Hukum Dasar [PDF]

Citation preview

39 MODUL 4



HUKUM-HUKUM DASAR ILMU KIMIA I. TUJUAN Setelah mempelajari modul ini melalui percobaan diharapkan anda memahami hal-hal sebagai berikut. 1. Dapat memahami tentang hukum dalam ilmu dan peranannya dalam perkembangan ilmu kimia. 2. Memahami hukum kekekalan massa (hukum Levoiser) dan



data yang



mendasarinya. 3. Mengetahui salah satu cara menguji kebenaran hukum kekekalan massa dengan percobaan. Seterusnya mengetahui zat dan alat-alat yang diperlukan serta langkahlangkah percobaan itu. 4. Mengetahui syarat reaksi yang dapat dilakukan dengan menggunakan tabung dua kaki. 5. Memahami hukum perbandinan tetap (hukum Proust) dan pentingnya dalam perkembangan kimia. 6. Mengetahui salah satu cara menguji kebenaran hukum perbandingan tetap serta jenis data yang perlukan. 7. Memahami bahwa kedua hukum di atas adalah sebagai hukum dasar yang sangat mendasari perkembangan kimia selanjutnya sehingga disebut hukum dasar. II. TEORI DASAR Perkembangan ilmu kimia berawal sejak para ahli kimia melakukan penyelidikan terhadap reaksi kimia. Hasil percobaan itu berhasil menemukan fakta-fakta baru yang yang dapat dijadikan dasar untuk merumuskan hukum. Hukum dalam kimia adalah suatu penyataan yang menunjukan hubungan suatu hal dengan hal lain. Ilmu kimia mulai berkembang setelah adanya hukum-hukum tentang reaksi kimia yang disebut hukum dasar. Pada awal abad 19 para ahli telah dapat menimbang zat- zat kimia cukup akurat dengan timbangan yang sederhana. Penyelididkan terhadap reaksi kimia, ternyata



40 massa zat-zat pereaksi sama dengan massa zat- hasil reaksi. Dengan kata lain, jumlah massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi sama. Kenyataan ini ditemukan pertama kali



oleh Antone Lavoiser yang kemudian disebut hukum Lavoiser. Hukum ini



menunjukkan bahwa dalam reaksi kimia tidak ada materi yang diciptakan atau dimusnakan sehingga disebut juga hukum kekekalan massa. Hukum kekekalan massa dapat dibuktikan dengan percobaan sederhana di laboratorium, yaitu dengan cara menimbang massa zat-zat sebelum direaksikan dan setelah direaksikan. Zat-zat tersebut (pereaksi dan hasil reaksi) haruslah dalam bentuk larutan atau padatan, supaya tidak ada yang menguap. Kemudian diketahui pula bahwa zat kimia ada dua macam, yaitu unsur dan senyawa. Senyawa terbentuk dari dua macam unsur atau lebih. Dengan mengukur massa unsur-unsur dalam suatu senyawa, ternyata bahwa perbandingan massa unsurunsur dalam suatu senyawa selalu mempunyai nilai tetap dan tertentu, Pernyataan ini disebut hukum perbandingan tetap yang dikemukakan oleh Joseph Louis Proust sehingga disebut juga hukum Proust. Hukum perbandingan tetap dapat dibuktikan dengan mereaksikan dua pereaksi dalam bentuk larutan dan salah satu zat hasil reaksinya adalah zat padat. Reaksi tersebut dilakukan beberapa kali dengan membuat variasi perbandingan zat pereaksi yang juga bervariasi. Akibatnya, massa zat yang dihasilkan juga bervariasi. Perbandingan ini dapat dilihat dari tinggi padatan dari masing-masing reaksi. Data tinggi padatan itu akan menunjukan kebenaran hukum perbandingan tetap tersebut. Percobaan yang dilakukan dalam modul adalah menguji kebenaran hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap yaitu sebagai berikut. 1. Larutan barium klorida ditambah larutan natrium sulfat sehingga terjadi reaksi BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2NaCl(aq). Reaksi ini menghasilkan BaSO4 yang berupa padatan dan ini dapat sebagai bukti terjadi reaksi. Kedua hasil reaksi tidak berujud gas sehingga tidak ada yang menguap maka dapat dipakai untuk menguji hukum kekekalan massa. 2. Larutan barium klorida ditambah larutan kupri sulfat dengan reaksi, BaCl2(aq) + CuSO4(aq) → BaSO4(s) + CuCl2(aq). Reaksi ini hampir sama dengan reaksi di atas yaitu menghasilan BaSO4 yang



41 berwujud padat sehingga dapat dipakai untuk menguji hukum kekekalan massa. 3. Larutan timbal nitrat dengan larutan kalium iodida dengan reaksi, Pb(NO3)2 (aq) + 2KI(aq)



→ PbI2(s) + 2KNO3(aq).



Hasil reaksi PbI3 berwujud padat yang dapat dilihat dengan mata. Kemudian padatan itu mengendap dengan baik di dasar bejana dan jumlahnya dapat dilihat dengan mudah dari ketinggian endapan itu. Ketinggian itu dapat dijadikan dasar untuk membandingkan jumlah endapan yang tejadi jika dibuat beberapa reaksi dengan perbandingan Pb(NO3)2 (aq) dan 2KI(aq) yang bervariasi. Ini dapat dijadikan dasar untuk menguji hukum perbandingan tetap.



III.ALAT DAN BAHAN A l a t 



Timbangan teknis



1 buah







Tabung kaki dua (tabung Y)



2 buah







Gelas ukur 10 ml



2 buah







Gebus penutup tabung



2 buah







Tabung reaksi 13 x 100 mm



7 buah







Rak tabung reaksi



1 buah







Penggaris (mistar)



1 buah



Bahan 



Larutan Barium Klorida, BaCl2 0,1 M







Larutan Natrium Sulfat, NaSO4 0,1 M







Larutan Cupri Sulfat, CuSO4 0,1 M







Larutan Kalium Iodida Kl 0,5 M







Larutan Timbal (II) Nitrat, Pb (NO3)2 0,5 M



42



IV. CARA KERJA, PENGAMATAN DAN INTERPRETASI Percobaan 4.1. Reaksi larutan BaCl2 dengan larutan Na2SO4 dalam tabung kaki dua a. Ambil sebuah tabung berkaki dua (Gambar 4.1) Isi kaki sebelah kiri dengan 5 ml larutan barium klorida 0,1 M dan kaki sebelah kanan dengan 5 mL larutan natrium sulfat 0,1 M. b. Tutup tabung reaksi dengan sumbat dengan gabus dan timbang berat tabung beserta isinya. Amati massa dengan cermat dan catat c. Miringkan tabung (kocok) sehingga zat di kaki kiri bereaksi dengan zat di kaki kanan. Amati perubahan yang terjadi dan selanjutnya timbang tabung tersebut kembali. Amati massa dan catat.



Gambar 1. Penggunaan tabung berkaki dua



Pengamatan/Interpretasi/Alasan Warna larutan Na2SO4 Warna larutan BaCl2 Berat tabung kaki dua mula-mula Warna campuran setelah bereaksi Tulis reaksi



43 Berat tabung setelah terjadi reaksi Fakta Kesimpulan Alasan



Percobaan 4.2. Reaksi larutan BaCl2 dengan larutan CuSO4. Ulangi seperti percobaan 1 di atas dengan menggunakan larutan barium klorida 0,1 M dan larutan kupri sulfat 0,1 M. Pengamatan/Interpretasi/Alasan Warna larutan CuSO4 Warna larutan BaCl2 Berat tabung mula-mula setelah diisi Warna campuran setelah bereaksi Tulis reaksi Berat tabung setelah terjadi reaksi Fakta Kesimpulan Alasan



Percobaan 4.3. Reaksi larutan Pb(NO3)2 dengan larutan KI dalam berbagai perbandingan



44 a. Siapkan 7 buah tabung reaksi! Masukan larutan timbal (II) nitrat 0,5 M dan larutan kalium iodida 0,5 M ke dalam masing-masing tabung reaksi dengan perbandingan volume (mL) seperti berikut. Tabung Volume Pb(NO3)2 0,5 M (ml) Volume Kl 0,5 M (ml)



A 1 9



B 2 8



C 3 7



D 5 5



E 7 3



F 8 2



G 9 1



b. Kocok tiap-tiap campuran, kemudian biarkan endapan turun selama + 20 menit. Pengamatan/Interpretasi/Alasan Warna larutan Pb(NO3)2 0,5 M Warna larutan Kl 0,5 M Warna campuran setelah bereaksi Tulis reaksi Zat padat yang berupa endapan c. Ukur tinggi endapan pada setiap reaksi dengan penggaris dan catat Tabung Volume Pb(NO3)2 0,5 M (ml) Volume Kl 0,5 M (ml) Tinggi endapan PbI2



A 1 9



B 2 8



C 3 7



D 5 5



E 7 3



F 8 2



G 9 1



45 d. Dari hasil percobaan, buatlah grafik tinggi endapan terhadap susunan campuran.



e. Lakukan analisis terhadap perbandingan volume pereaksi dengan tinggi endapan, sehingga anda dapat menjelaskan kenapa demikian Tabung A B C D E E F G



Perbandingan Volume pereaksi



Tinggi PbI2



Kenapa



46



f. Lakukan analisis dari data di atas sehingga anda dapat menarik kesimpulan yang sesuai dengan hukum perbandingan tetap. Tinggi PbI2 bergantung pada apa Kesimpulan Apakah kesimpulan anda sesuai dengan hukum perbandingan tetap V.



PERTANYAAN 1. Apa yang dimaksud dengan hukum? 2. Apa dasar merumuskan hukum-hukum kimia? 3. Apa yang dimaksud dengan hukum dasar. Kenapa hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap disebut hukum dasar? 4. Apa syarat reaksi yang dapat dilalukan dengan tabung kaki dua untuk menguji hukum kekekalam massa. Kenapa reaksi BaCl2(aq) dengan Na2SO4(aq) memenuhi syarat itu? 5. Nyatakanlah hukum kekekalan massa dengan kata-kata anda sendiri. Jelaskan kenapa demikian. 6. Pada pembakaran kayu yang diperoleh adalah bahwa massa abu lebih kecil dari pada massa kayu semula. Jelaskan kenapa demikian! 7. Kenapa dalam percobaan 2 dibuat susunan volume pereaksi dibuat bervariasi: 1 : 9, 2 : 8 dst. Jelaskan tujuannya dalam rangka membuktikan hukum perbandingan tetap. 8. Dalam perbandingan berapakah tinggi endapan paling tinggi, kenapa demikian. Hitunglah mol Pb(NO3)2 dan jumlah mol Kl yang terdapat didalam larutan yang menghasilkan endapan paling tinggi. 9. Jumlah mol Pb(NO3)2 dan Kl yang bereaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana. Berapakah perbandingan tersebut ?



47 10. Kenapa perbadingan 1 : 9 dan 9 : 1 menghasilkan endapan PbI 2 yang paling sedikit? Jelaskan!



48