Pada saat balon ditiup balon yang semula kempes akan membesar karena adanya peningkatan volume udara dalam balon yang berasal dari mulut maupun pompa. Begitu juga sebaliknya jika kita mengurangi jumlah udara yang terkandung di dalam balon, perubahan volume dan ukuran balon yang mengempes akan dapat kita amati. Pada saat volume udara pada balon bertambah, bagaimanakah dengan jumlah molekul udaranya?
Dapatkah kalian mengidentifikasi permasalahan dari bacaan di atas?
Amedeo Avogadro
Hipotesis Avogadro berbunyi : “Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas bervolume sama mengandung jumlah molekul yang sama pula”. Berdasarkan hipotesis tersebut maka dapat dihitung jumlah molekul dari gas lain apabila volumenya diketahui
Petunjuk :
Di bawah ini merupakan simulasi hubungan antara jumlah molekul gas dengan volume gas yang diukur pada suhu dan tekanan yang sama.
Pilihlah gas yang akan kalian bandingkan sesuai dengan lembar kerja, kemudian atur volume gas I (bar warna merah) dan volume gas II (bar warna biru) agar sama dengan cara menggeser ke kanan maupun ke kiri dan diluruskan. Jika ingin dibuat volume yang berbeda maka tidak perlu diluruskan.
Amatilah jumlah molekul yang disimbolkan dengan (n).
Catatan : Saat akan mengirim jawaban di lembar kerja, klik "finish" kemudian isi identitas dan masukan key code : j2xjshyz8e8
Dari hasil simulasi, untuk dua gas yang sama dan volumenya dibuat sama maka jumlah molekulnya juga akan sama. Sedangkan untuk dua gas yang sama dan volumenya dibuat berbeda maka jumlah molekulnya akan berbeda. Untuk dua gas yang berbeda jika volumenya dibuat sama jumlah molekulnya juga akan sama, sedangkan jika volumenya dibuat berbeda maka jumlah molekulnya akan berbeda pula. Dengan kata lain terlepas dari jenis gasnya, jumlah molekul gas akan sama jika volumenya sama serta suhu dan tekanannya juga sama.
Adapun, hubungan dua gas dalam suhu dan tekanan yang sama menurut hukum Avogadro adalah :
Keterangan :
V₁ : volume gas 1 (m³)
V2: volume gas 2 (m³)
n₁ : jumlah mol gas 1 (mol)
n2: jumlah mol gas 2 (mol)
Contoh soal 1 :
Perbandingan molekul gas nitrogen dan hidrogen dalam pembentukan NH3 adalah 1 : 3. Bila volume nitrogen yang bereaksi adalah 8 L, maka volume hidrogen yang direaksikan adalah….
Penyelesaian :
Perbandingan mol nitrogen : hidrogen = 1 : 3
Berdasarkan hukum Avogadro :
Contoh Soal 2 :
Gas X terbentuk dari reaksi antara gas PCl3 (Ar P = 34, Cl = 35,5) dan gas O2 (Ar O = 16). Pada reaksi ini jumlah mol gas X yang terbentuk sama dengan jumlah mol gas PCI3. Reaksi 5 L gas PCI3 dengan gas O2 berlebih menghasilkan 30,7 g gas X. Jika pada kondisi ini 0,1 mol gas N2 memilki volume 2,5 L. Berapa massa molekul relatif (Mr) gas X ?
Penyelesaian :
Sesuai dengan hukum Avogadro, maka pada tekanan dan suhu yang sama, perbandingan volume = perbandingan jumlah mol. Maka mol gas X :
Karena jumlah mol gas X yang terbentuk sama dengan jumlah mol gas PCI3 sesuai dengan hipotesis Avogadro, maka Mr gas X :
Menuliskan persamaan reaksi dengan jumlah zat setara.
Membandingkan volume untuk setiap zat berwujud gas yang terlibat dalam reaksi kimia dengan koefisien masing-masing.
Perbandingan koefisien = perbandingan volume gas
Perbandingan volume gas = perbandingan jumlah mol
Berlaku konsep mol