89
Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia
4. Hukum Perbandingan Volume
Hukum-hukum perbandingan yang telah Anda pelajari hanya mengkaji komposisi senyawa, sedangkan Hukum Perbandingan Volume
berhubungan dengan reaksi-reaksi kimia yang melibatkan wujud gas. Bagaimana perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan adakah
hubungan antara volume gas-gas yang bereaksi dan koefisien reaksinya?
Untuk menjawab masalah ini, Anda dapat melakukan percobaan menggunakan tabung eudiometer. Misalnya, masukkan gas H
2
dan gas O
2
dengan volume terukur ke dalam eudiometer. Kemudian, hubungkan alat itu dengan arus listrik dan tekan tombol pembangkit bunga api listrik
piezo electric. Percobaan dilakukan berulangkali pada kondisi tetap. Setiap kali
percobaan, volume H
2
dijadikan variabel tetap, sedangkan volume O
2
dijadikan variabel bebas. Kemudian, dilakukan sebaliknya, volume O
2
dijadikan variabel tetap dan volume H
2
variabel bebas.
Joseph Louis Gay-Lussac
Kimiawan Prancis, dua abad yang lalu melakukan percobaan seperti itu. Pada percobaan I, volume H
2
dibuat tetap, sedangkan volume O
2
bervariasi dan sebaliknya. Hasilnya
ditabulasikan ke dalam Tabel 5.1.
20 mL
20 mL
20 mL 20 mL
V H
2
V O
2
V H
2
O
5 mL
10 mL
15 mL 20 mL
10 mL
20 mL
20 mL 20 mL
Tabel 5.1
Data Hasil Pengamatan Volume H
2
Tetap
Piezo electric adalah alat pembangkit bunga api listrik, seperti pada bensin
dan kompor gas. Piezo electric is an electric flame
generator equipment that can be found on gasoline and stove.
Note
Catatan
Hukum Perbandingan Berganda Berdasarkan Persen Massa
Unsur hidrogen dan oksigen dapat membentuk air dan suatu peroksida. Persen massa unsur-unsur dalam air adalah 11,1 berat H dan 88,9 berat O. Persen
massa dalam peroksida adalah 5,93 berat H dan 94,07 berat O. Jelaskan bahwa data ini sesuai Hukum Perbandingan Berganda dan tentukan rumus
peroksidanya. Jawab
Berdasarkan persen berat, dapat diartikan bahwa dalam air terkandung 11,1 g H dan 88,9 g O.
Jika berat H = 1 g maka berat O dalam air adalah
1 g H 11,1 g H × 88,9 = 8 g
Dalam peroksida terkandung 5,93 g H dan 94,07 g O. Jika berat H = 1g maka berat O dalam peroksida adalah
1 g H 5,93 g H × 94,07 g = 16 g
Untuk berat H yang sama, perbandingan massa O dalam air dan peroksida adalah 8 : 16 = 1 : 2.
Dengan demikian, data ini sesuai Hukum Perbandingan Berganda. Oleh karena molekul air H
2
O maka rumus molekul peroksida adalah H
2
O
2
.
Contoh
5.6
Di unduh dari : Bukupaket.com
90
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
Volume O
2
tetap
10 mL 15 mL
20 mL
25 mL
V H
2
V O
2
V H
2
O
10 mL 10 mL
10 mL
20 mL 10 mL
15 mL
20 mL
20 mL
Pada saat volume O
2
10 mL, volume H
2
O tidak berubah, yaitu 20 mL. Demikian pula pada percobaan II, volume H
2
O tidak berubah lagi 20 mL setelah volume H
2
mencapai 20 mL volume O
2
= 10 mL. Jadi, perbandingan volume dari reaksi H
2
dan O
2
adalah sebagai berikut. 20 mL gas H
2
+ 10 mL gas O
2
⎯⎯ →
20 mL H
2
O Sejalan dengan percobaan tersebut, reaksi gas-gas lain juga diukur
perbandingan volumenya, seperti ditunjukkan pada Tabel 5.2
Persamaan Reaksi Tabel 5.2
Perbandingan Volume Gas-Gas dalam Reaksi
Perbandingan Volume
H
2
g + Cl
2
g
→
2HClg 3H
2
g + N
2
g
→
2NH
3
g N
2
g + 2O
2
g
→
2NO
2
g 10 mL : 10 mL : 20 mL
15 mL : 5 mL : 10 mL 10 mL : 20 mL : 20 mL
Berdasarkan data perbandingan volume gas-gas yang bereaksi, Gay- Lussac menyimpulkan sebagai berikut.
Pada suhu dan tekanan tetap, volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding lurus dengan koefisien reaksinya sebagai bilangan
bulat dan sederhana . Pernyataan ini disebut Hukum Perbandingan Volume.
Pada reaksi pembakaran etuna menurut reaksi:
C
2
H
2
g + O
2
g
→
CO
2
g + H
2
O g Perbandingan volume gas-gas
yang bereaksi adalah .... A. 2 : 5 : 4 : 2
B. 2 : 5 : 3 : 3 C. 1 : 3 : 2 : 2
D. 1 : 1 : 2 : 1 E.
1 : 1 : 1 : 1
Pembahasan Pada suhu dan tekanan, tetapi
perbandingan gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi
berbanding lurus dengan koefisien reaksinya.
2C
2
H
2
g + 5O
2
g
→
4CO
2
g + 2H
2
O g Jadi, perbandingan volumenya:
2 : 5 : 4 : 2 A Ebtanas 1992
Mahir
Menjawab
Berdasarkan temuan penelitian, bagaimanakah hubungan antara perbandingan volume dari gas-gas yang bereaksi dan koefisien reaksinya? Diskusikan dengan
teman sekelas Anda.
Kegiatan Inkuiri
Hukum Perbandingan Volume
Ke dalam tabung eudiometer dimasukkan gas O
2
dan gas SO
2
, kemudian dilewatkan bunga api listrik. Pada suhu 25°C dan tekanan 1 atm, volume gas-gas yang bereaksi
diukur. Hasilnya ditunjukkan pada tabel berikut. Pada volume O
2
tetap:
Contoh
5.7
1. 2.
3. 4.
Percobaan Volume O
2
10 mL 10 mL
10 mL 10 mL
10 mL 15 mL
20 mL 25 mL
Volume SO
2
Volume SO
3
10 mL 15 mL
20 mL 20 mL
Di unduh dari : Bukupaket.com
91
Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia
CH
4
g + 2O
2
g ⎯⎯
→ CO
2
g + 2H
2
O A
Gambar 5.2
Reaksi pembakaran metana dengan perbandingan volume tetap
Pada volume SO
2
tetap:
Bagaimana perbandingan volume SO
2
: O
2
: SO
3
? Apakah sesuai dengan Hukum Perbandingan Volume?
Tuliskan persamaan reaksinya beserta koefisien reaksi berdasarkan hasil percobaan. Jawab
Pada volume O
2
tetap Simak percobaan 3, volume SO
3
tidak berubah lagi saat volume SO
2
mencapai 20 mL. Pada volume SO
2
tetap Simak percobaan 2, volume SO
3
tidak berubah lagi saat volume O
2
mencapai 10 mL. Perbandingan volume SO
2
: O
2
: SO
3
adalah SO
2
+ O
2
⎯⎯ →
SO
3
20 mL : 10 mL : 20 mL
Dengan demikian, data tersebut sesuai dengan Hukum Gay-Lussac. Persamaan reaksi yang terjadi adalah
2SO
2
g + O
2
g
⎯⎯ →
2SO
3
g
1. 2.
3. 4.
Percobaan Volume O
2
5 mL 10 mL
15 mL 20 mL
20 mL 20 mL
20 mL 20 mL
Volume SO
2
Volume SO
3
10 mL 20 mL
20 mL 20 mL
5. Hukum Avogadro
Kategori