PENDIDIKAN KIMIA PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENDIDIKAN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU KEGURUAN UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2015 PRAKATA - SEJARAH FARADAY DAN HESS
SEJARAH HUKUM FARADAY DAN HUKUM HESS
Kelompok 9
Nurmala
1413023048
Pina Budiarti Pratiwi
1413023049
Putra Bayu KE
1413023050
Putriana
1413023051
Putu Endriyana WR
1413023052
Qudwah Mutawakkilah
1413023053
Regina Rissa Nadia
1413023054
Mata Kuliah
: Sejarah Kimia
Dosen Pengampu
: Dr. Ratu Beta Rudibyani, Msi
PENDIDIKAN KIMIA
PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENDIDIKAN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU KEGURUAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015
PRAKATA
Puji syukur kami haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat,
karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang
Sejarah Hukum Faraday dan Hukum Hess ini dengan baik meskipun banyak
kekurangan didalamnya. Dan juga kami berterima kasih pada Dr. Ratu Beta
Rudibyani, M.Si. selaku Dosen mata kuliah sejarah kimia yang telah memberikan
tugas ini kepada kami.
Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah
wawasan serta pengetahuan kita mengenai sejarah hukum faraday dan hukum
hess. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat
kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya
kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa
yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang
membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya.
Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang
berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan
di masa depan.
Bandar Lampung,
Penulis
Mei 2015
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i
PRAKATA.................. ........................................................................................... ii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ...................................................................................... 2
1.3. Tujuan Penulisan ........................................................................................ 2
BAB II PEMBAHASAN........................................................................................ 3
2.1. Permulaan Kimia Listrik........... ................................................................. 3
2.2. Hukum Hess…………………………...................................................... 13
BAB III PENUTUP............................................................................................... 16
3.1. Kesimpulan................................................................................................ 16
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Salah satu kajian dari ilmu sains yang terkenal adalah kajian tentang
hukum faraday dan hukum hess. Faraday menyatakan bahwa sel
elektrolisis dapat digunakan untuk menentukan banyaknya zat yang
bereaksi berdasarkan jumlah muatan listrik yang digunakan dalam rentang
waktu tertentu. Hukum Faraday menyatakan bahwa massa yang dihasilkan
dalam suatu sistem sel elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik
yang mengalir dalam sel tersebut.
Dasar dari hukum Hess yaitu entalpi atau energi internal merupakan
besaran yang tidak tergantung pada jalannya reaksi. Suatu reaksi kadangkadang tidak hanya berlangsung melalui satu jalur akan tetapi bisa juga
melalui jalur lain dengan hasil yang diperoleh adalah sama. Hukum Hess
adalah hukum yang digunakan untuk menentukan besarnya perubahan
entalpi suatu reaksi.
Dalam kegiatan yang lalu telah diketahui bahaimana para ahli kimia
mengembangkan pendapat mereka yang dilandasi oleh hasil eksperimen
yang teliti hingga menjadi teori dan hukum dalam ilmu kimia. Di samping
itu di Italia para ahli fisika sibuk mempelajari bentuk energy baru yaitu
energy listrik.
Hal itu sangat penting artinya bagi perkembangan ilmu kimia karena
energy listrik mempunyai pengaruh besar dalam reaksi kimia.
Oleh karena itu, diperlukan pemahaman yang optimal mengenai sejarah
tentang permulaan kimia listrik, hukum faraday dan hukum hess, maka
dilakukanlah pembuatan makalah ini.
1.2.
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana permulaan kimia listrik ?
2. Apa yang dimaksud dengan hukum hess dan bunyi hukum hess?
1.3.
Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini, antara lain:
1. Mengetahui bagaimana permulaan kimia listrik.
2. Mengetahui tentang hukum hess
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Permulaan Kimia Listrik
A. Penemuan Galvani
Luigi Galvani (1737-1798) adalah seorang dokter di Italia. Pada tahun 1971
ia
menerbitkan
naskah
tentang
peristiwa
yang
dialaminya
dalam
laboratorium. Pada suatu waktu ia membedah katak yang telah mati yang
terletak di meja di dekat mesin listrik. Secara kebetulan ia melihat bahwa kaki
katak itu bergerak pada waktu ia menyentuhnya dengan pisau. Kejadian ini
menarik perhatiannya dan percobaan serupa dilakukan lagi dengan lebih teliti.
Sebuah logam tembaga diletakkan pada sumsum tulang belakang dan batang
perak pada kaki katak. Bila kedua batang logam ini disentuhkan maka otototot katak nampak bergerak-gerak. Ia memperoleh kesimpulan bahwa
gerakan ini disebabkan oleh adanya listrik yang mengalir dan ia
menamakannya “listrikhewan”. Listrik hewan ini dianggap sumber pada
tubuh binatang itu sendiri dan memegang peranan yang penting dalam proses
fisiologi.
B. Volta
Alessandro Volta (1745-1827) adalah seorang guru besar dalam ilmu fisika.
Ia melakukan percobaan dua batang logam yang berlainan yang diletakkan
pada saraf katak. Volta menolak pendapat Galvani. Ia meletakkan dua buah
logam satu sama lain, lalu dipisahkan lagi dan diperiksa dengan elektrometer
15
Ternyata yang satu menunjukkan adanya muatan listrik positif sedang yang
lain negatif. Pendapat volta adalah setiap logam mempunyai “fluida listrik”
dengan suatu tegangan tertentu. Apabila suatu logam diletakkan pada logam
lain akan terjadi perpindahan fluida listrik dari suatu tegangan yang tinggi ke
tegangan yang rendah. Apabila keduanya dihubungkan oleh penghantar,
fluida listrik akan mengalir kembali ke logam asalnya. Teori ini disebut
“TeoriKontak”.
J.K Ritter mengamati dua buah logam diletakkan
berdempetan maka dalam keadaan basah logam yang satu lebih lekas rusak
oleh korosi daripada logam-logam itu terpisah. Ia berpendapat perusakan ini
adalah peristiwa listrik. Tanpa adanya oksidasi tak akan terjadi listrik. Daftar
yang dibuat Volta dianggap daftar afinitas logam terhadap oksigen. Teori
Ritter ini disebut Teori Kimia.
Volta berhasil membuat pilar yang terdiri atas tumpukan logam seng dan
perak dengan susunan sebagai berikut : seng – perak – penghantar – seng –
perak – pengahantar – seng – perak ….. dan seterusnya, sehingga ujung yang
satu adalah logam seng dan ujung yang lain adalah logam perak. “Pilar Volta”
ini dibuat pada tahun 1800. Anthony Carlisle dan William Nicholson
melakukan elektrolisis air dan larutan garam, basa atau asam. Hasilnya gas
hidrogen dan oksigen terjadi pada tempat yang terpisah. Pada tahun 1805
Grotthuss menerangkan dalam elektrolisis air, kutub negatif mengambil atom
hiodrogen dari molekul air yang terdekat dan oksigen yang tinggal merampas
atom hydrogen dari molekul air di dekatnya dan membentuk molekul air lagi
dan ini terjadi secara berantai. Akhirnya oksigen yang tinggal dekat kutub
positif tertarik oleh kutub dan keluar sebagai gas.
3. Humphry Davy
Humphry Davy lahir 17 Desember di Cornwall, Inggris. Tahun 1800 ia mulai
mempelajari pengaruh listrik terhadap zat kimia dengan menggunakan pilar
Volta. Tahun 1801 ia menjadi anggota Royal Institution dimana ia bekerja
sama dengan Count Rumford. Davy banyak menulis naskah tentang kimia
listrik dan juga memberi kuliah di Royal Insitutiton. Tanggal 6 Oktober 1807
ia melakukan percobaan dengan potas, dalam peristiwa ini ia menemukan
logam kalium dan kemudian Davy menemukan logam natrium dengan proses
yang sama. Tahun 1808 ia menulis pembuatan logam magnesium, kalsium,
stronsium, barium secara elektrolisis. Pada tahun 1801 di dalam laboratorium
Royal Instituition Davy mengadakan penyelidikan terhadap “muriatic
acid”(HCl). Guillaume Francois Roulle, seorang guru kimia kebangsaan
Perancis, berpendapat garam adalah gabungan asam dan basa. Lavoisier
percaya semua asam mengandung oksigen. Dan muratic acid (HCl) dianggap
mengandung oksigen.
Hal ini diperkuat oleh kenyataan asam ini sebagai gas yang kering kapur
(CaO) menghasilkan garam dan air. Jadi asam ini serupa dengan asam
belerang. Muratic acid ini haruslah terdiri atas suatu radikal dengan oksigen.
Radikal yang belum diketahui itu disebut “murium”atau “muriaticum”.
Scheele memperoleh gas klor dari reaksi muriatic acid dengan oksida mangan
dan ia menamakannya “dephlogisticated marine acid”.
Karena ia berpendapat bahwa pada reaksi tersebut phlogiston keluar dari
muriatic
acid
atau
marine
acid
dan
terjadi
gas
klor.
Dengan diketemukannya oksigen maka Berthollet mengubah nama gas
tersebut menjadi “oxidized muriatic acid”. Dari nama ini kita mengetahui
bahwa oxymuriatic acid mengandung oksigen lebih banyak daripada muriatic
acid. Berbagai macam usaha telah dilakukan Davi namun ia tidak berhasil
menunjukkan adanya oksigen dalam muriatic acid maupun oxymuriatic acid.
Demikian pula Gay-Lussac dan Thenard tak berhasil dalam usaha mereka
untuk menunjukkan adanya oksigen.
Davy menamakan unsur itu klor karena warna gas tersebut kehijau-hijauan.
Tahun 1813 ia mulai menyelidiki senyawa-senyawa fluor dan ia berhasil
membuat
asam fluoride
dari fluorspar(fluorite
ialah mineral
yang
mengandung garam CaF2), tetapi ia tidak berhasil mengisolasi gas fluor. Gas
ini diketemukan oleh Moissan pada tahun 1886. Dalam kunjungannya ke
15
Paris pada tahun 1813 bersama dengan Faraday ditunjukkan kepadanya suatu
zat yang diketemukan oleh Courtois pada tahun 1811. Oleh karena terbukti
bahwa beberapa asam tak mengandung oksigen, maka Davy berpendapat
bahwa yang penting pada asam bukanlah oksigen tetapi hydrogen. Sayang
sekali karena pengaruh Lavoisier masih terlalu kuat maka pendapat Davy
tidak mendapat sambutan. Gay-Lussac mengusulkan sutau kompromi, yaitu
bahwa asam ada yang mengandung dan ada pula yang tidak mengandung
oksigen.
Golongan asam yang tidak mengandung oksigen disebut “hydracids”. Dari
penyelidikan terhadap gas-gas serta sebab-sebab terjadinya ledakan maka ia
berhasil membuat lampu yang dapat digunakan dalam tambang tanpa
menyebabkan terjadinya bahaya kebakaran maupun ledakan. Lampu ini
dibuat pada tahun 1816 dan terdiri atas lampu biasa yang diselubungi oleh
kawat kasa disekelilingnya . Bila dua buah atom saling mendekati, mereka
akan memiliki muatan listrik yang berlawanan, dan apabila atom tadi
bergabung maka muatan tersebut saling menetralkan. Karena itu maka suatu
senyawa dapat diuraikan kembali menjadi unsur-unsurnya oleh suatu arus
listrik dalam peristiwa elektrolisis. Gagasan Davy ini tidak dikembangkan
lagi lebih lanjut akan tetapi di kemudian hari digunakan sebagai dasar teori
yang dikemukakan oleh Berzelius.
4. Michael Faraday
Nama Faraday kita kenal dalam ilmu fisika, terutama yang berhubungan
dengan listrik oleh karena pengetahuan tentang listrik ada hubungannya
dengan ilmu kimia atau proses kimia, maka faraday pun mempunyai
sumbangan dalam ilmu kimia listrik. Michael Faraday lahir pada tahun 1791
di Newington, Inggris. Orang tuanya sangat miskin sehingga pada usia 13
tahun ia sudah mulai bekerja untuk mencari nafkah. Disamping itu ia sangat
suka mempelajari ilmu pengetahuan alam.
Pada suatu hari ia diajak oleh seorang anggota Royal Institution untuk
menghadiri ceramah Davy. Faraday membuat catatan tentang ceramah
tersebut.
Keinginanya
yang
sangat
besar
untuk
mengembangkan
pengetahuannya mengenai sains menyebabkan ia menulis surat kepada Davy
dengan mengirimkan catatan mengenai ceramah yang pernah diikutinya. Pada
tahun 1813 Faraday diminta oleh Davy untuk menjadi asistennya. Karena
kecerdasan
Faraday
yang
luar
biasa,
Davy
menyarankan
untuk
mengangkatnya menjadi direktur laboratorium Royal Institution pada tahun
1825. Pada tahun 1833 ia diangkat menjadi guru besar dalam ilmu kimia
hingga ia meninggal pada tahun 1867.
Sebagian besar karya Faraday adalah dibidang ilmu fisika, khususnya
mengenai listrik. Tulisannya mengenai elektrolisis dimuat dalam naskah yang
berjudul “Experimental Research in Electricityoi”. Karyanya dibidang kimia
diberi judul “Research in Chemistry and Physics” pada tahun 1859.
Yang paling penting adalah pendapat Faraday tentang elektrolisis. Hampir
semua istilah ‘kutub’ diganti dengan ‘elektroda’. Setiap zat yang diuraikan
oleh listrik dinamakan elektrolit, sedangkan proses penguraian tersebut
disebut elektrolisis. Elektroda positif dinamakan anoda, dan elektroda negatif
dinamakan katoda. Bagian atau komponen garam-garam disebut ion, ion yang
menuju katoda disebut kation, dan yang menuju anoda disebut anion.
Pada tahun 1832 Faraday membuktikan bahwa pada elektrolisis jumlah zat
yang diuraikan sebanding dengan kuat arus dan lamanya proses, atau
sebanding dengan kuantitas listrik yang dikenakan pada zat itu. Pada tahun
1833 dibuktikan bahwa berat zat yang diendapkan oleh arus yang sama atau
sebanding dengan bobot ekuivalensinya.
Faraday menyatakan bahwa sel elektrolisis dapat digunakan untuk
menentukan banyaknya zat yang bereaksi berdasarkan jumlah muatan listrik
yang digunakan dalam rentang waktu tertentu.
15
Hukum Faraday menyatakan bahwa massa yang dihasilkan dalam suatu
sistem sel elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik yang mengalir
dalam sel tersebut.
Besarnya muatan listrik yang terjadi dalam sel merupakan hasil kali antara
kuat arus yang dialirkan dengan lamanya waktu elektrolisisnya. Pernyataan
ini merupakan prinsip dasar Hukum Faraday yang dapat dijelaskan sebagai
berikut:
a.Hukum Faraday I
Jumlah massa zat yang dihasilkan pada katoda atau anoda berbanding lurus
dengan jumlah listrik yang digunakan selama elektrolisis.
Apabila arus listrik sebesar 1 Faraday (1F) dialirkan ke dalam sel maka akan
dihasilkan :
1 ekuivalen zat yang disebut massa ekuivalen (e)
1 mol elektron ( e- )
Cara menghitung massa ekuivalen (e) :
e = Ar
n
e = Ar Unsur / jumlah muatan ionnya
Sebagai contoh jika 1 F dialirkan ke reaksi elektrolisis :
Cu2+ + 2e- → Cu
maka massa ekuivalen ( e ) logam Cu (Ar Cu = 63,5) = e Cu = 63,5/2 = 31,75
jika arus listrik diperbesar menjadi 2 kalinya, massa Cu yang diendapkan juga
dikali 2.
Dalam penulisan perbandingan mol suatu reaksi yang dijadikan patokan
adalah mol dari elekrton.
1 F = 1 mol e
jika mol elektron = 1 mol,
maka :
Cu2+
+ 2e- → Cu
1/2 mol 1 mol
1/2 mol
Hubungan Muatan Listrik dengan Arus Listrik
Keterangan :
C = muatan listrik ( Coloumb )
I = arus listrik ( Ampere )
t = waktu ( sekon )
15
a.Hukum Faraday II
Apabila 2 sel atau lebih dialiri arus listrik dalam jumlah yang sama (disusun
seri) maka perbandingan massa zat-zat yang dihasilkan sebanding dengan
massa ekuivalen (e) zat-zat tersebut.
Keterangan :
m = massa zat dalam gram
e = massa ekivalen zat
Ar = massa molekul relatif
n = muatan ion positif zat/kation
5. Berzellius
John Jacob Berzelius dilahirkan di Vafersunda, Swedia pada tanggal 20
Agustus 1779 sebagai anak dari suatu keluarga yang miskin. Ayah dan ibunya
meninggal dunia pada waktu ia masih muda. Walaupun demikian ia berhasil
menamatkan sekolah menegah dan masuk ke Universitas di Upsaladi mana ia
belajar ilmu kedokteran dan ilmu kimia.
Berkat usahanya yang keras ia berhasil tamat pada tahun 1802. Dan diangkat
menjadi asisten di Universitas Stockholm dalam ilmu kedokteran, farmasi,
dan botani. Ia juga melakukian penyelidikan di laboratoriumnya yang kecil
dan tak begitu lengkap. Berzelius menjadiu terkenal bahkan juga
mendapatkan penghargaan serta gelar kebangsawanan. Berzelius meninggal
dunia pada 7 Agustus 1848.
Problem pada ilmu kimia yang timbul pada permulaan abad ke-19 ternyata
bermacam-macam. Berzelius ingin dapat mengatasi problem-problem yang
timbul. Ia menggunakan simbol kimia yang diambilnya dari huruf pertama
atau dua huruf dari depan nama-nama unsur dalam bahasa latin seperti yang
kita gunakan sekarang.
Hal ini akan lebih memudahkan pemecahan problem tersebut dan dapat
mengembangkan ilmu kimia ke arah yang lebih sempurna. Berzelius adalah
pengagum Lavoisier dan ia bertekad untuk menyelesaikan hal-hal yang belum
sempat dilaksanakan oleh sarjana besar perancis ini.pada tahun 1805 ia
menyusun suatu naskah bersama hissinger tentang elektrolisis.
Kesimpulan yang mereka peroleh ialah:
Senyawa kimia dapat diuraikan oleh arus listrik dan komponenkomponennya berkumpul pada kutub-kutub;
Zat yang mudah terbakar, alkali, alkali tanah dan logam menuju ke kutub
negatif, sedangkan oksigen, asam atau oksida menuju ke kutub positif;
Banyak sedikitnya penguraian tergantung pada affinitas dan permukaan
permukaan kutub-kutub dan sebanding pula dengan jumlah (kuantitas)
listrik dan daya hantar listrik (kesimpulan ini di kemudian hari diubah
berdasarkan penyelidikan faraday); dan
Pengaruh senyawa kimia pertama-tama tergantung pada affinitas
komponen terhadap kutub, kedua pada affinitet komponen zat dengan
yang lain, dan ketiga pada daya kohesi senyawa yang terbentuk.
Kesimpulan ini merupakan dasar Teori Dualistik.
Berdasarkan pada pokok pemikiran tentang sifat listrik unsur-unsur, serta
fakta-fakta elektrolisis larutan garam, maka Berzelius berpendapat bahwa
15
garam terdiri atas asam dan basa. Asam mempunyai muatan listrik negatif
dan basa mempunyai muatan listrik positif. Asam terdiri atas radikal yang
bermuatan positif dan oksigen yang bermuatan negatif. Demikian pula basa
terdiri atas logam yang bermuatan positif dan oksigen yang bermuatan
negatif.
Teori
dualistik
tentang
pembentukan
suatu
senyawa
hanya
dapat
menerangkan senyawa biner, sedangkan senyawa terner sukar diterangkan. Di
pihak lain teori tersebut dapat dipakai untuk menerangkan kenyataan pada
peristiwa elektrolisis. Berdasarkan teori ini arus listrik hanyalah memisahkan
garam menjadi komponen positif dan negatif yang membentuknya, dan
komponen tersebut terkumpul pada kutub-kutub.
Berzelius mengatakan bahwa asam tidak dapat diuraikan, tetapi hanya
memperbesar daya hantar larutan, dan dengan demikian air akan terurai oleh
arus listrik menjadi gas hidrogen dan oksigen. Penguraian atau elektrolisis
larutan kaliumsulfat menghasilkan asam belerang dan kalium oksida yang
terkumpul pada kutub-kutub dan terhidratasi oleh air. Timbulnya gas
hidrogen dan oksigen disebabkan oleh terurainya air secara bersamaan
dengan terurainya kaliumsulfat.
Apabila seng sulfat diuraikan dengan jalan elektrolisis maka terjadilah logam
seng pada kutub negatif, dan gas oksigen pada kutub positif. Berzelius
berpendapat bahwa garam tersebut terurai dahulu menjadi asam belerang dan
oksida seng. Baik asam belerang maupun air dalam hal ini tidaklah terurai.
Yang terurai hanyalah oksida seng menjadi logam seng pada kutub negatif
dan oksigen pada kutub positif.Beberapa kawan berzelius mengatakan bahwa
pada penguraian seng sulfat tersebut terjadi oksida seng dan asam belerang.
Disamping itu, air juga terurai menjadi gas hidrogen dan oksigen.
Gas oksigen keluar pada kutub positif sedangkan hidrogen bereaksi dengan
oksida seng membentuk logam seng. Berzelius tidak setuju, ia mengetahui
bahwa logam seng dengan air walaupuun lambat dapat bereaksi menghasilkan
gas hidrogen.
Teori Berzelius ini ternyata diterima oleh sebagian besar ahli kimia walaupun
ada sedikit keraguan disana-sini. Hal ini disebabkan karena teori ini dapat
dipakai untuk menerangkan peristiwa kimia terutama kimia anorganik.
2.2 Hukum Hess
Hukum Hess adalah hukum yang digunakan untuk menentukan besarnya
perubahan entalpi suatu reaksi. Dalam hukum Hess, nilai perubahan entalpi
dinyatakan sebagai fungsi keadaan (∆H). Menurut hukum ini, karena
perubahan entalpi merupakan fungsi keadaan maka perubahan reaksi kimia
akan bernilai sama meskipun langkah-langkah yang diperlukan untuk
menghasilkan hasil reaksi berbeda. Dengan kata lain, perubahan entalpi suatu
reaksi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan keadaan akhir reaksi dan tidak
bergantung pada jalannya reaksi.
Gambar 1. Proses menghasilkan produk suatu reaksi
Perubahan entalpi suatu reaksi kimia merupakan selisih nilai entalpi
pembentukan hasil reaksi dan entalpi pembentukan pereaksi. Secara
matematis dapat ditulis sebagai berikut :
15
∆H = ∆Hf hasil reaksi - ∆Hf pereaksi
Untuk menghasilkan suatu produk hasil reaksi, terkadang melewati beberapa
langkah seperti halnya gambar 1 di atas. Untuk menghasilkan produk C, ada
dua cara yaitu dari A ke C atau dari A ke B kemudian dari B ke C. Untuk
proses demikian, maka berlaku :
∆H = ∆H1 + ∆H2
Bunyi Hukum Hess yaitu “kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan, tetapi
hanya ditentukan keadaan awal dan keadaan akhir”. Maksudnya jika suatu
reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih, maka kalor reaksi
totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya. Jadi Hukum
Hess adalah suatu hukum yang mengemukkan bahwa setiap reaksi memiliki
∆H tetap dan tidak bergantung pada jalan reaksinya atau jumlah tetap reaksi
melainkan hanya tergantung dari keadaan awal dan keadaan akhir.
Hukum Hess menyatakan bahwa besarnya entalpi dari suatu reaksi tidak
ditentukan oleh jalan atau tahap reaksi, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan
awal dan keadaan akhir suatu reaksi, Selain itu Hukum Hess juga menyatakan
bahwa entalpi suatu reaksi merupakan jumlah total dari penjumlahan kalor
reaksi tiap satu mol dari masing-masing tahap atau orde reaksi. Oleh karena
itu, besarnya H dapat ditentukan hanya dengan mengetahui kalor reaksinya
saja. Dasar hukum Hess ini adalah entalpi atau energi internal adalah besaran
yang tidak tergantung pada jalannya reaksi. Suatu reaksi kadang-kadang tidak
hanya berlangsung melalui satu jalur akan tetapi bisa juga melalui jalur lain
dengan hasil yang diperoleh adalah sama.
Dalam melakukan perubahan entalpi dari suatu reaksi kita terlebih dahulu
harus memahami bahwa perubahan entalpi tersebut adalah suatu sifat yang
ekstensif, artinya perubahan entalpi berbanding lurus dengan jumlah zat yang
terlibat dalam reaksi, selain itu perubahan entalpi akan berubah bila arah
reaksi berbalik. Konsep ini sangat berguna dalam memahami hukum Hess.
Pendapat Hess ini ternyata terbukti benar dan berlaku secara umum. Dengan
demikian pendapat tersebut hingga sekarang dikenal sebagai Hukum Hess.
Hukum ini memungkinkan untuk mengetahui kalor yang dikeluarkan atau
dibutuhkan pada suatu reaksi atau tahap reaksi yang tidak dapat diukur secara
langsung.
Dengan berkembangnya pengetahuan atau teori tentang kalor reaksi, hukum
Hess ini ternyata merupakan konsekuensi dari hukum kekekalan energi.
15
BAB III
PENUTUP
1.1.Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dalam makalah ini adalah sebagai
berikut:
1. Penemuan kimia listrik diawali dengan penemuan Galvani, lalu Volta,
Humphry davy, michael Faraday dan Berzellius.
2. Pada percobaan yang telah dilakukan oleh Galvani, Ia memperoleh
kesimpulan bahwa gerakan pada otot-otot katak saat sebuah logam
tembaga diletakkan pada sumsum tulang belakang dan batang perak pada
kaki katak saat kedua batang logam ini disentuhkan, disebabkan oleh
adanya listrik yang mengalir dan ia menamakannya “listrikhewan”. Listrik
hewan ini dianggap sumber pada tubuh binatang itu sendiri dan memegang
peranan yang penting dalam proses fisiologi.
3. Pendapat volta adalah setiap logam mempunyai “fluida listrik” dengan
suatu tegangan tertentu. Apabila suatu logam diletakkan pada logam lain
akan terjadi perpindahan fluida listrik dari suatu tegangan yang tinggi ke
tegangan yang rendah. Apabila keduanya dihubungkan oleh penghantar,
fluida listrik akan mengalir kembali ke logam asalnya. Teori ini disebut
“TeoriKontak”..
4. Dari penyelidikan yang dilakukan Humphry Davy terhadap gas-gas serta
sebab-sebab terjadinya ledakan maka ia berhasil membuat lampu yang
dapat digunakan dalam tambang tanpa menyebabkan terjadinya bahaya
kebakaran maupun ledakan. Bila dua buah atom saling mendekati, mereka
akan memiliki muatan listrik yang berlawanan, dan apabila atom tadi
bergabung maka muatan tersebut saling menetralkan. Karena itu maka
suatu senyawa dapat diuraikan kembali menjadi unsur-unsurnya oleh suatu
arus listrik dalam peristiwa elektrolisis.
5. Faraday menyatakan bahwa sel elektrolisis dapat digunakan untuk
menentukan banyaknya zat yang bereaksi berdasarkan jumlah muatan
listrik yang digunakan dalam rentang waktu tertentu.
6. Hukum Faraday menyatakan bahwa massa yang dihasilkan dalam suatu
sistem sel elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik yang
mengalir dalam sel tersebut.
7. Berdasarkan pada pokok pemikiran tentang sifat listrik unsur-unsur, serta
fakta-fakta elektrolisis larutan garam, maka Berzelius berpendapat bahwa
garam terdiri atas asam dan basa. Asam mempunyai muatan listrik negatif
dan basa mempunyai muatan listrik positif. Asam terdiri atas radikal yang
bermuatan positif dan oksigen yang bermuatan negatif. Demikian pula
basa terdiri atas logam yang bermuatan positif dan oksigen yang
bermuatan negatif.
8. Bunyi Hukum Hess yaitu “kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan,
tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan keadaan akhir”. Maksudnya jika
suatu reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih, maka kalor
reaksi totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya.
9. Jadi Hukum Hess adalah suatu hukum yang mengemukkan bahwa setiap
reaksi memiliki ∆H tetap dan tidak bergantung pada jalan reaksinya atau
jumlah tetap reaksi melainkan hanya tergantung dari keadaan awal dan
keadaan akhir.
10. Hukum ini memungkinkan untuk mengetahui kalor yang dikeluarkan atau
dibutuhkan pada suatu reaksi atau tahap reaksi yang tidak dapat diukur
secara langsung.
17
DAFTAR PUSTAKA
Ibrahim, Ifaa. 2013. Hukum Faraday.
https://jendelakuuuu.blogspot.com/2013/12/hukum-faraday-faradaymenemukan.html/
Diakses pada tanggal 09 Mei 2015 pukul 19.00
Margaretha, Ulu. 2011. Hukum Faraday.
http://mediabelajaronline.blogspot.com/2011/09/hukum-faraday-i.html.
Diakses pada tanggal 09 Mei 2015 pukul 19.10
Sari, Dian Novita. 2010. Hukum Hess.
https://diannovitasari.wordpress.com/hukum-hess/.
Diakses tanggal 09 Mei 2015 pukul 19.20
Tio, Bintang. 2014. Hukum Hess.
http://ilmukimia.org/2014/08/hukum-hess.html.
Diakses tanggal 09 Mei 2015 pukul 19.30
Bahan Ajar Sejarah Kimia Program Studi Pendidikan Kimia
PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Nama
: Ulfa Rahma Ainul F
NPM
: 1413023067
Pertanyaan
: Mengapa Hukum Hess merupakan konsekuensi dari
hukum kekekalan energi.?
Jawaban
: Karena hukum hess ini digunakan untuk memprediksi
perubahan
entalpi
dari
hukum
kekekalan
energy
(dinyatakan sebagai fungsi keadaan ∆H), hukum hess
digunakan untuk menghitung jumlah entalpi keseluruhan
proses reaksi kimia walaupun menggunakan rute reaksi
yang berbeda.
2. Nama
: Alfiatun Nikmah
NPM
: 1413023005
Pertanyaan
: Apakah yang dimaksud dengan Muriatic Acid?
Jawaban
: Muriatic Acid adalah nama lain dari hydrochloric acid
atau asam klorida (HCl)
3. Nama
: Danang Fitriono
NPM
: 1413023012
Pertanyaan
: Mengapa pada salah satu percobaan galvani menggunakan
katak?
Jawaban
: Hal ini dikarenakan peristiwa yang dialaminya dalam
laboratorium. Pada suatu waktu ia membedah katak yang
telah mati yang terletak di meja di dekat mesin listrik.
17
Secara kebetulan ia melihat bahwa kaki katak itu bergerak
pada waktu ia menyentuhnya dengan pisau. Kejadian ini
menarik perhatiannya dan percobaan serupa dilakukan lagi
dengan lebih teliti.
4. Nama
: Feriyanda Putratama
NPM
: 1413023021
Pertanyaan
: Mengapa Lavoisier dan gurunya menyatakan bahwa di
dalam asam terdapat oksigen?
Jawaban
: Hal ini dikarenakan bahwa asam adalah senyawa antara
bukan logam dan oksigen (sekarang kita sebut anhidrida
asam), sedangkan apa yang kita sebut asam sekarang,
dahulu dianggap asam dan air. Jadi andaikata Lavoisier
dapat menyatakan dengan simbol sekarang maka sebagai
contoh rumus asam belerang adalah SO3, sedangkan asam
belerang yang kita kenal akan ditulis SO3,HO. Asam
belerang dengan kapur akan terjadi garam dan air. Air ini
benar-benar dianggap berasal dari SO3,HO. Baik asam
maupun basa adalah oksida sehingga Lavoisier percaya
bahwa semua asam mengandung oksigen.
5. Nama
: Monica
NPM
: 1413023039
Pertanyaan
: Apa yang mendasari teori dualistik ?
Jawaban
: Dasar dari teori dualistik yaitu diantaranya:
• Senyawa kimia dapat diuraikan oleh arus listrik dan
komponen-komponennya berkumpul pada kutub-kutub;
•Zat yang mudah terbakar, alkali, alkali tanah dan logam
menuju ke kutub negatif, sedangkan oksigen, asam atau
oksida menuju ke kutub positif;
•Banyak sedikitnya penguraian tergantung pada affinitas
dan permukaan permukaan kutub-kutub dan sebanding
pula dengan jumlah (kuantitas) listrik dan daya hantar
listrik
(kesimpulan
ini
di
kemudian
hari
diubah
berdasarkan penyelidikan faraday); dan
•Pengaruh senyawa kimia pertama-tama tergantung pada
affinitas komponen terhadap kutub, kedua pada affinitet
komponen zat dengan yang lain, dan ketiga pada daya
kohesi senyawa yang terbentuk.
17
Kelompok 9
Nurmala
1413023048
Pina Budiarti Pratiwi
1413023049
Putra Bayu KE
1413023050
Putriana
1413023051
Putu Endriyana WR
1413023052
Qudwah Mutawakkilah
1413023053
Regina Rissa Nadia
1413023054
Mata Kuliah
: Sejarah Kimia
Dosen Pengampu
: Dr. Ratu Beta Rudibyani, Msi
PENDIDIKAN KIMIA
PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENDIDIKAN
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU KEGURUAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015
PRAKATA
Puji syukur kami haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat,
karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang
Sejarah Hukum Faraday dan Hukum Hess ini dengan baik meskipun banyak
kekurangan didalamnya. Dan juga kami berterima kasih pada Dr. Ratu Beta
Rudibyani, M.Si. selaku Dosen mata kuliah sejarah kimia yang telah memberikan
tugas ini kepada kami.
Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah
wawasan serta pengetahuan kita mengenai sejarah hukum faraday dan hukum
hess. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat
kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya
kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa
yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang
membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya.
Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang
berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan
di masa depan.
Bandar Lampung,
Penulis
Mei 2015
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i
PRAKATA.................. ........................................................................................... ii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ...................................................................................... 2
1.3. Tujuan Penulisan ........................................................................................ 2
BAB II PEMBAHASAN........................................................................................ 3
2.1. Permulaan Kimia Listrik........... ................................................................. 3
2.2. Hukum Hess…………………………...................................................... 13
BAB III PENUTUP............................................................................................... 16
3.1. Kesimpulan................................................................................................ 16
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Salah satu kajian dari ilmu sains yang terkenal adalah kajian tentang
hukum faraday dan hukum hess. Faraday menyatakan bahwa sel
elektrolisis dapat digunakan untuk menentukan banyaknya zat yang
bereaksi berdasarkan jumlah muatan listrik yang digunakan dalam rentang
waktu tertentu. Hukum Faraday menyatakan bahwa massa yang dihasilkan
dalam suatu sistem sel elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik
yang mengalir dalam sel tersebut.
Dasar dari hukum Hess yaitu entalpi atau energi internal merupakan
besaran yang tidak tergantung pada jalannya reaksi. Suatu reaksi kadangkadang tidak hanya berlangsung melalui satu jalur akan tetapi bisa juga
melalui jalur lain dengan hasil yang diperoleh adalah sama. Hukum Hess
adalah hukum yang digunakan untuk menentukan besarnya perubahan
entalpi suatu reaksi.
Dalam kegiatan yang lalu telah diketahui bahaimana para ahli kimia
mengembangkan pendapat mereka yang dilandasi oleh hasil eksperimen
yang teliti hingga menjadi teori dan hukum dalam ilmu kimia. Di samping
itu di Italia para ahli fisika sibuk mempelajari bentuk energy baru yaitu
energy listrik.
Hal itu sangat penting artinya bagi perkembangan ilmu kimia karena
energy listrik mempunyai pengaruh besar dalam reaksi kimia.
Oleh karena itu, diperlukan pemahaman yang optimal mengenai sejarah
tentang permulaan kimia listrik, hukum faraday dan hukum hess, maka
dilakukanlah pembuatan makalah ini.
1.2.
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana permulaan kimia listrik ?
2. Apa yang dimaksud dengan hukum hess dan bunyi hukum hess?
1.3.
Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini, antara lain:
1. Mengetahui bagaimana permulaan kimia listrik.
2. Mengetahui tentang hukum hess
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Permulaan Kimia Listrik
A. Penemuan Galvani
Luigi Galvani (1737-1798) adalah seorang dokter di Italia. Pada tahun 1971
ia
menerbitkan
naskah
tentang
peristiwa
yang
dialaminya
dalam
laboratorium. Pada suatu waktu ia membedah katak yang telah mati yang
terletak di meja di dekat mesin listrik. Secara kebetulan ia melihat bahwa kaki
katak itu bergerak pada waktu ia menyentuhnya dengan pisau. Kejadian ini
menarik perhatiannya dan percobaan serupa dilakukan lagi dengan lebih teliti.
Sebuah logam tembaga diletakkan pada sumsum tulang belakang dan batang
perak pada kaki katak. Bila kedua batang logam ini disentuhkan maka otototot katak nampak bergerak-gerak. Ia memperoleh kesimpulan bahwa
gerakan ini disebabkan oleh adanya listrik yang mengalir dan ia
menamakannya “listrikhewan”. Listrik hewan ini dianggap sumber pada
tubuh binatang itu sendiri dan memegang peranan yang penting dalam proses
fisiologi.
B. Volta
Alessandro Volta (1745-1827) adalah seorang guru besar dalam ilmu fisika.
Ia melakukan percobaan dua batang logam yang berlainan yang diletakkan
pada saraf katak. Volta menolak pendapat Galvani. Ia meletakkan dua buah
logam satu sama lain, lalu dipisahkan lagi dan diperiksa dengan elektrometer
15
Ternyata yang satu menunjukkan adanya muatan listrik positif sedang yang
lain negatif. Pendapat volta adalah setiap logam mempunyai “fluida listrik”
dengan suatu tegangan tertentu. Apabila suatu logam diletakkan pada logam
lain akan terjadi perpindahan fluida listrik dari suatu tegangan yang tinggi ke
tegangan yang rendah. Apabila keduanya dihubungkan oleh penghantar,
fluida listrik akan mengalir kembali ke logam asalnya. Teori ini disebut
“TeoriKontak”.
J.K Ritter mengamati dua buah logam diletakkan
berdempetan maka dalam keadaan basah logam yang satu lebih lekas rusak
oleh korosi daripada logam-logam itu terpisah. Ia berpendapat perusakan ini
adalah peristiwa listrik. Tanpa adanya oksidasi tak akan terjadi listrik. Daftar
yang dibuat Volta dianggap daftar afinitas logam terhadap oksigen. Teori
Ritter ini disebut Teori Kimia.
Volta berhasil membuat pilar yang terdiri atas tumpukan logam seng dan
perak dengan susunan sebagai berikut : seng – perak – penghantar – seng –
perak – pengahantar – seng – perak ….. dan seterusnya, sehingga ujung yang
satu adalah logam seng dan ujung yang lain adalah logam perak. “Pilar Volta”
ini dibuat pada tahun 1800. Anthony Carlisle dan William Nicholson
melakukan elektrolisis air dan larutan garam, basa atau asam. Hasilnya gas
hidrogen dan oksigen terjadi pada tempat yang terpisah. Pada tahun 1805
Grotthuss menerangkan dalam elektrolisis air, kutub negatif mengambil atom
hiodrogen dari molekul air yang terdekat dan oksigen yang tinggal merampas
atom hydrogen dari molekul air di dekatnya dan membentuk molekul air lagi
dan ini terjadi secara berantai. Akhirnya oksigen yang tinggal dekat kutub
positif tertarik oleh kutub dan keluar sebagai gas.
3. Humphry Davy
Humphry Davy lahir 17 Desember di Cornwall, Inggris. Tahun 1800 ia mulai
mempelajari pengaruh listrik terhadap zat kimia dengan menggunakan pilar
Volta. Tahun 1801 ia menjadi anggota Royal Institution dimana ia bekerja
sama dengan Count Rumford. Davy banyak menulis naskah tentang kimia
listrik dan juga memberi kuliah di Royal Insitutiton. Tanggal 6 Oktober 1807
ia melakukan percobaan dengan potas, dalam peristiwa ini ia menemukan
logam kalium dan kemudian Davy menemukan logam natrium dengan proses
yang sama. Tahun 1808 ia menulis pembuatan logam magnesium, kalsium,
stronsium, barium secara elektrolisis. Pada tahun 1801 di dalam laboratorium
Royal Instituition Davy mengadakan penyelidikan terhadap “muriatic
acid”(HCl). Guillaume Francois Roulle, seorang guru kimia kebangsaan
Perancis, berpendapat garam adalah gabungan asam dan basa. Lavoisier
percaya semua asam mengandung oksigen. Dan muratic acid (HCl) dianggap
mengandung oksigen.
Hal ini diperkuat oleh kenyataan asam ini sebagai gas yang kering kapur
(CaO) menghasilkan garam dan air. Jadi asam ini serupa dengan asam
belerang. Muratic acid ini haruslah terdiri atas suatu radikal dengan oksigen.
Radikal yang belum diketahui itu disebut “murium”atau “muriaticum”.
Scheele memperoleh gas klor dari reaksi muriatic acid dengan oksida mangan
dan ia menamakannya “dephlogisticated marine acid”.
Karena ia berpendapat bahwa pada reaksi tersebut phlogiston keluar dari
muriatic
acid
atau
marine
acid
dan
terjadi
gas
klor.
Dengan diketemukannya oksigen maka Berthollet mengubah nama gas
tersebut menjadi “oxidized muriatic acid”. Dari nama ini kita mengetahui
bahwa oxymuriatic acid mengandung oksigen lebih banyak daripada muriatic
acid. Berbagai macam usaha telah dilakukan Davi namun ia tidak berhasil
menunjukkan adanya oksigen dalam muriatic acid maupun oxymuriatic acid.
Demikian pula Gay-Lussac dan Thenard tak berhasil dalam usaha mereka
untuk menunjukkan adanya oksigen.
Davy menamakan unsur itu klor karena warna gas tersebut kehijau-hijauan.
Tahun 1813 ia mulai menyelidiki senyawa-senyawa fluor dan ia berhasil
membuat
asam fluoride
dari fluorspar(fluorite
ialah mineral
yang
mengandung garam CaF2), tetapi ia tidak berhasil mengisolasi gas fluor. Gas
ini diketemukan oleh Moissan pada tahun 1886. Dalam kunjungannya ke
15
Paris pada tahun 1813 bersama dengan Faraday ditunjukkan kepadanya suatu
zat yang diketemukan oleh Courtois pada tahun 1811. Oleh karena terbukti
bahwa beberapa asam tak mengandung oksigen, maka Davy berpendapat
bahwa yang penting pada asam bukanlah oksigen tetapi hydrogen. Sayang
sekali karena pengaruh Lavoisier masih terlalu kuat maka pendapat Davy
tidak mendapat sambutan. Gay-Lussac mengusulkan sutau kompromi, yaitu
bahwa asam ada yang mengandung dan ada pula yang tidak mengandung
oksigen.
Golongan asam yang tidak mengandung oksigen disebut “hydracids”. Dari
penyelidikan terhadap gas-gas serta sebab-sebab terjadinya ledakan maka ia
berhasil membuat lampu yang dapat digunakan dalam tambang tanpa
menyebabkan terjadinya bahaya kebakaran maupun ledakan. Lampu ini
dibuat pada tahun 1816 dan terdiri atas lampu biasa yang diselubungi oleh
kawat kasa disekelilingnya . Bila dua buah atom saling mendekati, mereka
akan memiliki muatan listrik yang berlawanan, dan apabila atom tadi
bergabung maka muatan tersebut saling menetralkan. Karena itu maka suatu
senyawa dapat diuraikan kembali menjadi unsur-unsurnya oleh suatu arus
listrik dalam peristiwa elektrolisis. Gagasan Davy ini tidak dikembangkan
lagi lebih lanjut akan tetapi di kemudian hari digunakan sebagai dasar teori
yang dikemukakan oleh Berzelius.
4. Michael Faraday
Nama Faraday kita kenal dalam ilmu fisika, terutama yang berhubungan
dengan listrik oleh karena pengetahuan tentang listrik ada hubungannya
dengan ilmu kimia atau proses kimia, maka faraday pun mempunyai
sumbangan dalam ilmu kimia listrik. Michael Faraday lahir pada tahun 1791
di Newington, Inggris. Orang tuanya sangat miskin sehingga pada usia 13
tahun ia sudah mulai bekerja untuk mencari nafkah. Disamping itu ia sangat
suka mempelajari ilmu pengetahuan alam.
Pada suatu hari ia diajak oleh seorang anggota Royal Institution untuk
menghadiri ceramah Davy. Faraday membuat catatan tentang ceramah
tersebut.
Keinginanya
yang
sangat
besar
untuk
mengembangkan
pengetahuannya mengenai sains menyebabkan ia menulis surat kepada Davy
dengan mengirimkan catatan mengenai ceramah yang pernah diikutinya. Pada
tahun 1813 Faraday diminta oleh Davy untuk menjadi asistennya. Karena
kecerdasan
Faraday
yang
luar
biasa,
Davy
menyarankan
untuk
mengangkatnya menjadi direktur laboratorium Royal Institution pada tahun
1825. Pada tahun 1833 ia diangkat menjadi guru besar dalam ilmu kimia
hingga ia meninggal pada tahun 1867.
Sebagian besar karya Faraday adalah dibidang ilmu fisika, khususnya
mengenai listrik. Tulisannya mengenai elektrolisis dimuat dalam naskah yang
berjudul “Experimental Research in Electricityoi”. Karyanya dibidang kimia
diberi judul “Research in Chemistry and Physics” pada tahun 1859.
Yang paling penting adalah pendapat Faraday tentang elektrolisis. Hampir
semua istilah ‘kutub’ diganti dengan ‘elektroda’. Setiap zat yang diuraikan
oleh listrik dinamakan elektrolit, sedangkan proses penguraian tersebut
disebut elektrolisis. Elektroda positif dinamakan anoda, dan elektroda negatif
dinamakan katoda. Bagian atau komponen garam-garam disebut ion, ion yang
menuju katoda disebut kation, dan yang menuju anoda disebut anion.
Pada tahun 1832 Faraday membuktikan bahwa pada elektrolisis jumlah zat
yang diuraikan sebanding dengan kuat arus dan lamanya proses, atau
sebanding dengan kuantitas listrik yang dikenakan pada zat itu. Pada tahun
1833 dibuktikan bahwa berat zat yang diendapkan oleh arus yang sama atau
sebanding dengan bobot ekuivalensinya.
Faraday menyatakan bahwa sel elektrolisis dapat digunakan untuk
menentukan banyaknya zat yang bereaksi berdasarkan jumlah muatan listrik
yang digunakan dalam rentang waktu tertentu.
15
Hukum Faraday menyatakan bahwa massa yang dihasilkan dalam suatu
sistem sel elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik yang mengalir
dalam sel tersebut.
Besarnya muatan listrik yang terjadi dalam sel merupakan hasil kali antara
kuat arus yang dialirkan dengan lamanya waktu elektrolisisnya. Pernyataan
ini merupakan prinsip dasar Hukum Faraday yang dapat dijelaskan sebagai
berikut:
a.Hukum Faraday I
Jumlah massa zat yang dihasilkan pada katoda atau anoda berbanding lurus
dengan jumlah listrik yang digunakan selama elektrolisis.
Apabila arus listrik sebesar 1 Faraday (1F) dialirkan ke dalam sel maka akan
dihasilkan :
1 ekuivalen zat yang disebut massa ekuivalen (e)
1 mol elektron ( e- )
Cara menghitung massa ekuivalen (e) :
e = Ar
n
e = Ar Unsur / jumlah muatan ionnya
Sebagai contoh jika 1 F dialirkan ke reaksi elektrolisis :
Cu2+ + 2e- → Cu
maka massa ekuivalen ( e ) logam Cu (Ar Cu = 63,5) = e Cu = 63,5/2 = 31,75
jika arus listrik diperbesar menjadi 2 kalinya, massa Cu yang diendapkan juga
dikali 2.
Dalam penulisan perbandingan mol suatu reaksi yang dijadikan patokan
adalah mol dari elekrton.
1 F = 1 mol e
jika mol elektron = 1 mol,
maka :
Cu2+
+ 2e- → Cu
1/2 mol 1 mol
1/2 mol
Hubungan Muatan Listrik dengan Arus Listrik
Keterangan :
C = muatan listrik ( Coloumb )
I = arus listrik ( Ampere )
t = waktu ( sekon )
15
a.Hukum Faraday II
Apabila 2 sel atau lebih dialiri arus listrik dalam jumlah yang sama (disusun
seri) maka perbandingan massa zat-zat yang dihasilkan sebanding dengan
massa ekuivalen (e) zat-zat tersebut.
Keterangan :
m = massa zat dalam gram
e = massa ekivalen zat
Ar = massa molekul relatif
n = muatan ion positif zat/kation
5. Berzellius
John Jacob Berzelius dilahirkan di Vafersunda, Swedia pada tanggal 20
Agustus 1779 sebagai anak dari suatu keluarga yang miskin. Ayah dan ibunya
meninggal dunia pada waktu ia masih muda. Walaupun demikian ia berhasil
menamatkan sekolah menegah dan masuk ke Universitas di Upsaladi mana ia
belajar ilmu kedokteran dan ilmu kimia.
Berkat usahanya yang keras ia berhasil tamat pada tahun 1802. Dan diangkat
menjadi asisten di Universitas Stockholm dalam ilmu kedokteran, farmasi,
dan botani. Ia juga melakukian penyelidikan di laboratoriumnya yang kecil
dan tak begitu lengkap. Berzelius menjadiu terkenal bahkan juga
mendapatkan penghargaan serta gelar kebangsawanan. Berzelius meninggal
dunia pada 7 Agustus 1848.
Problem pada ilmu kimia yang timbul pada permulaan abad ke-19 ternyata
bermacam-macam. Berzelius ingin dapat mengatasi problem-problem yang
timbul. Ia menggunakan simbol kimia yang diambilnya dari huruf pertama
atau dua huruf dari depan nama-nama unsur dalam bahasa latin seperti yang
kita gunakan sekarang.
Hal ini akan lebih memudahkan pemecahan problem tersebut dan dapat
mengembangkan ilmu kimia ke arah yang lebih sempurna. Berzelius adalah
pengagum Lavoisier dan ia bertekad untuk menyelesaikan hal-hal yang belum
sempat dilaksanakan oleh sarjana besar perancis ini.pada tahun 1805 ia
menyusun suatu naskah bersama hissinger tentang elektrolisis.
Kesimpulan yang mereka peroleh ialah:
Senyawa kimia dapat diuraikan oleh arus listrik dan komponenkomponennya berkumpul pada kutub-kutub;
Zat yang mudah terbakar, alkali, alkali tanah dan logam menuju ke kutub
negatif, sedangkan oksigen, asam atau oksida menuju ke kutub positif;
Banyak sedikitnya penguraian tergantung pada affinitas dan permukaan
permukaan kutub-kutub dan sebanding pula dengan jumlah (kuantitas)
listrik dan daya hantar listrik (kesimpulan ini di kemudian hari diubah
berdasarkan penyelidikan faraday); dan
Pengaruh senyawa kimia pertama-tama tergantung pada affinitas
komponen terhadap kutub, kedua pada affinitet komponen zat dengan
yang lain, dan ketiga pada daya kohesi senyawa yang terbentuk.
Kesimpulan ini merupakan dasar Teori Dualistik.
Berdasarkan pada pokok pemikiran tentang sifat listrik unsur-unsur, serta
fakta-fakta elektrolisis larutan garam, maka Berzelius berpendapat bahwa
15
garam terdiri atas asam dan basa. Asam mempunyai muatan listrik negatif
dan basa mempunyai muatan listrik positif. Asam terdiri atas radikal yang
bermuatan positif dan oksigen yang bermuatan negatif. Demikian pula basa
terdiri atas logam yang bermuatan positif dan oksigen yang bermuatan
negatif.
Teori
dualistik
tentang
pembentukan
suatu
senyawa
hanya
dapat
menerangkan senyawa biner, sedangkan senyawa terner sukar diterangkan. Di
pihak lain teori tersebut dapat dipakai untuk menerangkan kenyataan pada
peristiwa elektrolisis. Berdasarkan teori ini arus listrik hanyalah memisahkan
garam menjadi komponen positif dan negatif yang membentuknya, dan
komponen tersebut terkumpul pada kutub-kutub.
Berzelius mengatakan bahwa asam tidak dapat diuraikan, tetapi hanya
memperbesar daya hantar larutan, dan dengan demikian air akan terurai oleh
arus listrik menjadi gas hidrogen dan oksigen. Penguraian atau elektrolisis
larutan kaliumsulfat menghasilkan asam belerang dan kalium oksida yang
terkumpul pada kutub-kutub dan terhidratasi oleh air. Timbulnya gas
hidrogen dan oksigen disebabkan oleh terurainya air secara bersamaan
dengan terurainya kaliumsulfat.
Apabila seng sulfat diuraikan dengan jalan elektrolisis maka terjadilah logam
seng pada kutub negatif, dan gas oksigen pada kutub positif. Berzelius
berpendapat bahwa garam tersebut terurai dahulu menjadi asam belerang dan
oksida seng. Baik asam belerang maupun air dalam hal ini tidaklah terurai.
Yang terurai hanyalah oksida seng menjadi logam seng pada kutub negatif
dan oksigen pada kutub positif.Beberapa kawan berzelius mengatakan bahwa
pada penguraian seng sulfat tersebut terjadi oksida seng dan asam belerang.
Disamping itu, air juga terurai menjadi gas hidrogen dan oksigen.
Gas oksigen keluar pada kutub positif sedangkan hidrogen bereaksi dengan
oksida seng membentuk logam seng. Berzelius tidak setuju, ia mengetahui
bahwa logam seng dengan air walaupuun lambat dapat bereaksi menghasilkan
gas hidrogen.
Teori Berzelius ini ternyata diterima oleh sebagian besar ahli kimia walaupun
ada sedikit keraguan disana-sini. Hal ini disebabkan karena teori ini dapat
dipakai untuk menerangkan peristiwa kimia terutama kimia anorganik.
2.2 Hukum Hess
Hukum Hess adalah hukum yang digunakan untuk menentukan besarnya
perubahan entalpi suatu reaksi. Dalam hukum Hess, nilai perubahan entalpi
dinyatakan sebagai fungsi keadaan (∆H). Menurut hukum ini, karena
perubahan entalpi merupakan fungsi keadaan maka perubahan reaksi kimia
akan bernilai sama meskipun langkah-langkah yang diperlukan untuk
menghasilkan hasil reaksi berbeda. Dengan kata lain, perubahan entalpi suatu
reaksi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan keadaan akhir reaksi dan tidak
bergantung pada jalannya reaksi.
Gambar 1. Proses menghasilkan produk suatu reaksi
Perubahan entalpi suatu reaksi kimia merupakan selisih nilai entalpi
pembentukan hasil reaksi dan entalpi pembentukan pereaksi. Secara
matematis dapat ditulis sebagai berikut :
15
∆H = ∆Hf hasil reaksi - ∆Hf pereaksi
Untuk menghasilkan suatu produk hasil reaksi, terkadang melewati beberapa
langkah seperti halnya gambar 1 di atas. Untuk menghasilkan produk C, ada
dua cara yaitu dari A ke C atau dari A ke B kemudian dari B ke C. Untuk
proses demikian, maka berlaku :
∆H = ∆H1 + ∆H2
Bunyi Hukum Hess yaitu “kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan, tetapi
hanya ditentukan keadaan awal dan keadaan akhir”. Maksudnya jika suatu
reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih, maka kalor reaksi
totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya. Jadi Hukum
Hess adalah suatu hukum yang mengemukkan bahwa setiap reaksi memiliki
∆H tetap dan tidak bergantung pada jalan reaksinya atau jumlah tetap reaksi
melainkan hanya tergantung dari keadaan awal dan keadaan akhir.
Hukum Hess menyatakan bahwa besarnya entalpi dari suatu reaksi tidak
ditentukan oleh jalan atau tahap reaksi, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan
awal dan keadaan akhir suatu reaksi, Selain itu Hukum Hess juga menyatakan
bahwa entalpi suatu reaksi merupakan jumlah total dari penjumlahan kalor
reaksi tiap satu mol dari masing-masing tahap atau orde reaksi. Oleh karena
itu, besarnya H dapat ditentukan hanya dengan mengetahui kalor reaksinya
saja. Dasar hukum Hess ini adalah entalpi atau energi internal adalah besaran
yang tidak tergantung pada jalannya reaksi. Suatu reaksi kadang-kadang tidak
hanya berlangsung melalui satu jalur akan tetapi bisa juga melalui jalur lain
dengan hasil yang diperoleh adalah sama.
Dalam melakukan perubahan entalpi dari suatu reaksi kita terlebih dahulu
harus memahami bahwa perubahan entalpi tersebut adalah suatu sifat yang
ekstensif, artinya perubahan entalpi berbanding lurus dengan jumlah zat yang
terlibat dalam reaksi, selain itu perubahan entalpi akan berubah bila arah
reaksi berbalik. Konsep ini sangat berguna dalam memahami hukum Hess.
Pendapat Hess ini ternyata terbukti benar dan berlaku secara umum. Dengan
demikian pendapat tersebut hingga sekarang dikenal sebagai Hukum Hess.
Hukum ini memungkinkan untuk mengetahui kalor yang dikeluarkan atau
dibutuhkan pada suatu reaksi atau tahap reaksi yang tidak dapat diukur secara
langsung.
Dengan berkembangnya pengetahuan atau teori tentang kalor reaksi, hukum
Hess ini ternyata merupakan konsekuensi dari hukum kekekalan energi.
15
BAB III
PENUTUP
1.1.Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dalam makalah ini adalah sebagai
berikut:
1. Penemuan kimia listrik diawali dengan penemuan Galvani, lalu Volta,
Humphry davy, michael Faraday dan Berzellius.
2. Pada percobaan yang telah dilakukan oleh Galvani, Ia memperoleh
kesimpulan bahwa gerakan pada otot-otot katak saat sebuah logam
tembaga diletakkan pada sumsum tulang belakang dan batang perak pada
kaki katak saat kedua batang logam ini disentuhkan, disebabkan oleh
adanya listrik yang mengalir dan ia menamakannya “listrikhewan”. Listrik
hewan ini dianggap sumber pada tubuh binatang itu sendiri dan memegang
peranan yang penting dalam proses fisiologi.
3. Pendapat volta adalah setiap logam mempunyai “fluida listrik” dengan
suatu tegangan tertentu. Apabila suatu logam diletakkan pada logam lain
akan terjadi perpindahan fluida listrik dari suatu tegangan yang tinggi ke
tegangan yang rendah. Apabila keduanya dihubungkan oleh penghantar,
fluida listrik akan mengalir kembali ke logam asalnya. Teori ini disebut
“TeoriKontak”..
4. Dari penyelidikan yang dilakukan Humphry Davy terhadap gas-gas serta
sebab-sebab terjadinya ledakan maka ia berhasil membuat lampu yang
dapat digunakan dalam tambang tanpa menyebabkan terjadinya bahaya
kebakaran maupun ledakan. Bila dua buah atom saling mendekati, mereka
akan memiliki muatan listrik yang berlawanan, dan apabila atom tadi
bergabung maka muatan tersebut saling menetralkan. Karena itu maka
suatu senyawa dapat diuraikan kembali menjadi unsur-unsurnya oleh suatu
arus listrik dalam peristiwa elektrolisis.
5. Faraday menyatakan bahwa sel elektrolisis dapat digunakan untuk
menentukan banyaknya zat yang bereaksi berdasarkan jumlah muatan
listrik yang digunakan dalam rentang waktu tertentu.
6. Hukum Faraday menyatakan bahwa massa yang dihasilkan dalam suatu
sistem sel elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik yang
mengalir dalam sel tersebut.
7. Berdasarkan pada pokok pemikiran tentang sifat listrik unsur-unsur, serta
fakta-fakta elektrolisis larutan garam, maka Berzelius berpendapat bahwa
garam terdiri atas asam dan basa. Asam mempunyai muatan listrik negatif
dan basa mempunyai muatan listrik positif. Asam terdiri atas radikal yang
bermuatan positif dan oksigen yang bermuatan negatif. Demikian pula
basa terdiri atas logam yang bermuatan positif dan oksigen yang
bermuatan negatif.
8. Bunyi Hukum Hess yaitu “kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan,
tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan keadaan akhir”. Maksudnya jika
suatu reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih, maka kalor
reaksi totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya.
9. Jadi Hukum Hess adalah suatu hukum yang mengemukkan bahwa setiap
reaksi memiliki ∆H tetap dan tidak bergantung pada jalan reaksinya atau
jumlah tetap reaksi melainkan hanya tergantung dari keadaan awal dan
keadaan akhir.
10. Hukum ini memungkinkan untuk mengetahui kalor yang dikeluarkan atau
dibutuhkan pada suatu reaksi atau tahap reaksi yang tidak dapat diukur
secara langsung.
17
DAFTAR PUSTAKA
Ibrahim, Ifaa. 2013. Hukum Faraday.
https://jendelakuuuu.blogspot.com/2013/12/hukum-faraday-faradaymenemukan.html/
Diakses pada tanggal 09 Mei 2015 pukul 19.00
Margaretha, Ulu. 2011. Hukum Faraday.
http://mediabelajaronline.blogspot.com/2011/09/hukum-faraday-i.html.
Diakses pada tanggal 09 Mei 2015 pukul 19.10
Sari, Dian Novita. 2010. Hukum Hess.
https://diannovitasari.wordpress.com/hukum-hess/.
Diakses tanggal 09 Mei 2015 pukul 19.20
Tio, Bintang. 2014. Hukum Hess.
http://ilmukimia.org/2014/08/hukum-hess.html.
Diakses tanggal 09 Mei 2015 pukul 19.30
Bahan Ajar Sejarah Kimia Program Studi Pendidikan Kimia
PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Nama
: Ulfa Rahma Ainul F
NPM
: 1413023067
Pertanyaan
: Mengapa Hukum Hess merupakan konsekuensi dari
hukum kekekalan energi.?
Jawaban
: Karena hukum hess ini digunakan untuk memprediksi
perubahan
entalpi
dari
hukum
kekekalan
energy
(dinyatakan sebagai fungsi keadaan ∆H), hukum hess
digunakan untuk menghitung jumlah entalpi keseluruhan
proses reaksi kimia walaupun menggunakan rute reaksi
yang berbeda.
2. Nama
: Alfiatun Nikmah
NPM
: 1413023005
Pertanyaan
: Apakah yang dimaksud dengan Muriatic Acid?
Jawaban
: Muriatic Acid adalah nama lain dari hydrochloric acid
atau asam klorida (HCl)
3. Nama
: Danang Fitriono
NPM
: 1413023012
Pertanyaan
: Mengapa pada salah satu percobaan galvani menggunakan
katak?
Jawaban
: Hal ini dikarenakan peristiwa yang dialaminya dalam
laboratorium. Pada suatu waktu ia membedah katak yang
telah mati yang terletak di meja di dekat mesin listrik.
17
Secara kebetulan ia melihat bahwa kaki katak itu bergerak
pada waktu ia menyentuhnya dengan pisau. Kejadian ini
menarik perhatiannya dan percobaan serupa dilakukan lagi
dengan lebih teliti.
4. Nama
: Feriyanda Putratama
NPM
: 1413023021
Pertanyaan
: Mengapa Lavoisier dan gurunya menyatakan bahwa di
dalam asam terdapat oksigen?
Jawaban
: Hal ini dikarenakan bahwa asam adalah senyawa antara
bukan logam dan oksigen (sekarang kita sebut anhidrida
asam), sedangkan apa yang kita sebut asam sekarang,
dahulu dianggap asam dan air. Jadi andaikata Lavoisier
dapat menyatakan dengan simbol sekarang maka sebagai
contoh rumus asam belerang adalah SO3, sedangkan asam
belerang yang kita kenal akan ditulis SO3,HO. Asam
belerang dengan kapur akan terjadi garam dan air. Air ini
benar-benar dianggap berasal dari SO3,HO. Baik asam
maupun basa adalah oksida sehingga Lavoisier percaya
bahwa semua asam mengandung oksigen.
5. Nama
: Monica
NPM
: 1413023039
Pertanyaan
: Apa yang mendasari teori dualistik ?
Jawaban
: Dasar dari teori dualistik yaitu diantaranya:
• Senyawa kimia dapat diuraikan oleh arus listrik dan
komponen-komponennya berkumpul pada kutub-kutub;
•Zat yang mudah terbakar, alkali, alkali tanah dan logam
menuju ke kutub negatif, sedangkan oksigen, asam atau
oksida menuju ke kutub positif;
•Banyak sedikitnya penguraian tergantung pada affinitas
dan permukaan permukaan kutub-kutub dan sebanding
pula dengan jumlah (kuantitas) listrik dan daya hantar
listrik
(kesimpulan
ini
di
kemudian
hari
diubah
berdasarkan penyelidikan faraday); dan
•Pengaruh senyawa kimia pertama-tama tergantung pada
affinitas komponen terhadap kutub, kedua pada affinitet
komponen zat dengan yang lain, dan ketiga pada daya
kohesi senyawa yang terbentuk.
17