak berubah
4. Kombinasi unsur-unsur dalam pembentukan senyawa yang berbeda terjadi ketika atom-atom dari
unsur-unsur yang tidak sama bergabung dalam perbandingan bilangan bulat dan sederhana.
Postulat ketiga dari Dalton menjelaskan hukum kekekalan massa, postulat keempat
menjelaskan hukum perbandingan tetap. Postulat keempat dari Dalton juga memprediksi kemungkinan
dari unsur-unsur bergabung dalam perbandingan yang berbeda untuk memberikan senyawa-senyawa
yang berbeda yang kemudian dikenal sebagai Hukum Dalton atau Hukum Kelipatan Berganda.
Menurut Dalton, jika massa dari salah satu unsur dalam kedua senyawa adalah sama, maka
perbandingan massa unsur yang satu lagi dalam kedua senyawa merupakan bilangan bulat dan
sederhana.
7
Huku Hukum Dasar Kimia
Contoh Soal Menganalisis Berlakunya Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)
Belerang (S) dan Oksigen (O) membentik dua jenis senyawa. Kadar belerang dalam senyawa I
dan II berturut-turut adalah 50% dan 40%. Apakh hokum Dalton berlaku untuk senyawa tersebut.
Penyelesaian
Hukum Dalton mengatakan bahwa jika massa salah satu unsur dalam kedua senyawa adalah
sama, maka perbandingan massa unsur lainnya dalam kedua senyawa itu haruslah merupakan
bilangan bulatdan sederhana. Oleh Karena itu, hal yang harus dilakukan adalah
Menentukan massa S dan O dalm masing-masing senyawa
Membuat salah satu unsur sama
Membandingkan massa unsur yang satunya lagi
Senyawa I terdiri atas 50% belerang, berarti massa oksigen 50%
Senyawa II terdiri atas 40% belerang, berarti massa oksigen 60%
Massa S : O dalam senyawa I = 50 : 50 = 1: 1
Massa S : O dalam senyawa II = 40 : 60 = 2: 3 atau 1 : 1,5
Jika massa S dalam senyawa I = senyawa II, misalnya sama-sama 1 gram, maka massa O
senyawa I : senyawa II = 1 : 1,5 = 2 : 3. Perbandingan tersebut merupakan bialngan bulat dan
sedrhana. Kedua senyawa tersebut memenuhi hukum Dalton.
8
Huku Hukum Dasar Kimia
d. Hukum Perbandingan Volum atau Hukum Gay LussacFakta
)
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. Joseph Gay-Lussac (1778-1850), kimiawan asal Prancis Gay-Lussac
melakukan percobaan karena terinspirasi oleh hasil eksperimen Henry Cavendish yang
mengemukakan bahwa pada suhu dan tekanan tetap, perbandingan volum hidrogen dengan volum
oksigen yang membentuk air adalah 2 : 1. Sewaktu ia mempelajari komposisi oksigen di udara, ia
tertarik dengan reaksi kimia antara gas hidrogen dan gas oksigen membentuk uap air. Ia menemukan
bahwa jika diukur pada P, T yang konstan, untuk setiap 2 volum gas hidrogen dan 1 volume gas
oksigen, akan diperoleh 2 volum uap air. Dari hasil percobaannya tersebut, Gay-Lussac menemukan
fakta-fakta sebagai berikut.
Gas Hidrogen + Gas Oksigen Uap air
2 volume : 1 volume : 2 volume
a. Pada reaksi antara gas hidrogen dengan gas oksigen membentuk uap air pada suhu
(T) dan tekanan (P) tetap, perbandingan volum gas hidrogen : volum gas oksigen :
volum uap air sama dengan 2 : 1 : 2.
2 volum hidrogen + 1 volum oksigen = 2 volum air
b. Pada reaksi antara gas hidrogen dengan gas klor membentuk uap hidrogen klorida
pada suhu (T) dan tekanan (P) tetap, perbandingan volum gas hidrogen: 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 volume gas nitrogen : volum gas
hidrogen : volum gas amonia sama dengan 1 : 3 : 2.
Semua koefisiennya sebanding dengan volume pereaksi dan produk gas. Volume gas
pereaksi dan produk dapat dituliskan dalam liter atau satuan volume lainnya. Ternyata perbandingan
volume gas dalam suatu reaksi sesuai dengan koefisien reaksi gas-gas tersebut. Hal ini berarti bahwa,
jika volume salah satu gas diketahui, maka volume gas yang lain dapat ditentukan dengan cara
membandingkan koefisien reaksinya.
Perbandingan volume gas-gas yang terlibat dalam reaksi ternyata merupakan bilangan bulat
sederhana. Berdasarkan percobaan tersebut di atas, Gay-Lussac menemukan hukum perbandingan
volume untuk reaksi-reaksi yang melibatkan gas-gas, berbunyi:
“volume dua gas yang bereaksi (pada suhu dan tekanan sama) adalah sama sebagai perbandingan
bulat dan sederhana”.
Dengan kata lain, perbandingan volume masing-masing produk gas hasil reaksi dan gas-gas
pereaksi merupakan perbandingan bulat dan sederhana.
Bagaimana cara Gay-Lussac membuat pereaksi dan zat hasil reaksi agar selalu dalam bentuk
gas? Untuk melakukan hal tersebut Gay-Lussac mencampurkan gas-gas pereaksi di dalam tabung
tertentu yang dinamakan dengan tabung eudiometer, kemudian pada campuran gas-gas tersebut
9
Huku Hukum Dasar Kimia
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.
Contoh
Sebanyak 15 L gas ammonia (NH3) diproduksi dari gas nitrogen
dan gas hidrogen, tentukan volume dan gas-gas yang
dibutuhkan pada volume dan tekanan yang sama.
Penyelesaian :
Reaksi: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Volume N2 = koefisien N2 x volume NH3
koefisien NH3
= 1 x 15 L = 7,5 L
2
Volume H2 = koefisien N2 x volume H2
koefisien H2
= 3 x 15 L = 22,5 L
2
Jadi, volume nitrogen 7,5 L dan hidrogen 22,5 L
Hukum Avogadro
)
Melanjutkan hukum yang dikemukakan oleh Gay Lussac, Avogadro menyatakan postulatnya:
pada volum yang sama, gas-gas yang berbeda (pada suhu dan tekanan yang sama) mengandung
jumlah partikel yang sama. Partikel gas yang terlibat dalam rekasi tidak hanya berupa atom, namun
dapat juga berupa molekul diatomik. Dengan demikian, ia dapat menjelaskan hukum Gay Lussac,
sekaligus bertentangan dengan konsep atom Dalton. Reaksi dengan kata-kata tadi dapat diubah
menjadi:
2H2 + O2 2H2O
N2 + O2 2NO
3H2 + N2 2NH3
Dimana semua koefisien persamaan reaksi tersebut berbanding lurus dengan volum gas
reaktan dan gas produk dalam eksperimen Gay Lussac, serta rumus kimianya sesuai dengan hasil-
hasil yang diperoleh saat ini. "Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama
mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa pada keadaan STP (0o C 1
atm) 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter volume ini disebut sebagai volume molar gas.
Untuk lebih memahami tentang Hukum-Hukum Dasar Kimia silahkan klik link dibawah ini :
https://www.youtube.com/watch?v=3ilsbGGfQxs
https://www.youtube.com/watch?v=d92Avd87W3s
10
Huku Hukum Dasar Kimia
Contoh
Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27O C dan tekanan 1 atm ? (Ar: H = 1 ; N = 14)
Jawab:
85 g amoniak = 17 mol = 0.5 mol
Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter
Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac:
P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2
1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) V2 = 12.31 liter
Rangkuman
Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier) mengemukakan bahwa massa total zat-
zat sebelum reaksi sama dengan massa total zat-zat sesudah reaksi (massa produk+
massa sisa reaktan).
Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) menyatakan bahwa Perbandingan massa
unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap
Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton) menyatakan bahwa jika massa dari
salah satu unsur dalam kedua senyawa adalah sama, maka perbandingan massa
unsur yang satu lagi dalam kedua senyawa merupakan bilangan bulat dan sederhana.
Hukum Perbandingan Volum (Hukum Gay Lussac) menyatakan bahwa volume dua
gas yang bereaksi (pada suhu dan tekanan sama) adalah sama sebagai perbandingan
bulat dan sederhana
Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas
yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama
11
Huku Hukum Dasar Kimia
EVALUASI
)
Adik-adik untuk mengetahui tingkat penguasaan kalian terhadap materi yang telah disajikan diatas,
kerjakan tes berikut dengan sungguh-sungguh. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat dari
pertanyaan berikut:
1. Berapakah perbandingan massa unsure-unsur dalam senyawa NH3
a. 14 : 3
b. 18 : 3
c. 28 : 5
d. 28 : 7
e. 30 : 8
2. Sebanyak 3 liter gas etana dibakar dengan 9 liter gas oksigen menghasilkan 6 liter gas CO
dan 6 liter H O. Hasil ini sesuai dengan hukum yang dikemukakan oleh...
a. Lavoiser
b. Avogadro
c. Gay-Lussac
d. Boyle
e. Dalton
3. Diantara gas berikut yang mempunyai massa jenis paling besar pada suhu dan tekanan sama
adalah….
a. H2
b. O2
c. N2
d. Cl2
e. Sama semua
4. Sejumlah logam besi dipijarkan dengan 3,2 gram belerang menghasilkan 8,8
gram senyawa besi(II) sulfida. Berapa gram logam besi yang telah bereaksi?
a. 4 gram
b. 5 gram
c. 5,6 gram
d. 6 gram
e. 7,1 gram
5. Pada suhu dan tekanan tertentu, volume dari 14 gram nitrogen (N2) adalah 14 liter. Pada suhu
dan tekanan yang sama, volume dari 16 gram oksigen (O2) adalah…. (Ar N = 14, O = 16)
a. 7 liter
b. 8 liter
c. 14 liter
d. 16 liter
e. 32 liter
12
Huku Hukum Dasar Kimia
Daftar Pustaka
Azhar, Minda, Dkk. 2019. Stoikiometri Modul-3.Padang: DAR2/Profesional/187/3/2019
https://mfyeni.wordpress.com/kelas-x/hukum-hukum-dasar-kimia/. Diakses tanggal 26 September
2020.
https://shadchemical.blogspot.com/2019/10/tuliskan-bunyi-hukum-kekekalan-massa.html. diakses
tanggal 26 September 2020.
http://chem-media.blogspot.com/2011/08/hukum-kekekalan-massa-lavoisier.html. diakses tanggal 26
September 2020.
Saidah, Aas. 2017. Kimia untuk SMK/MAK Kelas X Bidang Keahlian Teknologi dan Rekayasa. Jakarta:
Erlangga
Triwibowo, Bayu dan Rini W, Catur. 2017. Bahan Ajar Kimia untuk SMK/MAK Kelas X Bidang Keahlian
Teknologi dan Rekayasa Kelas X bagian 2. Jakarta: Direktorat Pembinaan SMK Kementrian
Pendidikan dan Kebudayaan.
KUNCI JAWABAN
1A
2C
3E
4A
5C
13