HUKUM  GAY LUSSAC DAN HIPOTESIS AVOGADRO

1. Hukum Gay Lussac

                     Henry Cavendish (ahli kimia dari Inggris) menemukan bahwa pembentukan air yang dilakukan pada suhu dan tekanan tetap,perbandingan volume gas hidrogen dan volume gas oksigen yang bereaksi adalah 2:1

                     Karena tertarik dengan percobaan Cavendish,Joseph louis Gay lussac melakukan serangkaian percobaan sbb:

                     Pembentukan uap air dari reaksi gas hydrogen dengan gas oksigen(P,T tertentu)

                                                2H_2(g) + O_2(g) → 2H₂O_(g)

                    

Gas yang bereaksi (ml)		Gas hasil reaksi (ml) Uap air
Hidrogen	Oksigen
10	5	10
20	10	20
30	15	30
40	20	40

      Percobaan pembentukan gas amonia dari reaksi gas nitrogen dengan gas hidrogen

      (P,T tertentu)

                                 N_2(g) + 3H_2(g) → 2 NH_3(g)

Gas yang bereaksi (ml)		Gas hasil reaksi (ml) Gas amonia
Nitrogen	Hidrogen
5	15	10
10	30	20
30	60	40
40	120	80

Percobaan pembentukan uap hidrogen klorida dari gas hidrogen dengan gas klor (P,T tertentu)

                           H_2(g) + Cl_2(g) → 2HCl_(g)

           

Gas yang bereaksi (ml)		Gas hasil reaksi (ml) Hydrogen klorida
Hidrogen	Klor
5	5	10
10	10	20
15	15	30
20	20	40

   Berdasarkan data pada ketiga tabel di atas, Gay Lussac menemukan bahwa:

   1.   Pada pembentukan Uap air,dua bagian volume gas hidrogen akan bereaksi dengan     

      satu bagian volume gas oksigen,menghasilkan dua bagian volume uap air.Dengan        

      demikian, perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksinya adalah

      2 : 1 : 2

2.   Pada pembentukan gas amoniak,satu bagian volume gas nitrogen akan bereaksi dengan tiga bagian volume gas  hidrogen,menghasilkan dua bagian volume uap amoniak. Perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi adalah 1 : 3 : 2

3.   Pada pembentukan uap hidrogen klorida,satu bagian volume gas hidrogen akan bereaksi dengan satu bagian volume gas klor,menghasilkan dua bagian volume uap hidrogen klorida.Perbandingan gas yang bereaksi dan hasil reaksi adalah 1 : 1 : 2

      Angka-angka perbandingan di atas merupakan angka- angka perbandingan yang

bulat dan sederhan. Atas dasar ini Gay Lussac menyimpulkan bahwa:

Volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi,bila diukur pada

keadaan  suhu dan tekanan yang sama,akan berbanding sebagai bilangan yang bulat

dan sederhana.

      Kesimpulan gay Lussac ini sekarang dikenal sebagai Hukum Perbandingan Volume atau Hukum Gay Lussac.

      Bila kita amati secara seksama,”bilangan bulat dan sederhana” yang dimaksud pada

Hukum Gay Lussac di atas ternyata sesuai dengan koefisien reaksi dari masing-masing

Gas.Oleh karena itu, Hukum Gay Lussac dapat pula dinyatakan sbb:

      Pada P,T yang sama,perbandingan volume gas-gas sesuai dengan perbandingan koefisien reaksi masing-masing gas.

Contoh Soal 1

                     20 liter gas hydrogen bereaksi sempurna dengan gas oksigen menghasilkan uap air.

Menurut persamaan reaksi berikut:

2H_2(g) + O_2(g) → 2H₂O_(g)

Jika volume gas-gas yang bereaksi diukur pada P,T yang sama,tentukanlah:

a.       Volume gas O₂ yang diperlukan

b.      Volume H₂O yang terbentuk

Penyelesaian:

a.       Volume gas O₂ yang diperlukan

                                    Volume H₂      =          Koefisien H₂

         Volume O₂                  Koefisien O₂

   Volume O₂ = Volume H₂ x Koefisien O₂

                                                   Koefisien H₂

      Volume O₂ = 20 x ½

      Volume O₂ = 10 liter

b.      Volume gas H2O yang terbentuk

                                    Volume H₂O   =          Koefisien H₂O

               Volume H₂                  Koefisien H₂

            Volume H₂O =            Volume H₂ x   Koefisien H₂O

                                                                           Koefisien H₂

                        Volume H₂O= 20 x 2/2

                        Volume H₂O= 20 liter

        Contoh Soal 2

20 ml gas N₂ tepat habis bereaksi dengan 50 ml gas O₂ menghasilkan 20 ml gas NxOy.Tentukanlah rumus kimia gas N_xO_y tersebut

Penyelesaian:

Perbandingan volume gas= perbandingan koefisien

N₂ : O₂ : N_xO_y = 20 : 50 : 20

N₂ : O₂ : N_xO_y = 2 : 5 :2

Dalam bentuk persamaan reaksi dapat ditulis:

2N_2(g) + 5O_2(g) → 2N_xO_y(g)

karena jumlah atom ruas kiri harus sama dengan ruas kanan,maka:

Untuk N:             2x = 4

                              x = 2

Untuk O              2y = 10

                              y = 5

Dengan demikian rumus kimia N_xO_y adalah N₂O₅

           

        Latihan Soal

1.  Berapa liter gas CO₂ dihasilkan dari pembakaran sempurna 10 liter gas metana( CH₄) menurut reaksi:

    CH_{4 (g)} + 2O_{2 (g)} → CO_{2 (g)} + 2 H₂O _(g)

2.  100 ml gas N_xO_y dibiarkan terurai sehingga dihasilkan 100 ml gas N₂ dan 150 ml gas O₂.tentukan rumus kimia N_xO_y

2    Hipotesis Avogadro

            Amadeo Avogadro seorang ahli fisika Italia menunjukkan bahwa Hukum Gay Lussac dan Teori Atom Dalton ternyata tidak bertentangan,bila dianggap bahwa volume yang sama dari gas-gas bila diukur pada keadaan yang sama akan memiliki jumlah partikel yang sama.menurut Avogadro yang dimaksud dengan partikel dalam pernyataan di atas bukan atom-atom tunggal melainkan gabungan atom-atom(molekul).Jadi hydrogen,oksigen,nitrogen dan klor yang pada reaksi di atas bukan lagi H,O,N dan Cl melainkan H₂,O₂,N₂ dan Cl₂.Jadi menurut Avogadro:

Volume gas-gas yang bereaksi dan gas-gas hasil reaksi,bila diukur pada keadaan yang sama,maka akan memiliki jumlah molekul yang sama pula.

Berdasarkan anggapan ini,maka pada reaksi pembentukan air berlaku setiap 2 molekul hydrogen akan bereaksi dengan 1 molekul oksigen dan terbentuk 2 molekul uap air dapat ditulis sbb: 2H_2(g) + O_{2 (g)} → 2 H₂O _(g)

Perlu diperhatikan bahwa jumlah volume gas-gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi tidak lain dari koefisien reaksi masing-masing gas.Jadi hipotesis Avogadro dapat pula dinyatakan sbb:

Perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dengan gas-gas hasil reaksi,bila diukur pada keadaan yang sama,merupakan perbandingan koefisien reaksi dari masing-masing gas.

http://adf.ly/6wF32