Home All Post

Kegunaan dan Reaksi Pengenalan Protein

     
Kegunaan dan Reaksi Pengenalan Protein. Kegunaan protein bagi tubuh kita sangatlah besar, salah satunya berperan sebagai enzim. Kita bagi menjadi dua submateri yaitu pertama membahas kegunaan protein bagi tubuh dan kedua submateri reaksi pengenalan protein.

Kegunaan Protein bagi tubuh

Protein mempunyai fungsi atau kegunaan, antara lain seperti berikut.
1). Sebagai Enzim
Hampir semua reaksi biologi dipercepat oleh suatu senyawa makromolekul spesifik yang disebut enzim, mulai dari reaksi yang sangat sederhana seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat rumit seperti replikasi kromosom. Sampai saat ini lebih dari seribu enzim telah dapat diketahui sifat-sifatnya dan jumlah tersebut masih terus bertambah.

2). Alat Pengangkut dan Alat Penyimpan
Banyak molekul dengan massa molekul relatif (Mr) kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein tertentu. Misalnya hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit, sedangkan mioglobin mengangkut oksigen dalam otot. Ion besi diangkut dalam plasma darah oleh transterin dan disimpan dalam hati sebagai kompleks dengan feritin, suatu protein yang berbeda dengan transferin.

3). Pengatur Pergerakan
Protein merupakan komplek utama daging. Gerakan otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang saling bergeseran. Contohnya pergerakan flagela sperma disebabkan oleh protein.

4). Penunjang Mekanis
Kekuatan serta daya tahan kulit dan tulang disebabkan adanya kalogen yaitu suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut.

5). Pertahanan Tubuh/Imunisasi
Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibodi, yaitu suatu protein khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri, dan sel-sel asing lain. Protein ini pandai sekali membedakan benda-benda yang menjadi anggota tubuh dengan benda-benda asing.

6). Media Perambatan Impuls Saraf
Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk reseptor. Misalnya rodopsin, yang bertindak sebagai reseptor/penerima warna atau cahaya pada sel-sel mata.

7). Pengendalian Pertumbuhan
Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat memengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan.

Reaksi-reaksi pengenalan protein

Untuk menguji keberadaan protein dapat ditunjukkan dengan uji reaksi seperti berikut:
a. Uji Biuret
Uji ini digunakan untuk mengetahui adanya protein. Zat yang akan diselidiki mula-mula ditetesi larutan NaOH, kemudian larutan CuSO$_4$ yang encer. Jika terbentuk warna ungu, berarti zat itu mengandung protein. Uji biuret positif bagi semua zat yang mengandung ikatan peptida.

b. Uji Xantoproteat
Uji ini digunakan terhadap protein yang mengandung gugus fenil (cincin benzena). Jika protein yang mengandung cincin benzena dipanaskan dengan asam nitrat pekat, maka terbentuk warna kuning yang kemudian menjadi jingga bila dibuat alkalis (basa) dengan larutan NaOH.

c. Uji Belerang
Untuk mengetahui ada tidaknya unsur belerang dalam suatu protein, mula-mula larutan protein dengan larutan NaOH pekat (+ 6 M) dipanaskan, kemudian diberi beberapa tetes larutan timbal asetat. Jika terbentuk endapan hitam (PbS), maka itu menunjukkan adanya belerang.

Demikian pembahasan materi Kegunaan dan Reaksi Pengenalan Protein dan contoh-contohnya.

Penggolongan Protein

     
Penggolongan protein. Protein dapat digolongkan berdasarkan beberapa hal berikut ini yaitu Struktur susunan molekul, Kelarutan, Adanya senyawa lain pada protein, dan Tingkat degradasi. Untuk lebih jelaasnya, mari kita bahas satu persatu mengenai klasifikasi atau penggolongan protein secara lebih rinci.

Penggolongan Protein berdasarkan struktur susunan molekul

Berdasarkan struktur susunan molekul, protein dibagi menjadi protein fibriler/skleroprotein dan protein globuler/sferoprotein.

Protein fibriler/skleroprotein adalah protein yang berbentuk serabut. Protein ini tidak larut dalam pelarutpelarut encer, baik larutan garam, asam, basa, ataupun alkohol. Berat molekulnya yang besar belum dapat ditentukan dengan pasti dan sukar dimurnikan. Susunan molekulnya terdiri dari rantai molekul yang panjang sejajar dengan rantai utama, tidak membentuk kristal dan bila rantai ditarik memanjang, dapat kembali pada keadaan semula. Kegunaan protein ini terutama hanya untuk membentuk struktur bahan dan jaringan. Kadangkadang protein ini disebut albuminoid dan sklerin. Contoh protein fibriler adalah kolagen yang terdapat pada tulang rawan, miosin pada otot keratin pada rambut, dan fibrin pada gumpalan darah.

Protein globuler/sferoprotein yaitu protein yang berbentuk bola. Protein ini banyak terdapat pada bahan pangan seperti susu, telur, dan daging. Protein ini larut dalam garam dan asam encer; lebih mudah berubah di bawah pengaruh suhu, konsentrasi garam, pelarut asam, dan basa dibandingkan protein fibriler. Protein ini mudah terdenaturasi, yaitu perubahan susunan molekul yang diikuti dengan perubahan sifat fisik dan fisiologinya seperti yang dialami oleh enzim dan hormon.

Penggolongan Protein berdasarkan kelarutan

Berdasarkan kelarutannya, protein globuler dapat dibagi dalam beberapa kelompok, yaitu albumin, globulin, glutelin, prolamin, histon, dan protamin.

Albumin, larut dalam air dan terkoagulasi oleh panas. Contohnya albumin telur, albumin serum, dan laktalbumin dalam susu. Globulin, tidak larut dalam air, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam encer, dan mengendap dalam larutan garam konsentrasi tinggi (salting out). Contoh globulin adalah miosinogen dalam otot, ovoglobulin dalam kuning telur, amandin dari buah almonds, legumin dalam kacang-kacangan.

Glutelin, tidak larut dalam pelarut netral tetapi larut dalam asam/basa encer. Contohnya glutelin dalam gandum dan oriznin dalam beras. Prolamin atau gliadin, larut dalam alkohol 70 - 80% dan tak larut dalam air maupun alkohol absolut. Contohnya gliadin dalam gandum, hordain dalam barley, dan zein dalam jagung. Histon, larut dalam air dan tidak larut dalam ammonia encer. Histon dapat mengendap dalam pelarut protein lainnya. Histon yang terkoagulasi karena pemanasan dapat larut lagi dalam larutan asam encer. Contohnya globin dalam hemoglobin.

Protamin, protein paling sederhana dibanding proteinprotein lain, tetapi lebih kompleks daripada pepton dan peptida. Protein ini larut dalam air dan tidak terkoagulasi oleh panas. Larutan protamin encer dapat mengandung protein lain, bersifat basa kuat, dan dengan asam kuat membentuk garam kuat. Contohnya salmin dalam ikan salmon, klupein pada ikan herring, skombrin (scombrin) pada ikan mackarel dan spirinin (cyprinin) pada ikan karper.

Penggolongan Protein berdasarkan adanya senyawa lain pada protein

Berdasarkan keberadaan senyawa lain pada protein, maka protein dibagi menjadi protein konjugasi dan protein sederhana. Protein konjugasi yaitu protein yang mengandung senyawa lain yang nonprotein.Contohnya hemoglobin darah. Protein pada heme yaitu suatu senyawaan besi kompleks berwarna merah. Protein sederhana yaitu protein yang hanya mengandung senyawa protein.

Penggolongan Protein berdasarkan tingkat degradasi

Protein dapat dibedakan menurut tingkat degradasinya. Degradasi merupakan tingkat permulaan denaturasi.
a). Protein alami adalah protein dalam sel.
b). Turunan protein yang merupakan hasil degradasi protein. Pada tingkat permulaan denaturasi, dapat dibedakan menjadi protein turunan primer (protein dan meta-protein) dan protein turunan sekunder (proteosa, pepton, dan peptida).

Protein turunan primer merupakan hasil hidrolisis yang ringan, sedangkan protein turunan sekunder adalah hasil hidrolisis yang berat. Protein adalah hasil hidrolisis oleh air, asam encer, atau enzim, yang bersifat tidak larut. Contohnya adalah miosan dan endestan. Metaprotein merupakan hasil hidrolisis lebih lanjut oleh asam dan alkali dalam asam serta alkali encer tetapi tidak larut dalam larutan garam netral. Contohnya adalah asam albuminat dan alkali albuminat.

Proteosa bersifat larut dalam air dan tidak terkoagulasi oleh panas. Diendapkan oleh larutan (NH$_4$)$_2$SO$_4$ jenuh. Pepton juga larut dalam air, tidak terkoagulasikan oleh panas, dan tidak mengalami salting out dengan amonium sulfat, tetapi mengendap oleh pereaksi alkohol seperti asam fosfotungstat. Peptida merupakan gabungan dua atau lebih asam amino yang terikat melalui ikatan peptida.

Demikian pembahasan materi Penggolongan Protein dan contoh-contohnya.

Larutan Penyangga atau Buffer

     
pH merupakan salah satu bagian penting dari kehidupan. Perubahan pH pada sistem seringkali mengakibatkan dampak yang tidak kita inginkan. Seorang penderita diabetes memiliki terlalu banyak asam organik yang akan mengakibatkan pH darahnya turun dari pH darah normal, sekitar 7,35-7,45; menjadi kurang dari 7,00. Jika hal ini tidak segera ditangani, maka akan berdampak buruk bahkan bisa berakibat kematian bagi penderita tersebut.

 Kita lanjutkan pembahasan pada artikel ini yaitu tentang Larutan Penyangga atau Buffer atau kadang disebut larutan Dapar. Pada dasarnya, di dalam tubuh manusia terdapat suatu sistem yang bisa mempertahankan pH darah terhadap gangguan yang bisa mengubah pH. Sistem ini disebut penyangga. Begitu juga pada beberapa minuman botol yang berguna untuk mempertahankan pH digunakan larutan penyangga.
Gambar: minuman sari jeruk dalam Kemasan ditambahkan asam sitrat dan natrium sitrat untuk mengontrol pH agar tidak mudah rusak oleh bakteri.

         Larutan penyangga adalah larutan yang dapat menyangga (mempertahankan) pH. Larutan penyangga memiliki pH yang konstan, terhadap pengaruh pengenceran atau ditambah sedikit asam atau basa. Secara teoritis berapa pun diencerkannya pH tidak akan berubah, tetapi dalam praktiknya jika pengenceran besar sekali, jelas pH-nya akan berubah. Nama lain larutan penyangga adalah larutan dapar atau larutan buffer. Larutan penyangga dapat terbentuk dari asam lemah dengan garamnya, dan basa lemah dengan garamnya.

1. Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A$^-$). 

Larutan penyangga asam mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7), contoh CH$_3$COOH/CH$_3$COO$^-$. Persamaan umum reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut.

       Secara umum, harga pH larutan penyangga dari campuran asam lemah dan basa konjugatnya hanya dipengaruhi oleh konsentrasi asam lemah dan konsentrasi basa konjugatnya, yang dinyatakan dalam persamaan berikut ini:
$\begin{align} [H^+] = K_a \times \frac{[asam]}{[basa \, konjugat]} \end{align} $
Jika konsentrasi asam dan basa kojugatnya dinyatakan dalam mol per volume, maka dari persamaan tersebut dapat dituliskan:
$\begin{align} [H^+] = K_a \times \frac{mol \, asam \, lemah/volume}{mol \, basa \, konjugat/volume} \end{align} $
Atau dapat disederhanakan menjadi:
$\begin{align} [H^+] = K_a \times \frac{mol \, asam \, lemah }{mol \, basa \, konjugat } \end{align} $
Dari persamaan di atas dapat dicari harga pH suatu larutan penyangga campuran asam lemah dan basa kuat sebagai berikut:
pH $ = - \log \, [H^+] $

2. Larutan penyangga basa mengandung basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH$^+$). 

Larutan penyangga basa mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7), contoh NH$_3$/NH$_4^+$. Persamaan umum reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut.

Begitu pula untuk memen tukan pH dari larutan penyangga campuran basa lemah dan asam kuat, dipengaruhi oleh konsentrasi basa lemah dan konsentrasi asam konjugatnya, sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut:
$\begin{align} [OH^-] = K_b \times \frac{mol \, basa \, lemah }{mol \, asam \, konjugat } \end{align} $
Dengan demikian dari persamaan di atas akan diperoleh besarnya harga pOH, dengan rumus:
pOH $ = - \log \, [OH^-] $
pH $ = 14 - \, $ pOH
Untuk lebih memahaminya, mari perhatikan beberapa contoh soal mengenai larutan penyangga berikut ini:

Contoh soal Larutan Penyangga:

Soal 1

Berapa pH campuran yang terdiri atas 50 mL larutan CH$_3$COOH 0,2 M dan 50 mL larutan CH$_3$COONa 0,1 M bila Ka = $10^{-5}$?
Jawab:
$\begin{align} [H^+] & = K_a \times \frac{[asam]}{[basa \, konjugat]} \\ & = 10^{-5} \times \frac{0,2 \, M}{0,1 \, M} \\ & = 2 \times 10^{-5} \\ pH & = - \log \, [H^+] \\ & = - \log \, 2 \times 10^{-5} \\ & = 5 - \log \, 2 \end{align} $

soal 2:

Tentukan pH larutan bila 25 mL larutan CH$_3$COOH 0,2 M dicampurkan dengan 25 mL larutan KOH 0,1 M jika Ka = $10^{-5}$!
Jawab :
$\begin{align} [H^+] & = K_a \times \frac{[asam]}{[basa \, konjugat]} \\ & = 10^{-5} \times \frac{2,5 \, mmol}{2,5 \, mmol} \\ & = 10^{-5} \\ pH & = - \log \, [H^+] \\ & = - \log \, 10^{-5} \\ & = 5 \end{align} $

soal 3:

Larutan penyangga dibuat dengan mencampurkan 60 mL larutan NH$_3$ 0,1 M dan 40 mL larutan NH$_4$Cl 0,1 M. $K_b $ NH$_3 = 1,8 \times 10^{-5} $. Berapakah pH larutan penyangga tersebut?
Jawab :
Untuk menentukan pH larutan penyangga tersebut, kita hitung dulu mol basa dan asam konjugatnya secara stoikiometri menggunakan rumus $ n = M \times V $, kita peroleh :
$\begin{align} mol \, NH_3 & = M \times V \\ & = 0,1 mol/L \times 60 mL \\ & = 6 mmol \\ mol \, NH_4Cl & = M \times V \\ & = 0,1 mol/L \times 40 mL \\ & = 4 mmol \\ mol \, NH_4^+ & = mol NH_4Cl \\ & = 4 mmol \\ [OH^-] & = K_b \times \frac{mol \, basa \, lemah }{mol \, asam \, konjugat } \\ & = 1,8 \times 10^{-5} \times \frac{6 \, mmol }{ 4 \, mmol } \\ & = 2,7 \times 10^{-5} \, M \\ pOH & = -\log \, [OH^-] \\ & = -\log \, (2,7 \times 10^{-5}) \\ & = 5 -\log \, 2,7 = 4,57 \\ pH & = 14 - pOH \\ & = 14 - ( 4,57 ) \\ & = 9,43 \end{align} $
Jadi, pH larutan penyangga tersebut adalah 9,43.

Soal 4:

Sebanyak 50 mL larutan NH$_4$OH 0,1 M dicampur dengan 50 mL (NH$_4)_2$SO$_4$ 0,1 M. Hitung pH campuran yang terjadi jika Kb = 10$^{-5}$!
Jawab:
Campuran berisi larutan NH$_4$OH dan NH$_4^+$ maka bersifat buffer basa.
[NH$_4$OH] = 5 mmol
[NH$_4^+$] = 10 mmol
$(NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2NH_4^+ + SO_4^{2-} $
5 mmol               10 mmol
$\begin{align} [OH^-] & = K_b \times \frac{[basa]}{[asam \, konjugasi]} \\ & = 10^{-5} \times \frac{5 \, mmol }{ 10 \, mmol } \\ & = \frac{1}{2} \times 10^{-5} \, M \\ pOH & = -\log \, [OH^-] \\ & = -\log \, (\frac{1}{2} \times 10^{-5}) \\ & = 5 -\log \, \frac{1}{2} = 5 + \log 2 \\ pH & = 14 - pOH \\ & = 14 - ( 5 + \log 2 ) \\ & = 9 - \log 2 \end{align} $
Jadi, pH larutan penyangga tersebut adalah $ 9 - \log 2 $ .

Soal 5:

Bila 50 mL larutan NH4OH 0,2 M dicampurkan ke dalam 50 mL larutan HCl 0,1 M. Hitung pH campuran yang terjadi jika Kb = $ 2 \times 10^{-5}$!
Jawab :
$\begin{align} [OH^-] & = K_b \times \frac{[basa]}{[asam \, konjugasi]} \\ & = 2 \times 10^{-5} \times \frac{5 \, mmol }{ 5 \, mmol } \\ & = 2 \times 10^{-5} \\ pOH & = -\log \, [OH^-] \\ & = -\log \, (2 \times 10^{-5}) \\ & = 5 -\log \, 2 \\ pH & = 14 - pOH \\ & = 14 - ( 5 -\log \, 2 ) \\ & = 9 + \log 2 \end{align} $
Jadi, pH larutan penyangga tersebut adalah $ 9 + \log 2 $ .

Demikian pembahasan materi Larutan Penyangga atau Buffer dan contoh-contohnya.

Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Sandang dan Papan

     
Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Sandang dan Papan. kita bagi menjadi dua bagian yaitu kegunaan hidorkarbon dalam bidang sandang, setelah itu kita lanjutkan dalam bidang papan.

Kegunaan senyawa hidrokarbon dalam bidang sandang

       Untuk keperluan sandang, senyawa hidrokarbon mulai digunakan untuk mengganti bahan alam seperti kapas, sutra, dan wool. Bahan pakaian sintetis harganya lebih murah dan dapat diproduksi secara besar-besaran dalam waktu singkat. Produk ini termasuk polimer yang dibuat dari berbagai senyawa hidrokarbon molekul kecil yang disebut monomer.

       Bahan sandang sintetis umumnya merupakan polimer dari beberapa senyawa kimia yang bahan dasarnya adalah senyawa hidrokarbon yaitu metana, etena, butena, juga benzena. Hidrokarbon tersebut direaksikan dengan zat lain untuk menghasilkan monomer-monomer yang mengandung oksigen dan mengandung nitrogen kemudian monomer-monomer dipolimerisasikan menjadi senyawa polimer yang berupa serat atau benang. Serat atau benang tersebut diolah menjadi kainkain yang digunakan sebagai bahan sandang.

Perhatikan bagan berikut:
Bagan pembuatan beberapa bahan sandang dari hidrokarbon

Kegunaaan senyawa hidrokarbon dalam bidang papan

Coba perhatikan bahan-bahan untuk membangun rumahmu atau sekolah! Terbuat dari apa bahan bangunan tersebut? Apakah menurutmu ada yang berasal dari senyawa hidrokarbon? Umumnya bahan bangunan seperti semen, bata, dan kayu bukan dari senyawa hidrokarbon. Semen dibuat dari campuran batu kapur, tanah liat, pasir, dan senyawa lainnya.

       Bahan bangunan yang dibuat dari senyawa hidrokarbon antara lain cat dan kaca plastik atau fiberglas. Cat ada yang bahan dasarnya metana, etena, dan butena. Beberapa contoh cat sesuai bahan dasar tertera pada tabel berikut:

       Selain cat, bahan bangunan lain ada yang dibuat dari macam-macam polimer hidrokarbon, misalnya daun pintu, atap plastik, bak mandi, dan pipa-pipa air. Contoh senyawa hidrokarbon untuk bahan-bahan bangunan ini tertera pada tabel berikut:

       Demikian pembahasan materi Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Sandang dan Papan dan contoh-contohnya.

Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Perdagangan

     
Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Perdagangan. Coba perhatikan bagan proses pembuatan berbagai jenis plastik berikut:

         Pada bagan tersebut dapat dilihat bahwa plastik ternyata ada yang bahan dasarnya gas metana, etena, dan propena. Plastik yang paling banyak produknya adalah politena atau poletilena. Pembuatannya melalui proses polimerisasi adisi, yaitu penggabungan monomermonomer etena yang berikatan rangkap dan berwujud gas sehingga terbentuk polimer yang ikatan antara C dan C nya tunggal dan berwujud padat.

Contoh pembentukan polimernya:

Sebenarnya ada lagi jenis plastik lain yang bahan dasarnya metana, etena, propena, dan benzena, contohnya tertera pada Tabel berikut:

Sedangakan produk industri lain dalam perdagangan yang berbahan senyawa hidrokarbon tertera pada tabel berikut ini:
Sebetulnya obat sudah ditemukan sejak dulu. Dahulu obat dibuat dari bahan alami, misalnya akar tanaman dan daun. Sekitar tahun 1800 obat-obatan dari senyawa kimia mulai diproduksi, misalnya ahli kimia Perancis Charles Frederie Gerhard tahun 1853 membuat aspirin sebagai penahan sakit dengan struktur kimia seperti gambar berikut ini:

Bahan dasar aspirin dapat berupa etena dan benzena. Tahun 1950 diproduksi lagi obat penahan sakit yaitu paracetamol. Sampai saat ini paracetamol banyak digunakan.

Demikian pembahasan materi Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Perdagangan dan contoh-contohnya.

Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Seni dan Estetika

     
Kegunaan senyawa hidrokarbon yang akan kita bahas adalah Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Seni dan Estetika. Benda seni dapat berupa lukisan cat, perhiasan, dan kerajinan tangan dari plastik. Beberapa benda seni ditempatkan di suatu ruangan atau dipakai di badan untuk menambah estetika atau keindahan. Lukisan umumnya dibuat dari cat yang sebagian komponennya berasal dari senyawa hidrokarbon.

       Benda seni lainnya banyak dibuat dari plastik seperti patung-patung, aksesoris, bunga-bungaan, atau buah-buahan. Contoh beberapa benda seni tertera pada tabel berikut:

       Di bidang seni, senyawa hidrokarbon yang sering juga dipakai, antara lain lilin (wax) untuk melapisi suatu karya pahat agar tampak lebih mengkilat. Bahkan ada seniman yang membuat patung dari lilin dengan cara memadatkan lilin dalam ukuran besar kemudian dipahat atau diukir sesuai keinginan sang seniman.

       Selain itu juga ada seni pewarnaan, baik pada kain maupun benda-benda lain menggunakan senyawa-senyawa kimia. Bahan-bahan yang dilapisi dengan lilin akan tampak lebih menarik dan di samping itu juga akan terhindar dari air karena air tidak dapat bereaksi dengan lilin karena perbedaan kepolaran.

Gambar Patung grup musik Beatles (museum lilin Madame Tausad's London) terbuat dari lilin
Sumber: Microsoft Encarta Reference Library 2006.

Demikian pembahasan materi Kegunaan Hidrokarbon dalam Bidang Seni dan Estetika dan contoh-contohnya.

Hukum-Hukum Dasar Kimia

     
Dalam kehidupan sehari-hari kita selalu menjumpai perubahan materi. Sebagian dari perubahan bentuk itu disertai terbentuknya zat baru, sebagian lagi hanya berupa perubahan tempat, bentuk atau wujud. Kedua jenis perubahan itu dapat kita jumpai pada lilin yang menyala. Lilin yang meleleh masih tetap lilin, yang berubah hanya wujudnya. Lilin yang terbakar akan menjadi gas dan sejumlah energi (panas dan cahaya). Lilin yang menyala makin lama makin pendek. Apakah lilin itu hilang? Tidak. Lilin tidak hilang, tetapi berubah menjadi zat-zat baru yang berwujud gas, yaitu gas karbon dioksida dan uap air. Apabila seluruh hasil pembakaran ditampung dan ditimbang, niscaya massanya sama dengan massa lilin ditambah dengan massa oksigen yang terpakai pada pembakaran itu. Pada artikel ini kita akan membahas materi Hukum-Hukum Dasar Kimia.

         Ilmu Kimia senantiasa berkembang seiring penguasaan manusia terhadap teknologi. Melalui serangkaian eksperimen dan pengamatan, para ahli kimia mengemukakan teori-teori tentang perhitungan zat. Setelah melalui pengujian dan pembuktian, teori-teori ini akhirnya dijadikan hukum dasar kimia. Apa saja yang termasuk hukum dasar kimia? Siapa yang mengajukan teori tersebut? Untuk memahami hukum-hukum dasar kimia ikutilah uraian berikut.

Hukum-hukum dasar kimia ini meliputi: 1. Hukum kekekalan massa (Antonie Laurent Lavoisier pada tahun 1734-1794)
2. Hukum perbandingan tetap (Joseph Louist Proust tahun 1754-1826)
3. Hukum perbandingan berganda ( John Dalton tahun 1766-1844)
4. Hukum perbandingan volume (Gay Lussac tahun 1778-1850)
5. Hipotesis Avogadro (Amedeo Avogadro tahun 1811) Demikian pembahasan secara umum Hukum-Hukum Dasar Kimia .

Hukum Perbandingan Volume atau Hukum Gay Lussac

     
Hukum Perbandingan Volume atau Hukum Gay Lussac. Di awal tahun 1781 Joseph Priestley (1733-1804) menemukan hidrogen dapat bereaksi dengan oksigen membentuk air, kemudian Henry Cavendish (1731-1810) menemukan volume hidrogen dan oksigen yang bereaksi membentuk uap air mempunyai perbandingan 2 : 1. Dilanjutkan William Nicholson dan Anthony Carlise berhasil menguraikan air menjadi gas hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Ternyata perbandingan volume hidrogen dan oksigen yang terbentuk 2 : 1. Pada tahun 1808 Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) berhasil melakukan percobaan yang dilakukan oleh Henry Cavendish dengan data percobaan sebagai berikut:

Perbandingan tersebut berupa bilangan bulat sederhana. Berdasarkan hasil percobaan ini, Gay-Lussac menyimpulkan bahwa:
"Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana."

         Hukum ini hanya berlaku untuk reaksi-reaksi gas yang susunan molekulnya sederhana. Hukum perbandingan volum ini diperoleh semata-mata dari hasil percobaan. Berdasarkan hukum ini, kita dapat menghitung volum gas pada suatu reaksi, jika volum salah satu gas diketahui. Coba kita perhatikan data hasil percobaan volume gas yang bereaksi pada suhu dan tekanan yang sama. (untuk lebih memahami hukum perbandingan volume) Data hasil percobaan sebagai berikut:

Berdasarkan data percobaan dalam tabel di atas, perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi, ternyata berbanding sebagai bilangan bulat.

Contoh soal :
1). Reaksi $ N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) \, $. Jika volume nitrogen yang bereaksi 2 liter, berapakah volume hidrogen yang dibutuhkan dan volume amonia yang terbentuk pada kondisi suhu dan tekanan yang sama?

Penyelesaian :
*). Perbandingan volume $ N_2 : H_2 : NH_3 = 1 : 3 : 2 $ . Jika volume $ N_2 = 2 \, $ liter, maka :
$ \begin{align} \text{Volume } H_2 & = \frac{\text{koefisien } H_2}{\text{koefisien } N_2} \times \text{Volume } N_2 \\ & = \frac{3}{1} \times 2 = 6 \text{ liter} \\ \text{Volume } NH_3 & = \frac{\text{koefisien } NH_3}{\text{koefisien } N_2} \times \text{Volume } N_2 \\ & = \frac{2}{1} \times 2 = 4 \text{ liter} \\ \end{align} $
Jadi, volume hidrogen yang dibutuhkan adalah 6 L dan volume amonia yang terbentuk adalah 4 L.

2). Perhatikan persamaan reaksi berikut:
$ H_2(g) + O_2(g) \rightarrow H_2O(g) $
12 liter gas hidrogen direaksikan dengan gas oksigen menghasilkan uap air. Berapa volume gas oksigen yang diperlukan dalam reaksi, bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama?

Penyelesaian :
*). Untuk mencari volume gas oksigen, kita harus menyamakan koefisien reaksi tiap-tiap gas yang terlibat dalam reaksi tersebut.
$ 2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g) $
*). Kemudian, koefisien reaksi tersebut digunakan untuk mencari perbandingan volume gas iksigen.
Perbandingan volume $ H_2 : O_2:H_2O = 2 : 1 : 2 $ .
Volume oksigen $ = \frac{1}{2} \times 12 \text{ liter } = 6 \, $ liter.
Jadi, volume oksigen adalah 6 liter.

3). Sebanyak 2,3 liter gas A bereaksi dengan 1,15 liter gas B menghasilkan 3,45 liter gas C. jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, apakah reaksi ini sesuai dengan Hukum Perbandingan Volume?

Penyelesaian :
Perbandingan volume gas :
$ A : B : C = 2,3 : 1,15 : 3,45 = 2 : 1 : 3 $
Hasil perbandingan volume gas A : B : C merupakan bilangan sederhana, sehingga reaksi di atas sesuai hukum perbandingan volume.

4). Pada suhu tertentu 6 liter gas nitrogen direaksikan dengan gas hidrogen menghasilkan gas ammonia. Jika pengukuran dilakukan pada suhu dan tekanan yang sama, maka tentukan:
a. Pesamaan reaksi setaranya
b. Volume gas hidrogen yang bereaksi
c. Volume gas ammonia yang terbentuk.

Penyelesaian :
a). Persamaan reaksinya :
$ N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) $.
b). volume $ H_2 $ :
$ \begin{align} \text{Volume } H_2 & = \frac{\text{koefisien } H_2}{\text{koefisien } N_2} \times \text{Volume } N_2 \\ & = \frac{3}{1} \times 6 = 18 \text{ liter} \end{align} $
c). volume $ NH_3 $ :
$ \begin{align} \text{Volume } NH_3 & = \frac{\text{koefisien } NH_3}{\text{koefisien } N_2} \times \text{Volume } N_2 \\ & = \frac{2}{1} \times 6 = 12 \text{ liter} \end{align} $
Perbandingan gas $ N_2 : H_2 : NH_3 = 6 : 18 : 12 = 1:3:2 $.
Hasil perbandingan volume gas $ N_2 : H_2 : NH_3 \, $ merupakan bilangan bulat dan sederhana, sehingga sesuai hukum perbandingan volume.

Demikian pembahasan materi Hukum Perbandingan Volume atau Hukum Gay Lussac dan contoh-contohnya.