Hukum Dasar Kimia

 

 NAMA GURU                        :  DESI AMALIA, S. Pd,Gr

2.       MATA PELAJARAN                           :  KIMIA

3.       KELAS                                                  :  X.2 dan X.4

4.       PERTEMUAN                                      : Minggu ke 16

5.       CP                                                           : Peserta didik mampu mengamati, menyelidiki dan menjelaskan fenomena sesuai kaidah kerja ilmiah dalam menjelaskan konsep kimia dalam kehidupan sehari hari; menerapkan konsep kimia dalam pengelolaan lingkungan termasuk menjelaskan fenomena pemanasan global;menuliskan reaksi kimia dan menerapkan hukum-hukum dasar kimia; memahami struktur atom dan aplikasinya dalam nanoteknologi

6.       TUJUAN PEMBELAJARAN              : 

TP. 11 TPeserta didik mampu Merancang dan melaksanakan percobaan kimia dalam penerapan hukum-hukum dasar kimia dan mempresentasikan hasil percobaan

4.

7.       MATERI                                                :  Hukum Dasar Kimia

8.       METODE / PROFIL PELAJAR PANCASILA :  Beriman, bertakwa kepada Tuhan yag maha Esa, bergotong royong, bernalar kritis, kreatif, inovatif, mandiri, berkebhinekaan global

9.       STRATEGI                                            : Tidak hanya pemahaman, untuk mempelajari kimia peserta didik juga perlu kemampuan menghitung. Namun diperlukan pemahaman yang baik mengenai hukum dasar kimia agar dapat melakukan perhitungan karena perrhitungan kimia adalah aplikasi dari hukum-hukum dasar kimia. Melalui perhitungan kimia, peserta didik akan dapat menghitung jumlah zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi.

    

Kegiatan Pendahuluan (10 Menit)

·       Doa; absensi; menyampaikan tujuan pembelajaran; dan menyampaikan penilaian hasil pembelajaran

·       Memotivasi siswa untuk tercapainya kompetensi dan karakter yang sesuai denganProfil Pelajar Pancasila; yaitu 1) beriman, bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, dan berakhlak mulia, 2) mandiri, 3) bernalar kritis, 4) kreatif, 5) bergotong royong, dan 6) berkebinekaan global, yang merupakan salah satu kriteria standar kelulusandalam satuan pendidikan.

 

Kegiatan Inti (70 Menit)

Kontruksi pengetahuan

·       Arahkan peserta didik untuk menemukan konsep pembuktian teori terkait reaksi pembakaran dari Aktivitas 4.2 yang akan dilakukan.

·       Ajak peserta didik untuk menuliskan hasil percobaan ke dalam tabel lalu menganalisis datanya.

·        Arahkan peserta didik untuk membuat kesimpulan hasil percobaan.

·       Arahkan peserta didik bahwa konsep reaksi pembakaran pada system terbuka adalah penggunaan gas oksigen sehingga hasil reaksi akan mempunyai massa lebih besar dari jumlah massa bahan-bahan sebelum bereaksi.

·       Ajak peserta didik untuk mengkomunikasikan hasil percobaannyadalam kelas.

·       Ajak peserta didik menghubungkan hasil percobaan terhadap teoriflogiston.

·       Ajak peserta didik mengulas teori flogiston hingga teori ini gugurkarena percobaan Lavoisier sehingga lahirnya hukum Lavoisier.

·       Ajak peserta didik untuk menelaah contoh soal hitungan.

·       Sebelum membahas hukum selanjutnya yaitu hukum Proust, ajakpeserta didik mengingat kembali materi pada Bab 3 bahwa setiap unsurmemiliki nomor atom, nomor massa, dan mengartikannya.

·       Ajak peserta didik untuk memahami konsep massa atom dan massa atom relatif (Ar) dan contoh perhitungannya.

·       Ajak peserta didik untuk memahami konsep massa molekul relatif (Mr)dan contoh perhitungannya.

·       Ajak peserta didik untuk memahami hubungan massa satu molzat terhadap massa molekul rata-rata relatif (Mr) beserta contohperhitungannya.

·       Tekankan pada peserta didik bahwa massa 1 mol zat sama dengan Aratau Mr zat tersebut.

·       Arahkan peserta didik untuk menelaah materi hukum Proust, hukumDalton,dan hukum Gay Lussac.

·       Ajak peserta didik menemukan konsep hukum Proust, hukum Dalton,dan hukum Gay Lussac lalu menjawab pertanyaan pada Ayo Berlatih.

·       Ajak peserta didik untuk menelaah contoh soal hitungan padamasing-masing hukum dasar kimia.

 

Aplikasi Konsep

·       Ajak peserta didik untuk melakukan percobaan mandiri di rumahmasing-masing, misalnya:

-        Membuktikan hukum Lavoisier. Konsep kerjanya adalah menimbangkertas atau lidi sebelum dibakar pada nyala api lilin. Setelah pembakaranselesai (udara terbuka) maka dilakukan penimbangan massa hasilpembakaran kemudian membandingkan massa zat sebelum dan sesudahreaksi pembakaran.

-        Membuktikan hukum Lavoisier. Konsep kerjanya adalah mereaksikansoda kue dan asam cuka dalam plastik ziplock. Masa bahan-bahanditimbang dan juga setelah reaksi selesai, menimbang kembali massacampuran soda kue dan asam cuka dalam plastik ziplock.

 

Kegiatan Penutup (10 Menit)

·       Siswa dan guru menyimpulkan pembelajaran hari ini.

·       Refleksi pencapaian siswa/formatif asesmen, dan refleksi guru untuk mengetahui ketercapaian proses pembelajaran dan perbaikan.

·       Menginformasikan kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan pada pertemuan berikutnya.

·       Guru mengakhiri kegiatan belajar dengan memberikan pesan dan motivasi tetap semangat belajar dan diakhiri dengan berdoa.

MATERI :

Dasar-Dasar Hukum Kimia

Hukum dasar kimia pada dasarnya adalah teori yang mendasari perhitungan kimia dan hubungan kuantitatif dari reaksi dan produk dalam persamaan kimia. Dan berikut ini adalah lima hukum dasar kimia:

1. Hukum Lavoisier

Hukum Lavoisier juga dikenal sebagai hukum kekekalan massa. Teori ini dicetuskan oleh ilmuwan asal Prancis, Antoine Laurent Lavoisier.

Hukum itu ditemukan saat Lavoisier saat membakar merkuri cair putih dengan oksigen hingga berubah menjadi merkuri oksida berwarna merah. Kemudian, Lavoisier juga memanaskan merkuri oksida merah itu sampai kembali terbentuk merkuri cari putih dan oksigen.

Dalam penelitian itu Lavoisier lantas menemukan bahwa ada peran dari gas oksigen dalam reaksi pembakaran. Massa oksigen pada saat proses pembakaran ternyata sama dengan massa oksigen yang terbentuk setelah merkuri oksida dipanaskan.

Bunyi dari hukum Lavoisier adalah “Massa total zat sebelum reaksi sama dengan massa total setelah zat reaksi”. Hal tersebut lantas disebut sebagai hukum kekekalan massa karena di dalam reaksi kimia tidak mengubah massa.

Contoh Soal

1. 5 gram oksigen direaksikan dengan 5 gram logam magnesium sehingga membentuk senyawa oksida. Dari reaksi tersebut berapa massa magnesium oksida yang dihasilkan?

Jawab:

Massa sebelum reaksi = massa sesudah reaksi

massa oksigen + massa logam magnesium = massa magnesium oksida

5 gram massa oksigen + 5 gram massa logam magnesium = 10 gram massa magnesium oksida

2. Sebuah oksigen memiliki massa 6 gram kemudian direaksikan dengan logam magnesium sehingga membentuk 8 gram senyawa oksida. Berapakah massa magnesium yang bereaksi?

Jawab:

Massa sebelum reaksi = massa sesudah reaksi

Massa oksigen + massa logam magnesium = massa magnesium oksida

6 gram massa oksigen + massa logam magnesium = 8 gram massa magnesium oksida

Massa logam magnesium = 8 gram massa magnesium oksida – 6 gram massa oksigen

Massa logam magnesium = 2 gram

2. Hukum Proust

Hukum Proust juga dikenal sebagai hukum perbandingan tetap, hal itu dikarenakan pada 1799 Joseph Louis Proust menemukan bahwa setiap senyawa disusun oleh unsur dengan komposisi tertentu dan tetap. Oleh karena itu, hukum tersebut berbunyi perbandingan massa unsur-unsur setiap senyawa berisi komposisi tertentu dan tetap.

Salah satu contoh eksperimennya adalah reaksi unsur hidrogen dengan oksigen membentuk senyawa air dan kemudian hasilnya menunjukkan perbandingan massa hidrogen dengan oksigen beraksi tetap, yakni 1:8.

Contoh Soal

1. Massa karbon (C) dan oksigen (O) memiliki perbandingan 3:8. Jika karbon yang bereaksi 1,5 gram, berapa massa oksigen bereaksi dan massa karbondioksida yang terbentuk?

Jawaban:

Massa karbon : Massa oksigen : Massa karbon dioksida

3 : 8 : 11

Reaksi:

1,5 : ? : ?

Massa yang diperlukan

8/3×1,5 = 4 gram

Massa karbondioksida yang terbentuk

11/3×1,5= 5,5 gram

Jadi massa oksigen bereaksi dan massa karbondioksida yang terbentuk adalah 4 gram dan 5,5 gram.

2. Perbandingan massa besi dan belerang dalam senyawa besi sulfida adalah 7:4 berapakah massa massa belerang yang dibutuhkan untuk membentuk senyawa besi sulfida dengan 21 gram besi tanpa sisa reaksi?

Jawaban:

Perbandingan belerang dan besi x massa besi

=4/7×21 gram

=12 gram

Maka massa belerang yang dibutuhkan adalah 12 gram.

3. Hukum Dalton

Hukum Dalton pertama kali dicetuskan oleh ilmuwan asal Inggris bernama John Dalton. Dalam penelitiannya, John Dalton membandingkan unsur-unsur yang terkandung dalam beberapa senyawa.

Hasilnya ditemukanlah hukum perbandingan ganda yang berbunyi, “Jika ada dua unsur bisa membentuk lebih dari satu senyawa dengan salah satu massa unsur dibuat tetap, maka perbandingan massa yang lain dalam senyawa itu merupakan bilangan bulat sederhana.

Contohnya adalah belerang dan oksigen yang dapat membentuk dua senyawa.

Contoh Soal Hukum dalton

1. Unsur fosfor dan oksigen yang direaksikan membentuk dua jenis senyawa. Dalam 55 gram senyawa I terdapat 31 gram fosfor. dan 71 gram senyawa II mengandung 40 gram oksigen.

Apakah senyawa tersebut termasuk ke dalam hukum dalton:

Jawaban:

Massa oksigen pada senyawa I = 55-31 = 24

Massa fosfor pada senyawa II = 71-40 = 31

Dengan demikian massa fosfor antara senyawa I dan II sama, yaitu 1:1. dan massa oksigen dari senyawa I dan II adalah sebagai berikut:

24/40 = 4:5

Dari hasil 4:5 yang merupakan bilangan bulat sederhana, maka kedua senyawa tersebut masuk ke dalam kriteria hukum dalton.

2. Unsur besi dan belerang membentuk dua jenis senyawa yaitu Besi Sulfida dan Besi (III) Sulfida. Dalam besi Sulfida terdapat 56 gram besi dan 32 gram belerang dan dalam Besi (III) terdapat 112 besi dan 96 gram belerang.

Berapa perbandingan belerang dalam senyawa Besi Sulfida dan Besi (III) Sulfida?

Jawaban:

Dilihat dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa massa besi sama, yakni 7 : 7 maka menghasilkan perbandingan massa belerang sebesar 4:6 atau sama dengan 2:3.

4. Hukum Gay Lussac

Hukum yang juga dikenal sebagai hukum perbandingan volume ini ditemukan oleh ilmuwan asal Prancis, yaitu Joseph Gay Lussac. Dalam penelitiannya, ia ingin membuktikan tentang volume gas dalam suatu reaksi kimia. Hasil dari penelitian itu mendapat kesimpulan bahwa suhu dan tekanan mempengaruhi perubahan gas.

Gay Lussac menemukan bahwa jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, setiap dua satuan volume gas hidrogen yang bereaksi dengan satu volume gas oksigen menghasilkan dua volume uap air. Atau bisa dibilang perbandingan volum gas hidrogen ” oksigen : uap air adalah 2 : 1 : 2.

Penelitian dari Gay Lussac lantas dapat digambarkan sebagai berikut:

2 volume gas hidrogen + 1 volume gas oksigen – 2 volume uap air

Namun, yang membatasi adalah hukum perbandingan volume ini hanya berlaku pada reaksi yang berwujud gas saja.

Contoh Soal

1. 2 Liter gas hidrogen bereaksi dengan 2 liter gas klorin sehingga menghasilkan 4 gas hidrogen klorida. Apabila gas hidrogen yang telah direaksikan sebesar 10 liter , berapakah gas hidrogen klorida yang dihasilkan?

Jawaban:

Volume Hidrogen : Volume Klorin : Volume Hidrogen Klorida

2 : 2 : 4

10 : 10 : 20

Maka hidrogen klorida yang dihasilkan dari reaksi 10 liter air adalah 20 liter.

2. 10 liter gas nitrogen direaksikan dengan gas hidrogen menghasilkan amonia. Berapa volume gas hidrogen yang dibutuhkan dan amonia yang dihasilkan bila reaksi konstan?

Jawaban:

Hukum Gay Lussac: Perbandingan koefisien reaksi = perbandingan volume gas

Reaksi yang terjadi: Nitrogen + 3 Hidrogen = 2 Amonia

Hidrogen = 3/2×12 Liter

Hidrogen = 18 Liter

Jumlah Amonia

Amonia = 2 Nitrogen

Amnonia = 2 x 12 Liter

Amonia = 24 Liter

5. Hipotesis Avogadro

Hipotesis Avogadro merupakan teori yang ditemukan oleh Amedeo Avogadro pada tahun 1811. Dalam penelitiannya, Avogadro menemukan bahwa partikel unsur tidak harus selalu berupa atom tunggal, tetap dapat juga berupa molekul unsur atau dua atom atau lebih.

Hipotesis dari Avogadro itu lantas mengatakan “Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan gas yang bervolume sama memiliki jumlah molekul yang sama juga”. Salah satu contoh dari hukum Avogadro ini terbukti dalam reaksi pembentukan air.

Rumus matematis dari hukum Avogadro sebagai berikut:

N1/v1 = N2/v2

Keterangan:

N: Jumlah molekul gas tertentu

V: Volume ruang gas

Contoh Soal Hukum Avogadro

1. Sebuah tabung 5 liter berisi 2×1022 molekul gas karbon dioksida. Pada suhu dan tekanan yang sama, berapakah jumlah molekul gas nitrogen dalam tabung bervolume 4 Liter ?

Jawaban:

N1 V1 2× 1022 5N2= N2 V2= N24 = 1,6 × 1022 molekul

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)

AKTIVITAS 4.2

Reaksi Pembakaran Logam

Tujuan percobaan:

Membuktikan teori terkait reaksi pembakaran logam

 

Alat dan Bahan:

1) Timbangan

2) Lilin dan korek api

3) Mangkok untuk menampung hasil pembakaran

4) Penjepit kayu

5) Pita magnesium sepanjang 6-8 cm

 

Cara Kerja:

1) Gunakan terlebih dahulu masker untuk menutupi hidung, kacamatapelindung, dan sarung tangan.

2) Timbanglah massa pita magnesium lalu catatlah hasilnya.

3) Timbanglah mangkok kosong untuk menampung hasil pembakaranlalu catatlah hasilnya.

4) Jepitlah pita magnesium dengan penjepit kayu.

5) Bakarlah di atas nyala lilin.

6) Tampunglah abu hasil pembakaran ke dalam mangkok (tampungsemua, jangan sampai ada yang tercecer).

7) Timbang kembali abu hasil pembakaran bersama mangkoknya lalucatatlah hasilnya.

8) Tulislah semua hasil percobaan pada Tabel 4.1 lalu analisislahdatanya.

10) Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan Kalian.

11) Komunikasikan hasil percobaan Kalian dalam diskusi kelas.

 

Tabel 4.1. Hasil pengamatan percobaan reaksi pembakaran logam.

Massa pita Mg (g) = a
Massa mangkok (g) = x
Massa mangkok + abu hasil pembakaran (g) = y
Massa abu hasil pembakaran (g) = y – x
Massa sebelum pita Mg dibakar = a
Dari manakah pertambahan massa setelahreaksi pembakaran?
Persamaan reaksi kimia pembakaran pitamangnesium (Mg) dengan gas Oksigen (O2)menghasilkan abu magnesium oksida (MgO)
Kesimpulan

LATIHAN :

Soal 1 (Hukum Lavoisier)

Besi bermassa 21 gram direaksikan dengan belerang sehingga membentuk 33 gram besi belerang. Tentukan massa belerang yang bereaksi!

Soal 2 (Hukum Proust) 

Senyawa karbon dioksida dibentuk dari unsur karbon dan oksigen dengan perbandingan massa karbon dan oksigen adalah 3 : 8. Jika unsur karbon yang bereaksi 1,5 gram, tentukan massa oksigen yang bereaksi dan massa karbon dioksida yang terbentuk!

Soal 3 (Hukum Dalton)

Dua buah senyawa oksida nitrogen (N_xO_y) yang tersusun atas unsur oksigen dan nitrogen dengan komposisi sebagai berikut.

Senyawa	Massa Nitrogen (gr)	Massa Oksigen (gr)
I	28	16
II	28	48

Tentukan perbandingan antara massa oksigen pada senyawa I dan II !

Soal 4 (Hukum Gay Lussac)

1 liter gas hidrogen bereaksi dengan 1 liter gas klorin, sehingga dihasilkan 2 liter gas hidrogen klorida. Jika gas hidrogen yang direaksikan 5 liter, tentukan gas hidrogen klorida yang dihasilkan!