Perkembangan ilmu kimia memiliki rangkaian hukum yang berkaitan dengan massa, volume gas dan lain sebagainya yang berkaitan dengan kehidupan sehari-hari. Salah satu hukum dasar dalam kimia adalah hukum Avogadro atau dikenal dengan Hipotesis Avogadro. Apa ini?
Pada awalnya ahli kimia tidak dapat menjelaskan mengapa volume reaktan dan produk gas sederhana, rasio bilangan bulat. Bahkan seorang ahli kimia bernama Gay Lussac telah mengemukakan sebuah hukum yang disebut dengan hukum perbandingan volume atau hukum Gay Lussac. Ini karena ahli kimia menganggap partikel suatu unsur sebagai atom dan partikel subatomik (elektron, proton, dan neutron) tidak diketahui.
Namun, pertanyaan para ahli tersebut terjawab pada tahun 1811. Amadeo Avogadro, seorang fisikawan Italia, mengatakan bahwa partikel suatu unsur tidak harus berupa atom dan berdiri sendiri, tetapi dapat merupakan gabungan dari beberapa atom yang sama, yaitu disebut molekul unsur.
Atas dasar ini, Avogadro mengajukan hipotesis yang berbunyi: “pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang sama mengandung jumlah molekul yang sama”. Jadi dapat disimpulkan bahwa perbandingan volume zat-zat gas merupakan perbandingan koefisien-koefisien pada persamaan reaksi setimbang. Hipotesis ini dikenal sebagai hipotesis Avogadro.
Baca Juga:
Misalnya pada pembentukan air, perbandingan volume yang dilakukan oleh Gay Lussac adalah 2:1:2. Ahli kimia tidak dapat menjelaskannya karena jika atom berdiri sendiri dan ditulis dengan persamaan reaksi, perbandingan volumenya adalah 2: 1: 1. 2H(g) + 1O(g) —> 1H2O(g).
Baca juga: Hukum Perbandingan Tetap dalam Kimia
Hal ini tidak sesuai dengan percobaan yang dilakukan tetapi dengan menggunakan hipotesis Avogadro hal ini dapat dijelaskan karena dalam pembentukan air perbandingan setiap molekul hidrogen, oksigen dan air adalah sama dengan perbandingan volumenya yaitu 2 : 1 : 2. Maka proses terbentuknya air dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut :
2H2(g) + 1O2(g) —-> 2H2O(g)
Baca Juga:
Namun, koefisien 1 biasanya tidak ditulis, sehingga persamaannya menjadi:
2H2(g) + O2(g) —-> 2H2O(g)
Hukum Avogadro menyatakan bahwa satu mol gas pada STP menempati volume 22,4 liter, sedangkan 1 mol gas memiliki 6,02 x 10²³ partikel elementer (atom atau molekul) suatu zat. Dalam hukum Avogadro berlaku hubungan:
Volume gas X/Volume gas Y = Jumlah molekul gas X/Jumlah molekul gas Y = Koefisien gas X/Koefisien gas Y
Baca Juga:
Salah satu contoh penerapan hipotesis Avogadro dalam kehidupan sehari-hari adalah pernapasan. Dimana saat bernapas, seseorang menghirup udara ke dalam paru-paru, sehingga terdapat udara di dalamnya. Sebaliknya, saat menghembuskan napas, paru-paru akan menyusut.
Kedua hal tersebut merupakan hipotesis Avogadro karena terjadi perubahan jumlah molekul udara di dalam paru-paru. Saat Anda menarik napas, molekul udara akan meningkat. Saat menghembuskan napas, molekul udara akan berkurang.
Juga, contoh lain dari hipotesis Avogadro adalah memompa ban. Kaitan hipotesis Avogadro dengan kegiatan pemompaan ban adalah pada saat pemompaan, ban akan terisi udara. Hipotesis Avogadro untuk menggembungkan ban adalah adanya peningkatan jumlah molekul udara pada ban sepeda. Ini setara dengan peningkatan volume.
Contoh soal
Baca Juga:
Pada suhu dan tekanan tertentu, gas H2 bereaksi dengan gas N2 membentuk gas NH3 dengan perbandingan volume 3:1:2. Jika 7.525 x 10²² molekul gas hidrogen direaksikan, berapa molekul amoniak yang terbentuk?
Penyelesaian
Menurut hukum Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang sama akan sama dengan jumlah molekulnya.
H2(g) + 3N2(g) —-> 2NH3(g)
Baca Juga:
3 L.1 L.2 L
Jumlah NH3 yang terbentuk = 2VNH3 / 3VH2 = X/7,52 x 10²²
X = 5,02 x 10²² molekul
