Materi Dan Perubahan

 

MATERI DAN PERUBAHAN 1.

Pendahuluan

2.

Pemba embagi gia an Mat Materi 2.1 Zat dan campuran 2.2 Usur dan senyawa

3.

Sifat Materi 3.1 Sifat Fisika dan Perubahan Fisika

3.2 Sifat Kimia dan Perubahan Kimia 4. Pemis emisa ahan han Mat Mater erii 5. HukumHukum-Huk Hukum um Dasa Dasarr Meng Mengena enaii Mate Materi ri 4.1 Hukum Kekekalan Massa 4.2 Hukum Perbandingan Tetap 4.3 Hukum Perbandingan Berganda

1. Penda ndahul ulu uan

Ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari struktur materi dan perubahaan-perubahaan yang yan g terjadi terjadi pada pada materi materi baik baik secara secara alami alami ataupun ataupun melalu melaluii eksper eksperime imen n dilabo dilaborato ratoriu rium. m. Pernahkah mengamati telur yang direbus (Gambar 1 (a))? Menurutmu apakah telur yang direbu dir ebuss mengal mengalami ami peruba perubahan han?? Tentu entu saja, saja, tel telur ur tersebu tersebutt mengal mengalami ami peruba perubahan han setelah setelah dipanaskan. Demikian juga dengan benda lainnya seperti besi dan makanan. Pagar besi yang kokoh menjadi rapu dan berkarat. Makanan menjadi basi karena membusuk (Gambar 1 (b)). Lewat ilmu kimia kita akan mengenal komposisi dari suatu zat dan penggunaanya. Dalam  bab ini, mempelajari tentang pembagian materi, sifatnya, perubahan-perubahan yang terjadi,  proses apa saya yang dapat dilakukan untuk mememisahkan materi dari campurannya dan hukum-hukum dasar yang berhubungan dengan materi.

(b)

(a)

Gambar 1. Perubahan materi (a) makanan membusuk dan (b) telur rebus 2. Pemb Pembag agia ian n Mate Materi ri 30

 

Materi (matter  (matter ) mempunyai massa dan menempati ruang. Massa merupakan ukuran yang yan g menunj menunjukk ukkan an jumlah jumlah materi materi yang yang yang yang menyus menyusun un suatu suatu benda. benda. Dalam Dalam satuan satuan SI, standar massa dinyatakan dalam 1 kilogram (Kg), yang merupakan satuan cukup besar untuk  sebagian besar aplikasi kimia. Lazimnya kita menggunakan satuan gram (g). Besarnya massa suatu zat dapat diukur menggunakan timbangan (Gambar 2). Massa (m) berbeda dengan berat (W). Berat adalah adalah gaya gravitasi gravitasi (g) yang bekerja bekerja pada suatu benda benda yang bermassa bermassa (m). 2 Satuan berat biasanya dalam Newton (N=Kg.m/s ) W=mxg

Gambar 2. Timbangan digital untuk mengukur mengukur  massa (m) suatu materi.

Materi dapat berada dalam tiga wujud dengan rapatan partikel yang berbeda yaitu, zat  padat, zat cair dan gas (Gambar 3). Jarak partikel pada zat padat sangat dekat sehingga daya tarik antar partikelnya sangat kuat dan bentuknya kaku (rigid  ( rigid ). ). Jarak antar partikel gas sangat  jauh sehingga daya tarik tar ik menariknya sangat kecil. Sedangkan zat cair mempunyai jarak antar   partikel antara zat padat dan gas. Zat cair juga mempunyai sifat fluida yaitu dapat mengalir  dan mengambil bentuk sesuai wadahnya.

Gambar 3.  Ma Makro krosko skopik pik dan mikroskopik dari materi (a) Es (air  dalam wujud padat) (b) air dalam wujud cair dan (c) air dalam wujud gas

Ketiga Ket iga zat padat padat ini dapat beruba berubah h dari dari wujud wujud yang yang satu menjadi menjadi wujud wujud lai lainny nnyaa (Gambar 4). Contonhya, es di panaskan maka akan mencair dan jika pemanasannya masih 31

 

 berlanjut maka air tersebut akan menguap menjadi gas (uap air). Setelah suhu diturunkan, diturunkan, uap air akan menjadi air kembali dan kembali menjadi es ketika suhunya dibawah 0ºC.

Gambar 4. Skema perubahan wujud zat padat, cair dan gas

2.1 Zat dan Campuran

Zat adalah materi yang memiliki susunan tertentu dengan sifat tertentu. Contohnya air, etanol, natrium klorida dan sukrosa. Masing-masing zat tersebut mempunyai susunan yang yan g berbed berbedaa dan dapat dapat diiden diidentifi tifikas kasii rasanya rasanya,, bau, bau, tampila tampilanny nnyaa dan sifat-si sifat-sifat fat lai lainny nnya. a. Sedangkan campuran adalah penggabungan dua atau lebih zat dimana masing-masing zat masih mempertahankan mempertahankan identitasny identitasnyaa masing-masi masing-masing ng dan susunannya susunannya tidak tetap. Contoh campuran adalah minuman ringan, susu dan larutan gula. Campuran terbagi menjadi 2 jenis yaitu campuran homogen dan heterogen. Ketika sesendok garam dilarutkan dalam air, setelah pengadukan yang cukup lama maka susunan darii campur dar campurann annya ya diselur diseluruh uh bagian bagian akan akan sama. sama. Laruta Larutan n garam garam ini dinama dinamakan kan campur campuran an homogen. Namun jika pasir air dicampur dengan butiran pasir maka akan terlihat pemisahan antara pasir dan air, berarti susunannya tidak sama di seluruh bagian. Pasir dicampurkan dengan serbuk besi juga akan menghasilkan campuran heterogen karena serbuk besinya akan tetap terlihat dan terpisah dari pasir (Gambar 5 (a).

32

 

(a)

(b)

Gambar 5. (a) campura serbuk besi dan pasir (b)  Memisahkan serbuk besi dari campuran heterogen. Teknik  yang sama digunakan pada pemisahan besi dan baja dalam skala besar dari benda-benda nonmagnetik seperti kaca dan plastik.

Campuran Campu ran homogen homogen dan heterogen dapat dibuat dibua t dan kemudian dipisahkan dipisahkatersebut. n secara fisika menjadi komponen murninya tanpa mengubah karakteristik dari komponen Laruta Lar utan n garam garam dapat dapat dijadi dijadikan kan garam garam kembal kembalii dengan dengan proses proses pemana pemanasan san,, sehing sehingga ga air  menguap dan diperoleh garam kembali. Pemisahan serbuk besi dari pasir dapat dilakukan dengan den gan menggu menggunak nakan an magnet magnet,, karena karena pasir pasir tidak tidak tertari tertarik k oleh oleh magnet magnet (Gambar (Gambar 5 (b)). (b)). Pemisahan pasir dengan air dapat dilakukan dengan penyaringan seperti pada Gambar 6 (a). Gambar 6 (b) menunjukkan proses pemisahan camuran homogen dapat dilakukan secara destilasi.

Gambar 6.  (a) pemisahan Gambar ca camp mpur uran an hete hetero roge gen n (b) (b)  pemisahan campuran homogen

33

 

2.2 Unsur dan Senyawa

Suatu zat dapat berupa unsur atau senyawa. Unsur merupakan suatu zat yang tidak  dapat dipisahkan dipisahkan lagi menjadi menjadi zat-zat lebih sederhana. Sekarang Sekarang ini, terdapat 113 unsur yag telah diidentifikasi. Delapan puluh tiga diantaranya terdapat secara alami dibumi, sisanya telah dibuat oleh ilmuan. Ilmuan Ilmua n menggunaka menggunakan n lambang-lam lambang-lambang bang abjad untuk mewakili mewakili nama-nama nama-nama unsur. unsur. Huruf pertama lambang huruf besar dan huruf kedua ditulis dengan huruf kecil. Sebagai contoh Co adalah lambang untuk konalt sedangkan CO adalah rumus dari karbon monoksida, yang tersusun dari unsur karbon (C) dan oksigen (O). Beberapa unsur umum dapat dilihat  pada Tabel Tabel 1.

Tabel 1. Beberapa elemen dan simbol umum Nama

Simbol

Nama

Simbol

Nama

Simbol

Aluminium

Al

Nitrogen

N

Natrium

Na

Arsenik

As

Iodin

I

Perak

Ag

Barium

Ba

Magnesium

Mg

Klorin

Cl

Kalsium

Ca

Merkuri

Hg

Seng

Zn

Fluorin

F

Hidrogen

H

Nikel

Ni

Besi

Fe

Oksigen

O

Karbon

C

Belerang

S

Tembaga

Cu

Brom

Br  

Boron

B

Kalium

K

Fosfor

P

  Seba Sebagi gian an be besar sar un unsu surr da dapa patt be bere reak aksi si de deng ngan an sa satu tu atau atau le lebi bih h un unsu surr la lain in un untu tuk  k  membentuk senyawa. Ilmuan telah mengidentifikasi jutaan jenis senyawa kimia. Contohnya senyawa air yang tersusun atas dua hidrogen dan satu ok oksigen sigen (Gambar 7 (a)). Senyawa yang diha dihasil silka kan n terse tersebu butt memp mempun unya yaii si sifat fat-si -sifa fatt ya yang ng be berb rbed edaa de deng ngan an sifat sifat un unsu surr-un unsu sur  r   pembentuknya. Contoh lainnya yaitu satu molekul protein darah gamma globulin tersusun dari 19.000 atom, terdiri dari 4 jenis atom: karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen (Gambar 7 (b)). Jadi, Senyawa dapat didefinisik didefinisikan an sebagai suatu zat yang tersusun atas atom-atom atom-atom dari dua unsur atau lebih dan terikat secara kimia dengan perbandingan tetap.

34

 

(a) (b) Gambar 7. Senyawa (a) air dan (b) protein darah gamma globulin

Hubungan antara unsur, senyawa dan dan campuran dapat dilihat pada gambar dibawah ini (Gambar 8).

Materi

Pemisahan dengan Metode fisika

Campuran

Homogen

Heterogen

Zat Murni

Senyawa

Pemisahan dengan Metode kimia

Unsur 

Gambar 8. Klasifikasi Materi

Latihan 1.

 Nyatakan apakah setiap sampel materi berikkut adalah zat atau campuran; jika campuran homogen atau heterogen. a. udar udaraa sega segarr yang yang ber bersi sih h  b. es c. gara garam m baw bawan ang g puti putih h d. sedok sedok de deng ngan an sep sepuh uh pe perak  rak  e. tinta me merah f. air suling g. ju juss jeru jeruk k yang yang baru baru dipe diperas ras h. air air dan dan miny minyak ak zaitu zaitun n i. tinta merah  j. susu 35

 

Latihan 2.

 Nyatakan apakah apakah sampel zat berikut unsur atau senyawa a. Hidrogen  b. Air  c. Emas d. Gula e. Garam

3. Sifa ifat Mater teri

Si Sifa fatt (property) (property)   adalah atribut yang dapat kita gunakan untuk membedakan materi yang satu dengan lainnya. Air, gula, garam dan besi memiliki sifat atau karakteristik yang  berbeda. Gula dan garam berwarna putih, padat, kristalin, larut dalam air dan tidak berbau. Gula manis, bila dipan dipanaskan askan dalam cawan penguap penguap akan meleleh dan menjadi menjadi coklat, coklat, tetapi garam asin dan tidak berwarna coklat setelah dipanaskan. Sifat intrinsik adalah sifat khas dari materi tidak bergantung pada bentuk dan ukuran, seperti Sifat ekstrinsik ekstrinsik adalah sifat yang tidak khas dari suatu materi dan bergantun bergantung g pada  jumlah/ukuran materi seperti ukuran, bentuk, panjang, bobot bobot dan temperatur. temperatur. Setiap hari kita selalu melihat dan menggunakan materi. Baik di sadari atau pun tidak  materi/Bahan disekitar kita dapat berubah. Logam berkarat, air membeku bila temperaturnya turun, kayu melapuk (Gambar 10 (b)), dan air laut menguap merupakan salah satu contoh  perubahan dari materi. Perubahan-perubahan tersebut dipelajari dan dapat dikelompokkan dalam dua jenis perubahan yaitu perubahan kimia dan perubahan fisika.

3.1 Sifat Fisika dan Perubahan Fisika

Sifat fisika merupakan merupakan karakteristik karakteristik materi yang tidak melibatkan melibatkan perubahan perubahan apapun kemateri lain. Warna, titik leleh, titik didih, viskositas, massa jenis, kekerasan dan kerapatan merupakan sifat-sifat fisika. Kualitas dalam kelompok ini dapat diukur dengan mudah dan dinyatakan dalam bilangan. Zat yang dinamakan dengan air mendidih pada 100ºC, membeku  pada 0ºC, mempunyai massa jenis 1 g/mL. Tidak ada zat lain yang karakteristik yang sama seperti ini. Kitaa juga Kit juga dapat dapat membed membedaka akan n antara antara tembag tembagaa padat padat berwar berwarna na coklat coklat kemerah kemerahan an dengan sulfur yan berwarna kunin berdasarkan perbedaan warna (sifat fisika). Sifat fisis lain dari tembaga yaitu dapat ditempa menjadi lembaran foil tipis dan dapat ditarik menjadi kawat ti tipi piss ( keuletan, ductility). ductility ). Sulfur tidak dapat ditempa, akan menjadi serbuk jika ditempa dengan palu dan sulfur juga memiliki sifat rapuh (getas).

36

 

Gambar 9. Sebongkah su sulf lfur ur (k (kir iri) i) hanc hancu ur  menjadi serbuk kuning  bila ditempa. Tembaga (kanan) dapat ditempa menjadi menja di lembaran lembaran tipis da dan n di dita tari rik k menj menjad adii kawat.

Suatu sampel materi dapat mengalami perubahan tampilan fisis. Perubahan fisika adalah peruba adalah perubahan han materi materi yang yang tidak tidak mengha menghasilk silkan an zat baru. baru. Sebaga Sebagaii contoh contoh es meleleh meleleh  berubah menjadi air. Air dan es hanya berbeda dari penampilannya dan susunannya tetap sehing seh ingga ga peruba perubahan han ini tergol tergolong ong peruba perubahan han fisika. fisika. Kita Kita dapat dapat membek membekuka ukan n air untuk  untuk  memperoleh mempe roleh esnya kembali. Perubahan fisika ini bersifat bersifat reversibel , yaitu dapat kembali ke  bentuk semula.

3.2 Sifat Kimia dan Perubahan Kimia

Sifat kimia merupakan kualitas yang khas dari suatu materi yang menyebabkan materi tersebut berubah ke materi lain, baik sendirian ataupun berinteraksi dengan materi lain. Sifat kimia kim ia ini tergol tergolong ong sifat sifat intrin intrinsik sik.. Besi Besi berkar berkarat, at, etil alkoho alkoholl mudah mudah terbak terbakar ar dan kayu kayu mela me lapu puk k meru merupa paka kan n co cont ntoh oh da dari ri si sifat fat kimi kimia. a. Sifat Sifat ki kimi miaa bi bisa sa di diam amati ati se setel telah ah te terj rjad adii  perubahan kimia. Perubahan kimia merupakan perubahan materi yang mengakibatkan hilangnya zat-zat dan terbentuknya zat baru. Perubahan kimia juga dikenal dengan reaksi kimia yang berisifat irreversibel.   Setiap kali kita merebus telur, kita melakukan perubahan kimia. Ketika telur  irreversibel. dipanaskan dalam air mendidih, putih telur dan kuning telur akan mengalami reaksi yang tidak tid ak hanya hanya mengal mengalami ami peruba perubahan han tampil tampilan an fisik fisik tetapi tetapi juga juga susuna susunan n kimian kimianya. ya. Ketika Ketika dimakan telur dicerna lagi oleh enzim dan proses pencernaan ini merupakan contoh lain dari  perubahan kimia.

37

 

Gambar 10. Gambar 10. Perubahan kimia (a) paku berlapis zink bereaksi dengan HCL menghasilkan gelembung gas hidrogen, sedangkan gelang emas tidak terpengaruh. dan (b) kayu melapuk 

Zink bereak Zink bereaksi si dengan dengan laruta larutan n asam klorid kloridaa (HCl) (HCl) mengha menghasilk silkan an gelemb gelembung ung gas hidrog hid rogen, en, ini merupa merupakan kan salah salah satu sifat kimia kimia zink zink yang yang khas. khas. Sedang Sedangkan kan emas emas tidak  tidak   bereaksi dengan asam klorida. Natrium Natr ium bereaksi dengan asam klorida dan air. Zink, natrium da dan n emas emas memi memili liki ki sif sifat at fi fisik sik ya yang ng serup serupaa misal misalny nyaa mamp mampu u di dite temp mpaa da dan n meru merupa paka kan n  penghantar listrik yang baik. Namun sifat kimia ketiga unsur tersebut berbeda, dengan mengetahui perbedaaan ini akan membantu kita dalam memahami penggunaan zink sebagai  pelapis paku yaitu karena zink tidak bereaksi dengan air. Selain itu emas memiliki harga jual tinggi, sebab emas tidak ternoda atau bekarat. Zat-zat dapat memiliki sifat yang berbeda dan  penggunaannya juga akan berbeda. berbeda.

Latihan 3.

 Nyatakan apakah sifat materi berikut termasuk sifat fisika atau sifat kimia a. pa paku ku bes besii tert tertari arik kk kee magn magnet et  b. secarik kertas terbakar spontan bila suhunya mencapai 451ºF c. Sepo Sepoto tog g kayu kayu meng mengap apun ung g diai diair  r  d. patun patung g perung perunggu gu berang berangsur sur-ang -angsur sur memiliki memiliki lapisan lapisan hijau hijau (plati (platina) na) setelah setelah sekian sekian lama e. sepoto sepotong ng irisa irisan n apel apel berub berubah ah jadi jadi cokl coklat at f. selempe selempeng ng marm marmer er terasa terasa dingin dingin jika jika disen disentuh tuh g. keramik keramik yang dibakar dibakar di tanur tanur menjadi menjadi keras keras dan berlapis berlapis glazur glazur..

38

 

4.

Pemi Pemissahan ahan Mater teri

Pemi Pemisah sahan an mater materii da dapa patt dila dilaku kuka kan n secara secara pe peny nyari aring ngan an (fil (filtra trasi si), ), pe peng ngua uapa pan n (evaporasi), (evapo rasi), destilasi destilasi , kristalisasi, kristalisasi, sublimasi, kromatograf kromatograf dan ekstraksi. ekstraksi. Masing-masin Masing-masing g metode pemisahan ini akan dijelakan dibawah ini: a. Filtr iltras asii Filtrasi (penyaringan) dilakukan berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Jadi tehnik   penyaringan dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang zat penyusunnya berbeda. Bagaimana proses penyaringan dilakukan dilaboratorium? Pertama siapkan kertas saring dan selajutnya baru disaring campuran. Penyiapan kertas saring dilakukan dengan cara seperti  pada Gambar 11. Kertas saring yang telah dibentuk, kemudian diletakkan dalam corong dan dibasahi dengan sedikit air agar kertas saring melekat pada corong.

Gambar 11. Penyiapan saring.

kertas

Proses penyaringan ini akan menghasilkan residu dan filtrat. Residu adalah bagian yang tertinggal pada kertas saring sedangkan filtrat adalah hasil penyaringan yang lolos dari kertas saring. Proses filtrasi dapat dillihat pada Gambar 12. Pemisahan pasir dengan air  dengan menuangkan campuran pasir dengan air kedalam corong yang ada kertas saring. Selanj Sel anjutn utnya ya ditung ditunggu gu hingga hingga semua semua air turun, turun, dan didapa didapatla tlah h residu residu berupa berupa pasir pasir dan filtratnya adalah air.

39

 

Gambar 12. Proses penyaringan (filtrasi)

 b. Evaporasi Evapor Eva porasi asi (pengu (penguapa apan) n) adalah adalah pemisah pemisahan an berdas berdasark arkan an perbed perbedaan aan kemamp kemampuan uan menguap dari setiap zat. Tehnik ini biasanya digunakan oleh petani garam, pertama disiapkan air laut dan kemudian diuapkan airnya sehingga dihasilkan garam. Proses penguapan dapat dilihat pada Gambar 13 .

Gambar 13. Pproses penguapan suatu materi

c. Dest Destil ilas asii Destilasi Destila si atau penyul penyuling ingan an adalah adalah suatu suatu metode metode  pemisahan   pemisahan  berdasarkan perbedaan kecepatan kecepa tan atau kemudahan menguap (volatilitas ( volatilitas)) bahan. Komponen dari alat destilasi dapat dilihat pada Gambar 14.

40

 

Gambar 14. Proses destilasi suatu materi

d. Kr Kris istal talis isasi asi Kristalisasi adalah proses pembentukan kristal padat dari suatu larutan induk yang homoge hom ogen. n. Proses Proses ini adalah adalah salah salah satu teknik teknik pemisah pemisahan an padat-c padat-cair air yang yang pentin penting g dalam dalam industri, karena dapat menghasilkan kemurnian produk hingga 100%. Salah satu produk yang dihasilkan dari proses kristalisasi adalah gula pasir (Gambar 15)

Gula la ha hasi sill da dari ri pr pros oses es Gambar 15.  Gu Gambar kristalisasi

e. Sublimasi

Sublimasi adalah perubahan wujud dari padat ke gas tanpa mencair terlebih dahulu. Proses pemisahan kapur barus dari pasir dapat dilakukan secara sublimasi (Gambar 16). dikarenakan pasir tidak dapat menyublim. Jadi campuran pasir dan kapur barus dapat di  pisahkan dengan memanaskannya dan kemudian didinginkan. Hasilnya akan terbentuk  kembali kabur barus tanpa adanya pengotor (pasir).

41

 

Gambar 16. Pemisahan kapur barus dari  pasir 

  f. Krom Kromat atog ogra rafi fi Kromatografii adalah suatu teknik pemisahan molekul  Kromatograf molekul  berdasarkan perbedaan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan memisahkan komponen komponen (berupa molekul) molekul) yang berada pada larutan. Contoh pemisahan menggunakan kromatografi yaitu pemisahan komponen dari tinta (Gambar 17)

Gambar 17.  Kromatografi kertas.

g. Ekst Ekstra raks ksii Ekst Ek strak raksi si meru merupa paka kan n pr pros oses es pe peny nyar aria ian n senya senyawa wa meng menggu guna naka kan n pe pela laru rutt terte tertent ntu. u. Berbagai ekstraksi dilakukan untuk analisis senyawa kimiadengan dalam tumbuhan. Zat aktif dari cara bumbu masaktelah seperti pada Gambar 18 dapat dipisahkan cara ekstraksi 42

 

menggunakan pelarut tertentu. Kunyit memiliki zat aktif yang dikenal dengan kurkumin, cabe mempunyai kapsaisin yang memberikan rasa pedas.

(a)

(b)

(d) (c) Gambar 18. Zat aktif dari bumbu-bumbu dapur (a) kunyit, (b) cabai, (c) jahe dan (d) daun suji dapat dipisahkan degan cara ekstraksi

43

 

5. HukumHukum-Huk Hukum um Dasar Dasar Menge Mengenai nai Mater Materii 5.1 Hukum Kekekalan Massa (Law of Conservation of Mass)

Pada tahun 1774, Antonine Lavoiser (1743-1794) melakukan pemanasan satu wadah kaca tertutup yang mengandung sampel timah dan sedikit udara. Ia menemukan bahwa massa sebelum sebelu m pemanasan (wadah (wadah kaca+ timah + udara) dan sesudah pemanasan pemanasan (wadah kaca + kalk timah + udara tersisa) adalah sama. Kalk timah ini adalah timah oksida. Hasil percobaan ini menjad menjadii dasar dasar bagi bagi Lavois Lavoiser er dalam dalam mengam mengambil bil kesimp kesimpula ulan. n. Lavois Lavoiser er menyim menyimpuk pukan an  bahwa massa total zat sesudah reaksi adalah sama dengan massa total zat sebelum reaksi. Pernyataan ini kemudian dikenal dengan hukum kekekalan massa. A+B Bobot pereaksi

=

C + D Bobot hasil reaksi

Perak nitrat (bening) ditempatkan dalam gelas kimia dan kalium kromat (kuning) da dala lam m ge gela lass uk ukur ur.. Sete Setela lah h diti ditimb mban ang g ke kedu duan anya ya memp mempun unya yaii be bear ar sebesa sebesarr 10 104, 4,50 50 g. Selanjutnya perak nitrat direaksikan dengan kalium kromat dan dihasilkan perak kromat dalam kalium kalium nitrat. Terbent Terbentukny uknyaa perak kromat ditandai dengan dengan terbentuknya terbentuknya endapan merah. Massa total sesudah reaksi tetap sama yaitu sebesar 104,50 g. Proses ini mengikuti hukum kekekalan massa, yaitu massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.

(a) (b) Gambar massa tetap konstan selama reaksi kimia (a) sebelum reaksi massa gelas kimia dengan denga n larutan larutan perak nitrat (bening) dan gelas ukur dengan kalium kromat kromat (kuning) (kuning) sebesar  104, 104,50 50 g merah) dan (b)dalam kedua larutan larutan bercampur bercamp terjadi kimia104,50 membentuk membg. entuk perak kromat kromat (endapan kalium nitrat massaurtotal tetapreaksi sama yaitu 44

 

Contoh 1

Sebanyak 0,455 g sampel magnesium Sebanyak magnesium dibiarkan terbakar dalam 2,315 g gas oksigen. Satusatunya produk adalah magnesium oksida. Sesudah reaksi, tidak ada magnesium tersisa dan massa oksigen yang tidak bereaksi adalah 2,015 g. Berapa massa magnesium oksida yang dihasilkan? Pemecahan masalah untuk memecahkan masalah ini gunakan persamaan hukum kekekalan massa yaitu masa sebelum reaksi sama dengan massa sesudah reaksi. Dan carilah variabel  x yang belum diketahui massanya. Penyelesaian Massa sebelum reaksi = 0,455 g magnesium + 2,315 g oksigen = 2,770 g

2,770 g massa sesudah reaksi = g magnesium sesudah sesudah reaksi + 2,015 g oksigen sesudah   reaksi  g magnesium oksida yang sudah bereaksi = 2,770 g – 2,015 g   = 0,755 g Jadi, terdapat sebanyak massa manesium oksida sesudah reaksi yaitu sebesar 0,755 g. ` Contoh 2

Sebanyak 2,5 gram belerang direaksikan Sebanyak direaksikan dengan sejumlah sejumlah tembaga tembaga menghasilka menghasilkan n 12,5 gram tembaga (II) sulfida. Berapa banyak tembaga yang diperlukan untuk reaksi tersebut? Pemecahan masalah Pertama buatlah reaksinya, kemudian tuliskan berat yang diketahui dari soal dan berilah label x label x untuk  untuk mencari berat yang tidak diketahui. Selanjutnya gunakan  pesamaan matematika sederhana berdasarkan hukum kekekalan massa . Penyelesaian:

Reaksi : belerang + tembaga 2,5 gram  x   x gram

tembaga (II) sulfida 12,5 gram

Maka harga x harga x dapat  dapat dicari: 12,5 gram = 2,5 gram + x gram    x =  x = 12,5 gram- 2,5 gram   x = 10 gram   Latihan 4 dan 5

4. Sebany Sebanyak ak 0,399 0,399 g magnes magnesium ium bereaksi bereaksi dengan dengan 2,765 g gas nitrog nitrogen. en. Satu-satu Satu-satuny nyaa  produk adalah magnesium nitrida. Sesudah reaksi, massa nitrgen yang tidak bereaksi adalah 2,505 g. Berapa massa magnesium nitrida yang dihasilkan? 45

 

5. Sebanyak Sebanyak 7,12 g sampel magnesium magnesium dipanaskan dipanaskan dengan 1,80 g bromin. Semua Semua bromin habis, dan 2,07 g magnesium bromida satu-satunya produk. Berapa massa magnesium yang tidak bereaksi?

5.2 Hukum Perbandingan Tetap ( Low of Definite Proportion Proportion))

Pada tahun 1799, Joseph Proust (1754-1826) membuat laporan mengenai “ seratus  pon tembaga yang dilarutkan dalam asam sulfat atau asam nitrat dan diendapkan oleh karbonat karbo nat dari natrium atau kalium kalium selalu menghasilkan menghasilkan 180 pound pound karbonat karbonat hijau. Proust Proust menya enyata taka kan n bah bahwa  sampel-sampel yang berbeda dari senyawa yang sama selalu mengandung unsur-unsur penyusunnya dengan perbandingan massa yang sama. sama. Sampel gas karbon monoksida yang diperoleh dari sumber yang berbeda dianalisis, akan kita temukan  perbandingan massa karbon dan oksigen yang sama dalam setiap sampel. Jika perbandingan masa ma sa unsu unsurr-uns -unsur ur yang yang berb berbed edaa dala dalam m suat suatu u se seny nyaw awaa te tete tent ntu u ad adal alah ah te teta tap, p, maka maka  perbandingan atom-atom dan unsur-unsur unsur-unsur ini dalam senyawa harus tetap.

Contoh 3

Gunakan data contoh 1 untuk menentukan massa magnesium yang terkandung dalam 0,500 g sampel magnesium oksida? Pemecaha Pemec ahan n masala masalah h  pada contoh satu, massa manesium oksida sesudah reaksi yaitu sebesar 0,755 g dan massa sampel magnesium yang dibiarkan terbakar sebesar 0,455 g . Jadi J adi untuk menentukan berapa massa magnesium yang terkandung dalam 0,500 g magnesium oksida dapat dilakukan. Penyelesaian

= 0,301 g magnesium   Latihan 6 dan 7.

6. Dalam suatu percobaaan percobaaan pembaka pembakaran ran 0,312 g sulfur menghasilkan menghasilkan 0,623 0,623 g sulfur oksida oksida sebagai seba gai satu-sa satu-satun tunya ya produk produk reaksi. reaksi. Pada Pada percob percobaan aan kedua kedua dipero diperoleh leh 0,842 0,842 g sulfur  sulfur  dioksida. Berapa massa sulfur yang dibakar pada percobaan kedua? 7. Sebanyak Sebanyak 4 gram kalsium direaksikan direaksikan dengan dengan oksigen berlebih. berlebih. Massa kalsium kalsium oksida yang dihasilkan sebanyak 5,6 gram. Berapa massa kalsium oksida yang terbentuk jika 10 gram kalsium direaksikan dengan 4 gram oksigen?

8. Dalam suatu percobaan, percobaan, 2,18 g natrium direaksikan direaksikan dengan 16,12 16,12 klorin. klorin. Semua natrium terpakai dan 5,54 g natrium klorida (garam) dihasilkan. Dalam percobaan kedua, 2,10 g 46

 

klorin dibiar klorin dibiarkan kan bereak bereaksi si dengan dengan 10 g natriu natrium. m. Semua Semua klorin klorin terpaka terpakai, i, dan 3,46 3,46 g natrium klorida dihasilkan. Tunjukkan bahwa hasil-hasil ini konsisten dengan hukum  perbandingan tetap.   5.3. Hukum Perbandingan Berganda (Low of Multiple Proportion)

Menurutt hukum Menuru hukum ini,  jika dua unsur dapat bergabung bergabung membentuk lebih dari satu  senyawa, maka massa-massa dari unsur yang pertama dengan suatu massa tetap dari unsur  kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat kecil . Satu atom karbon bergabung dengan satu atom oksigen dalam karbon monoksida (CO) dan satu atom karbon dengan dua atom oksige oks igen n dalam dalam karbon karbon dioksi dioksida. da. Jadi, Jadi, perban perbandin dingan gan oksige oksigen n dalam dalam karbon karbon monoks monoksida idan n dengan den gan oksige oksigen n dalam dalam karbon karbon dioksi dioksida da adalah adalah 1:2. 1:2. Sesuai Sesuai dengan dengan hukum hukum perban perbandin dingan gan  berganda.

Contoh 4

Suatu unsur Suatu unsur terten tertentu, tu,  x,  x, membentuk 3 macam senyawa biner dengan klor, yang masingmasing mas ingnya nya mengan mengandun dung g 59,68% 59,68%,, 68,95 68,95% % dan 74,75% 74,75% klor klor. Tunjukk unjukkan an bahwa bahwa data data ini menggambarkan hukum perbandingan berganda? Pemecahan Masalah Menurut hukum perbandingan berganda. Penyelesaian

Senyawa A 59,68 g Cl 40,32 g x g x 100 g A

Senyawa B 68,95 g Cl 31,05 g x g x 100 g B

Senyawa C 74,75 g Cl 25,25 g x g x 100 g C

Hitung jumlah Hitung jumlah jumlah jumlah relatif relatif  x   x  yang yang beseny besenyawa awa dengan dengan 1 g Cl dalam dalam masing masing-ma -masin sing g senyawa. Untuk senyawa A: M ( x)  x)

Untuk senyawa B M ( x)  x)

47

 

Untuk senyawa C M ( x)  x)

Jumlah x dalam ketiga senyawa tersebut tidak akan berubah, jika dibagi dengan bilangan  paling kecil diantaranya;   0,6756 : 0,4503 : 0,3378 =

:

:

= 2 : 1,333 : 1 Jumlah relatif diatas benar merupakan perbandingan bilangan utuh yang kecil yaitu 6:4:3 Jika kita memilih x memilih x sebagai  sebagai jumlah yang tetap, maka akan diperoleh perbandingan yang sebaliknya. Mari kita hitung, umpamanya jumlah Cl yang bersenyawa dengan 1 g x g x dalam  dalam masing-masing senayawa itu. Untuk senyawa A: M (Cl)

Untuk senyawa B M (Cl)

Untuk senyawa C M (Cl)

1,480 : 2,221 : 2,960 =

:

:

= 1 : 1,5 : 2 Jumlah relatif diatas benar merupakan perbandingan bilangan utuh yang kecil yaitu 2, 3:4 dan 2. Terbuktilah berlaku hukum perbandingan berganda. Latihan 9

9.

Sulfu Sulfurr memb memben entu tuk k du duaa se seny nyaw awaa de deng ngan an oksige oksigen. n. Pada Pada se seny nyaw awaa pe pert rtam amaa 1 g sulf sulfur  ur   bergabung dengan 0,998 g oksigen, dan pada percobaan kedua, 1 g sulfur bergabung de deng ngan an 1,49 1,497 7 g ok oksig sigen en.. Tun unjju jjukk kkan an ba bahw hwaa ha hasil silny nyaa ko kons nsist isten en de deng ngan an hu huku kum m  perbandingan berganda. berganda. 48

 

10. Tembaga embaga (Cu) dapat dapat memben membentuk tuk dua oksida oksida.. Salah Salah satu oksida oksida mengandu mengandung ng 1,36 g oksigen yang bergabung dengan 10 g Cu. Oksida yang lain mengandung 2,72 g oksigen yang bergabung bergabung dengan 10 g Cu. Tunjukka Tunjukkan n bahwa data tersebut tersebut menggamba menggambarkan rkan hukum perbandingan berganda. Sebutkan juga nama kedua senyawa tembaga tersebut?

49