Hukum Perbandingan Tetap (Proust)Friday, September 27th 2013. | kimia, rumus kimia

Hukum Perbandingan Tetap Proust – Sobat hitung kita lanjutkan kembali belajar kita mengenai hukum dasar kimia. Kemarin kita telah belajar mengenai hukum kekekalan massa lavoisier. Sekarang kita akan belajar mengenai hukum perbandingan tetap (proust). Perlu sobat pahami, suatu senyawa kimia entah dari mana asalnya atau bagaimana cara pembentukannya, ia akan selalau mempunyai susunan yang sama. Perbandingan masssa unsur-unsur yang menyusunnya tetap. Mau air dari hujan, es mencair, uap air, air sisa pendingin ruangan, dan sumber yang lain pasti perbandingan antara atom H dan O pada senyawa tersebut selalu tetap.

Apa itu hukum perbandingan tetap (proust)?

Pada tahun 1977 seorang ahli kimia asal perancis, Joseph Louis Proust menemukan bahwa senyawa tembaga karbonat  yang didapat dari sumber alami maupun dari proses sintesa dalam laboratorium selalu mempunyai susunan (perbandingan) tetap. Coba sobat perhatikan data pemanasan logam magnesium dalam gas oksigen untuk menghasilkan magnesium oksida berikut,

Percobaan Ke

magnesium (gram)sebelum

pemanasan

magnesium oksida

(gram)setelah pemanasan

perbandingann magnesium dan

magnesium oksida

1 0,62 1,02 0,62/1,02 = 0,61

2 0,48 0,79 0,48/0,79 = 0,60

3 0,36 0,60 0,36/0,60 = 0,60

 dari data hasil percobaan di atas, tampak perbandingan antara magnesium dan magnesium oksida selalu tetap.

Bunyi Hukum Perbandingan Tetap (Proust)

“Perbandingan massa unsur-unsur yang menyusun molekul suatu senyawa selalu tetap”

 Menurut hukum perbandingan tetap, molekul air tersusun atas atom-atom hidrogen dan oksigen dengan perbandingan massa hidrogen dan oksigen yang menyusun molekul air tersebut selalu tetap yaitu 1 : 8

Hirogen  +  Oksigen ——> Air

1 gram      8 gram                9 gram2 gram      16 gram              18 gram3 gram      24 gram              32 gram

dst…

Lalu bagaimana jika kita mereaksikan hidrogen dengan oksigen tapi tidak dengan perbandingan 1 : 8? senyawa air tetap akan terbentuk tapi ada salah satu reaktan yang tersisa. Misalkan sobat mereaksikan 15 gram hidrogen dengan 80 gram oksigen akant terbentuk air dengan massa 90 dan akan tersisa 5 gram hidrogen.

Hirogen  +  Oksigen ——> Air

10 gram      80 gram                90 gram     (sisa 5 gram hidrogen)

Darimana asal 1 : 8 ?

1 : 8 adalah perbandingan massa unsur yang menyusun suatu senyawa.  Untuk mengetahui perbandingan massa unsur tersebut soba cukup mengalikan jumlah masing-masing unsur dengan massa atom relatifnya. Rumusnya

jika ada senyawa kimia dengan rumus AxBy maka perbandingan massa unsur penyusunnya adalah

A / B = x. Ar A / y. Ar B

Selain itu, hukum perbandingan tetap dapat dijabarkan dalam rumusan praktis yang dapat digunakan untuk menghitung massa unsur dalam senyawa yaitu

Massa unsur dalam senyawa = Jumlah Ar Unsur/ Jumlah Mr Senyawa x Massa Senyawa

contoh soal hukum perbandingan tetap

Sebanyak 24 gram besi dipanaskan dengan 24 gram belerang membentuk senyawa FeS2. Jika Ar Fe = 56 dan S = 32, tentukan sisa zat yang tidak bereaksi dan berapa senyawa

FeS2 yang terbentuk!jawab :Perbandingan massa Fe dan S dalam FeS2 adalah= 1 x Ar atom Fe / 2 x Ar atom S= 1 x 56 / 2 x32 = 56/64 = 7/8 ( 7 dibanding 8)Sesuai dengan perbandingan massa di atas, maka setiap 21 gram Fe akan berekasi dengan 24 gram Belerang. Jadi pereaksi yang tersissa adalah Fe sebanyak  3 gram dan massa FeS2 yang terbentuk adalah 45 gram.

Suatu campurang engandung belerag sebanyak 48 gram dibakar sempuran sehingga seluruh belerang dalam campuran diubah menjadi SO3. Jika SO3 yang terbentuk sebanyak 80 gram, hitunglah kadar belerang (dalam %) dalam campuran semula (Ar S = 32 O = 16)jawab :Mr SO3 = 32 + 3. 16 = 32 + 48 = 80

Persentase massa S dalam SO3 = 32/80 x 100 % = 66,67 %Untuk lebih memahamkan sobat mengenai hukum perbandingan tetap silahkan dicoba soal berikut..

Dalam suatu percobaan 1,76 gram logam natrium dibiarkan bereakasi dengan 13,21 gram gas klorin. Semua loga natrium terpakai habis dan dihasilkan 4,47 gram natrium klorida (NaCl). Pada percobaan keuda 1,00 gram klor dibiarkan bereaksi dengan 10 gram natrium. Klor habis bereaksi dan dihasilkan 1,65 gram natrium korida. Coba sobat tunjukkan bahwa kedua percobaan di atas taat pada hukum perbandingan tetap.(sumber soal : kimia dasar jilid I, petrucci-suminar)

Demikian sobat, sedikit materi tentang hukum perbandingan tetap berikut contoh soal. Semoga bermanfaat.

Hukum perbandingan tetap atau yang disebut juga hukum hukum Proust dijelaskan oleh ahli kimia Perancis Joseph Lois Proust pada tahun 1799. Berdasarkan penelitiannya terhadap berbagai senyawa Proust menyatakan dalam senyawa murni perbandingan massa unsur-unsur penyusunnya selalu tetap. Senyawa yang sama meskipun diperoleh dengan cara yang berbeda ataupun dari daerah yang berbeda perbandingan unsur-unsur dalam senyawa tersebut selalu tetap.

Misalnya perbandingan karbon dan oksigen dalam karbondioksida adalah 3 : 8. Perbandingan ini selalu tetap dimanapun karbondioksida berada. Jadi karbon dioksida di Atambua, Malang, Surabaya maupun Jakarta perbandingan C : O

selalu 3 :8. Demikian juga karbon yang disintesis dengan karbondioksida yang ada secara alamij tetap memiliki perbandingan 3:8.

Perbandingan massa unsur-unsur dalam karbondioksida diperoleh dengan cara sebagai berikut.

massa C : massa O = jumlah atom C x Ar.C : jumlah atom O x Ar.O

                             = 1 x 12 : 2 x 16

                             = 12 : 32

                             = 3 : 8

Contoh Soal

Tentukan perbandingan massa nitrogen dan oksigen dalam NO2 jika diketahui Ar.N = 14 dan Ar.=16

Pembahasan

Perbandingan massa dalam NO2 dapat ditentukan dengan persamaan yang telah diberikan di atas yakni N

massa C : massa O = jumlah atom C x Ar.N : jumlah atom O x Ar.O

= 1 x 14 : 2 x 16

= 14 : 32

= 7 : 16

 

Contoh Soal

8 gram tembaga dapat bereaksi dengan 4 gram belerang membentuk tembaga sulfida. jika direaksikan 20 gram tembaga dengan 20 gram belerang, hitunglah:

a. tembaga sulfida yang terbentuk

b. massa pereaksi yang tersisa

Pembahasan

Perbandingan massa tembaga dan belerang dalam tembaga sulfida = 8 : 4. Agar semua 20 gram belerang habis bereaksi maka massa tembaga yang dibutuhkan adalah

Hal ini tidak mungkin terjadi karena tembaga yang tersedia hanya 20 g.

Agar semua tembaga habis bereaksi maka belerang yang bereaksi adalah

a. massa tembaga sulfida yang terbentuk = massa tembaga yang bereaksi + massa belerang yang bereaksi

   = ( 20 + 10 ) gram

   = 50 gram

b. dari uraian di atas dapat diketahui bahwa yang tersisaa adalah belerang sebanyak

= ( 20 – 10 ) gram

= 10 gram

 

Contoh Soal

Dalam ruang tertutup 75 gram karbon dibakar secara sempurna dalam 250 gram oksigen menghasilkan karbondioksida. Perbandingan massa karbon dan oksigen dalam CO2 adalah 3 : 8.

a. Berapa massa CO2 yang dihasilkan

b. Pereaksi mana yang tersisa dan berapa massanya

Pembahasan

Perbandingan massa C : O = 3 : 8. Karbon dibakar sebanyak 75 gram. Agar semua karbon terbakar maka dibutuhkan oksigen sebanyak

Atau agar semua oksigen digunakan maka dibutuhkan karbon sebanyak

Hal ini tidak mungkin karena karbon yang tersedia hanya 75 gram.

a. Massa karbon yang dibakar sebanyak 75 gram dan massa oksigen sebesar 200 gram, maka massa CO2 yang dihasilkan adalah 75 g C + 200 g O2 = 275 g CO2

b. Massa pereaksi yang tersisa adalah oksigen yakni (250 – 200) gram = 50 gram.

 

4. Hukum-hukum Dasar KimiaHukum Dasar Kimia

 

1).    Hukum Kekekalan Massa ( Hukum Lavoisier ).

Yaitu : “Dalam sistem tertutup, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.”

Contoh :

40 gram Ca  +  16 gram O2  ®  56 gram CaO

12 gram C  +  32 gram O2  ®  44 gram CO2

 

Contoh soal :

Pada wadah tertutup, 4 gram logam kalsium dibakar dengan oksigen, menghasilkan kalsium oksida. Jika massa kalsium oksida yang dihasilkan adalah 5,6 gram, maka berapa massa oksigen yang diperlukan?

Jawab :

m Ca       =  4 gram

m CaO     =  5,6 gram

m O2        = ..?

Berdasarkan hukum kekekalan massa :

Massa sebelum reaksi = massa sesudah reaksi

Û     m Ca  +  m O2 =  m CaO

Û     m O2     =  m CaO – m Ca

=  (5,6 – 4,0) gram

= 1,6 gram

Jadi massa oksigen yang diperlukan adalah 1,6 gram.

 

2).    Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust ).

Yaitu : “Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tertentu dan tetap.”

Contoh : perhatikan contoh soal 5.1 dari Buku Paket 1A halaman 151-152!

Contoh lain :

Air tersusun oleh unsur-unsur hidrogen (H2) dan oksigen (O2) dengan perbandingan yang selalu tetap yaitu :

11,91 % : 88,81 % = 1 : 8

Massa H2

(gram)

Massa O2

(gram)

Massa H2O

(gram)Massa zat sisa

1 8 9 -

2 16 18 -

3 16 18 1 gram H2

3 25 27 1 gram O2

4 25 28,125 0,875 gram H2

 

Contoh soal :

Jika diketahui perbandingan massa besi (Fe) dan belerang (S) dalam pembentukan senyawa besi (II) sulfida (FeS) adalah 7 : 4 maka tentukan :

a)       Massa besi yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 8 gram belerang!

b)       Massa belerang yang tersisa, jika sebanyak 21 gram Fe direaksikan dengan 15 gram S!

c)        Massa S dan massa Fe yang dibutuhkan untuk menghasilkan 22 gram senyawa FeS!

Jawab :

Reaksi :

                   7           4                11

Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, sehingga 7 gram Fe akan bereaksi dengan 4 gram S membentuk 11 gram FeS.

a)       Massa S     = 8 gram

Massa Fe   = …?

Massa Fe   =

Jadi massa Fe yang dibutuhkan adalah 14 gram.

 

b)       21 gram Fe direaksikan dengan 15 gram S, berarti :

Fe  :  S  =  21  :  15  =  7  :  5

Belerang berlebih, berarti seluruh Fe habis bereaksi.

Massa Fe yang bereaksi    = 21 gram

Massa S yang bereaksi      =

Massa S yang tersisa         = ( 15-12 ) gram   = 3 gram

Jadi massa S yang tersisa adalah 3 gram.

 

c)        Untuk membentuk 22 gram FeS :

m Fe  =

m S    =

Jadi massa Fe dan S yang dibutuhkan adalah 14 gram dan 8 gram.

 

3).    Hukum Kelipatan Perbandingan / Hukum Perbandingan Berganda ( Hukum Dalton ).

Yaitu : “Jika dua jenis unsur dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa, maka perbandingan massa salah satu unsur yang terikat pada massa unsur lain yang sama, merupakan bilangan bulat dan sederhana.”

Contoh :

C dan O dapat membentuk dua jenis senyawa, yaitu CO dan CO2. Jika massa C dalam kedua senyawa itu sama (berarti jumlah C sama), maka :

Massa O dalam CO : massa O dalam CO2 akan merupakan bilangan bulat dan sederhana (yaitu = 1:2 ).

Contoh soal :

Karbon dapat bergabung dengan hidrogen dengan perbandingan 3 : 1, membentuk gas metana. Berapa massa hidrogen yang diperlukan untuk bereaksi dengan 900 gram C pada metana?

Jawab :

C  :  H     =  3  :  1  sehingga :

Û   900  :  m H    =  3  :  1

Û              m H    = ;       Jadi, massa H yang diperlukan adalah 300 gram.

4).    Hukum Perbandingan Volum ( Hukum Gay Lussac ).

Yaitu : “Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volum gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana.”

Contoh :

Dua volum gas hidrogen bereaksi dengan satu volum gas oksigen membentuk dua volum uap air.

gas hidrogen  +  gas oksigen  ®  uap air

        2 V                        1 V                   2 V

Perbandingan volumenya = 2 : 1 : 2

 

5).    Hukum Avogadro.

Yaitu : “Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumnya sama mengandung jumlah partikel yang sama pula.”

Contoh :

Pada pembentukan molekul H2O

2L H2(g) +  1L O2(g)  ®  2L H2O(g)

 

 

 

2 molekul H2                     1 molekul O2                                                             2 molekul H2O

 

Catatan :

Jika volume dan jumlah molekul salah 1 zat diketahui, maka volume dan jumlah molekul zat lain dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan :

 

 

 

dan

 

 

 

 

Keterangan :

V      = volume molekul ( L )

X      = jumlah partikel ( molekul )

 

 

 

 

 

Contoh soal :

Pada suhu dan tekanan yang sama, sebanyak 2 L gas nitrogen (N2) tepat bereaksi dengan gas H2 membentuk gas NH3 (amonia).

Tentukan :

a)       Persamaan reaksinya!

b)       Volume gas H2 yang diperlukan!

c)        Volume gas NH3 yang dihasilkan!

Jawab :

a)       Persamaan reaksinya :

 

b)       V H2    =

=   =  6 L

Jadi volume gas H2 yang diperlukan dalam reaksi adalah 6 L.

c)        V NH3   =

=    =  4 L

Jadi volume gas NH3 yang dihasilkan oleh reaksi tersebut adalah 4 L.