Hukum Gay-Lussac (Hukum Perbandingan Volume)

Ilmuwan Perancis Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) melakukan eksperimen mereaksikan beberapa gas yang diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Berdasarkan eksperimen tersebut, dirumuskanlah Hukum Perbandingan Volume.

Salah satu hipotesis Dalton tentang atom adalah adanya molekul, bahwa molekul merupakan gabungan dari atom-atom. Atom-atom sejenis bergabung membentuk molekul unsur, sedangkan atom-atom yang berbeda membentuk molekul senyawa. Hipotesis tersebut baru terbukti setelah Gay-Lussac menemukan Hukum Perbandingan Volume. Bagaimana bisa terjadi ?

        Berdasarkan percobaan Gay Lusssac didapat bahwa :

        2 satuan volume hidrogen + 1 satuan volume oksigen -> 2 volume uap air

        1 satuan volume hidrogen + 1/2 satuan volume oksigen -> 1 volume uap air

Apabila satuan volume diperkecil hingga menjadi sebuah atom, maka :

        1 atom hidrogen + 1/2 atom oksigen -> 1 volume uap air

Suatu hal yang tidak mungkin, yaitu 1/2 atom, karena atom merupakan bagian terkecil dari unsur, maka satuan terkecil dari gas oksigen yang mungkin adalah molekul yang terdiri dari gabungan 2 atom oksigen, sehingga :

        1 molekul hidrogen + 1/2 molekul oksigen -> 1 molekul air

        (2 atom hidrogen) + (1 atom oksigen) -> (2 atom hidrogen + 1 atom oksigen)

                                        2 molekul                1 molekul                    2 molekul

                                        hidrogen                    oksigen                        uap air

                                        2 H2                +        O2                ->        2 H2O

Contoh Soal :

Pada suhu dan tekanan tertentu, setiap 1 liter gas nitrogen akan tepat habis bereaksi dengan 3 liter gas hidrogen membentuk 2 liter gas amonia. Tentukan rumus molekul amonia !

Pembahasan :

Oleh karena gas hidrogen dan nitrogen merupakan molekul diatomik, maka persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut :

        N2(g) + 3 H2(g) -> 2 NxHy(g)

Jumlah atom-atom sebelum dan sesudah reaksi harus sama, maka dapat dinyatakan sebagai berikut :

Jadi, rumus molekul amonia adalah NH3.

Soal :

1. Jika gas metana dibakar sempurna dengan oksigen, reaksi yang terjadi dapat dinyatakan sebagai berikut :

            CH4(g) + O2(g) -> CO2(g) + H2O(g)

Apabila metana yang dibakar 3 liter, berapa liter gas oksigen yang diperlukan dan berapa liter gas CO2 dan H2O yang dihasilkan jika semua volume diukur pada suhu dan tekanan yang sama ?

2. Gas belerang dioksida direaksikan dengan gas oksigen dengan persamaan reaksi sebagai berikut :

            SO2(g) + O2(g) -> SO3(g)

Apabila volume diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka perbandingan volume gas SO2 : O2 : SO3 adalah...

a. 1 : 1 : 1

b. 1 : 2 : 1

c. 2 : 1 : 1

d. 2 : 1 : 2

e. 3 : 2 : 1

3. Gas propana (C3H8) dibakar sempurna sesuai dengan persamaan reaksi berikut :

C3H8(g) + O2(g) -> CO2(g) + H2O(g)

Untuk membakar sempurna setiap liter gas propana diperlukan gas oksigen sebanyak...

a. 1,0 liter

b. 3,0 liter

c. 3,5 liter

d. 4,0 liter

e. 5.0 liter

4. Setiap 1 liter gas nitrogen tepat habis bereaksi dengan 2,5 liter gas oksigen membentuk 1 liter gas oksida nitrogen. Apabila volume diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka rumus molekul oksida nitrogen tersebut adalah...

a. N2O

b. N2O3

c. N2O5

d. NO

e. NO2