Inilah Hukum Lavoisier (Hukum Kekekalan Massa) Serta Contoh Soal

Pada permulaan abad ke-18, para kimiawan dalam usahanya mempelajari kalor dan pembakaran menemukan hal yang betul-betul aneh. Umpamanya: jika kayu dibakar, karenanya akan menjadikan residu abu [padatan] yang jauh lebih ringan daripada kayu semula. Akan tetapi, jika logam dibakar di udara bebas, karenanya akan menjadikan oksida yang lebih berat dibandingi logam semula. Kenapa demikian?

Pada kimiawan memaksimalkan sistem eksperimen secara akurat dengan mengguanakan neraca kimia dalam mengukur volume atau masa gas, cair, dan padat yang terjadi pada respon kimia. Oleh karena itu, massa reaktan dan hasil respon bisa dinilai dengan akurat. Hasil eksperimen hal yang demikian menyampaikan fakta terhadap pengamat dan mengarahkan mereka ke perumusan undang-undang fundametal [dasar] yang menguraikan sifat kimia. Hukum dasar yang diperoleh diketahui dengan undang-undang kekekalan massa, yakni sebagai berikut:

Fakta hukum dasar kekekalan massa sudah dibuktikan pada tahun 1756 oleh ilmuan Rusia, M.V. Lomonosov. Mungkin karena masalah bahasa karyanya tidak dikenal di Eropa barat secara meluas. Secara terpisah pada tahun 1783, seorang kimiawan besar Perancis, Antoine Lavoisier melakukan hal yang sama dengan menggunakan neraca kimia untuk menunjukan bahwa jumlah dari massa hasil reaksi kimia sama dengan jumlah massa reaktanya.

Lavoisier melakukan eksperimen dengan memanaskan merkuri dalam labu tertutup yang berisi udara. Setelah beberapa hari, terbentuk zat berwarna merah yaitu merkuri [II] oksida. Gas dalam tabung massanya berkurang dan tidak dapat lagi menyangga pembakaran [lilin dalam tabung tidak menyala lagi] dan hewan akan mati jika dimasukan kedalamnya. Hal itu menunjukan bahwa gas oksigen dalam tabung sudah habis. Sekarang diketahui bahwa gas yang tersisa adalah nitrogen, sedangkan oksigen dari udara dalam tabung telah habis bereksi dengan merkuri. Selanjutnya, lavoisier mengambil oksida merkuri tersebut dan memanasknya sehingga terurai kembali. Kemudian Dia menimbang merkuri dan gas yang dihasilkanya. Ternyata, massa gabungannya sama dengan massa merkuri [II] oksida yang digunakan semula. Akhirnya, setelah beberapa kali dilakukan eksperimen dan hasilnya sama, lavoisier menyatakan hukum kekekalan massa yaitu, sebagai berikut.

Rumus Hukum Lavoisier

Lavoiser adalah orang pertama yang mengamati bahwa reaksi kimia analog dengan persamaan aljabar. Oleh karena itu sekarang kita dapat menuliskan reaksi yang kedua di atas sebagai berikut.

2HgO → 2Hg + O2

Sebagai gambaran dari hukum kekekalan massa dari lavoisier itu, dapat kita lihat pada contoh-contoh berikut ini.

1. Pembakaran bensin secara sempurna.

bensin + oksigen → karbon dioksida + uap air

massa pereaksi = massa hasil reaksi

2. Gas hidrogen bereaksi dengan gas oksigen membentuk air.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

1 gram 8 gram  9 gram

2 gram 16 gram 18 gram

3 gram 24 gram 27 gram

3. Besi bereaksi dengan belereng.

Fe(s) + S(s) → FeS(s)

56 gram 32 gram 88 gram

28 gram16 gram 44 gram

112 gram 64 gram 176 gram

Conto Hukum Lavoisier

Contoh Soal 1

Besi direaksikan dengan belerang, data-data sebagai berikut.

Fe + S → FeS

56 gram 32 gram 88 garam

28 gram 16 gram 44 gram

Jika besi belerang yang dapat direaksikan masing-masing 64 gram, maka hitunglah massa besi dan belerang yang bereaksi, massa FeS yang terbentuk, dan massa zat yang tersisa!

Pembahasan

Dari data reaksi diperoleh persamaan sebagai berikut.

Massa Fe : S : FeS = 56 : 32 : 88

Jika 64 gram S habis bereaksi, maka Fe yang dibutuhkan adalah:

56/32 x 64 gram = 112 gram [tidak mungkin karena Fe yang ada hanya 64 gram].

Berarti zat yang habis bereaksi adalah Fe = 64 gram

S yang dibutuhkan adalah 32/56 x 64 gram = 36,6 gram

S sisa adalh [64-36,6] gram = 27,4 gram

FeS yang terbentuk = 88/56 x 64 gram = 100,6 gram.

massa zat sebelum reaksi = massa Fe + S yang direksikan

                                            = [64+64] gram = 128

massa zat setelah reaksi = massa FeS + S sisa

                                          = [100,6 + 27,4] gram = 128 gram

Note:

Sumber: Buku Kimia Kelas X