MEDIA MENGAJAR

UNTUK SMA/MA KELAS X

IPA Kimia

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menganalisis konsep dan perhitungan hukum dasar kimia (Hukum Lavoisier, Hukum Proust, Hukum Dalton, dan Hukum Boyle-Gay Lussac).
2. Menganalisis konsep mol sebagai satuan jumlah mol.
3. Menerapkan hukum dasar kimia dalam kehidupan sehari-hari.
4. Menganalisis massa atom rata-rata, massa atom relatif, dan massa rumus relatif.
5. Menjelaskan konsep mol sebagai satuan jumlah partikel dan dapat menerapkannya dalam perhitungan kimia
6. Menganalisis hubungan antara jumlah partikel, massa atom relatif, massa molar, mol, volume molar dan menerapkannya dalam perhitungan kimia.
7. Menganalisis korelasi antara jumlah mol dengan koefisien persamaan reaksi dan dapat menerapkannya dalam perhitungan kimia.

Kata Kunci

Bilangan Avogadro,

Hukum Lavoisier, Hukum Proust,

Hukum Dalton,

Hukum Boyle-Gay Lussac

Massa atom relatif, Massa rumus relatif,

Mol, Volume molar.

​

HUKUM DASAR KIMIA

A.

Saat ini, Indonesia memiliki cadangan bijih tembaga (konsentrat) sebesar 3,1 miliar ton dengan tingkat produksi sebanyak 100 juta ton per tahun. Konsentrat itu merupakan pasir olahan dari batuan tambang, yang mengandung senyawa kimia berupa tembaga, emas, dan perak. Setiap ton konsentrat mengandung 26,5% tembaga; 39,34 g emas; dan 70,37 g perak.

Bagaimana menghitung kadar emas, tembaga, dan perak dalam senyawa konsentrat tersebut sehingga dapat diprediksi besarnya produksi emas, perak, dan tembaga?

Hukum Lavoisier (Hukum Kekekalan massa)

Logam magnesium bermassa 4 gram dibakar dengan oksigen akan menghasilkan magnesium oksida. Jika massa oksigen yang digunakan 6 gram, berapa gram massa magnesium oksida yang dihasilkan?

1.

Pembahasan:

massa zat-zat sebelum reaksi = massa zat-zat hasil reaksi

= m magnesium + m oksigen

= 4 gram + 6 gram = 10 gram

Menyatakan bahwa “Massa zat-zat sebelum reaksi sama dengan massa zat-zat sesudah reaksi”.

Pada tahun 1700-an, Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)

CONTOH SOAL

Hukum Proust (Hukum Perbandingan Tetap)

• Air tersusun dari unsur hidrogen dan unsur oksigen dengan perbandingan massa H : O = 1 : 8, dari mana pun air tersebut berasal dan bagaimana cara air dibentuk.
• Air dalam keadaan sebagai es atau uap air mengandung unsur hidrogen dan oksigen dengan perbandingan H : O = 1 : 8.

2.

Menemukan bahwa “Perbandingan massa unsur-unsur dalam satu senyawa adalah tertentu dan tetap”. Senyawa yang sama meskipun berasal dari sumber yang berbeda atau dibuat dengan cara yang berbeda ternyata mempunyai komposisi yang sama

Pada sekitar tahun 1799, Joseph Luis Proust

CONTOH

• Apabila ada senyawa yang tersusun dari unsur hidrogen dan unsur oksigen dengan perbandingan yang berbeda, dapat dipastikan bukan air.
• Misalnya, hidrogen peroksida (zat pemutih rambut atau kain) juga terbentuk dari hidrogen dan oksigen, tetapi perbandingan antara hidrogen dan oksigen adalah 1:16.

Hukum Dalton (H. Kelipatan Perbandingan)

Nitrogen dan oksigen dapat membentuk senyawa-senyawa N₂O, NO, N₂O₃, dan N₂O₄ dengan komposisi massa terlihat dalam tabel berikut.

3.

“Apabila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, dan jika untuk massa salah satu unsur tersebut tetap (sama), perbandingan massa unsur yang lain dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana."

Dalton

CONTOH

Berdasarkan tabel tersebut, apabila massa N dibuat tetap (sama) sebanyak 7 gram, maka perbandingan massa oksigen di dalam N₂O : NO : N₂O₃ : N₂O₄ = 4 : 8 : 12 : 16 atau 1 : 2 : 3 : 4.

Hukum Gay Lusaac (H. Perbandingan Volume)

4.

Melakukan eksperimen mereaksikan beberapa gas yang diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Berdasarkan ekperimen tersebut, dirumuskanlah Hukum Perbandingan Volume.

Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850)

MASSA ATOM RELATIF & MASSA RUMUS RELATIF

• Atom-atom di alam mempunyai massa yang berbeda
• Oleh karena itu, massa atom dihitung berdasarkan massa atom rata-rata dari seluruh atom yang ada di alam.
• Massa atom hidrogen (atom paling ringan) = 1,66 × 10^-27 kg
• Karena nilainya yang sangat kecil, 1,66 × 10^-27 kg disebut dengan 1 sma (satuan massa atom)

​

B.

1. Massa Atom Rata-Rata

CONTOH

MASSA ATOM RELATIF & MASSA RUMUS RELATIF

Dengan, A_r X = Massa atom relatif X

Massa 1 atom C-12 = 12 sma

B.

2. Massa Atom Relatif

Massa atom karbon-12 (atom karbon massanya 12 sma)

Standar massa atom

Rumus

3. Massa Rumus Relatif

Dalam satuan rumus kimia, baik molekul atau gabuanga ion, massa rumus merupakan masssa atom relatif penyusun rumus kimia tersebut

M_r A_XB_Y = (x A_rA + y A_rB)

Rumus

Dengan, M_r = Massa rumus relatif

A_XB_Y

KONSEP MOL

C.

1. Bilangan Avogadro

Bilangan Avogdro (diberi lambang L)

Jumlah partikel = n × L

Rumus

2. Massa Molar (M_m)

Dengan, n = jumlah mol (mol)

M_m (satuan gram/mol) = M_r atau A_r

massa zat (dalam gram)

Massa molar: massa dalam 1 mol

Rumus

KONSEP MOL

Dengan, n = jumlah mol (mol)

M_m (satuan gram/mol) = M_r atau A_r

massa zat (dalam gram)

C.

2. Massa Molar (M_m)

Massa molar: massa dalam 1 mol

Rumus

3. Volume Molar (V_m)

Dengan, n = jumlah mol (mol)

V_m = Volume molar

volume zat (dalam liter)

• Volume molar gas adalah volume 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu.
• Jika pengukuran dilakukan pada keaadan standar atau STP (Standard Temperature and Pressure), yaitu pada suhu 0 °C dan tekanan 1 atm

Rumus

KONSEP MOL

Dengan, n = jumlah mol (mol)

V = volume zat (liter)

C.

4. Hipotesis Avogadro dan Hukum Gas Ideal

“Pada suhu dan tekanan yang sama, sejumlah volume yang sama suatu gas (sembarang gas) mengandung jumlah molekul yang sama”

Dapat diartikan: perbandingan volume gas akan sama dengan perbandingan mol gas

Hipotesis Avogadro

Rumus

KONSEP MOL

Dengan, P = tekanan (atmosfe atau atm)

T = suhu mutlak (K) = °C + 273

V = volume (liter)

n = jumlah mol (mol)

R = tetapan gas ideal = (0,082 L.atm/mol.K)

C.

4. Hipotesis Avogadro dan Hukum Gas Ideal

Hukum Gas Ideal

PV = nRT

Rumus

KADAR ZAT

D.

• Tahukah Anda bahwa Indonesia merupakan produsen nikel terbesar di dunia, dan apa yang terjadi pada saat Indonesia menghentikan ekspor bijih nikel? Kebijakan menghentikan ekspor bijih nikel oleh Pemerintah Indonesia mulai 1 Januari 2020 berakibat negara-negara produsen baja menggugat Indonesia di WTO. Mengapa Indonesia menghentikan ekspor bijih nikel? Oleh karena Indonesia ingin mengolah bijih nikel di dalam negeri dan mengekspor nikel dalam bentuk baja nikel yang harganya jauh lebih tinggi.
• Sebagian besar nikel di Indonesia ditambang dari daerah Sulawesi Tenggara. Bijih nikel terdapat pada dua jenis deposit bijih, yaitu laterit, dengan limonit nikel sebagai campuran mineral bijih utama, (Fe,Ni)O(OH), dan garnierit (campuran berbagai nikel hidro dan silikat kaya nikel), serta endapan sulfida magmatik, di mana mineral bijih utamanya adalah pentlandit (Ni,Fe)₉S₈.
• Bagaimana perusahaan tambang dapat memperkirakan cadangan dan besarnya produksi nikel? Hal itu dapat diketahui dari perhitungan kimia menggunakan rumus kimia bijih nikel yang terdapat pada tambang tersebut.

​

​

Kadar dalam Senyawa

Dengan, A_r = Massa atom relatif X

M_r = Massa rumus relatif

1.

Rumus

Penentuan Rumus Empiris dan Rumus Molekul

2.

Menunjukkan jenis dan perbandingan paling sederhana dari atom-atom penyusun suatu zat.

Rumus Empiris

Menyatakan jenis dan jumlah sesungguhnya dari atom penyusun yang dinyatakan dengan lambang unsur-unsurnya.

Rumus Molekul

Dengan, n = bilangan bulat

Rumus molekul = (Rumus Empiris)_n

Rumus

Kadar Zat dalam campuran

3.

Persentase (%)

Rumus

Rumus

Menyatakan massa suatu zat yang terdapat dalam setiap 100 bagian campuran

1) Persen Massa

Menyatakan volume zat yang terdapat dalam setiap 100 bagian vlume campuran

2) Persen Volume

Kadar Zat dalam campuran

3.

Bagian per Juta (part per million/ppm)

Rumus

• Menyatakan kadar zat yang sangat kecil dalam campuran
• Menyatakan banyaknya bagian zat yang terdapat dalam satu juta bagian campuran

Kadar Zat dalam campuran

3.

Molaritas

Rumus

Menyatakan banyaknya mol zat terlarut yang terlarut di dalam satu liter larutan

Dengan, M = molaritas (mol/L atau mol dm^-3)

n = jumlah mol (mol)

V = volume larutan (liter atau dm^-3)

Perhitungan Stoikiometri

4.

Stoikiometri Reaksi

2 molekul hidrogen + 1 molekul oksigen → 2 molekul uap air

Reaksinya : 2H₂ + O2 → 2H₂O

Perhitungan Stoikiometri

4.

Neraca Atom/Ekonomi Atom

• Salah satu prinsip gerakan kimia hijau (green chemistry) adalah ekonomi atom. Dalam prinsip ekonomi atom, diharapkan suatu proses reaksi tidak ada atom-atom yang terbuang.
• Untuk menghasilkan suatu zat, kadang-kadang dapat dilakukan dengan lebih dari satu cara, dengan menggunakan pereaksi yang berbeda. Misalnya, untuk mendapatkan Mg(OH), dapat dilakukan dengan mereaksikan larutan MgCl₂ dengan NaOH atau dengan NH₄OH:

MgCl(aq) + 2NaOH(aq) → Mg(OH)₂(s) + 2NaCl(aq)

MgCl₂(aq) + 2NH₄OH(aq) → Mg(OH)₂(s) + 2NH₄Cl(aq)

Rumus