Contoh Soal Hukum Avogadro beserta Pembahasannya dengan Rumus

Dalam materi hukum dasar Kimia kelas 10, kamu akan mempelajari tentang berbagai hukum yang menjelaskan perilaku gas, salah satunya adalah Hukum Avogadro.

Melalui hukum ini, kamu bisa mengetahui bahwa volume gas sebanding dengan jumlah molekul gasnya, sehingga perbandingan volume antar gas juga bisa digunakan untuk menentukan perbandingan jumlah molekulnya. 🧪

Nah, agar kamu lebih mudah memahami penerapannya, berikut ini beberapa contoh soal Hukum Avogadro beserta pembahasannya yang bisa kamu pelajari di rumah. 📖🤓

Bunyi Hukum Avogadro

Hukum Avogadro yang juga dikenal sebagai Prinsip Avogadro atau Hipotesis Avogadro merupakan salah satu dasar penting dalam kimia gas.

Meskipun namanya berbeda, ketiganya menjelaskan konsep yang sama, yaitu hubungan antara volume gas dan jumlah partikel di dalamnya.

Bunyi Hukum Avogadro dapat dijelaskan sebagai berikut:

“Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah molekul yang sama.”

Artinya, jika dua jenis gas berbeda menempati volume yang sama pada kondisi suhu dan tekanan identik, maka jumlah molekulnya juga sama banyak. Jadi, bukan jenis gasnya yang menentukan banyaknya molekul, tetapi volumenya pada kondisi tersebut.

Rumus Hukum Avogadro

Hubungan tersebut kemudian dituliskan dalam bentuk persamaan berikut:

atau dapat pula ditulis sebagai perbandingan dua keadaan:

Keterangan:

• (V) = volume gas (m³ atau L)
• (n) = jumlah mol gas
• Konstanta (k) = perbandingan tetap antara volume dan jumlah mol gas

Kaitan dengan Hukum Gas Ideal

Secara teori, hukum ini diturunkan dari persamaan gas ideal (PV = nRT). Jika tekanan (P) dan suhu (T) dijaga tetap, maka nilai R juga konstan, sehingga:

Artinya, volume gas berbanding lurus dengan jumlah mol gasnya. Hubungan inilah yang menjadi inti dari Hukum Avogadro.

Contoh Soal Hukum Avogadro beserta Pembahasannya

Dari pembahasan di atas, sekarang kita beranjak untuk belajar menggunakan contoh soalnya, ya. Di bawah ini tersedia 7 contoh soal Hukum Avogadro beserta pembahasannya lengkap yang mudah untuk dipahami. Yuk, langsung saja.

1. Reaksi: 2 CO(g) + O₂(g) → 2 CO₂(g). Jika dalam sebuah wadah 1 liter terdapat m molekul O₂, hitunglah:
a. Jumlah molekul CO yang diperlukan untuk bereaksi sempurna.
b. Jumlah molekul CO₂ yang dihasilkan pada suhu dan tekanan yang sama.

Pembahasan:

Menurut Hukum Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas sebanding dengan jumlah molekulnya. Artinya, perbandingan koefisien reaksi juga menunjukkan perbandingan jumlah molekul.

Dari persamaan reaksi:
2 CO(g) + 1 O₂(g) → 2 CO₂(g)

Perbandingan molekulnya:
CO : O₂ : CO₂ = 2 : 1 : 2

Jika jumlah molekul O₂ = m, maka:

• Jumlah molekul CO yang dibutuhkan = 2 × m = 2m molekul
• Jumlah molekul CO₂ yang terbentuk = 2 × m = 2m molekul

Jawaban:

• Molekul CO yang bereaksi = 2m
• Molekul CO₂ yang terbentuk = 2m

2. Pada suhu dan tekanan yang sama, 10 L gas helium mengandung 1,18 × 10²³ molekul. Hitunglah:
a. Jumlah molekul yang terdapat dalam 40 L gas neon pada kondisi yang sama.
b. Volume gas argon (dalam L) yang mengandung 3,54 × 10²³ molekul pada kondisi yang sama.

Pembahasan:

Hukum Avogadro menyatakan, pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas berbanding lurus dengan jumlah molekul (atau jumlah mol). Jadi perbandingan volume = perbandingan jumlah molekul.

Diketahui:
10 L → 1,18 × 10²³ molekul

a) Untuk 40 L:
40 L = 4 × 10 L → jumlah molekul = 4 × (1,18 × 10²³)
Perkalian: 4 × 1,18 = 4,72
Jadi jumlah molekul = 4,72 × 10²³ molekul.

b) Diketahui jumlah molekul yang diinginkan = 3,54 × 10²³ molekul.
Perbandingan terhadap 10 L:
(3,54 × 10²³) ÷ (1,18 × 10²³) = 3,54 / 1,18 = 3 (karena 1,18 × 3 = 3,54)
Jadi volume = 3 × 10 L = 30 L.

Jawaban:

a. 4,72 × 10²³ molekul.
b. 30 L.

3. Pembakaran sempurna gas propana menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air. Jika yang dibakar sebanyak 1,20 × 10²³ molekul C₃H₈, tentukan:
a. Persamaan reaksi setara (seimbang).
b. Jumlah molekul gas O₂ yang diperlukan.
c. Jumlah molekul CO₂ yang terbentuk.
d. Jumlah molekul H₂O yang terbentuk.

Pembahasan:

a) Persamaan pembakaran propana (C₃H₈) umum:
C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O

Seimbangkan:
C: 3 C → 3 CO₂
H: 8 H → 4 H₂O
O: di ruas produk O total = 3×2 (dari 3 CO₂) + 4×1 (dari 4 H₂O) = 6 + 4 = 10 atom O → artinya 5 O₂ molekul diperlukan.

Jadi persamaan seimbang:
C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O

b–d) Gunakan perbandingan koefisien (angka stoikiometri). Jika jumlah molekul C₃H₈ = n = 1,20 × 10²³, maka:

• O₂ yang diperlukan = 5 × n = 5 × (1,20 × 10²³) = 6,00 × 10²³ molekul.
• CO₂ yang terbentuk = 3 × n = 3 × (1,20 × 10²³) = 3,60 × 10²³ molekul.
• H₂O yang terbentuk = 4 × n = 4 × (1,20 × 10²³) = 4,80 × 10²³ molekul.

Jawaban:

a. C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O
b. O₂ diperlukan = 6,00 × 10²³ molekul.
c. CO₂ terbentuk = 3,60 × 10²³ molekul.
d. H₂O terbentuk = 4,80 × 10²³ molekul.

Contoh Soal Hukum Avogadro beserta Pembahasannya Bagian 2

4. Dalam sebuah wadah bervolume 6 L terdapat 3 × 10²² molekul gas oksigen (O₂) pada suhu dan tekanan yang sama. Tentukan jumlah molekul gas hidrogen (H₂) yang terdapat dalam tabung dengan volume 8 L pada kondisi yang sama.

Pembahasan:

Menurut Hukum Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama

Diketahui:
V₁ = 6 L, N₁ = 3 × 10²² molekul
V₂ = 8 L, N₂ = ?

Substitusi:

Langkah hitung:

N₂ =
N₂ =

Jawaban:

Jumlah molekul H₂ = 4 × 10²² molekul

5. Sebanyak 6 liter gas hidrokarbon dibakar sempurna memerlukan 18 liter gas oksigen, menghasilkan 12 liter karbon dioksida. Tentukan rumus molekul hidrokarbon tersebut!

Pembahasan”

Misal rumus umum hidrokarbon = CₓHᵧ
Persamaan umum pembakaran sempurna:
CₓHᵧ + O₂ → x CO₂ + H₂O

Menurut Hukum Avogadro, pada suhu dan tekanan sama, volume gas sebanding dengan koefisien reaksi.

Jadi perbandingan volume:
CₓHᵧ : O₂ : CO₂ = 6 : 18 : 12
Bila disederhanakan → 1 : 3 : 2

Artinya koefisien reaksi yang setara:
1 mol CₓHᵧ + 3 mol O₂ → 2 mol CO₂ + ?

Dari hasil reaksi, berarti x = 2 (karena 2 CO₂ terbentuk → ada 2 atom C).
Substitusikan ke reaksi lengkap:
C₂Hᵧ + 3 O₂ → 2 CO₂ +  H₂O

Sekarang hitung keseimbangan atom O:
Kanan ada (2×2) + (y/2×1) = 4 + y/2 atom O.
Kiri ada 3×2 = 6 atom O.

Maka:
4 + = 6
 = 2 → y = 4

Jawaban:

Rumus molekul hidrokarbon = C₂H₄ (etilena / etena)

6. Pada suhu dan tekanan tertentu, gas hidrogen (H₂) bereaksi dengan gas klorin (Cl₂) membentuk gas hidrogen klorida (HCl) dengan perbandingan volume 1 : 1 : 2. Jika gas H₂ yang bereaksi sebanyak 8,05 × 10²² molekul, berapakah jumlah molekul gas HCl yang terbentuk?

Pembahasan:

Menurut Hukum Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas = perbandingan jumlah molekul gas.

Dari reaksi:
H₂ + Cl₂ → 2 HCl
Perbandingan volume (dan molekul):
H₂ : Cl₂ : HCl = 1 : 1 : 2

Diketahui:
Jumlah molekul H₂ = 8,05 × 10²²

Karena HCl terbentuk dua kali lebih banyak dari H₂, maka:
N(HCl) = 2 × N(H₂)
N(HCl) = 2 × 8,05 × 10^{22} = 1,61 × 10^{23}

Jawaban:

Jumlah molekul gas HCl yang terbentuk = 1,61 × 10²³ molekul

7. Sebanyak 28 L gas nitrogen (N₂) mengandung 3,36 × 10²³ molekul pada suhu dan tekanan yang sama. Tentukan:
a. Jumlah molekul dalam 8 L gas oksigen (O₂) pada kondisi yang sama.
b. Volume gas hidrogen (H₂) yang mengandung 5,04 × 10²³ molekul pada kondisi yang sama.

Pembahasan:

Menurut Hukum Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama:

a. Menentukan jumlah molekul gas O₂ (N₂ → O₂):
Diketahui:
V₁ = 28 L, N₁ = 3,36 × 10²³ molekul
V₂ = 8 L, N₂ = ?

Substitusi:

N₂ =
N₂ =

b. Menentukan volume gas H₂ (N₁ → V₂):

V₂ =
V₂ = 42 L

Jawaban:

a. Jumlah molekul gas O₂ = 9,6 × 10²² molekul
b. Volume gas H₂ = 42 L

Penutup

Supaya lebih seru, kamu bisa mempelajari berbagai contoh soal Huku Avogadro dan pembahasannya di atas bersama teman maupun kelompok belajar, lho.

Setelah itu, kamu juga bisa melanjutkan belajar dengan materi atau contoh soal mapel lainnya yang tersedia di blog Mamikos! 🤳🌻

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: 

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya 

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta