Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) : Materi, Contoh Soal dan Pembahasannya
di dalam artikel ini kamu dapat menemukan informasi mengenai materi hukum perbandingan tetap (hukum Proust) dan penerapannya dalam contoh soal disertai pembahasannya.
Hukum Perbandingan Tetap
Bunyi Hukum Perbandingan Tetap
Jika kita perhatikan dalam sebuah molekul H2O terdapat 2 buah atom H (Ar = 1) dan 1 buah atom O (Ar = 16). Jika kita bandingan massa kedua unsur dalam membentuk molekul H2O adalah :
Massa H : Massa O =2. Ar H : 1. Ar O = 2.1 : 16 = 2 : 16 = 1 : 8
Artinya dalam membentuk satu buah molekul H2O maka hidrogen akan bergabung dengan oksigen selalu dengan perbandingan 1 : 8. Jika hidrogen yang direaksikan adalah 1 gram, maka jumlah oksigen yang harus direaksikan adalah 8 gram membentuk 9 gram air sesuai dengan hukum Lavoisier. Perbandingan massa yang tetap ini ternyata juga sama pada pembentukkan senyawa senyawa lain, misalnya dalam molekul CO2, perbandingan C : O selalu 3 : 8, dalam molekul NO2 perbandingan N : O selalu 7 : 16 dan seterusnya.
Berdasarkan fakta inilah pada tahun 1799, Joseph Louis Proust menemukan satu sifat penting dari senyawa, yang disebut hukum perbandingan tetap. Berdasarkan penelitian terhadap berbagai senyawa yang dilakukannya, Proust menyimpulkan bahwa:
“Perbandingan massa unsur-unsur dalam satu senyawa adalah tertentu dan tetap.“
Sebagai contoh untuk memahami hukum perbandingan tetap yang dikemukakan oleh Proust, marilah kita simak soal dan pembahasannya berikut ini :
Contoh Soal dan Pembahasan Hukum Perbandingan Tetap
Menentukan massa zat yang terbentuk dan unsur yang bersisa jika diketahui perbandingan massa pembentuk suatu senyawa.
Perbandingan massa karbon (C) terhadap oksigen (O) dalam senyawa karbon dioksida(CO2) adalah 3 : 8. Berapa gram massa karbon dioksida yang terbentuk dan sisa pereaksi, jika direaksikan:
A. 6 gram karbon dengan 16 gram oksigen
B. 6 gram karbon dengan 8 gram oksigen
Marilah kita jawab soal yang pertama :
Jika direaksikan 6 gram karbon dengan 16 gram oksigen
Perbandingan massa C : massa O dalam senyawa CO2 adalah 3 : 8
Langkah pertama adalah tentukan dulu zat mana yang akan habis bereaksi, caranya ya kita harus cek masing masing zat.
Misalkan C yang habis bereaksi = 6 gram C habis bereaksi
Maka massa O yang diperlukan adalah = 8/3 x massa C
= 8/3 x 6 gram
= 16 gram
Jika karbon yang habis bereaksi, maka dibutuhkan 16 gram oksigen untuk membentuk senyawa CO2 dengan perbandingan massa 3 : 8. Jumlah ini ada dari zat yang disediakan.
Berarti massa CO2 yang terbentuk adalah = 3 + 16 = 19 gram dan kedua zat diatas habis bereaksi.
Nah kalau kalian coba misalkan O yang habis bereaksi = 16 gram O habis bereaksi
Maka massa C yang dibutuhkan adalah = 3/8 x massa oksigen
= 3/8 x 16
= 6 gram
Artinya jika 16 gram oksigen ini habis bereaksi maka akan dibutuhkan 6 gram karbon agar terbentuk senyawa CO2 dengan perbandingan 3 : 8. Hasil ini juga sama jika kita misalkan C yang habis bereaksi. Kedua zat habis bereaksi dan massa CO2 yang terbentuk adalah 19 gram.
Lalu apakah pada soal yang kedua kedua zat habis bereaksi?? Untuk itu marilah kita cek . . .
6 gram karbon dengan 8 gram oksigen
Kita misalkan yang pertama habis bereaksi adalah C dengan jumlah 6 gram.
Maka massa oksigen yang dibutuhkan adalah = 8/3 x massa karbon
= 8/3 x 6 gram
= 16 gram
Ternyata dibutuhkan 16 gram oksigen yang bereaksi dengan 6 gram karbon agar terbentuk senyawa CO2 dengan perbandingan 3 : 4. Sementara jumlah oksigen yang disediakan hanya 8 gram, jadi keadaan ini tidak memungkinkan untuk C yang habis bereaksi karena jumlah oksigen yang ada tidak mencukupi.
Tentu kita sudah tau jawabannya, zat yang habis bereaksi adalah O. untuk memastinkannya marilah kita cek terlebih dahulu.
Jika oksigen yang habus bereaksi = 8 gram oksigen habis bereaksi
Maka massa karbon yang dibutuhkan adalah = 3/8 x massa oksigen
= 3/8 x 8 gram
= 3 gram
Terlihat untuk membentuk senyawa CO2 dengan perbandingan 3 : 8 jika direkasikan 8 gram oksigen dibutuhkan 3 gram karbon dan jumlah karbon ini juga tersedia (jumlah karbon awal adalah 6 gram) maka keadaan kedua ini yang kita pakai. Zat yang habis bereaksi adalah oksigen dan zat yang bersisa adalah C sebanyak 2 gram.
Massa CO2 yang terbentuk adalah = 2 + 8 = 10 gram
Jika kalian perhatikan dengan seksama tentu kalian sudah bisa menentukan mana zat yang habis bereaksi, mana zat bersisa dan massa zat yang dihasilakan dari suatu senyawa yang sudah diketahui perbandingan massanya.
Nah bagaimana kalau kita disuruh menentukan perbandingan unsur pembentuk suatu senyawa??
Perhatikanlah soal berikut ini!
Direaksikan 17,5 gram kalisum dengan 7 gram gas oksigen. Jika senyawa kalsium oksida yang dihasilkan adalah 24,5 gram, perbandingan unsur kalsium dan oksigen dalam senyawa tersebut adalah?
Untuk mengetahui perbandingannya, cara termudah adalah dengan melihat Ar unsur unsur yang bereaksi pada tabel periodic kemudian membandingakannnya. Senyawa yang dibentuk adalah kalsium oksida dengan rumus molekul CaO, Ar Ca = 40 dan O = 16, maka perbandingan massa Ca : O dalam CaO adalah :
= 1. Ar Ca + 1.Ar O = 40 : 16 = 5 : 2
Untuk menguji apakah perbadingan tersebut benar marilah kita cek berapa jumlah kalisum dan oksigen yang harus direaksikan untuk membentuk 24,5 gram kalisum oksida dengan perbandingan 5 : 2
Massa kalsium = 5/7 x massa CaO = 5/7 x 24,5 = 17,5 gram
Massa oksigen = 2/7 x massa CaO = 2/7 x 24,5 = 7 gram
Ternyata data tersebut sesuai dengan yang ada pada soal, sehingga perbandingan tersebut adalah benar dengan kedua zat habis bereaksi.
Lalu bagaimanakah caranya jika kita disuruh menentukan massa unsur yang bereaksi membentuk suatu senyawa jika diketahui perbandingan massa unsur pembentuknya dan jumlah zat yang dibentuk???
Marilah perhatikan soal berikut ini:
Magnesium oksida merupakan senyawa hasil reaksi magnesium dengan oksigen denga n perbandingan massa 3 : 2. Jika magnesium oksida yang dihasilkan adalah 30 gram, massa magnesium dan oskigen berturut turut adalah ?
Soal ini sangat mudah dipahami jika kalian masih ingat cara menyelesaikan soal sola perbandingan waktu di SMP dulu.
Massa Magnesium oksida yang dihasilkan = 30 gram
Perbandingan Mg : O = 3 : 2
Jumlah perbandingan = 3 + 2 = 5
Maka,
Massa Mg yang dibutuhkan = 3/5 x massa MgO yang dihasilkan
= 3/5 x 30 gram
= 18 gram
Massa O yang dibutuhkan = 2/5 x massa MgO yang dihasilkan
= 2/5 x 30 gram
= 12 gram
Jadi massa Mg dan yang dibutuhkan untuk membentuk senyawa 30 gram MgO dengan perbandingan 3 : 2 adalah 18 dan 12 gram.
Contoh Soal 4
3 gram zat X tepat bereaksi dengan 5 gram zat Y membentuk suatu senyawa dengan massa 8 gram. Tentukanlah:
a. Perbandingan unsur X dan Y dalam senyawa tersebut!
B. Tentukan massa senyawa yang dihasilkan jika direaksikan masing-masing 15 gram zat X dan Y!
C. Bersasarkan pertanyaan b, zat yang habis bereaksi dan massa zat tersisa adalah......
Pembahasan:
Jawaban pertanyaan A
Karena 3 gram zat X tepat bereaksi dengan 5 gram zat Y membentuk senyawa yang massanya 8 gram memenuhi hukum kekealan massa (massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama), maka perbandingan unsur X dan Y dalam senyawa tersebut adalah:
= 3 : 5
Jawaban pertanyaan B
dengan menjawab pertanyaan sebelumnya, kita mengetahui perbandingan unsur X dan Y dalam senyawa adalah 3 : 5. Jika jumlah X dan Y yang direaksikan adalah sama-sama 15 gram, maka jumlah unsur X yang dapat bereaksi adalah 9 gram dan jumlah maksimum Y yang dapat bereaksi adalah 15 gram. Dengan begitu, perbandingan kedua unsur di dalam senyawa tetap 3 : 5.
Berarti, massa senyawa yang dihasilkan adalah:
= 9 gram + 15 gram
= 24 gram
Jawaban pertanyaan C
Zat yang habis bereaksi sesuai dengan jawaban perntaan B adalah Y. sedangkan zat yang bersisa adalah X sebanyak = 15 gram - 9 gram = 6 gram
Contoh Soal 5
Dalam sistem tertutup, direaksikan 50 gram belerang dan 60 gram. Produk dari reaksi ini adalah belerang dioksida. Jika perbandingan belerang dan oksigen dalam senyawa belerang dioksida adalah 1 : 2, tentukanlah:
a. Jumlah maksimum belerang dan oksigen yang dapat bereaksi?
B. Massa belerang oksida yang dihasilkan
Pembahasan:
Jawaban pertanyaan a
Perbandingan unsur belerang dan oksigen dalam belerang oksida = 1 : 1. Jika seluruh belerang yang tersedia yaitu 50 gram habis bereaksi, maka dibutuhkan 100 gram oksigen agar perbandingan kedua unsur tetap 1 : 2. Sedangkan, pada soal jumlah oksigen yang tersedia hanyalah 60 gram.
Oleh karena itu, pada reaksi ini, oksigen adalah zat yang habis bereaksi. Jumlah belerang yang dapat bereaksi dengan 60 gram oksigen adalah 30 gram {30 : 60 = 1 : 2).
Jadi, jumlah maksimum belerang dan oksigen yang dapat bereaksi adalah 30 gram dan 60 gram.
Jawaban pertanyaan b
Massa belerang oksida yang dihasilkan adalah
= massa belerang yang bereaksi + massa oksigen yang bereaksi
= 30 gram + 60 gram
= 90 gram
Oke sampai disini saya harap kalian sudah paham ya mengenai hukum perbandingan tetap yang dikemukakan oleh Proust. Jika masih memiliki pertanyaan silahkan berkomentar di kolom komentar dibawah postingan berikut. . . terimakasih telah berkunjung.
Posting Komentar untuk "Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) : Materi, Contoh Soal dan Pembahasannya"