CHEMIST -NOTE

HUKUM DASAR KIMIA DAN PENYETARAAN REAKSI

1. IDENTIFIKASI REAKSI SUDAH SETARA DAN BELUM SETARA

Persamaan reaksi dikatakan SUDAH SETARA apabila jumlah atom setiap unsur di ruas kiri sama dengan jumlah atom unsur yang sama di ruas kanan.

Contoh:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Jumlah atom:

H:
Kiri = 2 × 2 = 4
Kanan = 2 × 2 = 4

O:
Kiri = 2
Kanan = 2 × 1 = 2

Karena jumlah semua atom sama, reaksi SUDAH SETARA.

Contoh reaksi BELUM SETARA:

H₂ + O₂ → H₂O

Jumlah atom:

H:
Kiri = 2
Kanan = 2

O:
Kiri = 2
Kanan = 1

Jumlah atom O berbeda, sehingga reaksi BELUM SETARA.

CARA MENENTUKAN:

Hitung jumlah atom setiap unsur di kiri.
Hitung jumlah atom setiap unsur di kanan.
Bandingkan.
Jika semua unsur jumlahnya sama = sudah setara.
Jika ada satu atau lebih unsur yang berbeda = belum setara.

CATATAN:
Koefisien dikalikan dengan seluruh jumlah atom dalam rumus.

Contoh:

3Ca(OH)₂

Ca = 3
O = 3 × 2 = 6
H = 3 × 2 = 6

2. PENYETARAAN REAKSI

Penyetaraan reaksi adalah proses memberikan KOEFISIEN pada persamaan reaksi agar jumlah atom setiap unsur di ruas kiri dan kanan sama.

ATURAN PENTING:

Jangan mengubah indeks/subskrip rumus kimia.

Contoh salah:

H₂ + O₂ → H₂O₂

Mengubah H₂O menjadi H₂O₂ berarti mengubah zat.

Yang boleh diubah hanya KOEFISIEN.

Contoh benar:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

LANGKAH PENYETARAAN:

Hitung jumlah atom kiri dan kanan.
Setarakan unsur yang belum sama.
Berikan koefisien di depan rumus kimia.
Biasanya H dan O disetarakan terakhir.
Periksa kembali jumlah atom.
Gunakan koefisien dengan perbandingan paling sederhana.

Contoh:

Fe + O₂ → Fe₂O₃

Reaksi setaranya:

4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

Pemeriksaan:

Fe:
Kiri = 4
Kanan = 2 × 2 = 4

O:
Kiri = 3 × 2 = 6
Kanan = 2 × 3 = 6

Maka reaksi sudah setara.

3. HUKUM KEKEKALAN MASSA (LAVOISIER)

BUNYI HUKUM:

"Massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi."

Artinya, total massa pereaksi sama dengan total massa hasil reaksi.

RUMUS:

Massa total pereaksi = massa total produk

Contoh:

12 gram karbon bereaksi dengan 32 gram oksigen.

Massa karbon dioksida yang terbentuk:

12 + 32 = 44 gram

Jadi massa CO₂ = 44 gram.

Contoh lain:

10 gram A + 15 gram B → C

Massa C:

10 + 15 = 25 gram

Jadi massa C = 25 gram.

KUNCI:

Jika ada massa yang belum diketahui, gunakan prinsip:

TOTAL MASSA SEBELUM REAKSI = TOTAL MASSA SESUDAH REAKSI

4. HUKUM PROUST / HUKUM PERBANDINGAN TETAP

BUNYI HUKUM:

"Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap."

Artinya, suatu senyawa selalu memiliki perbandingan massa unsur yang sama.

Contoh:

Dalam suatu senyawa, perbandingan:

A : B = 2 : 8

Perbandingan tersebut selalu tetap.

PROUST TIPE 1: MENENTUKAN MASSA YANG TERBENTUK

Digunakan ketika massa unsur yang tersedia sesuai dengan perbandingan tetap.

Contoh:

Perbandingan A : B = 2 : 8

Tersedia:

A = 4 gram
B = 16 gram

Perbandingan:

4 : 16 = 2 : 8

Karena perbandingannya sesuai, semua zat habis bereaksi.

Massa senyawa terbentuk:

4 + 16 = 20 gram

Jadi massa senyawa = 20 gram.

PROUST TIPE 2: MENENTUKAN MASSA SISA

Digunakan ketika jumlah zat yang tersedia TIDAK sesuai dengan perbandingan tetap.

Contoh:

Perbandingan A : B = 2 : 8

Tersedia:

A = 4 gram
B = 20 gram

Untuk 4 gram A:

2 gram A membutuhkan 8 gram B.

Karena A menjadi 4 gram, berarti dikali 2.

Maka B yang diperlukan:

8 × 2 = 16 gram

B tersedia = 20 gram
B bereaksi = 16 gram

Massa B yang tersisa:

20 - 16 = 4 gram

Maka:

A habis = 4 gram
B bereaksi = 16 gram
B sisa = 4 gram

Massa senyawa terbentuk:

4 + 16 = 20 gram

KUNCI PROUST:

Gunakan perbandingan massa yang diberikan.
Tentukan berapa massa zat yang benar-benar dibutuhkan.
Tentukan zat yang habis.
Jika ada kelebihan, hitung massa sisa.
Massa senyawa terbentuk berasal dari massa yang benar-benar bereaksi.

5. HUKUM PERBANDINGAN GANDA (DALTON)

BUNYI HUKUM:

"Jika dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, maka massa salah satu unsur yang bergabung dengan massa tetap unsur lainnya mempunyai perbandingan bilangan bulat sederhana."

Hukum Dalton digunakan ketika terdapat DUA SENYAWA yang tersusun dari DUA UNSUR YANG SAMA.

Contoh:

CO dan CO₂

Keduanya tersusun dari unsur C dan O.

DALTON TIPE 1: MASSA SALAH SATU UNSUR SUDAH SAMA

Contoh:

Senyawa I:
C = 12 gram
O = 16 gram

Senyawa II:
C = 12 gram
O = 32 gram

Massa C sudah sama, yaitu 12 gram.

Bandingkan massa O:

16 : 32

Sederhanakan:

1 : 2

Jadi perbandingan massa O adalah 1 : 2.

DALTON TIPE 2: MASSA SALAH SATU UNSUR BELUM SAMA

Jika massa salah satu unsur belum sama, massa tersebut HARUS DISAMAKAN terlebih dahulu.

Contoh:

Senyawa I:

A = 10 gram
B = 5 gram

Senyawa II:

A = 20 gram
B = 30 gram

Massa A belum sama.

Samakan massa A menjadi 20 gram.

Pada Senyawa I:

A dari 10 menjadi 20, berarti dikali 2.

Maka B:

5 × 2 = 10 gram

Sekarang:

Senyawa I:
A = 20 gram
B = 10 gram

Senyawa II:
A = 20 gram
B = 30 gram

Massa A sudah sama.

Bandingkan B:

10 : 30

Sederhanakan:

1 : 3

Jadi perbandingan massa B adalah 1 : 3.

KUNCI DALTON:

Pastikan terdapat dua senyawa dari dua unsur yang sama.
Pilih salah satu unsur yang akan dijadikan massa tetap.
Jika massanya belum sama, samakan terlebih dahulu.
Bandingkan massa unsur lainnya.
Sederhanakan hasilnya menjadi bilangan bulat sederhana.

6. HUKUM GAY-LUSSAC / HUKUM PERBANDINGAN VOLUME

BUNYI HUKUM:

"Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat sederhana."

Hukum Gay-Lussac membahas VOLUME GAS.

SYARAT:

Reaksi harus sudah setara.
Zat yang dibandingkan harus berupa gas.
Suhu dan tekanan harus sama.
Persamaan reaksi harus sudah teratur/setara sehingga koefisien dapat digunakan sebagai perbandingan volume.

Contoh:

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g)

Perbandingan volume:

H₂ : O₂ : H₂O

= 2 : 1 : 2

Artinya:

2 L H₂ + 1 L O₂ → 2 L H₂O

Bisa juga:

20 mL H₂ + 10 mL O₂ → 20 mL H₂O

Karena:

20 : 10 : 20

= 2 : 1 : 2

Contoh lain:

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)

Perbandingan volume:

N₂ : H₂ : NH₃

= 1 : 3 : 2

Artinya:

1 L N₂ + 3 L H₂ → 2 L NH₃

KUNCI:

KOEFISIEN REAKSI SETARA = PERBANDINGAN VOLUME GAS

7. HUKUM AVOGADRO

BUNYI HUKUM:

"Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang sama mengandung jumlah molekul yang sama."

Artinya:

Jika suhu dan tekanan sama:

Volume sama → jumlah molekul sama.

Contoh:

1 L gas A dan 1 L gas B pada suhu dan tekanan yang sama memiliki jumlah molekul yang sama.

Hubungan volume dengan jumlah mol:

V berbanding lurus dengan n

Rumus:

V₁ / V₂ = n₁ / n₂

Keterangan:

V = volume gas
n = jumlah mol

Contoh:

Gas A = 2 L
Gas B = 6 L

Perbandingan volumenya:

2 : 6 = 1 : 3

Maka perbandingan jumlah molekulnya juga:

1 : 3

Artinya gas B memiliki jumlah molekul 3 kali gas A.

KUNCI AVOGADRO:

Pada suhu dan tekanan yang sama:

VOLUME SEBANDING DENGAN JUMLAH MOL

VOLUME SAMA = JUMLAH MOLEKUL SAMA

8. Menghubungkan Ayat Al-Quran dengan hukum dasar

1. Hukum kekekalan massa—Q.S Al-Zalzalah ayat 7-8

فَمَنْ يَعْمَلْ مِثْقَالَ ذَرَّةٍ خَيْرًا يَرَهُ

Artinya: “Maka barangsiapa mengerjakan kebaikan seberat zarah, niscaya dia akan melihat (balasan)nya.”

Ayat 8:

وَمَنْ يَعْمَلْ مِثْقَالَ ذَرَّةٍ شَرًّا يَرَهُ

Artinya: “Dan barangsiapa mengerjakan kejahatan seberat zarah, niscaya dia akan melihat (balasan)nya.”

Ayat ini dapat dikaitkan dengan Hukum Kekekalan Massa, yaitu massa tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah bentuk. Seperti halnya setiap perbuatan, sekecil apa pun, tetap memiliki akibat atau balasannya.

2. Hukum perbandingan tetap—Q.S Al-Ankabut ayat 60

وَكَأَيِّن مِّن دَآبَّةٍۢ لَّا تَحْمِلُ رِزْقَهَا ٱللَّهُ يَرْزُقُهَا وَإِيَّاكُمْ ۚ وَهُوَ ٱلسَّمِيعُ ٱلْعَلِيمُ

Artinya: “Dan berapa banyak makhluk bergerak yang bernyawa yang tidak (dapat) membawa (mengurus) rezekinya sendiri. Allah-lah yang memberi rezeki kepadanya dan kepadamu. Dia Maha Mendengar, Maha Mengetahui.”

Ayat ini dapat dikaitkan dengan Hukum Perbandingan Tetap, yaitu adanya keteraturan dan ketetapan dalam ciptaan Allah. Dalam kimia, suatu senyawa selalu tersusun dari unsur-unsur dengan perbandingan massa yang tetap.

9. BUNYI-BUNYI HUKUM DASAR KIMIA

HUKUM KEKEKALAN MASSA — LAVOISIER

"Massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi."

Kunci:
Massa total pereaksi = massa total produk.

HUKUM PERBANDINGAN TETAP — PROUST

"Perbandingan massa unsur-unsur penyusun suatu senyawa selalu tetap."

Kunci:
Satu senyawa → perbandingan massa unsur tetap.

HUKUM PERBANDINGAN GANDA — DALTON

"Jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, massa salah satu unsur yang bergabung dengan massa tetap unsur lainnya mempunyai perbandingan bilangan bulat sederhana."

Kunci:
Dua senyawa + dua unsur sama → samakan salah satu massa → bandingkan massa lainnya.

HUKUM PERBANDINGAN VOLUME — GAY-LUSSAC

"Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat sederhana."

Kunci:
Koefisien reaksi setara = perbandingan volume gas.

HUKUM AVOGADRO

"Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang sama mengandung jumlah molekul yang sama."

Kunci:
V sama → jumlah molekul sama.
V ∝ n.

RINGKASAN PALING CEPAT

LAVOISIER
→ Massa sebelum = massa sesudah

PROUST
→ Perbandingan massa dalam satu senyawa selalu tetap

DALTON
→ Dua senyawa dari dua unsur yang sama
→ Samakan salah satu massa
→ Bandingkan massa unsur lainnya

GAY-LUSSAC
→ Membahas volume gas
→ Perbandingan volume mengikuti koefisien reaksi yang sudah setara

AVOGADRO
→ Pada T dan P sama
→ Volume sama = jumlah molekul sama
→ Volume sebanding dengan jumlah mol

CARA IDENTIFIKASI SOAL:

Hanya massa : kekekalan massa (Lavoisier) +/- gram
Massa dan perbandingan : perbandingan tetap (proust) 3:5…./gram tipe 1 massa unsur tipe 2 tersedia massa tersisa
Massa dua senyawa : perbandingan berganda (dalton) P&Q PQ2 P2Q
Koefisien dan volume : perbandingan volume (Gay-lussac) reaksi + volume
Mol,partikel,molekul. dilengkapi reaksi/volume : Avogadro