Sejarah Munculnya Hukum-Hukum Dasar Kimia

Oleh : Arrazqadira Prananta (@T-30-Arraz)

Program Studi Ilmu Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana.

arrazqadiraprananta5@gmail.com

Abstrak 

Kimia merupakan cabang pembelajaran ilmu sains yang meliputi susunan, struktur, sifat, perubahan, serta interaksi materi. Dalam ilmu kimia, terdapat beberapa hukum ilmu kimia yang menjadi dasar pembelajaran. Hukum-hukum tersebut dikenal sebagai hukum dasar kimia. Tentunya, pada kimiawan penemu hukum-hukum kimia memiliki latar belakang tersendiri dalam menjalani penelitian yang akhirnya memunculkan hukum-hukum kimia baru.

    Hukum hukum dasar yang melandasi perkembangan kimia, diantaranya hukum kekekalan  massa dari Lavoisier, hukum perbandingan tetap dari Proust, hukum perbandingan berganda dan teori atom dari Dalton, hukum perbandingan volume dari Gay-Lussac, dan teori molekul dari Avogadro.

    Kata Kunci : kimia, hukum, kimiawan

Abstract

Chemistry is a branch of science that includes the composition, structure, properties, changes, and interactions of matter. In chemistry, there are several laws of chemistry that are the basis of learning. These laws are known as the basic laws of chemistry. Of course, the chemists who discovered the laws of chemistry had their own background in undergoing research which eventually gave rise to new chemical laws.

The basic laws that underlie the development of chemistry include Lavoisier's law of conservation of mass, Proust's law of constant proportions, Dalton's law of multiple proportions and atomic theory, Gay-Lussac's law of volume comparison, and Avogadro's molecular theory. 

Keyword: chemistry, law, chemist

Pendahuluan

Ilmu kimia merupakan bagian dari ilmu pengetahuan alam. Effendy (2002) mengungkapkan bahwa kajian ilmu kimia meliputi banyak hal, diantaranya adalah sifat-sifat zat termasuk struktur zat, dan perubahan zat yang pada dasarnya adalah reaksi kimia, hukum, prinsip, konsep, dan teori. Para kimiawan melakukan penelitian pengembangan obat obatan, bidang pertanian, mencari solusi untuk masalah lingkungan, mencari sumber energi baru, dan sebagian besar untuk penelitian bidang industri (Chang, 2005: 4). Penelitian tersebut dapat dilakukan berkat adanya penemuan dan hasil teori dari para kimiawan terdahulu yang berhasil merumuskan hukum dasar kimia terkait zat atau materi serta perubahannya. Sebelum merumuskan hukum dasar, para kimiawan mempunyai alasan dan cerita tersendiri mengapa mereka memilih untuk meneliti suatu fenomena kimia. Hukum dasar kimia dan sejarahnya sangat penting untuk dipelajari dan dipahami sebagai bekal untuk belajar kimia lebih lanjut.

Rumusan Masalah

1.       Apa yang dimaksud dengan hukum pada ilmu kimia?

2.       Bagaimana latar belakang munculnya hukum-hukum dasar kimia?

Tujuan

1.       Untuk mengetahui hukum pada ilmu kimia

2.       Untuk mengetahui latar belakang munculnya hukum-hukum dasar kimia

Pembahasan

Dalam kehidupan sehari-hari, banyak dijumpai perubahan-perubahan materi. Selain dari perubahan bentuk, disertai juga terbentuknya zat baru dan sebagian lainnya perubahan tempat, bentuk atau wujud. Kimia merupakan cabang ilmu sains yang mempelajari susunan, struktur, sifat, perubahan, serta interaksi materi. Dalam ilmu kimia, terdapat hukum-hukum dasar yang berlaku. Hukum-hukum tersebut dikenal sebagai hukum dasar kimia. Tentunya, pada kimiawan penemu hukum-hukum kimia memiliki latar belakang tersendiri dalam menjalani penelitian yang akhirnya memunculkan hukum-hukum kimia baru.

1. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Sumber: images.fineartamerica.com

Jika kalian pernah membakar kertas, kertas yang terbakar akan berubah menjadi abu. Jika kita timbang, abu memiliki massa yang lebih ringan dari kertas sebelum dibakar. Dari fenomena tersebut, dapat disimpulkan bahwa dalam reaksi kimia terdapat perbedaan massa zat sebelum dan sesudah reaksi. Antoine Laurent Lavoisier, seorang kimiawan dari Perancis yang melakukan penyelidikan mengenai massa zat sebelum dan sesudah reaksi. Antoine lahir pada 26 Agustus 1743. Sejak kecil, Antoine memiliki ketertarikan yang sangat tinggi terhadap ilmu sains. Ayah Antonie merupakan seorang pengacara di Paris. Sebagai anak, tentunya antonie ingin meneruskan jejak sang ayah sebagai ahli hukum. Tetapi, hal itu tidak menghilangkan ketertarikannya pada sains dan terus belajar akan hal itu.

Pada tahun 1789, Antonie membuat dunia takjub dengan hasil risetnya di Traité Élémentaire de Chimie. Antoine mereaksikan cairan merkuri dengan oksida yang berwarna merah. Jika merkuri oksida ini dipanaskan kembali, maka senyawa akan terurai lalu menghasilkan cairan merkuri dan gas oksigen yang jumlahnya sama seperti awal. Dengan hasil seperti ini, muncullah Hukum Lavoisier. Atau yang dikenal dengan Hukum kekekalan Massa. "Massa zat sebelum reaksi, sama dengan massa zat setelah reaksi". Penelitian ini seketika merubah masa kimia klasik menjadi masa kimia modern. Penemuan inipun menjadi landasan dari hukum-hukum kimia dasar. Antoine pun dinobatkan menjadi Bapak Kimia Modern.

2. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

Sumber: sciencephoto.com

Terdapat berbagai senyawa yang dibentuk oleh dua unsur atau lebih, contohnya air (H2O). Air terbentuk dari unsur hidrogen dan oksigen. Joseph Louis Proust, seorang kimiawan dari Prancis yang melakukan penelitian menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk membentuk air. Proust lahir pada 26 September 1754. Proust merupakan aktor dan ahli kimia pada saat itu. Proust melakukan berbagai eksperimen ada tahun 1797 dan 1804. Beberapa eksperimen mengenai hukum ini sudah sering diamati sejak lama, tapi Proust mengumpulkan hasil dan bukti penelitian lalu mengemukakannya. Hukum Proust berbunyi, “Pada setiap reaksi kimia, massa zat yang bereaksi dengan sejumlah tertentu zat lain selalu tetap. Dengan kata lain suatu senyawa murni selalu terdiri atas unsur – unsur yang sama, yang tergabung dalam perbandingan tertentu”. Saat itu, konsep jelas mengenai senyawa kimia seperti fakta air adalah H2O belum ada. Alhasil, Hukum ini memberikan kontribusi yang besar pada konsep bagaimana unsur dapat membentuk senyawa.

3. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)

Sumber: PantherMediaSeller.com 

Dalam senyawa seperti air, ada dua unsur yang bergabung. Masing masing memberikan sejumlah atom untuk membentuk sebuah senyawa. Misalnya dari hidrogen dan oksigen yang dapat membentuk senyawa H2O dan H2O2. John Dalton, lahir pada 6 September 1766 di Eaglesfield, Cumberland, Inggris. Sebagai ahli kimia, tentunya Dalton memiliki ketertarikan pada dunia sains sedari kecil. Dalton dan saudaranyanya memuka sebuah sekolah di Kendall yang mengajarkan bahasa Inggris, Latin, Yunani, Prancis, dan mata pelajaran matematika dan sains. Ketertarikan Dalton dalam sains ia perluas ke optik, pneumatik, astronomi dan geografi, dan mulai memberikan kuliah umum pada tahun 1787. Saat Dalton berusia 26 tahun, Dalton menemukan bahwa ia buta warna. Dalton menulis fenomena ini dalam karya ilmiahnya. Lalu masyarakat Prancis menyebut kondisi buta warna ini disebut dengan istilah Daltonism.

Ketertarikan John Dalton dalam sains membuat Dalton terus meneliti tentang suatu fenomena. Dalton meneliti bahwa dua unsur yang dapat membentuk lebih dari satu senyawa ternyata Menghasilkan suatu kesimpulan yang disebut hukum perbandingan berganda. Berbunyi, ’’Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu senyawa, maka perbandingan massa unsur yang satu, yang bersenyawa dengan unsur lain yang tertentu massanya  merupakan bilangan bulat dan sederhana’’ yang akhirnya ditetapkan menjadi hukum Dalton yang dikemukakan pada tahun 1803. Dalton merumuskan penelitiannya berdasarkan pengamatannya terhadap nilai-nilai perbandingan Proust. Hukum Dalton dan Hukum Proust merupakan penemuan penting untuk menjelaskan bagaimana senyawa terbentuk dari atom. Pada tahun yang sama, Dalton mengemukakan penelitiannya mengenai teori atom yang merupakan konsep rumus kimia dalam senyawa.

4. Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay-Lussac)

Sumber: Ilustrasi/thefamouspeople.com

Sebelumnya, para ahli kimia meyakini bahwa  gas hidrogen dapat bereaksi dengan gas oksigen lalu membentuk air. Volume oksigen dan gas hidrogen dalam reaksi tersebut menunjukkan perbandingan tetap, yakni 2:1. Joseph Gay Lucas, lahir pada 6 Desember 1778 di St. Leonard, Prancis. Lahir dari seorang Anthony Gay yang merupakan seorang pengacara di Noblat Bridge. Memulai pendidikan di Paris, Lussac menyelesaikan pendidikan di École Polytechnique pada tahun 1798. Tiga tahun kemudian, Gay lussac ditugaskan untuk menjadi asisten CL Berthollet.

 Pada tahun 1809, Lussac menjadi profesor kimia yang berhasil melakukan percobaan mengenai volume gas yang terlibat berbagai reaksi dengan menggunakan berbagai macam gas yang akhirnya dinamakan Hukum Gay-Lussac. Lussac melakukan penelitiannya dengan mencampur gas oksigen dan gas hidrogen ke dalam suatu wadah, kemudian campuran dilewatkan bunga api listrik agar terjadi reaksi. Hasil dan gas hasil reaksi lalu dipisahkan berdasarkan perbedaan titik cair komponen campuran dengan cara mengubah fasa uap menjadi cair. Lussac melakukan itu berulang kali pada suhu dan tekanan tetap. Hasil pengukuran menunjukan bahwa perbandingan volume gas hidrogen dan oksigen yang bereaksi dan uap air produk reaksi selalu 2:1:2. Berdasarkan data perbandingan volume, Gay-Lussac sampai pada kesimpulan bahwa, "Apabila volume gas yang berada pada ruang tertutup dijaga konstan, maka tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya".

Selain prestasinya di penemuan Hukum perbandingan volume, Lussac juga merupakan penemu Hukum Gay lussac 1802 yang menjelaskan bahwa Tekanan dari sejumlah tetap gas pada volum yang tetap berbanding lurus dengan temperaturnya dalam kelvin. Selain itu, Lussac juga merupakan pengemuka Hukum Charles dan penemu Boron.

5. Teori Molekul (Teori Avogadro)

Sumber: www.thoughtco.com

Para ahli kimia, bahkan Gay Lussac dengan penemuannya bahkan tidak dapat menjelaskan mengapa volume gas pereaksi dan produk merupakan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Saat itu, para ahli menganggap partikel suatu unsur adalah atom, dan belum mengetahui tentang partikel sub-atom. Amaedeo Avogadro, lahir pada 9 Agustus 1776 di Torino, Italia. Awalnya, Avogadro menjalani pendidikan dan mendedikasikan dirinya untuk fisika dan matematika. Ia menjadi profesor fisika di University of Turin pada tahun 1820.

Pada tahun 1811, Avogadro yang seorang ahli fisika mengungkapkan sebuah hipotesis. Menyatakan bahwa , "Gas-gas yang memiliki volume yang sama, pada suhu dan tekanan yang sama, memiliki jumlah molekul yang sama pula.". Avogadro mengembangkan teori ini setelah terbitnya Hukum Gay-Lussac. Namun, Avogadro harus menyelesaikan penelitian yang saat itu terjadi kebingungan tentang atom dan molekul. Salah satu kontribusinya yang paling penting jelas membedakan satu dari yang lain, menyatakan bahwa gas yang terdiri dari molekul, dan molekul ini terdiri dari atom yang dimana John Dalton tidak mempertimbangan kemungkinan ini.

Kesimpulan dan Saran

Kimia merupakan cabang ilmu sains yang mempelajari susunan, struktur, sifat, perubahan, serta interaksi materi. Dalam ilmu kimia, terdapat hukum-hukum dasar yang berlaku. Hukum-hukum tersebut dikenal sebagai hukum dasar kimia. Terdapat banyak Hukum dasar kimia yang muncul dengan teori, motode penelitian, dan penemu yang berbeda. Untuk melanjutkan pembelajaran kimia, tentunya kita harus memiliki segenap pengetahuan tentang ilmu dasar kimia dan hukum-hukumnya. Dengan itu, dapat mempermudah kita untuk mencerna materi yang akan kita pelajari berikutnya.

Daftar Pustaka

Chang, Raymond . 2005. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Edisi ke Tiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Dalam https://digilib.uin-suka.ac.id/id/eprint/17898/2/11670023_bab-i_iv-atau-v_daftar-pustaka.pdf

(diunduh pada 3 September 2021)

Effendy. 2002. A-Level Chemistry For Senior High School Studen Volume 1A. Malang: Bayumedia Publishing. Dalam 

https://jurnal.untan.ac.id/index.php/jpdpb/article/viewFile/27968/75676578134

(diunduh pada 3 September 2021) 

Gischa, Serafica. 2020. 4 Hukum Dasar Kimia. Jakarta: Kompas. Dalam https://www.kompas.com/skola/read/2020/04/17/150000069/4-hukum-dasar-kimia?page=all/

(diunduh pada 3 September 2021) 

Hidayat, Atep Afia. 2021.  Dasar-Dasar Ilmu Kimia. Modul Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta: Universitas Mercu Buana

(diunduh pada 31 Agustus 2021)

Ismunandar. 2013. Pengenalan Kimia Dasar. Bandung: ITB. Dalam https://youtu.be/uTQuf-Wqguk/

(diunduh 31 Agustus 2021)

Soko, Imelda Paulina. 2016. Apakah Atom Sekedar Nama?,

Kajian Eepistemologis Teori Atom Demokritus– Dalton. Palembang: Universitas Nusa Cendana. Dalam https://www.academia.edu/download/39528475/Prosiding_-_Apakah_Atom_Sekedar_Nama.pdf

(diunduh pada 4 September 2021)

Walid, Muhammad Faqih. 2011. Kemampuan Siswa Dalam Memahami Konsep Materi dan Perubahan Dalam Pembelajaran Kimia Materi Pokok Hukum-Hukum Dasar Kimia. Semarang: Institut Agama Islam Negeri Walisongo. Dalam http://library.walisongo.ac.id/digilib/files/disk1/112/jtptiain-gdl-muhamadfaq-5551-1-skripsi.pdf

(Diunduh pada 4 September 2021)