Hukum Gay Lussac: Isi – Dasar Teori – Rumus dan Contoh

Hukum Gay Lussac tentang perbadingan volume mulai diperkenalkan untuk pertama kali oleh Joseph Gay Lussac sehingga hukum ini dinamakan seperti namanya yakni hukum Gay Lussac.

Hukum ini didasari dengan percobaan yang dilakukan oleh Gay Lussac dimana ia meneliti mengenai volume gas pada sebuah reaksi bahan kimia oksidator.

Isi Hukum Gay Lussac

Isi dari hukum Gay Lussac ini adalah volume berbagai gas yang bereaksi serta beberapa gas yang merupakan hasil dari reaksi, jika diukur di suhu serta tekanan yang sama berbanding sebagai bilangan bulat dan juga sederhana.

Namun, hukum perbandingan volume ini tidak berlaku untuk reaksi yang melibatkan zat pada fase padar dan juga cair. Dalam zat padat dan juga cair, koefisien reaksi hanyalah menyatakan perbandingan dari mol dan tidak menyatakan perbandingan dari volume.

Dasar Teori Hukum Gay Lussac

Penemuan dari hukum perbandingan volume ini terjadi karena beberapa penemuan penting yang lebih dulu sudah dilakukan. Pada awal tahun 1781, penemuan dari Joseph Priestley menemukan jika hidrogen bisa bereaksi dengan oksigen yang kemudian membentuk air.

Henru Cavendish kemudian juga menemukan jika volume hidrogen serta oksigen yang bereaksi membentuk uap air dan memiliki perbandingan 2:1.

Penelitian lalu dilanjutkan oleh William Nicholson serta Anthony Carlise yang berhasil menguraikan air menjadi gas hidrogen dan juga oksigen lewat sebuah proses elektrolisis. Dari percobaan ini, akhirnya didapatkan hasil perbandingan volume hidrogen serta oksigen yang membentuk 2:1.

Lalu pada tahun 1808, akhirnya Joseph Louis Gay Lussac [1778 – 1850] sukses mengukur volume uap air yang terbentuk serta didapat dari perbandingan volume hidrogen : oksigen : uap air yakni 2:1:2.

Rumus Hukum Guy Lussac

Hukum perbandingan volume atau yang biasa disebut dengan hukum Gay Lussac ini juga berhubungan dengan hukum Amontos yang menyatakan jika ada hubungan antara tekanan serta suhu gas di massa tertentu yang tersimpan dalam volume konstan.

Pada saat suhu gas mengalami peningkatan atau kenaikan, maka tekanan juga akan naik apabila massa serta volume gas memiliki nilai konstan. Hukum ini bisa dinyatakan secara matematis seperti gambar berikut ini:

• P adalah tekanan gas.
• T adalah suhu gas dalam kelvin.
• K adalah konstanta.

Hukum ini masih dinilai benar sebab suhu diukur dari rata rata energi kinetik sebuah zat yakni energi kinetik akan meningkat pada saat partikel bertumbukan dengan dinding wadah dengan cepat sehingga akan menyebabkan naiknya tekanan.

Contoh Hukum Guy Lussac

Untuk memahami dengan baik bagaimana penerapan dari hukum Gay Lussac ini, berikut akan kami berikan beberapa contoh soal lengkap dengan pembahasannya yang bisa anda perhatikan.

1. Contoh Soal 1

Dalam suhu dan juga tekanan yang sama direaksikan 3 mL gas nitrogen dan gas hidrogen yang membentuk gas amonia. Lalu, berapakah volume gas hidrogen yang dibutuhkan supaya bisa bereaksi dan volume amonia yang terbentuk?.

Jawaban:

Persamaan reaksi setara dengan gas nitrogen dan hidrogen yang kemudian membentuk gas amonia, yakni dengan rumus dibawah ini:

N2 [g] + 3H2 [g] -> 2NH3 

Dari persamaan reaksi di atas, perbandingan volume antara gas nitrogen, hidrogen dan juga amonia adalah seperti berikut ini:

Perbandingan volume N₂ : H₂ : NH₃ = 1:2:3.

• Menentukan volume hidrogen

Volume H2 = 3/1 × 3 mL = 9 mL

• Menentukan volume amonia:

Volume NH3 = 2/1 × 3 mL = 6 mL

2. Contoh Soal 2

4 L CH₄ dibakar hingga habis memakai gas oksigen sesuai dengan persamaan reaksi seperti berikut ini:

CH4 [g] + 202 [g] -> CO2 + 2H2O [l] 

Jawaban:

Dari persamaan reaksi yang sudah disebutkan di atas, perbandingan volume antara metana, oksigen dan juga karbon dioksida serta air adalah seperti di bawah ini:

Perbandingan volume CH4 : O2 : CO2 : H2O = 1:2:1:2

Apabila volume CH₄ yang direaksikan sebanyak 4 L, maka volume dari gas CO₂ yang akan dihasilkan adalah:

Volume CO2 = 1/1 × 4 L = 4 L

3. Contoh Soal 3

5 liter gas butana [C4h10] dibakar secara sempurna menurut reaksi kimia seperti berikut ini:

C4H10 [g] + O2 [g] -> CO2 [g]  + H2O 

Hitung berapa volume oksigen yang diperlukan dan juga volume gas karbon dioksida yang akan terbentuk.

Jawaban:

Persamaan reaksi setara dari proses pembakaran gas butana yakni sebagai berikut:

2C4H10 [g] + 13O2 [g] -> 8CO2 [g] + 10H2O [l]

• Menentukan volume oksigen:

Volume H2 = 13/2 × 5 L = 32,5 L

• Menentukan volume karbondiokisda:

Volume H2 = 8/2 × 5 L = 20 L

4. Contoh Soal 4

Dalam pembakaran yang sempurna yakni 5 Liter [T, P] campuran CH4 dan C2H6 dihasilkan 7 Liter [T, P] karbon dioksida. Tentukn volume untuk setiap gas dalam campuran itu.

Jawaban:

Persamaan reaksi pembakaran CH₄ dan C₂H₆, yakni sebagai berikut:

CH₄ [g] + 20₂ [g] -> C0₂ [g] + 2H₂O [l] Reaksi I

2C2H6 + 7O2 [g] -> 4CO2 + 6H2O [l] Reaksi II 

Misalnya:

Volume C₂H₆ = A liter

Maka untuk volume CH₄ = [5-A] liter

Dari reaksi I, kita dapatkan volume CO₂ adalah seperti berikut ini:

Volume CO2 = 1/1 × (5 – A) liter = (5 – A) liter ………….Pers. (1)

Sedangkan dari reaksi II diperoleh volume CO₂ adalah seperti dibawah ini:

Volume CO2 = 4/2 × A liter = 2A liter ………….Pers. (2)

Dari persamaan [1] dan juga [2], diperoleh volume CO₂ total seperti dibawah ini:

CO2 total = CO2(1) + CO2(2)

7 = (5 – A) + 2A
7 = 5 + A
A = 7 – 5
A = 2 liter

Dengan begitu, volume C₂H₆ = A liter = 2 liter. Sementara volume CH₄ = 5-A= 5-2 = 3 liter.