Hipotesis Avogadro

Artikel ini mengandung informasi tentang:

• Pengertian dan bunyi hukum/hipotesis Avogadro
• Contoh peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang sesuai dengan hukum Avogadro
• Contoh soal hukum Avogadro beserta pembahasannya

Hukum Avogadro

Pengertian dan Bunyi Hukum Avogadro

Mengapa perbandingan volume gas-gas dalam suatu reaksi merupakan bilangan sederhana? Banyak ahli termasuk Dalton dan Gay Lussac gagal menjelaskan hukum perbandingan volume yang ditemukan oleh Gay Lussac. Ketidakmampuan Dalton karena ia menganggap partikel unsur selalu berupa atom tunggal (monoatomik). 

Pada tahun 1811, Amedeo Avogadro menjelaskan percobaan Gay Lussac. Menurut  avogadro, partikel unsur tidak selalu berupa atom tunggal (monoatomik), tetapi berupa 2 atom (diatomik) atau lebih (poliatomik). Avogadro menyebutkan  partikel tersebut  saebagai molekul.

Gay Lussac:

2 volume gas hidrogen + 1 volume gas oksigen → 2 volume uap air

Avogadro:

2 molekul gas hidrogen + 1 molekul gas oksigen  → 2 molekul uap air

Dari sini Avogadro mengajukan hipotesisnya yang dikenal hipotesis Avogadro yang berbunyi:

“Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah  molekul yang sama pula.”

Jadi, perbandingan volume gas-gas itu juga merupakan perbandingan jumlah molekul yang terlibat dalam reaksi. Dengan kata lain perbandingan volume gas-gas yang bereaksi sama dengan koefisien reaksinya. 

“Perbandingan Volume = Perbandingan Jumlah Molekul = Perbandingan Koefisien”

Contoh Penerapan Hukum Avogadro Dalam Kehidupan Sehari-hari

Sebelumnya kita sudah mengetahui bagaimana bunyi dari hukum Avogadro yaitu pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama akan memiliki jumlah molekul yang sama pula. Hukum Avogadro mengandung arti bahwa semakin besar volume gas, maka semakin besar pula jumlah molekul yang terkandung didalamnya. Hal yang sama berlaku sebaliknya.

Ternyata dalam kehidupan sehari=hari, kita bisa menemukan peristiwa=peristiwa yang berkaitan dengan hukum Avogadro 

Berikut adalah beberapa contoh peristiwa yang berkaitan dengan hukum Avogadro dalam kehidupan sehari-hari:

• Bernafas. Bernafas secara sederhana adalah proses menghirup oksigen di udara dan pelepasan karbon dioksida dari dalam tubuh. Saat kita menghirup udara, kita akan merasakan paru-paru kita mengembang. Ini menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah udara yang dihirup, volumenya juga akan semakin besar. sebaliknya, ketika kita menghembuskan nafas, maka paru-paru kita akan kempes kembali.
• Memompa ban sepeda dan mobil, meniup balon udara atau mengisi udara pada pelampung untuk berenang merupakan contoh peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang sesuai dengan hukum avogadro.

Contoh Soal Hukum Avogadro dan Pembahasannya

Contoh Soal 1

Reaksi antara gas hidrogen dan gas klorin menghasilkan gas hidrogen klorida menurut percobaan menghasilkan perbandingan volume berturut turut adalah 1 : 1 : 2.

Berdasarkan hipotesis Avogadro, perbandingan volume itu sama dengan perbandingan jumlah molekul dan juga sama dengan perbandingan koefisien. Jadi perbandingan jumlah molekul dan perbandingan koefisien pada persamaan reaksi gas hidrogen dan gas klorin menghasilkan gas hidrogen klorida yang dihasilkan juga 1 : 1 : 2

Jika kita misalkan rumus kimia untuk :

Gas hidrogen = Hx

Gas klorin = Cly

Gas hidrogen klorida = HaClb

Dengan x, y, a dan b adalah bilangan bulat, maka reaksi tersebut dapat ditulis sebagai berikut :

1 Hx(g) + 1Cly(g) → 2HaClb

Menurut Dalton jumlah atom dikiri harus sama dengan atom dikanan, oleh sebab itu dari persamaan reaksi diatas didapatkan :

1.x = 2.a

1.y = 2.b

Tadi syarat x, y, a dan b harus bilangan bulat.

Jika kita misalkan x dan y bernilai 1, maka nilai a adalah percahan yaitu ½ . Hal ini tentu tidak diperbolehkan sesuai dengan syarat tadi.

Kemudian jika kita misalkan x dan y ini bernilai 2, maka nilai a dan b adalah 1. Karena semua indeks senyawa sudah merupakan bilangan bulat, maka harga ini yang kita pakai.

Jadi berdasarkan hal tersebut ternyata gas hidrogen dan gas oksigen ternyata bukan merupakan bukan merupakan zat monoatomik melainkan diatomic dalam bentuk H2 dan Cl2. 

Reaksi diatas menjadi :

H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)

Berdasarkan hal ini, maka dapatlah dijelaskan bahwa perbandingan volume yang dinayatakan sama dengan perbandingan koefisien dalam hukum Proust dapat dijelaskan. 

Berdasarkan reaksi diatas :

VH2 : VCl2 : VHCl = mol H2 :  mol Cl2 : jlm moll HCl = Koef H2 : Koef Cl2 : Koef HCl = 1 : 1 : 2

(sesuai dengan hasil percobaan)

Kesimpulan yang didapat dari hipotesis Avogardo

Dalam reaksi :

aA + bB → cC + dD

Maka berlaku:

a : b : c : d = VA : VB : VC : VD = Jlm molekul A : jlm molekul B : jlm molekul C

Untuk mehammi lebih baik tentang hukum ini marilah kita bahas beberapa soal yang berkaitan dengan pengaplikasian hukum ini.

Contoh Soal Menentukan Rumus Molekul Senyawa Gas

Pada pembakaran sempurna 5 liter (T, P) gas CxHy diperlukan 15 liter (T, P) gas oksigen dan dihasilkan 10 liter (T, P) gas karbon dioksida sesuai persamaan reaksi berikut.

CxHy(g) + O2(g)  → CO2(g) + H2O(l) (belum setara)

Tentukan rumus molekul CxHy tersebut!

Pembahasan :

5 L CxHy + 15 L O2 → 10 L CO2 + a L H2O

Berdasarkan data tersebut dapat kita buat :

VCxHy : VO2 : VCO2 = 5 : 15 : 10 = 1 : 3 : 2

Maka reaksinya dapat kita tulis menjadi :

1 CxHy(g) + 3 O2(g)  →2 CO2(g) + H2O(l) 

Reaksinya kan belum setara, maka tugas pertama kita adalah menyetarakan reaksinya. Yang kalian lakukan pertama kali adalah mencari berapa koefisien H¬2O dan jangan mengubah koefisien reaksi yang kita dapatkan dari percobaan (yaitu 1 : 3 : 2). Untuk itu kita mulai dari atom O ya.

Dikiri reaksi atom O ada 6 buah (3O2) sedangkan dikanan ada 5 buah (4 pada molekul CO2 dan 1 pada molekul H2O ). Untuk menyetarakannya, maka koefisien H2O kita ganti jadi 2.

Reaksinya menjadi :

1 CxHy(g) + 3 O2(g)  →2 CO2(g) + 2H2O(l) 

Setelah itu baru kita setarakan atom C dan H nya.

Dikiri atom C ada x buah sedangkan dikanan atom C ada 2, maka dapat kita pastikan bahwa harga x adalah 2.

Dikiri jumlah atom H adayah y buah, sedangkan dikanan jumlah atom H ada 4 buah, maka nilai y adalah 4.

Dengan menganti nilai x dan ya sesuai dengan yang kita dapatkan diatas, maka reaksinya menjadi :

1 C2H4(g) + 3 O2(g)  →2 CO2(g) + 2H2O(l)

Nah reaksi diatas sudah setara jadi rumus molekul CxHy adalah C2H4

Contoh Soal Menentukan Volume Gas Lain Jika Volume Salah Satu Gas Diketahui

Pada pembakaran 5 liter (T, P) alkohol menurut reaksi:

C2H5OH(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

tentukan volume oksigen (T, P) dan volume gas karbon dioksida (T, P)!

Pembahasan :

5 L  alcohol (C2H5OH) dibakar menurut persamaan reaksi :

C2H5OH(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

Ingat !!

Perbandingan koefisien sama dengan perbandingan volume.

Untuk itu langkah pertama yang akan kita alkukan adalah menyetarakan reaksinya.

Reaksi setara untuk pembakaran alcohol adalah :

2C2H5OH(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(l)

V C2H5OH : VO2 : VCO2 : VH2O = 2 : 7 : 4 : 5

Untuk mencari volume oksigen maka kita pakai perbandingan alcohol dan oksigen.

V C2H5OH : VO2 = 2 : 7

V O2 = 7/2 x V C2H5OH = 7/2 x 5 L = 17,5 L

Untuk mencari volume karbon dioksida kita apaka perbandingan alcohol dan CO2

V C2H5OH : VCO2 = 2 : 4

V CO2 = 4/2 x V C2H5OH = 4/2 x 5 L = 10 L

Mudah kan . . . .

Contoh Soal

Pada suhu dan tekanan yang sama, 2 liter gas fosfor (P4) bereaksi dengan 10 liter gas oksigen menghasilkan oksida fosfor sebanyak 4 L. Rumus molekul dari oksida fosfor tersebut adalah......

Pembahasan:

Reaksi yang terjadi:

P4 + O2 ==. PxOy

Karena dalam suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas yang bereaksi sama dengan perbandingan koefisien, maka koefisien reaksi diatas dapat diketahui.

Perbandingan volume = perbandingan koefisien = 2 : 10 : 4 = 1 : 5 : 2

P4 + 5O2 ==. 2PxOy

Setelah itu, cari nilai x dan y dengan menyamakan jumlah atom kiri dan kanan.

• Di kiri ada 4 P. agar jumlah atom P di kiri dan kanan reaksi sama, maka nilai x = 2
• Dikiri ada 10 oksigen. Agar jumlah atom ini setara, maka nilai y adalah 5.

Dengan begitu, rumus molekul dari oksida fosfor yang terbentuk adalah P2O5.

Contoh Soal 

Gas X dapat dihasilkan dari reaksi antara gas nitrogen dan oksigen. Jika pada P dan T yang sama, untuk menghasilkan 8 L gas X, diperlukan 4 L gas nitrogen dan 8 L gas oksigen. Rumus molekul dari gas X adalah......

Pembahasan:

Reaksi yang terjadi:

N2 + O2 ==> NxOy

Perbandingan volume = perbandingan koefisien = 4 : 8 : 8 = 1 : 2 : 2

N2 + 2O2 ==> 2NxOy

Untuk menyetaran jumlah atom N di kiri dan kanan, nilai x = 1. Sedangkan untuk menyetaran jumlah atom O di kiri dan kanan reaksi, nilai y = 2. Jadi, rumus molekul dari gas X adalah NO2.

Contoh Soal 

Pada penguraian sempurna 10 liter (T, P) suatu oksida nitrogen (NaOb) yang berupa

gas dihasilkan 20 liter (T, P) gas nitrogen dioksida dan 5 liter (T, P) gas oksigen.

Tentukan rumus molekul NaOb!

Pembahasan:

Berdasarkan soal, dapat ditulis reaksi yang terjadi sebagai berikut:

NaOb ==> NO2 + O2

Perbandingan koefisien pada reaksi diatas = 10 : 20 : 5 = 2 : 4 : 1. sehingga reaksi diatas dapat ditulis menjadi:

2NaOb ==> 4NO2 + O2

Karena di bagian kanan ada 4 atom N, agar setara maka nilai a = 2. Sedangkan untuk menyamakan jumlah atom O yang di bagian kanan reaksi ada sebanyak 10 buah, maka nilai b = 5.

Jadi, oksida nitrogen yang mengalami penguraian adalah N2O5.

Contoh Soal

Gas belerang dioksida dibuat dengan reaksi antara gas belerang dan gas oksigen menurutpersamaan reaksi:

S(g) + O2(g) → SO2(g)

Berapa volume gas belerang (T, P) dan gas oksigen (T, P) yang diperlukan untuk membuat 50 liter gas belerang dioksida (T, P)?

Pembahasan:

Pada suhu dan tekanan yang sama, jika salah satu volume gas diketahui, maka kita bisa mencari berapa volume untuk gas yang lain dengan menggunakan hukum perbandingan volume.

Jika suatu soal memuat persamaan reaksi, maka yang pertama kali yang harus kamu lakukan adalah mengecek apakah reaksinya sudah setara. Hal ini diperlukan mengingat perbandingan volume gas-gas dalam suatu persamaan reaksi itu sama dengan perbandingan keofisiennya.

S(g) + O2(g) → SO2(g)

Reaksi ini sudah setara ya. Perbandingan koefisien gas S, O2 dan SO2 pada persamaan reaksi ini adalah 1 : 1 : 1.

Itu artinya, jika volume gas gas SO2 = 50 L, maka volume gas belerang dan oksigen juga 50 L.

Oke sekianlah pembahasn singkat kita mengenai hipotesis avogadro. . . .semoga ilmu kalian makin bertambah dan semakinsemangat dalam mempelajari kimia. . . . see you guys di postingan menarik berikutnya  . . . jangan lupa di share ya . . . 

Location:

Berbagi :