9 Contoh Soal Pilihan Ganda Tentang Hukum Avogadro dan Hukum Gay-Lussac Beserta Pembahasannya

Di dalam artikel ini kita akan membahas berbagai macam contoh soal yang terkait dengan hukum dasar kimia selanjutnya yaitu hukum Avogadro dan Hukum Gay-Lussac. Dua hukum dasar kimia ini sebenarnya hampir mirip. Avogadro mempelajari hubungan antara koefisien reaksi dengan jumlah molekul zat. Sedangkankan Gay-Lussac mempelajari hubungan antara volume dan koefisien reaksi.

Soal-soal dibawah ini dibuat dalam bentuk pilihan ganda dengan pembahasan dan kunci jawabannya. Melalui pembahasan ini, kamu dapat memahami tentang hukum Avogadro dan hukum Gay-Lussac dan penerapannya dalam contoh soal.

Nah, berikut adalah soal-soalnya.

Contoh Soal dan Pembahasan Tentang Penerapan Hukum Avogadro dan Hukum Gay-Lussac

Contoh Soal 1

Terdapat empat tabung yang masing-masing berisikan 0,1 L gas N2, O2, F2 dan Cl2. Pada suhu dan tekanan yang sama, 0,1 L gas N2 memiliki jumlah molekul 2x. Berdasarkan hal tersebut maka pernyataan dibawah ini yang tidak tepat adalah……..

A. Jumlah molekul O2 dan Cl2 adalah 2x 

B. Semua gas dalam tabung memiliki jumlah molekul yang sama

C. Jumlah molekul F2 dua kali lebih banyak dibandingkan jumlah molekul N2

D. Jumlah molekul N2 = O2

E. Jumlah molekul F2 = Cl2

Pembahasan:

Dengan menggabungkan konsep pada hukum Avogadro dan Hukum Gay Lussac, didapatkan formula sebagai berikut:

Perbandingan koefisien – perbandingan volume = perbandingan mol = perbandingan jumlah molekul

Dengan formula diatas, kita bisa mengecek kebenaran pernyataan yang diketahui pada soal.

Pernyataan A, B, D dan E = benar

Alasannya:

Karena pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama akan memiliki jumlah molekul yang sama pula.

Jadi, kalaupada suhu dan tekanan tertentu, jumlah molekul dari 0,1 L N2 adalah 2x, maka pada suhu dan tekanan yang sama, jumlah molekul dari 0,1 L O2, F2 dan Cl2 juga sama dengan 2x.

Pernyataan yang salah = C

Alasannya seperti yang sudah dikemukakan diatas.

Kunci Jawaban: C

Contoh Soal 2

Pembakaran sempurna gas propanan (C3H8) oleh oksigen akan menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air. Jika gas-gas yang terlibat dalam reaksi tersebut diukur pada P dan T yang sama, maka perbandingan volume gas-gas tersebut adalah……..

A. 1 : 1 : 1 : 1

B. 1 : 3 : 2 : 1

C. 1 : 4 : 2 : 2

D. 1 : 2 : 5 : 4

E. 1 : 5 : 3 : 4

Pembahasan:

Reaksi pembakaran adalah reaksi suatu zat dengan oksigen. Reaksi pembakaran sempurna gas propana seperti yang disebutkan pada soal dapat ditulis dengan persamaan reaksi berikut:

C3H8 + 5O2 => 3CO2 + 4H2O

Reaksi diatas harus ditulis dalam keadaan setara karena menurut dua hukum dasar yang kita bahas ini, perbandingan koefisien reaksi itu sama dengan perbandingan volume. So, perbandingan volume gas-gas pada reaksi diatas adalah = 1 : 5 : 3 : 4.

Kunci Jawaban: E

Contoh Soal 3

Pada suhu dan tekanan yang sama, 20 mL gas hidrokarbon (CxHy) tepat bereaksi dengan 70 mL gas oksigen menghasilkan 40 mL gaskarbon dioksida dan 60 mL uap air. Senyawa hidrokarbon yang dimaksud adalah……

A. C2H6

B. C3H4

C. C3H6

D. C3H8

E. C4H6

Pembahasan:

Ini merupakan variasi soal lain yang dapat diselesaikan dengan hukum Avogadro dan Gay Lussac. Langkah pertama mari kita buat reaksi kasar yang terjadi terlebih dahulu.

CxHy + O2 => CO2 + H2O

Untuk bisa tahu senyawa hidrokarbon apa yang ada pada reaksi diatas, maka kita perlu cari berpa nilai x dan y. ingat, perbandingan koefisien sama dengan perbandingan volume dan menurut hukum kekekalan massa, jumlah atom kiri harus sma dengan jumlah atom di kanan.

Perbandingan volume = perbandingan koefisien = 20 : 70 : 40 : 60 = 2 : 7 : 4 : 6. Maka reaksi diatas dapat ditulis kembali menjadi:

2CxHy + 7O2 => 4CO2 + 6H2O

Nilai x didapatkan dengan cara menyamakan jumlah atom C di kiri dan kanan tanda panah

2x = 4

x = 2

Sedangkan nilai y didapatkan dari penyetaraan jumlah atom H kiri dan kanan reaksi.

2y = 6 x 2

y = 6

Dah, dapatlah kita mengtahui senyawa hidrokarbon yang dimaksud pada soal yaitu C2H6.

Kunci Jawaban: A

Contoh Soal 4

Pada suhu dan tekanan tertentu, 4 L gas NO2 terdiri atas 1,2 x 10^22 molekul NO2. Jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, jumlah molekul dari 3 L gas SO2 adalah….

A. 3,6 x 10^23 molekul

B. 4,8 x 10^23 molekul

C. 3,6 x 10^22 molekul

D. 9 x 10^22 molekul

E. 4,8 x 10^22 molekul

Pembahasan:

Hubungan yang kita gunakan untuk menjawab soal ini adalah:

Perbandingan volume = perbandingan jumlah molekul

Atau secara matematika dapat ditulis:

V NO2/V SO2 = jumlah molekul SO2/jumlah molekul NO2

4 L/3 L = jumlah molekul SO2/1,2 x 10^22 

Jumlah molekul SO2 = (3 x 1,2 x 10^220/4

Jumlah molekul SO2 = 9 x 10^21 molekul

Kunci Jawaban: D

Contoh Soal 5

Reaksi antara 16 mL gas etana dengan oksigen menghasilkan 32 mL gas karbon dioksida dan 48 mL uap air. Jika gas-gas yang terlibat dalam reaksi tersebut diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka volume oksigen yang dibutuhkan adalah……

A. 13 mL

B. 28 mL

C. 56 mL

D. 70 mL

E. 86 mL

Pembahasan:

Pada soal ini, hubungan yang akan kita gunakan adalah perbandingan volume = perbandingan konsentrasi. Reaksi antara etana dengan oksigen dapat ditulis sebagai berikut.

C2H6 + O2 => CO2 + H2O

Nah, reaksi diatas kan belum setara sehingga perlu kita setarakan terlebih dahulu. Usahakan dalam menyetarakan reaksi, jangan ada koefisien yang berbentuk pecahan agar perhitungan jadi jauh lebih mudah. Dibawah ini adalah hasil penyetaraan reaksi diatas:

2C2H6 + 7O2 => 4CO2 + 6H2O

Karena perbandingan koefisien = perbandingan volume, maka volume oksigen yang terlibat dalam reaksi diatas dapat divari dengan perhitungan berikut.

V C2H6/V O2 = koefisien C2H6/koefisien O2

16/V O2 = 2/7

V O2 = (16 mL x 7)/2

V O2 = 56 mL

Kalian juga bisa menggunakan perbandingan O2 dengan CO2 atau H2O dan hasil yang didapatkan pasti akan sama.

Kunci Jawaban: B

Contoh Soal 6

Pada suhu 25 derajat C dan tekanan 1 atm, 3 x 10^26 molekul SO2 memiliki volume sebesar 0,05 L. Jika pada kondisi yang sama, volume dari gas N2 yang jumlah molekulnya adalah 8 x 10^27 adalah…….

A. 100 mL

B. 150 mL

C. 100 mL

D. 300 mL

E. 400 mL

Pembahasan:

Soal ini kebalikan dari contoh soal nomor 4, dimana kali ini yang diketahui adalah jumlah molekul danyang ditanyakan berapa volumenya. Sama seperti soal-soal sebelumnya, perbandingan yang kita gunakan adalah perbandingan volume dan perbandingan jumlah molekul.

V SO2/V N2 = JM SO2/JM N2

V N2 = V SO2 x JM N2/JM SO2

V N2 = (0,5 L x 8 x 10^25)/1 x 10^26

V N2 = 4 x 10^25/1 x 10^26

V N2 = 0,4 L atau 400 mL

Kunci Jawaban: E

Contoh Soal 7

Persamaan reaksi dibawah ini menunjukkan reaksi antara gas nitrogen dan oksigen di udara.

N2 + O2 => N2O5 (belum setara)

Jika pada reaksi diatas, jumlah udara yang digunakan adalah 40 L (kadar oksigen di udara adalah 20%), maka volume N2 dan N2O5 yang terlibat pada reaksi tersebut adalah……..

A. 3,2 L dan 6 L

B. 3,2 L dan 3,2 L

C. 6 L dan 6 L

D. 8 L dan 8 L

E. 6 L dan 8 L

Pembahasan:

Bagian udara yang bereaksi dengan N2, sesuai dengan persamaan reaksi diatas adalah oksigen. Sementara, kadar oksigen diudara hanya 20%. Berarti, di dalam 40 L udara mengandung oksigen sebanyak:

= kadar x V udara

= 20% x 40 L

= 8 L

Karena reaksi diatas belum setara, jadi kita harus setarakan terlebih dahulu. Berikut ini adalah hasilnya:

 2N2 + 5O2 => 2N2O5

Sesuai dengan hukum Gay-Lussac, perbandingan volume = perbandingan koefisien

Mencari V N2 yang bereaksi

=V N2 : V O2 = 2 : 5

= V N2 = (2 x V O2)/5

= 2 x 8 L/5 

= 3,2 L

Mencari volume N2O5 yang dihasilkan

Karena koefisien reaksi N2 dan N2O5 sama, maka volumenya juga sama yaitu 3,2 L

Kunci Jawaban: B

Contoh Soal 8

Suatu campuran terdiri dari 80% butana dan 20 % propana menjalani reaksi pembakaran sempurna. Jumlah gas karbon dioksida total yang dihasilkan dari pembakaran campuran gas tersebut adalah……..

A. 0,6 L

B. 1,6 L

C. 3,2 L

D. 3,8 L

E. 4,8 L

Pembahasan:

Langkah pertama, tentu kita buat reaksi setara dari pembakaran kedua gas tersebut terlebih dahulu.

C3H8 + 5O2 => 3CO2 + 4H2O

2C4H10 + 13O2 => 8CO2 + 10H2O

Karena komposisi kedua gas dalam campuran diketahui dengan %, berarti kita bisa misalkan volume campuran dengan angka berarpun, misalnya V campuran = 1 L. 

V propana = 20% x 1 L = 0,2 L

V butana = 80% x 1 L = 0,8 L

Dari hasil pembakaran gas propana, akan dihasilkan gas CO2 dengan volume:

C3H8 + 5O2 => 3CO2 + 4H2O

V C3H8 : V CO2 = 1 : 3

V CO2 = 3 x V C3H8

V CO2 = 3 x 0,2 L = 0,6 L

Sedangkan dari hasil pembakaran gas butana akan dihasilkan gas CO2 sebanyak:

2C4H10 + 13O2 => 8CO2 + 10H2O

V C4H10 : V CO2 = 2 : 8

V CO2 = (8 x V C4H10)/2

V CO2 = 3,2 L

Jadi, V CO2 total yang dihasilkan dari pembakaran campuran gas yang terdiri dari 20% propana dan 80% butana adalah = 0,6 L + 3,2 L = 3,8 L

Kunci Jawaban: D

Contoh Soal 9

Saat diukur pada suhu T dan tekanan P, gas amonia (NH3) yang massanya 6,8 gram memiliki volume 0,56 L. Volume 0,22 gram gas N2O jika diukur pada T dan P yang sama dengan gas NH3 adalah……(Mr NH3 = 17 dan Mr N2O = 44)

A. 0,002 L

B. 0,003 L

C. 0,005 L

D. 0,006 L

E. 0,007 L

Pembahasan:

Yang sebanding dengan volume menrut hukum Avogadro adalah jumlah mol zat. Jadi, jika diketahui massa zatnya, ubah dahu menjadi mol.

Mol NH3 = gr/Mr = 6,8/17 = 0,4 mol

Mol N2O = gr/Mr = 0,22/44 = 0,005 mol

N NH4/n N2O = V NH3/V N2O

0.4 mol/0,005 mol = 0,56 L’V N2O

V N2O = (V N2O = 0,56 x 0,005)/0,4

V N2O = 0,007 L

Kunci Jawaban: E

Nah, itulah 9 jenis soal tentang hukum Avogadro dan hukum Gay-Lussac yang dapat saya berikan pada artikel kali ini. Semoga soal-soal dan pembahasannya diatas dapat bermanfaat bagi kmau yang telah berkunjung ke blog ini.

Jika kamu berkenan, tolong bantu saya untuk sebarkan link artikel ini melalui tombol share yang ada di bagian bawah ya. Terimakasih.

Location:

Berbagi :