29. 4 liter gas C, H, dibakar dengan 14 liter gas oksigen menghasilkan 12 liter uap air. Semua gas diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Senyawa CH, adalah .... (A) CHI (B) CH. © CH (D) CHA (E) CHyo 

Pada soal terdapat pembakaran gas \(C_xH_y\) dengan data volume zat yang dihasilkan. Pertanyaannya adalah rumus kimia dari senyawa hidrokarbon tersebut. Oleh sebab itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Menentukan Rumus Empiris dan Rumus Molekul.

Identifikasi Konsep

Sebelumnya, kamu harus tahu. Rumus empiris adalah rumus yang paling sederhana dari suatu senyawa, sedangkan rumus molekul adalah rumus yang menyatakan jumlah atom sesungguhnya dari suatu senyawa. Kita perlu menentukan rumus empiris sebelum mencari rumus molekulnya.

Senyawa hidrokarbon dibakar dengan oksigen dan akan menghasilkan produk berupa uap air dan karbon dioksida. Kita akan menentukan terlebih dahulu mol zat yang terlibat. Setelah, itu kita akan menyetarakan persamaan reaksi untuk menentukan rumus molekul senyawa hidrokarbon. Nah, senyawa hidrokarbon dimisalkan \(C_xH_y\) dan reaksinya bisa dituliskan sebagai berikut.

\(C_xH_y+O_2\rightarrow CO_2+H_2O\)

Diketahui dari soal:
Volume \(C_xH_y\) = 4 L
Volume \(O_2\) = 14 L
Volume \(H_2O\) = 12 L
Gas diukur pada suhu dan tekanan sama

Ditanya:
Rumus kimia senyawa hidrokarbon?

Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan rumus molekul senyawa hidrokarbon.

Kita akan menerapkan hukum Avogadro yang menyatakan bahwa, “volume sebanding dengan jumlah molekul zat (dalam satuan mol) pada suhu dan tekanan yang sama”. Semua gas di atas diukur pada suhu dan tekanan yang sama, jadinya volumenya akan sebanding dengan jumlah mol. Nah, jumlah mol ini juga sebanding dengan koefisien zat, sehingga kita bisa menuliskan volume masing-masing zat yang diketahui sebagai koefisien reaksinya.

\(4C_xH_y+14O_2 \rightarrow zCO_2+12H_2O\)

Persamaan di atas belum setara ya. Maka dari itu, kita harus menyetarakannya. Ingat, persamaan reaksi setara artinya jumlah atom C, H, dan O di ruas kanan dan kirinya sama. Karena koefisien \(CO_2\) tidak diketahui, kita misalkan sebagai Z. Sekarang, kita bisa menghitung nilai x, y, dan z seperti ini.

1) Menentukan nilai Y
Atom H ruas kiri = Atom H ruas kanan
4 . Y = 12 . 2
4Y = 24
Y = 6

2) Menentukan nilai Z
Atom O ruas kiri = Atom O ruas kanan
14 . 2 = (Z . 2) + (12 . 1)
28 = 2Z + 12
2Z = 16
Z = 8

3) Menentukan nilai X
Atom C ruas kiri = Atom C ruas kanan
4. X = Z . 1
4. X = 8 . 1
X = 2

Berdasarkan perhitungan, kita mengetahui bahwa nilai X = 2 dan nilai Y = 6. Maka, senyawa hidrokarbon \(C_xH_y\) adalah \(C_2H_6\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, rumus kimia senyawa senyawa hidrokarbon tersebut adalah \(C_2H_6\) (B).