Hukum Perbandingan Volume / Hukum Gay Lussac

Ayo simulasikan!

Petunjuk :

1. Di bawah ini merupakan simulasi reaksi antara gas hidrogen dan gas oksigen yang membentuk uap air yang  dilakukan pada suhu dan tekanan yang sama. 

2. Pilihlah unsur hidrogen yang berwarna biru dan unsur oksigen yang berwarna merah, kemudian cobalah pindahkan ke dalam 2 kotak sebelah kanan tanda panah sampe terbentuk 2 volume H2O

3. Amatilah ada berapa uap air yang terbentuk!

Hubungan antara Reaksi Gas Hidrogen dan Gas Oksigen dengan Hukum Perbandingan Volume :

Gas hidrogen dan gas oksigen bereaksi menghasilkan uap air. Perbandingan volume gas hidrogen dan gas oksigen yang bereaksi adalah 2 : 1 dan terbentuk 2 volume uap air, sehingga perbandingan volume gas hidrogen, oksigen dan uap air adalah 2 : 1 : 2.

Saat gas bereaksi pada suhu dan tekanan yang sama, maka akan terbentuk gas baru serta didapatkan perbandingan dengan bilangan bulat dan sederhana antar masing-masing volume gas.

Reaksi pembentukan uap air dari reaksi antara hidrogen dan oksigen dapat dituliskan :

2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (g)

Bila diperhatikan bahwa hasil perbandingan volume dari percobaan Gay-Lussac sama dengan perbandingan koefisien gas-gas yang bereaksi dalam persamaan reaksi yang setara sehingga Hukum Perbandingan Volume secara sederhana dapat dikatakan sebagai: 

Perbandingan Volume = Perbandingan Koefisien

Perlu Diperhatikan!

Simulasi di atas merupakan penggambaran mengenai reaksi antara gas hidrogen (H2) dengan gas oksigen (O2) yang membentuk uap air (H2O). Pada saat melakukan simulasi, kita dapat membentuk hanya 1 molekul H2O seperti gambar di bawah :

Pada kenyataannya, hal itu tidak mungkin terjadi. Reaksi pembentukan air (H2O) memerlukan 2 molekul hidrogen dan 1 molekul oksigen sehingga terbentuk 2 molekul H2O.

Contoh Soal

Contoh soal 1 :

Salah satu komponen gas elpiji yang biasa digunakan dalam kegiatan rumah tangga adalah gas propana (C3H8). Pada suhu dan tekanan tertentu, gas propana terbakar sempurna dengan oksigen menurut reaksi berikut :

C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)

Bila reaksi ini memerlukan 3 L gas oksigen, hitung volume C3H8 yang bereaksi!

Penyelesaian :

Diketahui volume gas oksigen yang diperlukan 3 L

Reaksi yang terjadi :

C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (g)

Sesuai dengan hukum perbandingan volume atau hukum Gay Lussac maka :

Perbandingan volume = perbandingan koefisien

Jadi volume C3H8 yang bereaksi adalah 0,6 L.

Contoh Soal 2 :

Berikut ini adalah reaksi pembakaran butena (C4H8) pada suhu 120°C.

C4H8 (g) + 6 O2 (g) → 4 CO2 (g) + 4 H2O (g)

Jika 4 L gas butena yang dibakar, berapa volume total gas hasil reaksi?

Penyelesaian :

Reaksi :

C4H8 (g) + 6 O2 (g) → 4 CO2 (g) + 4 H2O (g)

Sesuai hukum Gay Lussac bahwa perbandingan koefisien =  perbandingan volume

Jika volume butena (C4H8) 4 L maka volume gas uap air (H2O) :

Volume gas karbon dioksida (CO2) :

Volume total gas hasil reaksi =  Volume gas H2O + volume gas CO2 = 16 + 16 = 32 L 

Contoh Soal 3 :

Untuk membakar campuran gas etana (C2H6) dan gas propana (C3H8) diperlukan 18 L gas oksigen. Jika pada P dan T yang sama, dihasilkan 10,5 L gas karbon dioksida. Berapakah volume etana dan propana berturut-turut?

Penyelesaian :

Misal volume oksigen untuk membakar etana = Y, maka volume oksigen untuk membakar propana = (18-Y)

Reaksi pembakaran etana :

2 C2H6 (g) +   7 O2 (g) →   4 CO2 (g) + 6 H2O (g)

                   Y L         4/7xY L

Reaksi pembakaran propana :

   C3H8     +   5 O2 →   3 CO2     +    4 H2O

                  18-Y L     3/5 x(18-Y) L

Diketahui volume CO2 yang dihasilkan 10,5 L, maka : 

Didapatkan volume oksigen untuk membakar etana = Y =10,5 L

Volume oksigen untuk membakar propana = 18-Y = 18-10,5 = 7,5 L

• Volume etana yang dibakar, sesuai dengan hukum perbandingan volume bahwa perbandingan koefisien =  perbandingan volume, maka :

• Volume propana yang dibakar, sesuai dengan hukum perbandingan volume bahwa perbandingan koefisien =  perbandingan volume, maka :

Prinsip Perhitungan Hukum Gay Lussac

• Menuliskan persamaan reaksi dengan jumlah zat setara.

• Membandingkan volume untuk setiap zat berwujud gas yang terlibat dalam reaksi kimia dengan koefisien masing-masing. 

• Perbandingan volume = perbandingan koefisien

Ayo Berlatih!