Hukum Gay-Lussac & Hipotesis Avogadro
Setelah ini kamu bisa menghubungkan perbandingan volume gas dengan jumlah partikel dalam reaksi pada suhu dan tekanan sama.
Satu liter gas nitrogen + satu liter gas oksigen, keduanya pada suhu dan tekanan sama, ternyata menghasilkan dua liter gas nitrogen oksida. Volume-volume gas berhubungan dalam bilangan bulat sederhana. Apa penyebabnya? Coba lihat sendiri di bawah.
Hukum Gay-Lussac tentang perbandingan volume
Hukum Gay-Lussac (atau hukum perbandingan volume) menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan tetap, perbandingan volume gas yang bereaksi dan gas hasil reaksi merupakan bilangan bulat sederhana.
Joseph Gay-Lussac mengukur reaksi pembentukan air: 2 volume H₂ + 1 volume O₂ → 2 volume uap air. Volume-volume gas berhubungan sebagai 2 : 1 : 2, bukan sembarang. Pola ini berlaku untuk gas mana pun pada suhu-tekanan sama.
Hipotesis Avogadro
Amadeo Avogadro menjelaskan pola Gay-Lussac dengan sebuah dugaan berani: pada suhu dan tekanan sama, volume gas yang sama mengandung jumlah partikel yang sama, tanpa memandang jenis gasnya.
Hipotesis Avogadro menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan sama, volume gas yang sama mengandung jumlah molekul yang sama.
Inilah yang menjelaskan mengapa 1 volume N₂ + 1 volume O₂ menghasilkan tepat 2 volume NO: tiap volume awal punya jumlah molekul sama, sehingga jumlah produk NO yang terbentuk dua kali jumlah N₂ (atau O₂), dan volumenya pun dua kali.
Bayangkan setiap ember gas berisi jumlah kelereng yang sama (jumlah molekul). Bila kamu menuang 1 ember N (warna biru) dan 1 ember O (warna merah), kemudian mereka berpasangan menjadi NO (warna ungu), kamu akan dapat tepat 2 ember NO. Ember-ember berukuran sama karena suhu-tekanan sama.
Menghitung volume hasil reaksi
Gunakan koefisien persamaan reaksi sebagai perbandingan volume untuk gas.
Menghitung jumlah partikel dari volume
Karena volume sama = partikel sama (Avogadro), kamu bisa mengaitkan jumlah partikel dua gas yang volumenya sama.
Soal Gay-Lussac dan Avogadro sering menyajikan persamaan reaksi gas dan menanyakan volume produk atau perbandingan partikel. Kerangka acuan: kerangka asesmen Pusmendik (Peraturan Ka. BSKAP 045/H/AN/2025). Kunci: anggap koefisien gas sebagai perbandingan volume pada suhu-tekanan sama.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Reaksi 2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(g). Bila tersedia 4 L gas H₂, berapa liter gas O₂ yang dibutuhkan dan berapa liter uap air yang dihasilkan (suhu-tekanan sama)?
H₂ : O₂ : H₂O = 2 : 1 : 2.
Volume O₂ = (1/2) x volume H₂ = (1/2) x 4 = 2 L.
Volume H₂O = (2/2) x volume H₂ = 4 L. Sesuai koefisien, 4 L H₂ + 2 L O₂ → 4 L uap air.
Jebakan: menganggap volume gas berbeda jenis berbanding lurus dengan massanya. Yang benar: pada suhu-tekanan sama, volume sama = jumlah molekul sama, bukan massa sama.
Jebakan: melupakan syarat suhu-tekanan tetap. Yang benar: perbandingan volume gas (Gay-Lussac) dan hipotesis Avogadro berlaku hanya bila suhu-tekanan sama.
- Hukum Gay-Lussac: perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil = bilangan bulat sederhana.
- Hipotesis Avogadro: pada suhu-tekanan sama, volume gas yang sama mengandung jumlah molekul yang sama.
- Koefisien gas pada persamaan = perbandingan volume pada suhu-tekanan sama.
- Syarat wajib kedua hukum: suhu dan tekanan tetap.