Apa yang dimaksud dengan hukum kekekalan materi? (contoh)

Artikel ini menjelaskan apa itu hukum kekekalan materi dan apa isinya. Anda akan menemukan pernyataan hukum kekekalan materi, contoh hukum, siapa yang pertama kali menetapkan hukum kekekalan materi dan kegunaannya.

Apa hukum kekekalan materi?

Hukum kekekalan bahan menyatakan bahwa massa reaktan suatu reaksi kimia sama dengan massa yang diperoleh di dalamnya. produk.

Hukum kekekalan materi juga dikenal sebagai hukum kekekalan massa atau hukum Lomonossov–Lavoisier .

Oleh karena itu, hukum kekekalan materi berarti bahwa massa tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah. Misalnya, dua molekul A dan B yang berbeda dapat bereaksi secara kimia dan menjadi molekul C dan D, namun jumlah massa reaktan A dan B akan setara dengan massa total produk C ditambah D.

Dengan demikian hukum kekekalan materi analog dengan hukum kekekalan energi, yang menyatakan bahwa energi tidak diciptakan dan tidak dimusnahkan, hanya diubah bentuknya.

Contoh hukum kekekalan materi

Mengingat pengertian hukum kekekalan materi, berikut ini beberapa contoh hukum ilmiah tersebut.

reaksi pembakaran

Reaksi pembakaran adalah reaksi kimia eksotermik di mana bahan yang biasanya terdiri dari karbon dan hidrogen bereaksi dengan oksigen membentuk karbon dioksida dan air.

Sebagai contoh, reaksi pembakaran propana adalah sebagai berikut:

$C_3H_8+5O_2 \ \longrightarrow \ 3CO_2+4H_2O$

Seperti yang Anda lihat, hukum kekekalan materi diterapkan dalam contoh ini karena jumlah molekul karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) dalam reaktan dan produk adalah sama. Artinya massa reaktan dalam reaksi kimia setara dengan massa produk.

reaksi oksidasi

Reaksi oksidasi adalah reaksi kimia di mana oksigen campur tangan untuk memperoleh zat baru.

Misalnya reaksi oksidasi aluminium adalah:

$4Al+3O_2 \ \longrightarrow \ 2Al_2O_3$

Pada reaktan terdapat 4 atom aluminium dan 6 atom oksigen (3×2=6), dan pada hasil produk terdapat 2 molekul Al ₂ O ₃ , yang berarti terdapat 4 atom aluminium (2×2 =4) dan 6 atom oksigen (2 × 3 = 6). Oleh karena itu terdapat materi yang sama dalam reaktan dan produk reaksi, sebagai kesimpulan hukum kekekalan materi terbukti.

Asam fluorida

Reaksi kimia asam fluorida sangat berguna dalam menunjukkan hukum kekekalan materi. Dalam reaksi ini, fluor bergabung dengan hidrogen membentuk asam fluorida:

$F_2+H_2\ \longrightarrow \ 2HF$

Seperti yang Anda lihat, dalam reaktan kita mempunyai dua atom fluor (F) serta dua atom hidrogen (H), dan dalam produk kita mempunyai dua molekul HF. Oleh karena itu, prinsip kekekalan materi dihormati karena jumlah atom F dan H yang terlibat dalam reaktan dan produk sama.

Siapa yang menemukan hukum kekekalan materi?

Pada bagian ini kita akan mengulas sejarah hukum kekekalan materi, karena hukum ini tidak diciptakan oleh satu ilmuwan tetapi ditemukan selama bertahun-tahun oleh beberapa orang.

Pada abad ke-6 SM, sudah ada gagasan tentang prinsip kekekalan materi, karena diyakini bahwa alam semesta dan penyusunnya seperti materi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Faktanya, di Yunani kuno diyakini bahwa “tidak ada yang muncul dari ketiadaan”, yaitu semua materi bisa ada jika sebelumnya tidak ada. Namun, undang-undang tersebut tidak dapat dibuktikan secara ilmiah.

Masalah ini terus berlanjut hingga abad ke-17, ketika ahli kimia Robert Boyle mempelajari reaksi pembakaran dan mengamati ketidakseimbangan massa. Ilmuwan menimbang reaktan dan produk yang diperoleh dari berbagai reaksi oksidasi, namun produk tersebut lebih berat daripada reaktan. Artinya dalil kekekalan energi salah.

Namun Antoine Lavoisier kemudian menunjukkan pada abad ke-17 bahwa material memperoleh massa karena udara juga terlibat dalam reaksi tersebut. Jadi, jika kita memperhitungkan massa udara, materi tersebut kekal karena massanya sama sebelum dan sesudah reaksi kimia.

Perlu dicatat bahwa pada abad yang sama, tetapi sebelum Lavoisier, Mikhail Lomonosov dari Rusia adalah orang pertama yang menyatakan hukum kekekalan materi, tetapi Lavoisierlah yang menyangkal gagasan Boyle dan mempopulerkan hukum tersebut. Inilah sebabnya mengapa aturan ini disebut juga hukum Lomonossov-Lavoisier.

Lebih banyak penerapan hukum kekekalan materi

Seperti yang telah Anda verifikasi di seluruh artikel, hukum kekekalan materi terutama digunakan dalam kimia untuk mempelajari reaksi. Namun, ia juga memiliki penerapan ilmiah lainnya.

Hukum kekekalan materi digunakan dalam dinamika fluida karena jika massa suatu benda tidak berubah seiring waktu, hal ini berarti laju aliran massa pada saluran masuk pengatur volumetrik harus sama dengan laju aliran massa pada saluran keluar. Dengan kata lain, tidak ada akumulasi massa dalam sistem pembelajaran.

$\dot{m}_{input}=\dot{m}_{output}$

Harus diingat bahwa hukum kekekalan materi memiliki pengecualian yang sangat berguna untuk menghasilkan energi. Dalam reaksi nuklir, terdapat perbedaan massa antara reaktan dan produk, sehingga hukum kekekalan materi tidak dipatuhi. Sisi positifnya adalah ketidakseimbangan massa ini berfungsi mengubah materi menjadi energi.