1. Gas hidrogen direaksikan dengan gas oksigen pada temperatur dan tekanan yang sama membentuk 8 liter uap air. Persamaan kimia dapat ditulis sebagai berikut. H2(g) + O2(g) →→ H2O(g) (belum setara) Berapa liter gas hidrogen dan gas oksigen yang dibutuhkan pada reaksi tersebut? 

Pada soal di atas ditanyakan volume gas hidrogen dan gas oksigen yang dibutuhkan pada reaksi. Volume gas hidrogen dan oksigen dapat dicari menggunakan perbandingan volume dengan koefisien dalam Hukum Gay Lussac. Hukum Gay Lussac adalah salah satu hukum dasar kimia. Oleh karena itu, pada soal ini kita akan membahasa konsep hukum dasar kimia.

Identifikasi Konsep

Berbagai proses kimia telah dikenal dan dipraktikan sejak ribuan tahun yang lalu. Selama itu, ilmu kimia telah mengalami berbagai perkembangan yang menghasilkan berbagai hukum dasar kimia.

1. Hukum Lavoisier (Hukum Kekekalan Massa)
Hukum kekekalan massa berisi bahwa “Dalam sistem tertutup, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”. 
Perubahan materi yang biasanya kita amati dalam kehidupan sehari-hari berlangsung dalam sistem terbuka, sehingga massa zat sebelum dan setelah reaksi menjadi berbeda karena ada zat hasil reaksi yang hilang (dapat menguap contohnya gas).

2. Hukum Proust (Hukum Perbandingan Tetap)
Proust menyimpulkan bahwa “perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tertentu dan tetap”. 
Hukum ini menjelaskan bahwa senyawa yang sama, meskipun berasal dari daerah yang berbeda atau dibuat dengan cara yang berbeda, ternyata memiliki komposisi yang sama. 

3. Hukum Dalton (Hukum Kelipatan Berganda)
“Jika massa dari salah satu unsur dalam kedua senyawa tersebut adalah sama, perbandingan massa unsur yang satu lagi dalam kedua senyawa itu merupakan bilangan bulat dan sederhana”. 
Hukum ini berhubungan dengan pasangan unsur yang dapat membentuk lebih dari satu senyawa. 

4. Hukum Gay Lussac (Hukum Perbandingan Volume)
“Pada suhu dan tekanan yang sama volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana”
Pada hukum ini pebandingan volume sama dengan perbandingan koefisien.

Berdasarkan penjelasan di atas, kini kita telah mengetahui apa itu hukum dasar kimia. Pada soal ini hukum yang digunakan adalah Hukum Gay Lussac. Hukum Gay Lussac menyatakan perbandingan koefisien sama dengan perbandingan volume pada suhu dan tekanan yang sama, maka persamaan reaksi yang didapatkan harus setara terlebih dahulu sehingga koefisien yang didapatkan benar.

aA + bB →cC
Keterangan:
A, B = Pereaksi
C = Produk
a, b, c = koefisien

\(\frac{Volume A}{Volume B}\)=\(\frac{Koefisien A}{Koefisien B}\)

Pada soal ini terdapat pembentukan 8 liter uap air dengan volume gas hidrogen dan oksigen yang ditanyakan. Volume gas hidrogen dan oksigen bisa dicari dengan rumus perbandingan volume dengan koefisien. Sebelum menghitung menggunakan rumus, koefisien harus dicari dulu dengan cara menyetarakan persamaan reaksinya.

1. Menyetarakan persamaan reaksi
\(H_2\) + \(O_2\) \(\rightarrow\) \(H_2\)O (belum setara)
<ul><li>Atom O. O di kiri jumlahnya 2 sedangkan di kanan jumlahnya 1, maka atom O di kanan harus dikali 2 agar setara menjadi 2\(H_2\)O</li><li>Atom H. H di kiri jumlahnya 2 sedangkan di kanan jumlahnya 4 setelah penyetaraan O, maka atom H di kiri harus dikali 2 agar setara menjadi 2\(H_2\)</li></ul>
2\(H_2\) + \(O_2\) \(\rightarrow\) 2\(H_2\)O (sudah setara)

2. Mencari volume gas hidrogen
Karena data yang diketahui adalah volume uap air maka kita akan membandingkan volume dan koefisien uap air dengan hidrogen.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-188/ModuleId-2/QuestionCode-21GTCK56GCZ/rumus volume.JPG" />
Volume \(H_2\) = \(\frac{2}{2}\) \(\times\) 8
Volume \(H_2\) = 8 liter

3. Mencari volume gas oksigen
Karena data yang diketahui adalah volume uap air maka kita akan membandingkan volume dan koefisien uap air dengan oksigen.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-188/ModuleId-2/QuestionCode-21GTCK56GCZ/rumus o2.JPG" />
Volume \(O_2\) = \(\frac{1}{2}\) \(\times\) 8
Volume \(O_2\) = 4 liter

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Berdasarkan perhitungan di atas, maka volume gas hidrogen dan oksigen yang dibutuhkan untuk membentuk uap air berturut-turut adalah 8 liter dan 4 liter.