6.1 HUKUM-HUKUM DASAR KIMIA 1. Hukum kekekalan massa oleh Antoine Laurent Lavoiser (1789). Lavoiser mengemukakan pernyataan yang disebut hukum kekekalan massa, yang berbunyi : Pada reaksi kimia, massa zat pereaksi sama dengan massa zat hasil reaksi. Dengan kata lain dapat dinyatakan : Materi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Tidak ada penambahan atau pengurangan massa zat dalam reaksi (massa zat kekal/tetap), sehingga massa zat-zat hasil reaksi sama dengan massa zat-zat yang bereaksi. Contoh 6.1 56 g besi (Fe) bereaksi dengan 32 g belerang (S) menghasilkan 88 g senyawa besi sulfida (FeS). 2. Hukum perbandingan tetap (susunan tetap) oleh Joseph Proust (1799). Proust merumuskan pernyataan yang disebut hukum perbandingan tetap. Pada suatu reaksi kimia, massa zat yang bereaksi dengan sejumlah zat lain selalu tetap. Atau Dalam suatu senyawa perbandingan massa unsur-unsur penyusunnya selalu tetap. Contoh 6.2 Dalam senyawa FeS: Massa Fe (g) Massa S (g) Massa Fe : massa S 56 32 7 : 4 14 8 7 : 4 3,5 2,0 7 : 4 5,6 3,2 7 : 4 1
3. Hukum perbandingan berganda oleh Dalton (1805). Dalton mengemukakan hukum perbandingan berganda : Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa, maka perbandingan sederhana massa kedua unsur dalam senyawanya berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana. Contoh 6.3 Fe dan S dapat membentuk senyawa FeS atau FeS 2. Dalam FeS, 56 g Fe bersenyawa dengan 32 g S dan dalam FeS 2, 56 g Fe bersenyawa dengan 64 g S. Jika massa Fe dalam FeS dan FeS 2 masing-masing 56 gram (sama), maka perbandingan massa S dalam FeS dan FeS 2 adalah = 32 : 64 = 1 : 2 Pada kedua senyawa tersebut, perbandingan massa S sama dengan perbandingan jumlah atom S, yaitu = 1 : 2 Untuk menentukan perbandingan berganda unsur Fe, maka massa S harus disamakan, misalnya 64 g. Pada FeS perbandingan massa Fe : S = 56 : 32, sehingga massa Fe dalam FeS = 112 g. Jadi perbandingan massa Fe dalam FeS dan FeS 2 = 112 : 56 = 2 : 1 Pada kedua senyawa tersebut, perbandingan massa Fe sama dengan perbandingan jumlah atom Fe. Perbandingan massa Fe = kebalikan dari perbandingan massa S. 6.2 MASSA ATOM RELATIF (Ar) DAN MASSA MOLEKUL RELATIF (MR) Lambang atom menginformasikan tentang nomor massa IUPAC menentukan satuan massa atom (sma). Satuan massa atom (sma) dan 1 (satu) sma didefinisikan sebagai: Atomic relative (Ar) disebut juga dengan Massa Atom Molecule relative (Mr) disebut juga Massa Molekul 2
Berdasarkan nomor massa dalam tabel periodik kita dapat tetap, misalnya atom Hidrogen yaitu 1.00079 sma, maka massa atom atau Atomic relative (Ar) dibulatkan menjadi 1 sma. Demikianpula untuk atom Oksigen didalam tabel periodik nomor massanya 15.99994, Atomic relative dibulatkan menjadi 16 sma. Untuk menetapkan Molecule relative (Mr) dari sebuah senyawa dapat dihitung dengan memperhatikan jumlah atom penyusunnya dibagi dengan 1 sma. Sebagai contoh, jika kita menetapkan Mr dari H 2 O. Atom-atom penyusunnya adalah Hidrogen dan Oksigen, jumlah atomnya adalah 2 untuk Hidrogen dan 1 untuk Oksigen, Sehingga massanya adalah : Dengan cara yang sama kita dapat menghitung Mr senyawa-senyawa lain, dengan bantuan tabel periodik untuk mendapatkan data massa setiap atom. Contoh 6.4 Tentukan massa molekul relatif (Mr) H2O jika diketahui Ar H = 1 dan Ar O = 16! Jawab: Mr H2O = 2 (Ar H) + 1 (Ar O) = 2 (1) + 1 (16) = 18 3
6.3 KONSEP MOL 1 mol adalah satuan bilangan kimia yang jumlah atom-atomnya atau molekulmolekulnya sebesar bilangan Avogadro dan massanya = M r senyawa itu. Avogadro mencoba memperkenalkan satuan baru yang disebut dengan mol. Definisi untuk 1 (satu) mol adalah banyaknya zat yang mengandung partikel sebanyak 6.023 x 10 23. Bilangan Avogadro : N = 6.023 x 10 23 Contoh 6.5 Berapa molekul yang terdapat dalam 0,5 mol NaOH? Jawab: Banyaknya molekul NaOH = mol NaOH x N = 0.5 x 6.023 x 10 23 = 3.01 x 10 23 molekul. 6.4 MOL, Ar, Mr, DAN MASSA ZAT Dengan mempertimbangkan aspek massa zat, 1 mol zat didefinisikan sebagai massa zat tersebut yang sesuai dengan massa molekul relatifnya (Mr) atau massa atomnya (Ar). Untuk 1 mol zat Karbon maka memiliki massa sesuai dengan massa atom Karbon, diketahui dari tabel periodik bahwa massa atom karbon adalah 12 sma, sehingga massa zat tersebut juga 12 gram. Untuk itu 1 mol zat dapat kita ubah kedalam bentuk persamaan : Massa Unsur Mol unsur = Mol Senyawa = Ar Massa Senyawa Mr 4
Hubungan antara mol, Jumlah molekul, massa, dan volume gas Gambar 3.1 Bagan hubungan mol, jumlah partikel, massa, dan volume gas 5