Anda belajar sedikit mengenai rumus kimia dan persamaan reaksi, juga mengenai pentingnya ukuran laboratorium, dimana ilmuwan-ilmuwan dahulu belum mengenalnya. Kemajuan yang positif dalam Ilmu kimia dimulai dikala ilmuwan mulai menyelidiki jumlah zat kimia yang ikut dalam suatu reaksi kimia secara kuantitatif.
Dalam Bab ini dan penggalan selanjutnya kita akan mengupas beberapa Hukum kimia dasar dan dengan cara bagaimana kita sanggup mempercayai adanya atom-atom. Anda akan mempelajari bagaimana berpikir secara kimia mengenai jumlah zat yang bergabung dalam reaksi kimia dan akan dipelajari bagaimana suatu rumus kimia ditentukan. Kemampuan untuk menciptakan perfiltungan kimia akan diterangkan dalam Bab ini, sedangkan penggalan berik-i.itnya ialah penggalan yang penting sekali untuk mempelajari kimia. Biasanya jikalau mahasiswa mendapat kesukaran pada pelajaran lanjut, disebabkan lantaran mereka kurang memahami Bab-bab permulaan ini. Sebab itu jikalau Anda mempelajari bahan-bahan yang tercakup di sini, pusatkan perhatian untuk mengerti konsepnya. Bila sudah mengerti kita akan sanggup memecahkan soal-soalnya. Tetapi jikalau hanya berguru memecahkan coal tanpa mengerti apa yang kita lakukan, pada jadinya kita akan menemui kesukaran.
HUKUM KIMIA
Pada mulanya, hanya sedikit diketahui mengenai sifat-sifat dari zat dan reaksi kimia, sehingga tak mengherankan jikalau timbul teori yang salah mengenai teori dari zat (matter) contohnya : telah usang diketahui bahwa jikalau sepotong kayu dibaka, rabu yang terbentuk beratnya berkurang dari berat kayu asal.Teorinya ialah lantaran ada sesuatu yang disebut phlogiston akan menguap waktu pembakaran.
Teori phlogiston ini hidup terus untuk beberapa usang hingga seorang ahli kimia Perancis yang berjulukan Antoine Lavoisier mendlemonstrasikan dengan suatu percobaan dimana pengukuran berat dari zat kimia dibuuat secara teliti bahwa pembakaran ialah suatu reaksi antara zat dengan oksigen. Dia juga menunjukkan dengan cara pengukuran teliti yang menandakan bahwa jikalau pembakaran dilakukan dalam wadah yang tertutup pada waktu reaksi tak ada perubahan massa. Penelitian dan percobaan vang dilakukan pada suasana yang terkontrol menjadi dasar bagi hukum kekekalan massa yang berbunyi: Dalam suatu reaksi, massa zat belum dan setelah reaksi ialah sama. (Bila kita menyatakan suatu zat diawetkan, ini berarti zat tersebut tak hilang atau bertambah). Hukum kekekalan massa ialah Hukum kimia yang penting yang berhuhungan dengan reaksi kimia dan digunakan sebagai penyebab mengapa diadakan kesetimbangan persamaaan reaksi kimia.
Percobaab Lavoisier mengakibatkan peneliti-peneliti lain melaksanakan pengukuran kuantitatif secani teliti terhadap zat-zat kimia dan hasilnya didapat suatu aturan yang penting yang disebut hukum perbandingan tetap (Disebut juga hukum komposisi tetap). Hukum ini menyatakan bahwa dalam suatu zat kimia yang murni, perbandingan massa unsur dalam tiap-tiap senyawa ialah tetap, misalnya: pada setiap sampel air murni, dari manapun sumbernya, kita selalu mendapatkan. perbandingan elemen Hidrogen dan Oksigen ialah 1gram H: 8 gram O Sehingga jikalau kita mengambil sampel air dengan 2,00 g H, akan ada 16 gram 0, jadi perbandingannya tetap.
Selanjutnya bila kita menciptakan air dari hidrogen dan oksigen, elemen-elemen tersebut tersebut bergabung dalam perbandingan yang sempurna sama, berapapun jumlah zat yang tersedia. Bila 2,00 g hidrogen dicampur dengan 8 gram oksigen dan dibiarkan untuk bereaksi, semua oksigen akan terpakai, tetapi hanya 1,00 g hidrogen yang bereaksi, jadi masih ada hidrogen tersisa. Untuk air, tak mungkin akan terbentuk, jikalau perbandingankedua elemen herubah. Untuk semua senyawa ada perbandingan massa yang tetap dari elemen-elemennya.
TEORI ATOM DALTON DAN MASSA ATOM
Seperti telah kita ketahui, aturan kekekalan massa dan aturan perbandingan tetap ialah menurut percobaan pengukuran massa dan reaksi dari senyawa kimia. Para hebat kimia dari final masa ke-18 masih meraba-raba bagaimana bentuknya zat biar memefitihi hukum-hukum di atas dan pada tahun 1803 seoraing guru dan ilmuwan Inggris yang bernama John Dalton mengemukakan teorinya yang disebut teori atom Dalton yang telah mengubah arah Ilmu kimia.
Konsep dari suatu atom bukanlah hal yang benar. Ahli-ahli filsafat Yunani pada tahun 500 SM telah mengemukakan kemungkinan bahwa zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang tak kelihatan. Tetapi prang Yunani kuno tak memiliki data untuk menjelaskannya, sehingga usulan mereka hanyalah berupa sedikit latihan pemikiran. Tetapi teori Dalton sedikit berbeda, alasannya ialah teorinya telah menjelaskan pengamatan aturan kekekalan massa dan perbandingan.
Teori atom Dalton sanggup dikemukakan dalam postulat berikut ini:
1) Zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang tak- kelihatan yang disebut atom.
2) Semua atom dari suatu elemen ialah sama, tetapi berbeda dari atom elemen lainnya (Berarti semua atom dari suatu elemen mempunyai massa yang sama, tetapi berbeda dari massa atom elemen lainnya).
3) Senyawa kimia dibuat oleh atom-atom elemennya dalam suatu perbandingan yang tetap.
Suatu reaksi kimia hanyalah berupa penggeseran atom dari suatu senyawa ke yang lain. Sedangkan atom masing-masing masih tetap berfungsi dan tak berubah .Tes dari teori ini ialah kemampuannya untuk menerangkan fakta. Pertama, kita lihat aturan kekekalan massa. Bila suatu reaksi kimia hanya mengambil atom-atom dari reaktan Ialu membagikannya pada hasil reaksi, maka jumlah atom dari masing-masing elemen harus tetap sama (tentunya kita anggap tak ado atom yang sanggup keluar masuk tabung reaksi). Karena atom selama reaksi tak mengalami perubahan massa,berarti jurnlah massa atom harus tetap sama. Dengan perkataan lain, selama reaksi massanya harus tetap konstan dan memang ini yang dikatakan oleh Ilukum Kekekalan Massa.
Hokum Perbandingan Tetap pun gampang diterangkan. Untuk melihat HE, kita bayangkan dua elemen A dan B yang membentuk suatu senyawa dimana tiap molekul dari zat tersebut terdiri dari sebuah atom A dan sebuah atom B (Ingat bahwa sebuah molekul sanggup dianggap sebagai suatu kumpulan atom yang terikat satu sama lain cukup berpengaruh sehingga berperan dan dikenal sebagai sebuah partikel). Misalkan atom A dua kali lebih berat dari atom B, sehingga jikalau atom B mempunyai massa 1 unit, maka massa atom A ialah 2 unit. Berikut ini terlihat bagaimana massa dari A dan B berubah sesuai dengan jumlah molekul.
| Jumlah Molekul | Jumlah Atom A | Massa A | Jumlah Atom B | Massa B | Perbandingan Massa A/B |
| 1 | 1 | 2 unit | 1 | 1 | 2/1 |
| 2 | 2 | 4 unit | 2 | 2 | 4/2 = 2/1 |
| 10 | 10 | 20 unit | 10 | 10 | 20/10 = 2/1 |
| 500 | 500 | 1000 unit | 500 | 500 | 1000/500 = 2/1 |
Perhatikan bahwa berapapun molekul yang ada masing-masing dengan perbandingan atomnya yang sama yaitu 1, maka perbandingan massanya juga sama.
Massa atom
Kunci suksenya teori atom Dalton ialah pernyataan bahwa tiap elemen memiliki atom dengan massa atom yang khusus. Hal ini telah dijelaskan Hukum-hukum kimia, sehingga ahli-ahli kimia segera mencari bagaimana cara untuk mengukur massa atom. Tetapi bagaimana hal ini dapat dikerjakan? Atom terlalu kecil untuk dilihat dan diukur secara sendiri-sendiri dalam timbangan di laboratoritun.
Pada pembicaraan di atas kita merneriksa suatu tu hipotesa dimana senyawa dibuat dari dua atom, sebuah atom A dan sebuah atom B. Kita lihat bahwa perbandingan massa dari tiap sampel ialah 2:1, lantaran perbandingan dari massa atom-atormnya harus selalu 2 : 1. Sebab itu dengan menentukan perbandingan massa dari elemen-elemennya dalam sampel yang besar, kita sanggup menentukan perbandingan massa atom dari senyawa tersebut. Sekarang kita lihat pada elemen-elemen dan senyawa yang sebenarnya.
Hidrogen dan Fluor membentuk senyawa yang disebui hidrogen fluorida Rumusnya ialah HF, sehingga sebuah molekul HF mengandung sebuah atom Hidrogen dan sebuah atom Fluor. Dalam sampel senyawa ini, selalu ditemukan bahwa massa fluor ialah 19 x massa hidrogen. Karena atom-atomnya berada dalam jumlah yang sama sanggup disimpulkan bahwa tiap atom fluor harus 19 x lebih berat dari atom hidrogen. Karena itu kita telah menemukan massa relatif dari atom-atom hidrogen dan fluor
Dalam dua referensi yang kita periksa ini, kita lihat bahwa dengan mengukur perbandingan massa dari elemen-elemennya sanggup ditentukan massa dari atom-atomnya. Syaratnya ialah kita harus mengetahui rumus dari senyawanya. Hambatan yang besar dalam penentuan massa dari atom-atom ialah perlunya diketahui rumus dari senyawanya, tapi kemudian ditemukan cara untuk mendapat rumus tersebut, sehingga beberapa massa relatif dari atom-atoni elemen ditemukan. Tetapi ini hanyalah massa relatif yang menyatakan berapa kali suatu atom lebih berat dari atom lainnya. Kami ingin memberi harga dalam angka pada massa atom-atom ini dan ini gres sanggup dilak-itkan jikalau massa dari salah satu atom elemennya diketahui, sehingga massa dari elemen-elemen lain sanggup dihitung menurut angka perbandingannya.
Karena atom terlalu kecil untuk dilihat dan ditimbang dalam satuan gram pada suatu timbangan, suatu skala massa atom dibuat dimana massa diukur dalam satuan massa atom (Simbol SI ialah u). Pemilihan untuk skala standar ini sangat sukar, lantaran konsep Dalton tak seluruhnya benar, hampir semua elemen dalam alam berada dalam campuran atom (disebut isotop) dengan massa sedikit berbeda, untungnya hal ini tak mempengaruhi hasil final dari teori Dalton, lantaran elemen dalam tiap sampel cukup besar untuk sanggup dilihat sehingga massa rata-rata dari demikian banyak atom same, sehingga elemen akan berperan sebagai atom tunggalnya yang memiliki massa rata-rata. Tetapi karena secara relatif jumlah yang besar dari banyak sekali isotop dari satu elemen masih sanggup berubah dalam waktu yang lama, diputuskan untuk memilih sebuah isotop dari sebuah elemen untuk menentukan besarnya satuan massa atom Isotop tersebut ialah salah satu dari karbon dan dinamakan. Karbon-12. la diberi tanda massa sempurna 12 u, sehingga satuan massa atom didefenisikan sebagai 1/12 dari massa atom isotop ini. Dengan menentukan bahwa satuan massa atom ulcurannya sebesar di etas, massa atom dari banyak sekali elemen harganya akan mendekati bilangan bulat.
Suatu daftar yang lengkap dari massa atom berada pada sampel dalam dari buku ini dan diberikan juga simbul dari elemen-elemen pada susunan berkala. Angka dalam daftar ini ialah harga rata-rata dari massa atom relatif, berarti is ialah massa rata-rata yang dinyatakan dalam satuan massa atom dari adonan isotop-isotop yang ditemukan
Hukum Perbandingan Berganda
Hal lain vang menarik dari teori atom Dalton ialah ditemukannya Hukum Campuran Kimia lain yang dinamakan: Hukum Perbandingan Berganda yang sanggup dinyatakan sebagai berikut: Misalkan kita mempun.vai dua sampel senyawa yang dibuat oleh dua elemen yang sama. Bila massa dari salah satu elemen dalam kedua sampel itu sama, maka massa dari elemen yang lain berada dalam perbandingan angka yang kecil dan bulat. Hukum ini yang terutama penting untuk sejarah, lebih gampang dimengerti jikalau diberi contoh. Seperti diketahui karbon sanggup membentuk dua macam senyawa dengan oksigen yaitu karbon monoksida dan karbondioksida. Dalam 2,33 g karboamonoksida, ditemukan 1,33 g oksigen yang bergabung dengan 1,00 g karbon. Sedangkan dalam 3,66 g karbondioksida, ditemukan 2,66 g oksigen yang bergabung dengan 1,00 g karbon. Perhatikan bahwa massa karbon yang sama (1,00 gram) berada dalam perbandingan 2 : 1 (perbandingan dengan angka yang kecil dan bulat.
2,66 gram : 1,33 gram = 2 : 1 1
Hal ini sejalan dengan teori atom yaitu jikalau sebuah molekul karbon monoksida (CO) mengandung satu atom C dan satu atom 0 dan sebuah molekul karbondioksida (CO2) mengandung 1 atom C dan 2 atom 0, berarti kita memiliki molekul karbon yang jumlahnya sama, kita memiliki jumlah karbon atom dan massa yang sama.
KONSEP MOL
Teori atom dalton dan perkembangan dari daftar massa atom elemen elemen membuka jalan untuk perhitungan stokiometri, tetapi sebelum ini diterima, kita harus membicarakan terlebih dahulu konsep yang terpenting dalam stokiometri yaitu mol.
Dalam duma kini ini, pelajaran dari zat dan reaksi kinlia memerlukan kemampuan untuk mencoba menentukan sifat dari hasil reaksi kimia. Kita harus sanggup menemukan rumus dan menentukan seberapa banyak banyak sekali zat kimia dibutuhkan jikalau kita akan melaksanakan reaksi kimia. Dengan perkataan lain, kita harus sanggup bekerja secara kuantitatif dengan elemen, senyawa dan reaksi kimia. Stoikhiometri (berasal dari bahasa Yunani Stoicheion = elemen dan metron = mengukur) ialah istilah yang digunakan dalam menggambarkan bentuk kuantitatif dari reaksi clan senyawa kimia.
Teori atom Dalton dan perkembangan dari daftar Massa Atom elemen-elemen membuka jalan untuk perhitungan Stoikhiometri, tetapi sebelum ini diterima, kita harus membicarakan terlebih dahulu konsep yang terpenting dalam Stoikhiometri yaitu: Mol.
Seperti telah dipelajari, atom bereaksi untuk membentuk molekul dalam perbandingan angka yang gampang dan bulat. Misalnya atom hidrogen dan oksigen, bergabung dalam perbandingan 2:1 untuk membentuk air (H20), atom karbon dan oksiger, bergabung dalam. perbandingan 1:1 membentuk karbonmonoksida (CO). Setelah mengetahui hal ini, misalkan kita ingin mernbuat karbonmonoksida dari atom karbon dan atom oksigen sedemikian rupa sehingga tak ada atom dari kedua elemen ini yang tersisa. Bila kita hanya memerlukan satu molekul, kita dapat membayangkan akan menggabungkan gotong royong 1 atom C dan I atom O. Bila dua molekul yang dibutuhkan, dibutuhkan 2 atom C dan 2 atom 0 dan seterusnya untuk banyak sekali jumlah yang kita inginkan. Tetapi kita tak sanggup bekerja dengan atom-atom, lantaran mereka sangat kecil. Sebab itu dalam keadaan bekerjsama di Laboratorium kita harus memperbesar ukuran dari sampel sedemikian rupa, sehingga ia sanggup dilihat dan dipergunakan, tetapi harus dibuat dengan cara sedemikian rupa, biar dipertahankan perbandingan atom yang sesuai.
Salah satu jalan untuk memperbesar jumlah dalam reaksi kimia adalah bekerja dengan lusinan atom, bukan dengan satuan atom.
1 atom C + I atom 0 à 1 molekul CO
1 lusin atom C + 1 lusin atom 0 à 1 lusin molekul CO
(12 atom C) (12 atom 0) (12 molekul CO)
Perhatikan bahwa perbandingan 1:1 lusinan atom sempurna sama perbandingan 1:1 satuan atonyaa sendiri. Jika kita mengambll 2 lusin atom karbon dan 2 lusin atom oksigen (perbandingan 1:1 dari lusinan), dapat dipastikan akan jumlah atom yang sama dari karbon dan oksigen (perbandingan 1:1 atom). Sehingga tidak menjadi dilema jumlah lusinan dari tiap atom yang kita ambil asal jumlah lusinannya sama sehingga perbandingan 1:1 secara lusin dan atom tetap dipertahankan.
Konsep ini sangat penting sekali, sehingga perlu ditinjau dalam kasus lain. Perhatikan zat air (H20). Bila kita ambil atom-atomnya sendiri persamaannya ialah sebagai berikut:
2 atom H + 1 atom à 1 molekul H20
Kemudian kita sanggup tingkatkan ukuran reaksi dengan bekerja lusinan atom hidrogen dan oksigen
2 lusin atom H + 1 lusin atom 0 à 1 lusin molekul H20 atau
4 lusin atom H + 2 lusin atom O à 2 lusin molekul H20 atau
6 lusin atom H + 3 lusin atom 0 à 3 lusin molekul H20
Dalam setiap persamaan, tetap dipertahankan perbandingan 2 : 1 antara atom H dan 0 dengan mempertahankan perbandingan 2 : 1 lusinan atom-atom ini.
Sekarang menjadi terperinci bahwa jikalau ada suatu cara untuk menghitung atom secara lusinan, kita sanggup mengambilnya berlusin-lusin dalam perbandingan yang sempurna sesuai yang diinginkan perbandingan atomnya dan dengan cara ini niscaya akan didapat perbandingan atom yang sesuai. Sayangnya selusin atom atau molekul masih terlalu kecil untuk dikerjakan, alasannya ialah itu kita harus mengambil satuan yang lebih besar. "Lusinannya hebat kimia" disebut mole (disingkat mol). Mol ini terdiri dah 6,022 x 10 23 partikel (akan dibicarakan lagi nanti mmgenai asal seruan angka lusin dan mol ini, yang disebut bilangan Avogadro)
1 lusin = 12 objek
1 mol = 6,022 x 1023 partikel
Keterangan yang sama untuk lusinan sanggup diterapkan juga pada mol. Mol hanyalah suatu jumlah yang lebih besar.
1 mol atom C + 1 mol atom 0 à 1 mol molekul CO atau
1 mol C + 1 mol O à 1 mol CO
(6,022 x 1023atom C) (6,022 x 1023 atom 0) (6,022 x 1023 molekul CO)
Terlihat bahwa jikalau kita mengambil 1 mol atom karbon dan 1 mol atom oksigen, kita akan memiliki jumlah atom karbon dan oksigen yang sama dan akan membentuk sempurna 1 mol melekul CO, tak ada sisa apa-apa.
PENGUKURAN MOL ATOM ATOM
Dalam suatu reaksi kimia, atom-atom atau molekul akan bergabung dalam perbandingan angka yang lingkaran dan kita juga telah melihat bahwa mol dari zat juga akan bereaksi dengan perbandingan angka yang bulat. Berdasarkan ini maka mol sanggup disebut satuan kimia. Ukurannya cukup besar sehingga sebuah mol atom atau molekul akan mewakili suatu jumlah yang dengan gampang sanggup dikerjakan di laboratorium. tetapi sayang tak ada alat yang sanggup menolong kita untuk menghitung langsung atom-atom dalam perkalian bilangan Avogadro. Oleh alasannya ialah itu kita harus memiliki cara untuk mengubah satuan kimia ini ke unit laboratorium—sesuatu yang sanggup diukur di laboratorium.
Telah dikatakan bahwa satu mol terdiri dari 6,022 x 1023 partikel (objek). Angka yang abnormal ini tidaklah dipilih secara sembarangan. melainkan merupakan jumlah atom dalam suatu sampel dari tiap elemen yang memiliki massa dalam gram yang jumlah angkanya sama dengan massa atom elemen tersebut , contohnya massa atom dari karbon ialah 12,011, maka 1 mol atom karbon memiliki massa 12,011 g.
Demikian juga massa atom dari oksigen ialah 15,9994, jadi 1 mol atom oksigen memiliki massa 15,9994 g
1 mol C = 12,011 g C, 1 mol 0 = 15,9994 g 0
Maka keseimbanganlah yang menjadi alat kita untuk mengukur mol. Untuk mendapat satu mol dari tiap elemen, yang kita perlukan ialah melihat massa atom dari elemen tersebut. Angka yang didapat ialah jumlah dari gram elemen tersebut yang harus kita ambil untuk mendapatkan 1 mol elemen tersebut.
PENGUKURAN MOL DARI SENYAWA: MASSA MOLEKUL DAN MASSA RUMUS
Seperti pada elemen, secara tak eksklusif persamaan di atas juga sanggup digunakan untuk menghitung mol dari senyawa. Jalan yang termudah adalah dengan menambahkan semua massa atom yang ada dalam elemen. Bila zat terdiri dari molekul-molekul (misalnya CO2, H20 atau NH3), maka jumlah dari massa atom disebut massa molekul atau-Berat molekul. Kedua istilah ini dipakai berganti-ganti). Sehingga massa molekul dari CO2 adalah:
C I x 12.0 u = 12.0 u
20 2x 16.0 u = 32.0 u
CO2 total = 44.0 u
Demikian juga massa molekul dari H20 = 18,0 u dan dari NH3 = 17 u. Berat dari I mole zat didapat hanya dengan menuliskan massa molekulnya dengan satuan gram. Jadi,
I mol CO2= 44,0 g
1 mol H20 = 18,0 g
I mol NH3 = 18,0 g
KOMPISISI
Sumber http://koleksiperpustakaan.blogspot.com