Hukum-Hukum Dasar Kimia (Hukum Perbandingan Tetap)

           Pada tahun 1799, Joseph Proust menemukan bahwa unsur-unsur yang menyusun kalsium karbonat (CaCO3), baik dari sumber alami maupun dari sintesis di laboratorium mempunyai jumlah yang tetap dan perbandingan massa yang tetap pula. Bagaimana dengan senyawa yang lainnya? Sebagai contoh perhatikan senyawa CuO. Perbandingan jumlah unsur-unsur yang menyusun CuO,
yaitu Cu dan O selalu sama (1:1). Reaksi antara logam tembaga dengan gas oksigen yang menghasilkan tembaga oksida dapat dituliskan dalam bentuk persamaan reaksi sebagai berikut.

2Cu + O2 ---> 2CuO

Perbandingan massa atom relatif unsur-unsur penyusun CuO ditunjukkan dalam tabel berikut.

            Sementara itu, berdasarkan hasil percobaan dengan cara mereaksikan tembaga dengan oksigen (melalui pemanasan) didapat hasil seperti pada tabel berikut,

          Massa tembaga dalam tembaga oksida sama dengan massa tembaga sebelum pemanasan dengan menganggap semua tembaga habis bereaksi. Sementara itu, massa oksigen dalam tembaga oksida merupakan selisih antara massa tembaga oksida dengan tembaga.

             Berdasarkan perhitungan pada tabel dapat disimpulkan bahwa perbandingan massa tembaga dan oksigen selalu tetap, yaitu sekitar 3,9 : 1. Perbandingan tersebut sama dengan perbandingan massa atom relatif antara tembaga dan oksigen dalam tembaga oksida.

           Berdasarkan pengamatannya mengenai perbandingan massa, Proust menyatakan bahwa massa setiap unsur yang membentuk suatu senyawa mempunyai perbandingan yang tetap. Kesimpulan Proust dikenal dengan nama hukum perbandingan tetap. Dengan menggunakan hukum perbandingan tetap tersebut kita dapat meramalkan massa unsur yang bereaksi, massa unsur pereaksi yang tersisa, dan massa zat hasil reaksi.

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1.

Perbandingan massa karbon dan massa  oksigen dalam senyawa karbon dioksida (CO2) adalah 3:8.

a. Berapa gram karbon yang dapat bereaksi dengan 24 gram oksigen?

b. Jika 6 gram karbon direaksikan dengan 12 gram oksigen, adakah unsur yang tersisa? Berapa gram karbon dioksida yang terbentuk?

c. Berapa gram karbon dan oksigen yang harus direaksikan untuk membentuk 33 gram senyawa karbondioksida?

Penyelesaian

Persamaan reaksi: C + O2 ----> CO2
C : O = 3 : 8, artinya setiap 3 g karbon dapat bereaksi dengan 8 g oksigen menghasilkan 11 g karbondioksida.
a. untuk mereaksikan 24 gram O2 diperlukan C sebanyak:
3/8 x 24 gram = 9 gram

b. Untuk menentukan masa reaktan yang habis bereaksi dan bersisa, tentukan massa unsur yang habis dengan cara membagi setiap gram unsur dengn angka pembandingnya, Unsur yang hasil baginya terkecil, berarti hasis bereaksi.
Untuk karbon = 6/3 = 2
Untuk oksigen = 12/8 = 1,5 (Hasil bagi terkecil, artinya oksigen habis bereaksi)

Ingat! Hasil bagi hanya untuk menentukan mana yang habis dan bersisa, dan tidak terlibat dalam perhitungan selanjutnya.
Oksigen yang bereaksi = 12 gram
karbon yang bereaksi = 3/8 x 12 = 4,5 gram
Karbon yang bersisa = 6 gram - 4,5 gram = 1,5 gram
Karbon dioksida yang terbentuk = 12 gram + 4,5 gram = 16,5 gram.

c. Untuk membentuk 33 gram senyawa karbon dioksida (CO2) diperlukan:
Karbon (C) sebanyak 3/11 x 33 gram = 9 gram
Oksigen (O2) sebanyak 8/11 x 33 = 24 gram