Jawaban Soal IPA Kelas 10 SMA Kurikulum Merdeka: Aktivitas 4.5
Pada bab 4 dengan judul Hukum Dasar Kimia di Sekitar Kita, siswa kelas 10 SMA akan mempelajari berbagai konsep dasar dalam kimia yang relevan dengan kehidupan sehari-hari. Salah satu aktivitas yang diberikan adalah Aktivitas 4.5, yaitu Ayo Identifikasi. Dalam aktivitas ini, siswa diminta untuk menghitung perbandingan nikel terhadap oksigen dalam batuan laterit dan juga perbandingan kobalt terhadap oksigen.
Kasus 1: Perbandingan Nikel dan Kobalt dalam Batuan Laterit
Batuan laterit merupakan salah satu sumber nikel terbesar di Indonesia. Dalam batuan ini, nikel biasanya terdapat dalam bentuk senyawa NiO (nikel oksida), sedangkan kobalt dalam bentuk CoO (kobalt oksida). Hal ini terjadi karena struktur molekul dari kedua logam tersebut memiliki rasio atom yang tetap.
Dari data yang diberikan, kadar NiO dalam batuan laterit adalah 1,42% dan 1,56%, sedangkan kadar CoO sebesar 0,2% hingga 0,3%. Untuk mengetahui perbandingan atom nikel terhadap oksigen dan kobalt terhadap oksigen, siswa diminta untuk melengkapi Tabel 4.3 dan Tabel 4.4.
Tabel 4.3: Perbandingan Nikel terhadap Oksigen dalam Batuan Laterit
| Percobaan | Massa Batuan Laterit (ton) | Kadar NiO (%) | Massa NiO (ton) | Massa Ni (ton) | Massa O (ton) | Perbandingan Ni : O |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1,42 | 1,42 | 1,0 | 0,42 | 2,38 |
| 2 | 1 | 1,56 | 1,56 | 1,1 | 0,46 | 2,39 |
Tabel 4.4: Perbandingan Kobalt terhadap Oksigen dalam Batuan Laterit
| Percobaan | Massa Batuan Laterit (ton) | Kadar CoO (%) | Massa CoO (ton) | Massa Co (ton) | Massa O (ton) | Perbandingan Co : O |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 0,2 | 0,2 | 0,10 | 0,10 | 1 |
| 2 | 1 | 0,3 | 0,3 | 0,15 | 0,15 | 1 |
Berdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan bahwa perbandingan antara kobalt dan oksigen selalu 1:1. Hal ini sesuai dengan Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton), yang menyatakan bahwa jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, maka perbandingan massa dari salah satu unsur dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat sederhana.
Kasus 2: Reaksi Kapur Dolomit dengan Tanah Asam
Lahan rawa sering kali memiliki tingkat keasaman tanah yang rendah, sehingga sulit untuk ditanami. Untuk menetralkan keasaman tanah, digunakan bahan-bahan basa seperti kapur dolomit, yang memiliki rumus kimia CaMg(CO₃)₂.
Reaksi yang terjadi saat kapur dolomit ditambahkan ke tanah asam adalah sebagai berikut:
$$
4\text{H}^+(aq) + \text{CaMg(CO}_3)_2(s) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(l) + 2\text{CO}_2(g) + \text{Ca}^{2+}(aq) + \text{Mg}^{2+}(aq)
$$
Jika massa ion hidrogen diabaikan, maka massa produk hasil reaksi dapat dihitung berdasarkan Hukum Kekekalan Massa. Misalnya, jika kebutuhan dolomit per hektar adalah 2 ton, maka:
- Massa dolomit = 2 ton = 2 × 10⁶ gram
- Mr dolomit = 184 g/mol
- Mol dolomit = $ \frac{2 \times 10^6}{184} = 10.869,5652 $ mol
Dari perbandingan koefisien reaksi, dapat dihitung massa masing-masing produk:
- Massa H₂O = 21.739,1304 mol × 18 g/mol = 391.304,3472 gram
- Massa CO₂ = 21.739,1304 mol × 44 g/mol = 956.521,7376 gram
- Massa Ca²⁺ = 10.869,5652 mol × 40 g/mol = 434.782,608 gram
- Massa Mg²⁺ = 10.869,5652 mol × 24 g/mol = 260.869,5648 gram
Total massa produk = 2.043.478,2576 gram, yang lebih besar daripada massa dolomit. Hal ini disebabkan karena massa ion H⁺ tidak dihitung, sehingga massa H⁺ adalah selisih antara massa produk dan massa dolomit, yaitu 43.478,2576 gram.
Kesimpulan
Melalui perhitungan dan analisis di atas, siswa dapat memahami penerapan hukum dasar kimia dalam situasi nyata. Baik Hukum Perbandingan Berganda maupun Hukum Kekekalan Massa dapat terbukti melalui eksperimen dan perhitungan yang dilakukan.
Seorang jurnalis digital yang terbiasa bekerja cepat dalam merangkum informasi penting menjadi berita yang mudah dipahami. Ia aktif menulis tentang gaya hidup, komunitas kreatif, dan isu keseharian. Hobi memasak dan mencoba resep baru membuatnya semakin peka pada detail. Motto: "Menulis adalah seni memahami manusia.
