“Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang mempunyai volume sama akan memiliki jumlah molekul yang sama. Sehingga, perbandingan volume gas juga merupakan perbandingan jumlah molekul gas yang terlibat dalam reaksi.“
CONTOH SOAL
Contoh 1
Pada suatu tabung 2 liter terdapat \(3 \times 10^{23}\) molekul gas nitrogen. Pada suhu dan tekanan yang sama, berapakah jumlah molekul gas oksigen dalam tabung bervolume 4 liter?
(A) \(2 \times 10^{23}\) molekul
(B) \(3 \times 10^{23}\) molekul
(C) \(6 \times 10^{23}\) molekul
(D) \(8 \times 10^{23}\) molekul
(E) \(9\times 10^{23}\) molekul
Jawaban: C
\(\dfrac{\text{N}_1}{\text{V}_1} = \dfrac{\text{N}_2}{\text{V}_2}\)
\(\dfrac{3 \times 10^{23}}{\cancel{2}} = \dfrac{\text{N}_2}{\cancelto{2}{4}}\)
\(\text{N}_2 = 6 \times 10^{23}\text{ molekul}\)
Jadi, jumlah molekul gas oksigen adalah \(6 \times 10^{23}\text{ molekul}\)
Contoh 2
Pada suhu dan tekanan yang sama, 40 ml gas hirokarbon tepat bereaksi dengan 140 ml gas oksigen menghasilkan 80 ml gas karbon dioksida dan 120 ml uap air. Senyawa hidrokarbon yang dimaksud adalah …
(A) \(\ce{C2H6}\)
(B) \(\ce{C3H8}\)
(C) \(\ce{C3H6}\)
(D) \(\ce{C4H10}\)
(E) \(\ce{C5H12}\)
Jawaban: A
Reaksi pembakaran hidrokarbon adalah sebagai berikut:
\(\ce{CxHy}_{(g)} + \ce{O2}_{(g)} \rightarrow \ce{CO2}_{(g)} + \ce{H2O}_{(g)}\)
Perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi sama dengan perbandingan koefisien reaksinya.
Perbandingan volume setiap gas:
\(\ce{CxHy}_{(g)} : \ce{O2}_{(g)} :\ce{CO2}_{(g)} : \ce{H2O}_{(g)} = 40 : 140 : 80 : 120\)
\(\ce{CxHy}_{(g)} : \ce{O2}_{(g)} :\ce{CO2}_{(g)} : \ce{H2O}_{(g)} = 2 : 7 : 4 : 6\)
Perbandingan koefisien reaksi = 2 : 7 : 4 : 6
\(2\ce{CxHy}_{(g)} + 7\ce{O2}_{(g)} \rightarrow 4\ce{CO2}_{(g)} + 6\ce{H2O}_{(g)}\)
Menyamakan jumlah atom C:
\(2x = 4\)
\(x = 2\)
Menyamakan jumlah atom H:
\(2y = 12\)
\(y = 6\)
Jadi, rumus senyawa hidrokarbon tersebut adalah \(\ce{C2H6}\)
Contoh 3
Asetilena adalah gas yang banyak digunakan sebagai bahan bakar dalam pemotongan dan pengelasan logam. Pembakaran asetilena \(\ce{C2H2}\) akan menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air menurut reaksi berikut:
\(\ce{C2H2}_{(g)} + \ce{O2}_{(g)} \rightarrow \ce{CO2}_{(g)} + \ce{H2O}_{(g)}\)
(reaksi belum setara)
Jika gas karbon dioksida yang dihasilkan sejumlah \(9 \times 10^{22}\) molekul, jumlah gas asetilena yang bereaksi adalah …
(A) \(1\times 10^{23}\) molekul
(B) \(1,5\times 10^{22}\) molekul
(C) \(2,5\times 10^{22}\) molekul
(D) \(3,5\times 10^{22}\) molekul
(E) \(4,5\times 10^{22}\) molekul
Jawaban: E
Penyetaran reaksi pada pembakaran asetilena adalah:
\(2\ce{C2H2}_{(g)} + 5\ce{O2}_{(g)} \rightarrow 4\ce{CO2}_{(g)} + 2\ce{H2O}_{(g)}\)
Gas karbon dioksida yang dihasilkan sejumlah \(9 \times 10^{22}\) molekul.
Gas asetilena \((\ce{C2H2})\) yang bereaksi = \(\dfrac{2}{4}\times 9 \times 10^{22}\) molekul
Gas asetilena \((\ce{C2H2})\) yang bereaksi = \(4,5\times 10^{22}\) molekul