Hukum Kekekalan Massa

Massa Sistem yang Dijaga

Saat reaksi kimia terjadi, atom tidak hilang dan tidak muncul dari ketiadaan. Atom hanya tersusun ulang menjadi zat baru. Karena itu, massa seluruh sistem sebelum reaksi sama dengan massa seluruh sistem setelah reaksi.

Kata pentingnya adalah sistem. Kalau wadah tertutup, semua zat tetap berada di tempat yang ditimbang. Kalau wadah terbuka, sebagian gas bisa keluar, sehingga massa yang terbaca di neraca terlihat berubah walaupun massa total zatnya tetap ada. OpenStax Chemistry 2e menjelaskan hukum kekekalan materi sebagai tidak adanya perubahan terdeteksi pada jumlah total materi saat materi mengalami perubahan kimia atau perubahan fisika di openstax.org.

Dari Timbangan Lavoisier

Sebelum kimia modern, pembakaran sering dijelaskan dengan gagasan flogiston, seolah-olah ada sesuatu yang lepas dari benda saat terbakar. Antoine Lavoisier menantangnya lewat penimbangan yang teliti. Ia memperhatikan massa pereaksi dan hasil reaksi, termasuk gas, sehingga pembakaran bisa dibaca sebagai reaksi dengan oksigen, bukan kehilangan zat misterius.

Science History Institute merangkum peran Lavoisier sebagai ilmuwan yang menetapkan hukum kekekalan massa dan mengaitkan pembakaran dengan oksigen di sciencehistory.org.

Neraca Sistem Tertutup

Pilih sistem tertutup dan terbuka. Perhatikan bahwa hukum yang benar selalu menghitung semua zat, bukan hanya bagian yang masih terlihat di wadah.

Contoh Seng dan Belerang

Seorang siswa memanaskan $10{,}00\ \mathrm{g}$ seng dengan $2{,}00\ \mathrm{g}$ belerang. Setelah reaksi, terbentuk $6{,}08\ \mathrm{g}$ seng sulfida dan masih ada $5{,}92\ \mathrm{g}$ seng yang tidak bereaksi.

Persamaan sederhananya:

Produk tidak harus sama dengan jumlah semua zat awal kalau ada reaktan yang tersisa. Hitung dulu seng yang benar-benar bereaksi.

Jadi hukum kekekalan massa terbukti pada bagian yang benar-benar bereaksi: massa seng yang bereaksi ditambah massa belerang sama dengan massa seng sulfida yang terbentuk.

Kalau seluruh wadah dihitung, massanya juga tetap:

Cara Tidak Salah Membaca Massa

Ada tiga pertanyaan yang perlu dipisahkan.

• Berapa massa produk? Jawabannya hanya massa zat hasil, yaitu $6{,}08\ \mathrm{g}$ seng sulfida.
• Apakah massa sistem tetap? Jawabannya ya, kalau produk dan sisa reaktan dihitung bersama.
• Apakah massa bisa tampak turun? Bisa, kalau gas keluar dari wadah terbuka dan tidak ikut ditimbang.

Britannica menjelaskan bahwa persamaan reaksi harus setara karena jumlah atom tiap unsur sama di kedua sisi, lalu perhitungan massa mengikuti prinsip kekekalan materi di britannica.com.

Setelah massa total dijaga, pertanyaan berikutnya menjadi lebih tajam: jika dua unsur membentuk senyawa yang sama, apakah perbandingan massanya selalu tetap? Itulah pintu masuk ke hukum perbandingan tetap.