Halo Sobat Kimia! Kita sudah sampai di penghujung seri Hukum Dasar Kimia. Setelah Gay-Lussac menemukan bahwa gas-gas bereaksi dengan perbandingan volume yang sederhana, timbul pertanyaan besar: "Mengapa rasio volumenya selalu bilangan bulat sederhana?"
Jawabannya ditemukan oleh fisikawan Italia, Amedeo Avogadro pada tahun 1811. Ia mengajukan sebuah gagasan brilian yang menghubungkan volume gas dengan jumlah partikel di dalamnya. Hukum inilah yang menjadi dasar konsep "Mol" yang akan sering kalian pakai nanti.
Pengertian dan Bunyi Hipotesis Avogadro
Gay-Lussac hanya berbicara tentang volume, tetapi Avogadro melengkapinya dengan konsep molekul. Ia menyatakan:
Bunyi Hipotesis Avogadro:
"Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumenya sama mengandung jumlah molekul yang sama."
Artinya: Tidak peduli apakah itu gas Oksigen, Hidrogen, atau Metana, selama volume, suhu (T), dan tekanannya (P) sama, maka jumlah "isi" (molekul) di dalamnya pasti sama.
[Image of Avogadro's law diagram showing 3 balloons with equal volume]Rumus dan Hubungan Matematis
Karena volume (V) sebanding dengan jumlah molekul (N) atau jumlah mol (n), maka kita bisa menuliskan rumusnya sebagai berikut:
atau
V1 / V2 = N1 / N2
Keterangan:
V = Volume gas (Liter)
n = Jumlah mol (mol)
N = Jumlah partikel/molekul
Kesimpulan Penting:
Perbandingan Koefisien Reaksi = Perbandingan Volume = Perbandingan Jumlah Molekul.
Contoh Soal dan Pembahasan
Contoh 1: Hubungan Volume dan Jumlah Molekul
Pada suhu dan tekanan tertentu, 5 liter gas Nitrogen (N2) mengandung 3 × 1022 molekul. Pada kondisi yang sama, berapakah jumlah molekul yang terkandung dalam 15 liter gas Hidrogen (H2)?
V1 (N2) = 5 Liter
N1 (N2) = 3 × 1022 molekul
V2 (H2) = 15 Liter
Jawab:
Gunakan perbandingan senilai:
V1 / V2 = N1 / N2
5 / 15 = (3 × 1022) / N2
1 / 3 = (3 × 1022) / N2
N2 = 3 × (3 × 1022) = 9 × 1022 molekul
Contoh 2: Reaksi Kimia dan Mol
Gas Propana (C3H8) terbakar sempurna menurut reaksi:
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)
Jika reaksi membutuhkan 2 mol gas Oksigen, tentukan volume gas CO2 yang dihasilkan (pada kondisi di mana 1 mol gas = 24 Liter)!
1. Cari mol CO2 menggunakan perbandingan koefisien:
Koefisien O2 = 5, Koefisien CO2 = 3.
nCO2 = (3 / 5) × nO2
nCO2 = 0,6 × 2 mol = 1,2 mol
2. Ubah mol ke Volume:
Diketahui 1 mol = 24 Liter.
Volume CO2 = 1,2 mol × 24 Liter/mol = 28,8 Liter
Contoh 3: Menentukan Rumus Hidrokarbon
2 Liter gas hidrokarbon (CxHy) dibakar dengan 10 Liter gas Oksigen menghasilkan 6 Liter gas CO2 dan 8 Liter uap air. Tentukan rumus molekul hidrokarbon tersebut!
Menurut Avogadro, perbandingan Volume = Perbandingan Koefisien.
VCxHy : VO2 : VCO2 : VH2O = 2 : 10 : 6 : 8
Sederhanakan (bagi 2) → 1 : 5 : 3 : 4
Persamaan Reaksi:
1 CxHy + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
Setarakan atom:
- C (Kanan) = 3. Maka kiri 1 × x = 3 → x = 3.
- H (Kanan) = 4 × 2 = 8. Maka kiri 1 × y = 8 → y = 8.
Rumus molekulnya adalah C3H8 (Propana).
Kuis Pemahaman: Hipotesis Avogadro
Kerjakan soal berikut. Nilai akan muncul otomatis!
Tidak ada komentar:
Posting Komentar