Contoh Soal Hukum Avogadro & Pembahasannya

Memahami Hukum Avogadro

Hukum Avogadro merupakan konsep dasar dalam kimia yang menjelaskan hubungan antara volume gas, jumlah mol, dan kondisi tekanan serta suhu. Artikel ini akan memberikan beberapa contoh soal hukum Avogadro untuk membantu Anda memahami konsep ini dengan lebih baik. Kita akan membahas berbagai tipe soal, dari yang sederhana hingga yang lebih kompleks, lengkap dengan langkah-langkah penyelesaiannya. Siap mengasah pemahaman Anda tentang hukum Avogadro?

Contoh Soal Hukum Avogadro: Tingkat Dasar

H2: Contoh Soal 1: Menghitung Jumlah Mol

Pada suhu dan tekanan standar (STP), gas nitrogen (N₂) memiliki volume 22,4 L. Berapa jumlah mol gas nitrogen tersebut? (Ingat: Volume molar gas pada STP adalah 22,4 L/mol)

Penyelesaian:

Menggunakan Hukum Avogadro, kita tahu bahwa 1 mol gas pada STP menempati volume 22,4 L. Dengan demikian:

Jumlah mol = Volume / Volume molar = 22,4 L / 22,4 L/mol = 1 mol

Jadi, terdapat 1 mol gas nitrogen.

H2: Contoh Soal 2: Menghitung Volume Gas

Berapa volume yang ditempati oleh 2 mol gas oksigen (O₂) pada STP?

Penyelesaian:

Menggunakan Hukum Avogadro dan mengetahui volume molar pada STP (22,4 L/mol):

Volume = Jumlah mol x Volume molar = 2 mol x 22,4 L/mol = 44,8 L

Jadi, 2 mol gas oksigen menempati volume 44,8 L pada STP.

Contoh Soal Hukum Avogadro: Tingkat Menengah

H2: Contoh Soal 3: Perbandingan Volume Gas

Gas hidrogen (H₂) dan gas nitrogen (N₂) berada pada kondisi suhu dan tekanan yang sama. Jika terdapat 3 L gas hidrogen, berapa volume gas nitrogen yang mengandung jumlah molekul yang sama?

Penyelesaian:

Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas berbanding lurus dengan jumlah molnya. Karena jumlah molekul sama, maka jumlah mol juga sama. Oleh karena itu:

Volume H₂ / Volume N₂ = Jumlah mol H₂ / Jumlah mol N₂

Karena jumlah mol sama, maka Volume H₂ = Volume N₂ = 3 L

Jadi, volume gas nitrogen adalah 3 L.

H2: Contoh Soal 4: Menggunakan Persamaan Gas Ideal

Sebuah wadah berisi 0,5 mol gas karbon dioksida (CO₂) pada tekanan 1 atm dan suhu 273 K. Hitung volume gas CO₂ tersebut menggunakan persamaan gas ideal (PV = nRT, dimana R = 0,0821 L.atm/mol.K).

Penyelesaian:

V = nRT / P = (0.5 mol x 0.0821 L.atm/mol.K x 273 K) / 1 atm = 11.2 L

Jadi, volume gas CO₂ adalah 11.2 L. Perhatikan bahwa pada STP, nilai ini sedikit berbeda dari perhitungan berdasarkan volume molar karena persamaan gas ideal memberikan hasil yang lebih akurat.

Contoh Soal Hukum Avogadro: Tingkat Lanjut (Menyangkut Reaksi Kimia)

H2: Contoh Soal 5: Stoikiometri dan Hukum Avogadro

2 mol gas hidrogen (H₂) bereaksi dengan 1 mol gas oksigen (O₂) membentuk uap air (H₂O) menurut reaksi: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Jika reaksi dilakukan pada suhu dan tekanan konstan, tentukan volume uap air yang dihasilkan jika volume gas hidrogen awalnya adalah 44.8 L.

Penyelesaian:

Dari persamaan reaksi, perbandingan mol H₂ : O₂ : H₂O adalah 2 : 1 : 2. Karena volume berbanding lurus dengan jumlah mol pada suhu dan tekanan konstan, maka perbandingan volume juga sama.

Volume H₂O = (Volume H₂ x koefisien H₂O) / koefisien H₂ = (44.8 L x 2) / 2 = 44.8 L

Jadi, volume uap air yang dihasilkan adalah 44.8 L.

Tanya Jawab

Q: Apa itu Hukum Avogadro?

A: Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas berbanding lurus dengan jumlah mol gas tersebut. Artinya, jumlah molekul yang sama dari gas yang berbeda akan menempati volume yang sama pada kondisi yang sama.

Q: Apa pentingnya memahami Hukum Avogadro?

A: Pemahaman Hukum Avogadro sangat penting dalam stoikiometri, perhitungan reaksi kimia yang melibatkan gas, dan berbagai aplikasi di bidang kimia dan fisika.

Q: Bagaimana Hukum Avogadro berkaitan dengan volume molar?

A: Volume molar adalah volume yang ditempati oleh 1 mol gas pada kondisi tertentu (misalnya, STP). Hukum Avogadro memungkinkan kita untuk menghitung volume gas berdasarkan jumlah mol dan sebaliknya, dengan menggunakan volume molar sebagai faktor konversi.

Semoga contoh soal hukum Avogadro di atas membantu Anda dalam memahami konsep ini. Jangan ragu untuk berlatih lebih banyak soal untuk menguasai topik ini dengan lebih baik!