Hukum Perbandingan Berganda: Hukum Dasar Kimia - Kimia (Kelas 10)

Dua Unsur, Lebih dari Satu Senyawa

Hukum perbandingan berganda dipakai saat dua unsur yang sama dapat membentuk lebih dari satu senyawa. Jika massa salah satu unsur dibuat tetap, massa unsur lain yang bergabung akan berbanding sebagai bilangan bulat sederhana.

OpenStax Chemistry: Atoms First 2e menjelaskan hukum ini lewat ide bahwa massa tetap dari satu unsur dapat bergabung dengan massa unsur lain dalam rasio bilangan bulat kecil di openstax.org. Britannica juga merangkum hukum ini sebagai pola massa unsur yang bergabung dengan massa tetap unsur lain di britannica.com.

Jadi, hukum ini tidak membandingkan sembarang dua zat. Yang dibandingkan harus senyawa berbeda, tetapi unsur penyusunnya sama.

Rasio yang Dibuat Tetap

Misalkan dua senyawa sama-sama tersusun dari unsur $\mathrm{A}$ dan $\mathrm{B}$ . Untuk membaca hukum Dalton, kita kunci massa $\mathrm{A}$ lebih dulu, lalu bandingkan massa $\mathrm{B}$ yang ikut bergabung.

\frac{m_{\mathrm{B\ pada\ senyawa\ 2}}}{m_{\mathrm{B\ pada\ senyawa\ 1}}} = \text{bilangan bulat sederhana}

Kata "dibuat tetap" penting. Kalau massa kedua unsur berubah sekaligus, perbandingannya bisa terlihat membingungkan. Setelah satu unsur dibuat sama, pola bergandanya baru terlihat.

Pembanding Senyawa Sekeluarga

Pilih pasangan senyawa berikut. Modelnya menunjukkan unsur yang dibuat tetap dan unsur yang massanya berubah.

Pembanding Rasio Ganda

Bandingkan dua senyawa dari unsur yang sama. Massa satu unsur dibuat tetap, lalu unsur lain dibaca sebagai rasio sederhana.

Dengan massa $\mathrm{H}$ yang sama, $\mathrm{H_2O_2}$ membawa dua kali massa $\mathrm{O}$ dibanding $\mathrm{H_2O}$ .

Massa yang dibuat tetap: Massa hidrogen sama, yaitu $2\ \mathrm{g}$ .
Rasio yang berubah: Massa oksigen $16:32 = 1:2$ .

Pada setiap pasangan di atas, satu unsur dipakai sebagai dasar pembanding. Setelah dasar itu sama, unsur lain yang jumlahnya berubah dibaca sebagai rasio massa sederhana.

Air dan Hidrogen Peroksida

Air memiliki rumus $\mathrm{H_2O}$ , sedangkan hidrogen peroksida memiliki rumus $\mathrm{H_2O_2}$ . PubChem mencatat keduanya di pubchem.ncbi.nlm.nih.gov dan pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.

Dengan $A_r\mathrm{(H)} = 1$ dan $A_r\mathrm{(O)} = 16$ , massa hidrogen pada kedua rumus bisa dibuat sama, yaitu $2\ \mathrm{g}$ .

Senyawa	Massa $\mathrm{H}$	Massa $\mathrm{O}$
$\mathrm{H_2O}$	$2\ \mathrm{g}$	$16\ \mathrm{g}$
$\mathrm{H_2O_2}$	$2\ \mathrm{g}$	$32\ \mathrm{g}$

Karena massa hidrogen sudah sama, langsung bandingkan massa oksigennya.

m_{\mathrm{O\ pada\ H_2O}} : m_{\mathrm{O\ pada\ H_2O_2}} = 16:32 = 1:2

Rasio $1:2$ adalah bilangan bulat sederhana. Ini menunjukkan bahwa data tersebut sesuai dengan hukum perbandingan berganda.

Nitrogen Oksida

Nitrogen dan oksigen dapat membentuk beberapa senyawa. Dua contohnya adalah dinitrogen monoksida atau gas tertawa, $\mathrm{N_2O}$ , dan nitrogen dioksida, $\mathrm{NO_2}$ . PubChem mencatat rumus $\mathrm{N_2O}$ dan $\mathrm{NO_2}$ di pubchem.ncbi.nlm.nih.gov dan pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.

Supaya massa oksigen sama, bandingkan $2\mathrm{N_2O}$ dengan $\mathrm{NO_2}$ . Keduanya memuat massa oksigen $32\ \mathrm{g}$ .

Senyawa yang dibandingkan	Massa $\mathrm{O}$	Massa $\mathrm{N}$
$2\mathrm{N_2O}$	$32\ \mathrm{g}$	$56\ \mathrm{g}$
$\mathrm{NO_2}$	$32\ \mathrm{g}$	$14\ \mathrm{g}$

Sekarang massa oksigen sudah sama, maka massa nitrogen yang dibandingkan adalah:

m_{\mathrm{N\ pada\ 2N_2O}} : m_{\mathrm{N\ pada\ NO_2}} = 56:14 = 4:1

Mengalikan $\mathrm{N_2O}$ menjadi $2\mathrm{N_2O}$ hanya cara menyamakan basis massa oksigen. Rumus senyawanya tetap $\mathrm{N_2O}$ , bukan berubah menjadi senyawa baru.

Kesalahan yang Perlu Dihindari

Jangan membandingkan massa total senyawa. Yang dibandingkan adalah massa salah satu unsur setelah massa unsur lain dibuat tetap.
Jangan memakai hukum ini untuk dua zat yang unsur penyusunnya berbeda. Hukum ini hanya berlaku untuk pasangan senyawa dari unsur-unsur yang sama.

Hukum perbandingan tetap membaca satu senyawa. Hukum perbandingan berganda membaca beberapa senyawa dari pasangan unsur yang sama. Perbedaan kecil itu yang membuat hukum Dalton kuat sebagai bukti bahwa atom bergabung dalam hitungan bilangan bulat.