14.Pada pembakaran sempurna 1 liter gas CxHy (T.P) dihabiskan 3 liter gas oksigen (T.P) dan dihasilkan 2 liter gas karbondioksida (TP) CxHy(g) + O (8) CO2(g) + H2O(g) Rumus molekul gas CxHy itu adalah... a. CH b. C.H. e. CH C. C.H. d. C,H, 

Pada soal ini kita diminta buat nentuin rumus molekul dari senyawa \(C_xH_y\) yang dibakar sempurna dengan gas oksigen, sehingga konsep yang digunakan adalah menentukan rumus empiris dan rumus molekul.

Penjelasan Konsep 

Kumpul bersama keluarga memang paling seru kalau sambil barbeque-an dan duduk-duduk santai dekat api unggun. Api unggun biasanya dibuat menggunakan bongkahan kayu yang disusun mengerucut kemudian dibakar. Kayu yang dibakar akan berubah menjadi abu. Umumnya abu yang dihasilkan memiliki massa lebih ringan daripada kayu sebelum dibakar. Kira-kira selisih massanya kemana ya? Nah, dalam kimia, ada beberapa hukum yang mendasari pehitungan-perhitungan dalam proses kimia, termasuk pada reaksi pembakaran tadi. Massa yang diukur saat sebelum dan setelah reaksi dijelaskan pertama kali oleh seorang ilmuan kimia bernama Lavoisier, yang lebih dikenal dengan istilah hukum kekekalan massa. Selain Lavoisier juga masih ada empat hukum lain, diantaranya adalah:
<ul><li>Hukum kekekalan massa (Lavoisier)</li><li>Hukum perbandingan tetap (Proust)</li><li>Hukum kelipatan perbandingan (Dalton)</li><li>Hukum perbandingan volume (Gay-Lussac)</li><li>Hipotesis Avogadro</li></ul>
Oke, kali ini kita hanya akan ngebahas hukum perbandingan volume (Gay-Lussac) dan hipotesis Avogadro. Menurut Gay Lussac, pada suhu dan tekanan tertentu, gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi memiliki perbandingan volume tertentu. Dari hasil eksperimennya, Gay Lussac menyatakan bahwa:
<b>“Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi merupakan bilangan bulat yang sederhana.”</b>

Misal 1 liter gas nitrogen bereaksi dengan 3 liter gas hidrogen menghasilkan 2 liter gas amonia sesuai persamaan reaksi berikut:
\(N_2 + 3H_2 → 2 NH_3\)
Jadi, perbandingan volume gas \(N_2\) : \(H_2\) : \(NH_3\) adalah 1:3:2

Kemudian seorang ilmuan kimia bernama Amedeo Avogadro melanjutkan eksperimen dari Gay Lussac dan berhasil menjelaskannya melalui hipotesis berikut:
<b>“Pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas yang volumenya sama akan memiliki jumlah partikel yang sama pula.”</b>

Avogadro menyatakan kalau bentuk partikel bukan hanya atom tunggal yang berdiri sendiri, tapi bisa juga dalam bentuk molekul unsur. Dari hipotesis Avogadro kita mendapat kesimpulan kalau perbandingan koefisien reaksi sama dengan perbandingan volume gas-gas dalam reaksi dan perbandingan jumlah partikel gas-gas dalam reaksi seperti persamaan berikut:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-189/ModuleId-3/QuestionCode-21IFD3M8E19/avogadro.png" />
Nah, sekarang kita coba jawab soalnya ya. Di soal ini kita punya 1 L gas \(C_xH_y\) yang dibakar sempurna menggunakan 3 L gas oksigen sesuai persamaan reaksi berikut:
\(C_xH_y (g) + O_2 (g) → CO_2 (g) + H_2O (g)\)
Dari pembakaran ini, dihasilkan 2 L gas \(CO_2\). Nah, reaksi ini dilakukan pada (T,P). Artinya suhu dan tekanannya dibuat sama/konstan, sehingga gas-gas dalam reaksi akan memiliki perbandingan koefisien yang sebanding dengan volumenya. Jadi:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-7/ChapId-70/LessonId-189/ModuleId-3/QuestionCode-21IFD3M8E19/diket.png" />

Ingat! Menurut hipotesis Avogadro, koefisien reaksi gas sebanding dengan volume gas. Jadi, kita bisa gunakan volume gas yang diketahui sebagai koefisien reaksi:
\(C_xH_y (g) + 3O_2 (g) → 2CO_2 (g) + H_2O (g)\)

Nah, selanjutnya kita setarakan persamaan reaksinya ya. Di sebelah kiri terdapat atom O sebanyak 6, di kanan baru ada 5. Agar yang di kanan menjadi 6, maka koefisien dari \(H_2O\) kita kalikan 2, sehingga:
\(C_xH_y (g) + 3O_2 (g) → 2CO_2 (g) + 2H_2O (g)\)

Kalau atom O sudah setara, kita bisa menyetarakan jumlah atom C dan H:
Jumlah atom C:
Kiri = kanan
1x = 2
x = 2

jumlah atom H:
kiri = kanan
1y = 2(2)
y = 4

sekarang kita sudah mendapat nilai x dan y nya yaitu 2 dan 4, kalau disubstitusi menjadi:
\(C_xH_y = C_2H_4\).


Pembahasan