Hukum Lavoisier : Pengertian, Rumus, Dan Contoh Soal

Hukum Laviosier adalah – Hukum kekekalan massa di dalam ilmu kimia kerap kali disebut juga dengan nama hukum Lavoisier. Apa itu hukum kekekalan massa? Simak pengertiannya berikut ini.

Daftar Isi

Penemu Hukum Lavoisier

https://www.wikipedia.org/

Sebelum membahas lebih jauh perihal hukum Lavoisier beserta contoh soalnya, alangkah lebih baik apabilai kita mengenal “Bapak Kimia Modern” pencipta hokum Lavoisier terlebih dahulu.

Sosok yang memiliki nama lengkap Antoine-Laurent Lavoisier ini merupakan seorang ahli kimia yang berasal dari Prancis dan lahir pada tanggal 26 Agustus 1743 dan wafat pada usia 51 pada tanggal 8 Mei 1794..

Tahu kah Grameds, walaupun Antoine-Laurent Lavoisier mempunyai titel sebagai ahli kimia, tetapi sesungguhnya dia berkuliah du College Mazarin dengan jurusan Hukum, lho.

Keluarganya termasuk ke dalam kategori kelompok sosial borjuis, dengan ayahnya sendiri berprofesi sebaga seorang pengacara. Meski demikian, sebenarnya sudah sejak muda, Lavoisier lebih tertarik kepada sains.

Maka dari itu, setelah lulus dari fakultas hukum, Lavoisier memilih untuk memulai melakukan penelitian di bidang sains, lalu memilih untuk bergabung dengan Academy of Sciences (komunitas filsuf alamiah di Paris) pada tahun 1768.

Sebuah buku yang berjudul Traité élémentaire de chimie yang dipublikasikan pada tahun 1789 menjadi pertanda dari awal dimulainya era baru dalam ilmu pengetahuan kimia yang dibarengi dengan adanya peristiwa bersejarah yakni Revolusi Prancis.

Melalui buku tersebut, Lavoisier memaparkan hasil penemuannya perihal proses respirasi serta pembakaran yang terjadi karena adanya reaksi kimia dengan zat yang berada di udara. Lavoisier menyebutkan bahwa oksigen memiliki peran yang besar dalam proses pembakaran.

Hasil penelitian itu juga yang menjadi landasan atas terbentuknya “Hukum Kekekalan Massa” atau yang kerap kali disebut juga sebagai “Hukum Lavoisier“.

Pengertian Hukum Laviosier dan Sejarahnya

https://www.kompas.com/

Seperti yang telah dijelaskan sbelumnya, penemu Hukum Kekekalan Massa adalah ahli kimia dari Perancis bernama Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Lavoisier menyelidiki antara berat (massa) zat sebelum dan setelah reaksi. Ia menemukan hukum kekekalan massa tersebut pada tahun 1789.

Karena penemuannya tersebut, Lavoisier dikenal dengan nama bapak kimia modern. Sebelumnya, Mikhail Lomonosov (1748) juga telah mengajukan ide yang serupa serta telah membuktikannya dalam sebuah eksperimen. Meski demikian, dalam ide tersebut kekekalan massa sulit masih sulit untuk dipahami karena keadaan gaya bouyan atmosfer bumi.

Menurut hasil penelitian dari Lavoisier, jumlah zat-zat sebelum dan sesudah reaksi akan selalu sama dengan jumlah massa zat-zat sesudah reaksi bila dalam system yang tertutup. Walau begitu, perubahan materi pada umumnya berlangsung dalam sistem terbuka, sehingga apabila hasil reaksi ada yang meninggalkan sistem atau sesuatu zat dari lingkungan yang diikat, maka massa zat sebelum dan sesudah reaksi akan menjadi berbeda.

Kesimpulan yang diambil oleh Lavoisier bahwa hukum kekekalan massa yaitu

“Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap”.

Maka dari itu, pengertian hukum kekekalan massa atau yang juga dinamakan sebagai Lavoisier’s law ialah suatu hukum yang menyatakan bahwa massa dari suatu sistem tertutup akan konstan meskipun terjadi berbagai macam proses di dalam sistem tersebut dimana dalam sistem tertutup. Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah konstan (tetap/sama).

Percobaan Hukum Kekekalan Massa yang dilakukan oleh Lavoisier

Dalam percobaan hukum lavoisier, Antoine Laurent Lavoisier telah melakukan percobaan dengan memanaskan merkuri oksida (HgO) sehingga menghasilkan zat logam merkuri (Hg) dan juga gas oksigen (O2) dengan reaksi atau rumus hukum lavoisier berikut:

2HgO(l)+O2(g)→2Hg(s)+2O2(g)

Selanjutnya, kedua produk tersebut direaksikan kembali dan menjadikan terbentuknya zat merkuri oksida. Hal ini menunjukkan bahwa massa gas oksigen yang telah dihasilkan pada kegiatan pembakaran merkuri oksida sama dengan massa oksigen yang diperlukan untuk mengubah logam merkuri menjadi merkuri oksida.

Hukum Lavoisier Dalam Pembakaran Kayu

https://www.pexels.com

Hukum kekekalan massa berlaku secara umum. Hal tersebut berarti, segala peristiwa yang ada mematuhi hukum kekekalan massa. Meski demikian, hukum kekekalan massa tak berlaku pada peristiwa pembakaran kayu.

Pembakaran kayu disebut tak memenuhi hukum kekekalan massa karena pembakarannya menghasilkan arang dan juga abu yang ringan. Massa arang dan abu hasil pembakaran berjumlah jauh lebih sedikit dibandingkan dengan massa kayu yang dibakar.

Akan tetapi, sebenarnya pembakaran kayu hingga berubah menjadi arang dan abu mematuhi hukum kekekalan massa. Mengapa hukum kekekalan massa seakan tak berlaku pada peristiwa pembakaran kayu?

Hal tersebut disebabkan karena pembakaran kayu merupakan perubahan kimia yang mengubah materi ke dalam bentuk yang lain. Sehingga, seolah-olah massa kayu dihancurkan dan yang tersisa hanya sekadar arang dan juga abu yang ringan.

Meski demikian, sebenarnya massa kayu tidak dihancurkan, melainkan diubah ke dalam bentuk yang lainnya.

Pembakaran Kayu Menghasilkan Uap Air

Massa kayu yang mengalami proses pembekaran juga berubah bentuk menjadi uap air. Disadur dari Sciencing, uap air ialah zat yang paling umum dikeluarkan kayu ketika dibakar, terutama kayu muda yang masih mempunyai banyak air di dalam seratnya. Air yang berada di dalam kayu menguap karena panas pembakaran dan terlepas menjadi uap air yang tercampur dalam asap pembakaran.

Pembakaran Kayu Menghasilkan Karbon Dioksida

Disadur dari Chemistry LibreTexts, ketika kayu mengalami proses pembakaran, karbon dalam kayu bereaksi dengan oksigen dan membentuk gas karbon dioksida. Gas karbon dioksida meninggalkan pembakaran kayu dengan melalui bentuk asap dan meninggalkan arang serta abu.

Selain karbon dioksida, pembakaran kayu juga menghasilkan gas oksida nitrogen serta senyawa organik volatil.

Pembakaran Kayu Menghasilkan Panas Dan Cahaya

Disadur dari Scientific American, api ialah konversi energi kimia menadi energi panas dan elektromagnetik dari molekul kayu serta oksigen yang berada di udara. Artinya, sebagian massa dari kayu akan berubah bentuk manjadi api yang menghasilkan energi panas dan juga cahaya.

Tak seperti abu dan arang, panas dan cahaya yang dihasilkan pembakaran sulit untung diketahui massanya.

Pembakaran Kayu Menghasilkan Partikel Kecil

Pembakaran kayu menghasilkan asap yang terbentuk dari uap air, karbon dioksida, dan juga partikel-partikel kecil abu. Massa abu dari hasil pembakaran jauh berbeda dengan massa asli kayu. Hal tersebut dapat terjadi karena banyak abu yang menjadi partikel asap. Abu yang memiliki ukuran sangat kecil akan menyatu dengan asap dan terbawa oleh angin.

Artinya, arang dan abu hanyalah bagian dari hasil pembakaran kayu. Sehingga, massanya jauh lebih ringan dari kayu aslinya dan menjadikan seolah-olah pembakaran kayu tak memenuhi hukum kekekalan materi.

Padahal materi kayu yang terbakar juga berubah menjadi asap yang di dalam asap tersebut mengandung gas karbon dioksida, uap air, partikel kecil, gas oksida nitrogen dan juga senyawa organik volatile. Apabila semua zat hasil pembakaran ditotalkan, maka massanya akan sama dengan massa kayu sebelum dibakar dan juga oksigen yang digunakan selama pembakaran. Dari penjelasan sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa pembakaran kayu sebenarnya mematuhi hukum kekekalan massa.

Contoh Soal Hukum Lavoisier

Nah, supaya makin memahami perihal hukum Lavoisier, gramedia.com telah mempersiapkan beberapa contoh soal hukum Lavoisier lengkap dan disertai dengan pembahasannya, langsung cek di bawah ini ya:

Contoh Soal 1

Terdapat magnesium 12 (Mg) yang bereaksi dengan unsur 16 belerang atau sulfur (S), maka berapa jumlah Magnesium Sulfida (MgS) yang dihasilkan? Tuliskan persamaan reaksinya.

Jawab:

12gram Mg + 18gram S -> 28gram MgS.

Contoh Soal 2

Terdapat 28 gr kalsium oksida (CaO) yang bereaksi dengan 22 gr Karbon Dioksida (CO2) maka akan menghasilkan reaksi apa?

Jawab:

28 gram kalsium oksida bereaksi dengan 22 gram karbon dioksida menghasilkan 50 Calsium Carbonat (CaCO3).

28 gr CaO + 22 gr CO2 -> 50 CaCO3

Contoh Soal 3

Sebanyak 31,75 gr logam tembaga (I) direaksikan dengan 8 gr gas oksigen di dalam wadah yang tertutup membentuk tembaga (II) oksida 2 Cu(s) + O2 (g) -> 2 CuS (s), berapa jumlah massa zat yang dihasilkan?

Jawab:

2 Cu(s) + O2 -> 2 CuS

31,75 gr Cu(s) + 8 gr O2-> 39,79 gr CuS

Contoh Soal 4

Pada pembakaran magnesium yang dilakukan di udara akan dihasilkan zat magnesium oksida. Apabila magnesium yang dibakar sebanyak 0,098 gram menghasilkan 0,162 gram MgO (magnesium oksida). Berapa jumlah massa gas oksigen yang digunakan dalam reaksi tersebut?

Jawab:

Mg(s) + O2 (g) -> MgO(s)

0,098 gr + O2 (g) -> 0,162 gr

O2 (g) = 0,162 gr – 0,098 gr

O2 (g) = 0,064gr.

Contoh Soal 5

Sebanyak 100 gram batu kapur (CaCO3) dipanggang di dalam tungku, dan ternyata terbentuk 56 gram kapur tohor (CaO) dan gas karbondioksida.

Tuliskan persamaan reaksinya serta tentukan berapa gram gas CO2 (Karbondioksida) yang keluar dari tungku tersebut?

Jawab:

CaCO3 -> CaO + CO2

100 gram -> 56 gram + CO2

100 gram – 56 gram -> CO2

4 gram -> CO2.

Contoh Soal 6

Diketahui sebuah karbon dibakar dengan oksigen yang mempunyai massa 30 gram. Pada akhir reaksi, masih bersisa karbon dengan massa 4 gram.

Hasil pembakaran tersebut menghasilkan karbon monoksida dengan jumlah massa 58 gram. Hitunglah berapa massa karbon pada awalnya?

Pembahasan:

a). Total massa zat-zat hasil reaksi = massa karbon reaksi + massa oksigen

58 gram = massa karbon reaksi + 30 gram

Massa karbon reaksi = 58 gram – 30 gram

Massa karbon reaksi = 28 gram.

b). Massa awal karbon = massa karbon reaksi + massa karbon sisa

Massa awal karbon = 28 gram + 4 gram

Massa awal karbon = 32 gram.

Jadi, massa awal karbon tersebut adalah 32 gram.

Contoh Soal 7

Diketahui sebuah reaksi antara gas nitrogen dan hydrogen yaitu sebagai berikut.

Gas nitrogen yang mempunyai massa 10 gram bereaksi secara sempurna dengan gas hidrogen dengan massa sejumlah X. Reaksi tersebut kemudian menghasilkan amonia yang memiliki massa berjumlah 18 gram. Berapakah jumlah massa gas hidrogen pada awal reaksi?

Pembahasan:

Massa + massa = massa

10 gram + X = 18 gram

X = 18 gram – 10 gram

X = 8 gram.

Jadi, jumlah massa gas hidrogen pada awal reaksi ialah 8 gram.

Contoh Soal 8
Sebanyak 10 gram belerang direaksikan dengan 10 gram oksigen sehingga membentuk gas belerang dioksida. Apabila reaksi berlangsung secara sempurna maka massa belerang dioksida yang dihasilkan ialah………
A. 10 gram
B. 12 gram
C. 15 gram
D. 17 gram
E. 20 gram

Pembahasan:
Menurut hukum lavoisier, massa zat sebelum dan sesudah reaksi ialah sama. Hal ini dapat dibuktikan dengan melakukan reaksi di dalam ruangan yang tertutup.
Berdasarkan hukum lavoisier, kita dapat membuat persamaan untuk reaksi pada soal tersebut yaitu sebagai berikut.

Belerang + gas oksigen ⇒ gas belerang dioksida

Massa belerang + massa oksigen = massa belerang dioksida
10 gram + 10 gram = massa belerang dioksida
massa belerang dioksida = 20 gram

Jawaban: E

Contoh Soal 9

Perhatikan persamaan reaksi dibawah ini
SO2(g) + O2(g) ⇒ SO3(g)
Agar reaksi diatas sesuai dengan Hukum konservasi massa maka koefisien SO2 dan SO3 secara berturut-turut ialah……..
A. 1 dan 2
B. 2 dan 1
C. 2 dan 2
D. 1 dan 3
E. 3 dan 2

Pembahasan:
Menurut hukum konservasi massa atau hukum lavoisier, dalam suatu reaksi, tak ada zat baru yang diciptakan dan tidak ada pula zat yang hilang atau musnah. Yang terjadi hanyalah pembentukan zat baru dari atom-atom yang sama dengan pereaksi tetapi memiliki sifat yang berbeda.

Maka dari itu dalam teori atomnya, Dalton memberikan kesimpulan bahwa reaksi kimia yakni reaksi pemutusan, penataan ulang dan penggabungan kembali atom-atom.

Agar suatu persamaan reaksi memenuhi hukum konservasi massa maka persamaan dari reaksi tersebut harus setara. Maksudnya ialah jumlah atom yang berada di kiri harus sama dengan jumlah atom yang berada di kanan.

Berikut ini adalah hasil penyetaraan reaksi diatas.
2SO2(g) + O2(g) ⇒ 2SO3(g)

Nah terlihat bahwa koefisien SO2 dan SO3 pada reaksi yang setara adalah 2 dan 2.

Jawaban: C

Contoh Soal 10

Diantara reaksi dibawah ini yang taksesuai dengan hukum lavoisier ialah……..

2H2SO4(aq) ⇒ 2SO2(g) + 2H2O(l) + O2(g)
B. 2Fe(s) + 3Cl2(aq) ⇒ 2FeCl3
C. NH3(g) + HClO(aq) ⇒ NH3Cl(aq) + H2O(l)
D. SiO2(s) + NaOH(l) ⇒ Na2SiO3(s) + H2O(l)
E. 4NH3(aq) + 3O2(g) ⇒ 2Na(s) + 6H2O(l)

Pembahasan:
Seperti yang telah dijelaskan pada soal sebelumnya reaksi yang memenuhi hukum lavoisier adalah reaksi yang sama atau setara.
Karena pada soal nomor 10 yang ditanya ialah reaksi yang tak sesuai dengan Hukum lavoisier maka kita cari reaksi yang belum setara.

Diantara persamaan reaksi diatas, reaksi D adalah reaksi yang belum setara. Harusnya, untuk menyetarakan reaksi tersebut koefisien NaOH diubah menjadi 2.

SiO2(s) + 2NaOH(l) ⇒ Na2SiO3(s) + H2O(l)

Jawaban: D

Demikian penjelasan singkat mengenai hukum kekekalan massa atau juga yang disebut sebagai hukum Lavoisier. Semoga contoh soal hukum kekekalan massa dan pembahasannya dapat mudah Grameds pahami. Terima kasih telah membaca dan semoga bermanfaat!

Baca juga :