STOIKIOMETRI

Hukum-Hukum Dasar Ilmu Kimia
Stoikiometri (kadang disebut stoikiometri reaksi untuk
membedakannya dari stoikiometri komposisi) adalah ilmu yang mempelajari dan
menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia (persamaan
kimia). Kata ini berasal dari bahasa Yunani stoikheion (elemen) dan metriā (ukuran).
Stoikiometri reaksi adalah penentuan perbandingan massa unsur-unsur dalam senyawa
dalam pembentukan senyawanya. Pada perhitungan kimia secara stoikiometri, biasanya
diperlukan hukum-hukum dasar ilmu kimia.

Hukum kimia adalah hukum alam yang relevan dengan bidang kimia. Konsep paling
fundamental dalam kimia adalah hukum konservasi massa, yang menyatakan bahwa tidak
terjadi perubahan kuantitas materi sewaktu reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkan
bahwa sebenarnya yang terjadi adalah konservasi energi, dan bahwa energi dan massa
saling berhubungan suatu konsep yang menjadi penting dalam kimia nuklir. Konservasi
energi menuntun ke suatu konsep-konsep penting mengenai kesetimbangan,
termodinamika, dan kinetika.

Hukum tambahan dalam kimia mengembangkan hukum konservasi massa. Hukum
perbandingan tetap dari Joseph Proust menyatakan bahwa zat kimia murni tersusun dari
unsur-unsur dengan formula tertentu kita sekarang mengetahui bahwa susunan struktural
unsur-unsur ini juga penting.

Hukum perbandingan berganda dari John Dalton menyatakan bahwa zat-zat kimia tersebut
akan ada dalam proporsi yang berbentuk bilangan bulat kecil (misalnya 1:2; O:H dalam air
= H2O); walaupun dalam banyak sistem (terutama biomakromolekul dan mineral) rasio ini
cenderung membutuhkan angka besar, dan sering diberikan dalam bentuk pecahan.
Senyawa seperti ini dikenal sebagai senyawa non-stoikhiometrik.

Hukum kimia modern lain menentukan hubungan antara energi dan transformasi.
a. Dalam kesetimbangan, molekul yang ditemukan dalam campuran ditentukan oleh
transformasi yang mungkin terjadi dalam skala waktu kesetimbangan, dan memiliki
suatu rasio yang ditentukan oleh energi intrinsik molekul. Semakin kecil energi
intrinsik, semakin banyak molekul.


b. Mengubah satu struktur menjadi struktur lain membutuhkan asupan energi untuk
melampaui hambatan energi; hal ini dapat timbul karena energi intrinsik molekul
itu sendiri, atau dari sumber luar yang secara umum akan mempercepat perubahan.
Semakin besar hambatan energi, semakin lambat proses berlangsungnya
transformasi.

c. Ada struktur antara atau transisi hipotetik, yang berhubungan dengan struktur di
puncak hambatan energi. Postulat Hammond-Leffer menyatakan bahwa struktur ini
menyerupai produk atau bahan asal yang memiliki energi intrinsik yang terdekat
dengan hambatan energi. Dengan menstabilkan struktur antara hipotetik ini melalui
interaksi kimiawi adalah salah satu cara untuk mencapai katalisis.

d. Semua proses kimia adalah terbalikkan (reversible) (hukum keterbalikkan
mikroskopis) walaupun beberapa proses memiliki bias energi, mereka pada
dasarnya takterbalikkan (irreversible).
Hukum-hukum dasar ilmu kimia adalah sebagai berikut:
1. Hukum Boyle (1662)
2. Hukum Lavoiser disebut juga Hukum Kekekalan Massa (1783)
3. Hukum Perbandingan Tetap (Proust – 1799)
4. Hukum Gay Lussac (1802)
5. Hukum Boyle – Gay Lussac (1802)
6. Hukum Dalton disebut juga Hukum Kelipatan Perbandingan (1803)
7. Hukum Avogadro (1811)
8. Hukum Gas Ideal (1834)