√ Bilangan Avogadro – Reaksi Kimia – Rujukan Soal Dan Jawaban

Bilangan Avogadro

Bilangan Avogadro yaitu banyaknya “entitas” (biasanya atom atau molekul) dalam satu mol , yang merupakan jumlah atom karbon-12 dalam 12 gram (0,012 kilogram) karbon-12 dalam keadaan dasarnya.

Bilangan Avogadro (lambang: L, atau N_A), juga dinamakan sebagai tetapan Avogadro atau konstanta Avogadro.

Perkiraan terbaik terakhir untuk angka ini adalah:

Nilai ini kebetulan sangat bersahabat (hanya berbeda 0.37% lebih kecil) dengan 2⁷⁹ mol⁻¹, sehingga angka ini berkhasiat sebagai asumsi pada fisika nuklir pada waktu menghitung laju pertumbuhan reaksi berantai.

Nilai NA dalam banyak sekali satuan
6.02214129(27)×1023 mol−1
2.73159734(12)×1026 (lb-mol)−1
1.707248434(77)×1025 (oz-mol)−1

Hipotesis Avogadro

Pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas bervolume sama mengandung jumlah molekul yang sama pula.

Rumus aturan Avogadro

• (Jumlah molekul x) / (Jumlah molekul y)  = (Volume gas x ) / (volume gas y)


• Volume yang dicari   =   (koefisien yang dicari) / (koefisien yang diketahui)  X  volume yang diketahui


• Jumlah molekul yg dicari =  (koefisien yang dicari) / (koefisien yang diketahui)  X  Jumlah molekul yang diketahui

Rumus-rumus Avogadro

Hukum ini sanggup dinyatakan melalui persamaan:

atau

dalam persamaan di atas:

V adalah volume gas;

n adalah jumlah zat dari gas tersebut (diukur dalam mol);

k adalah konstanta kesebandingan.

Hukum ini menjelaskan bagaimana, dalam kondisi suhu dan tekanan yang sama, volume sebanding dari semua gas mengandung jumlah molekul yang sama.

Untuk membandingkan zat yang sama dalam dua kondisi yang berbeda, aturan ini sanggup dinyatakan melalui persamaan:

Persamaan ini memperlihatkan bahwa, ketika jumlah mol gas meningkat, volume gas juga meningkat secara proporsional.

Demikian pula, jikalau jumlah mol gas berkurang, maka volumenya juga berkurang. Sehingga, jumlah molekul atau atom dalam sejumlah volume spesifik gas ideal tidak bergantung pada ukuran atau massa molar dari gas tersebut.

Penurunan dari aturan gas ideal

Penurunan rumusan aturan Avogadro mengikuti pribadi dari hukum gas ideal, yaitu

,

yang dalam persamaan tersebut R adalah konstanta gas, T adalah suhu dalam Kelvin, dan P adalah tekanan (dalam Pascal).

Untuk mendapat V/n, hasilnya diperoleh

.

Sebagai perbandingan didapat

yang bernilai konstan bagi suhu dan tekanan tetap.

Rumusan yang sebanding bagi aturan gas ideal sanggup ditulis menggunakan konstanta Boltzmann k_B, yaitu

,

yang dalam persamaan ini N adalah jumlah partikel dalam gas, dan perbandingan R dan k_B sebanding dengan tetapan Avogadro.

Dalam bentuk ini, untuk V/N bernilai konstan, diperoleh

.

Jika T dan P dilakukan pada suhu dan tekanan standar (STP), maka k‘=1/n₀, di mana n₀ adalah konstanta Loschmidt.

Volume molar

Dengan mengambil keadaan STP sebesar 101.325 kPa dan 273.15 K, maka volume dari satu mol gas sanggup dihitung:

Untuk 100.00 kPa dan 273.15 K, volume molar dari suatu gas ideal yaitu 22.712 dm³mol⁻¹.

Sejarah

Konstanta Avogadro dinamakan berdasarkan seorang ilmuwan Italia dari awal masa ke-19, Amedeo Avogadro, yang pada tahun 1811 pertama kalinya mengemukakan bahwa volume suatu gas (pada tekanan dan suhu tertentu) berbanding lurus dengan jumlah atom atau molekul tanpa tergantung dari jenis gas.

Fisikawan Prancis, Jean Perrin, pada tahun 1909 mengusulkan penamaan konstanta ini untuk menghormati Avogadro. Perrin mendapat penghargaan Nobel Prize in Physics tahun 1926, terutama lantaran karyanya dalam memilih bilangan Avogadro dengan beberapa metode.

Nilai bilangan Avogadro ini pertama kali diperkirakan oleh Johann Josef Loschmidt, yang pada 1865 menghitung diameter rata-rata molekul di udara dengan metode yang sama dengan menghitung jumlah partikel di dalam volume gas tertentu dalam keadaan standar.

Densitas jumlah  partikel dalam suatu gas ideal

Nilai ini, densitas jumlah  partikel dalam suatu gas ideal, kini disebut Tetapan atau Konstanta Loschmidt untuk menghormatinya, dan terkait dengan bilangan Avogadro, N_A, melalui persamaan:

di mana p₀ adalah tekanan, R adalah konstanta gas dan T₀ adalah suhu mutlak. Hubungan dengan Loschmidt yaitu akar dari lambang L yang kadang dipakai untuk bilangan Avogadro constant, dan kepustakaan bahasa Jerman dapat merujuk kedua konstanta ini dengan nama yang sama, dibedakan hanya dari satuan ukurannya.

Peranan Bilangan Avogadro Secara Umum dalam Sains

Bilangan Avogadro merupakan faktor skala antara pengamatan makroskopik dan mikroskopik (skala atom) dari alam, yaitu mengkaitkan sejumlah konstanta fisika dengan sifat-sifat. Misalnya, konstanta ini memperlihatkan hubungan antara konstanta gas R dan konstanta Boltzmann k_B,

dan konstanta Faraday F dan muatan elementer e,

Bilangan Avogadro juga masuk ke dalam definisi satuan massa atom bersatu, u,

di mana M_u merupakan konstanta massa molar.

Pengukuran Bilangan Avogadro

Coulometry

Metode akurat paling awal untuk mengukur bilangan Avogadro didasarkan pada metode coulometry. Prinsipnya yaitu pengukuran konstanta Faraday, F, yaitu muatan listrik yang dibawa oleh satu mol elektron, dan dibagi dengan muatan elementer, e, untuk mendapat bilangan Avogadro.

Eksperimen yang klasik dilakukan oleh Bower dan Davis pada NIST, dan berpatokan pada pelarutan logam perak dari anoda suatu sel elektrolisis, ketika dilewati oleh suatu aliran listrik konstan I selama waktu t yang diketahui.

Jika m adalah massa perak yang hilang dari anode dan A_r adalah berat atom perak, maka konstanta Faraday sanggup dihitung melalui:

Ilmuwan-ilmuwan NIST merancang suatu metode untuk mengkompensasi perak yang hilang dari anode lantaran alasannya yaitu mekanik, dan menjalankan sebuah analisis isotop perak yang dipakai untuk memilih berat atomnya.

Nilai yang mereka dapatkan untuk konstanta Faraday konvensional yaitu F₉₀ = 96,485.39(13) C/mol, yang bersesuaian dengan nilai bilangan Avogadro 6.0221449(78)×10²³ mol⁻¹: kedua nilai ini mempunyai ketidakpastian standar relatif sebesar 1.3×10⁻⁶.

Pengukuran massa elektron

Committee on Data for Science and Technology (CODATA) menerbitkan nilai-nilai konstanta fisika untuk penggunaan internasional. Bilangan Avogadro ditentukan  dari rasio massa molar suatu elektron A_r(e)M_u dengan massa membisu elektron m_e:

Massa atom relatif dari elektron, A_r(e), merupakan kuantitas yang pribadi terukur, dan konstanta massa molar, M_u, merupkana konstanta yang didefinisikan dalam SI.

Massa membisu elektron

Namun, massa membisu elektron dihitung dari konstanta-konstanta lain yang terukur:

Sebagaimana sanggup dilihat pada tabel nilai-nila CODATA 2006 di bawah ini, faktor pembatas utama dalam ketepatan bilangan Avogadro yaitu ketidakpastian dari nilai Konstanta Planck, lantaran konstanta lain yang terlibat semuanya diketahui lebih tepat nilainya.

Konstanta	Simbol	Nilai CODATA 2006	Ketidakpastian standar relatif	Koefisien korelasi dengan NA
Massa atom relatif suatu elektron	Ar(e)	5.485 799 0943(23)×10–4	4.2×10–10	0.0082
Konstanta massa molar	Mu	0.001 kg/mol = 1 g/mol	defined	—
Konstanta Rydberg	R∞	10 973 731.568 527(73) m−1	6.6×10–12	0.0000
Konstanta Planck	h	6.626 068 96(33)×10–34 J s	5.0×10–8	−0.9996
Kecepatan cahaya	c	299 792 458 m/s	di	—
Konstanta struktur halus	α	7.297 352 5376(50)×10–3	6.8×10–10	0.0269
Bilangan Avogadro	NA	6.022 141 79(30)×1023 mol−1	5.0×10–8	1

---

Soal dan Jawaban Bilangan Avogadro

1. Pada suhu dan tekanan tertentu, gas N2 direaksikan dengan gas H2 menjadi gas NH3. Jika gas H2 yang bereaksi sebanyak 7,5 × 1023 molekul, berapakah jumlah molekul NH3 yang terbentuk?

Jawaban:

• Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama akan mengandung jumlah molekul yang sama (menurut Avogadro)

• Koefisien reaksi menyatakan perbandingan volume gas-gas yang bereaksi (menurut Gay Lussac).

• Persamaan reaksi kimia dari reaksi N2 dan H2 sanggup dituliskan sebagai berikut:

H2(g) + N2(g) → NH3(g) [belum setara]

3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g) [setara]

Dari soal diketahui bahwa gas H2 yang bereaksi sebanyak 7,5 × 1023 molekul dan berdasarkan persamaan reaksi kimia di atas, koefisien H2 adalah 3. Hal ini mengandung pengertian bahwa dalam 3 volume H2 terkandung 7,5 × 1023 molekul maka dalam 2 volume NH3 terkandung:

⇔ (2 volume NH3/3 volume H2) × 7,5 × 1023 molekul H2

⇔ (2/3) × 7,5 × 1023 = 5,0 × 1023

Jadi, jumlah molekul NH3 yang terbentuk yaitu sebanyak 5,0 × 1023 molekul.

2. Sebanyak 35 L gas karbon dioksida mengandung 4,5 x 10²³ molekul pada suhu dan tekanan yang sama, tentukan:

1. 
   

   Jumlah molekul 7 L gas hidrogen

   
   


2. 
   

   Volume gas amoniak yang mengandung 9 x 10²³ molekul

   
   

Jawaban:

1. Jumlah molekul H₂ = (volume H2) / (Volume CO2)  X  jumlah molekul CO2

=  (7 L) / (35 L) X  4,5 x 10²³ molekul

= 0,9 x 10²³ molekul

= 9 x 10²² molekul

Jadi 7 L hidrogen mengandung 9 x 10²² molekul

2. Volume NH₃  =    (jumlah molekul NH3)/(jumlah molekul CO2)   X volume CO₂

= 9 x 10²³ molekul /  4,5 x 10²³ molekul X 35 L

= 70 L

Jadi 9 x 10 ²³ molekul gas amoniak mempunyai vlume sebesar 70 L

3. Jika 5 liter gas hidrogen pada suhu dan tekanan yang sama jumlah molekulnya 3n, maka tentukan:

Volume gas CO2 yang mengandung 6n buah molekul CO2.

Jumlah molekul dari 15 liter gas oksigen

Jawaban:

■Volume CO2

⇔ Volume CO2 = (jumlah molekul CO2/jumlah molekul H2) × volume H2

⇔ Volume CO2 = (6n/3n) × 5 liter

⇔ Volume CO2 = 10 liter

■Jumlah molekul O2

⇔Jumlah molekul O2= (volume O2/volume H2) × jumlah molekul H2

⇔Jumlah molekul O2= (15/5) × 3n

⇔Jumlah molekul O2= 9n buah molekul.

4. Pada pembakaran 5 liter (T, P) alkohol berdasarkan reaksi:

C2H5OH(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

Tentukan volume oksigen (T, P) dan volume gas karbon dioksida (T, P)!

Jawaban:

5 L  alcohol (C2H5OH) dibakar berdasarkan persamaan reaksi :

C2H5OH(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l)

Harap diingat!

Perbandingan koefisien sama dengan perbandingan volume.

Untuk itu langkah pertama yang akan kita alkukan yaitu menyetarakan reaksinya.

Reaksi setara untuk pembakaran alkohol adalah:

2C2H5OH(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(l)

V C2H5OH : VO2 : VCO2 : VH2O = 2 : 7 : 4 : 5

Untuk mencari volume oksigen maka kita pakai perbandingan alcohol dan oksigen.

V C2H5OH : VO2 = 2 : 7

V O2 = 7/2 x V C2H5OH = 7/2 x 5 L = 17,5 L

Untuk mencari volume karbon dioksida kita apaka perbandingan alcohol dan CO2

V C2H5OH : VCO2 = 2 : 4

V CO2 = 4/2 x V C2H5OH = 4/2 x 5 L = 10 L

5. Pada pembakaran tepat 5 liter (T, P) gas CxHy diharapkan 15 liter (T, P) gas oksigen dan dihasilkan 10 liter (T, P) gas karbon dioksida sesuai persamaan reaksi berikut.

CxHy(g) + O2(g)  → CO2(g) + H2O(l) (belum setara)

Tentukan rumus molekul CxHy tersebut!

Jawaban:

5 L CxHy + 15 L O2 → 10 L CO2 + a L H2O

Berdasarkan data tersebut sanggup kita buat :

VCxHy : VO2 : VCO2 = 5 : 15 : 10 = 1 : 3 : 2

Maka reaksinya sanggup kita tulis menjadi :

1 CxHy(g) + 3 O2(g)  →2 CO2(g) + H2O(l)

Reaksinya kan belum setara, maka kiprah pertama kita yaitu menyetarakan reaksinya. Yang kalian lakukan pertama kali yaitu mencari berapa koefisien H¬2O dan jangan mengubah koefisien reaksi yang kita dapatkan dari percobaan (yaitu 1 : 3 : 2). Untuk itu kita mulai dari atom O ya.

Dikiri reaksi atom O ada 6 buah (3O2) sedangkan dikanan ada 5 buah (4 pada molekul CO2 dan 1 pada molekul H2O ). Untuk menyetarakannya, maka koefisien H2O kita ganti jadi 2.

Reaksinya menjadi:

1 CxHy(g) + 3 O2(g)  →2 CO2(g) + 2H2O(l)

Setelah itu gres kita setarakan atom C dan H nya.

Dikiri atom C ada x buah sedangkan dikanan atom C ada 2, maka sanggup kita pastikan bahwa harga x yaitu 2.

Dikiri jumlah atom H adayah y buah, sedangkan dikanan jumlah atom H ada 4 buah, maka nilai y yaitu 4.

Dengan menganti nilai x dan ya sesuai dengan yang kita dapatkan diatas, maka reaksinya menjadi :

1 C2H4(g) + 3 O2(g)  →2 CO2(g) + 2H2O(l)

Jadi reaksi diatas sudah setara jadi rumus molekul CxHy yaitu C2H4

5. Berapa volume 4 g gas metana (CH₄) yang diukur pada keadaan sama dengan 3 g NO volumenya 5 L (Ar : H = 1, C = 12, N = 14, O = 16)?

Jawaban:

Mr CH₄ = 16

mol CH₄ = 4 / 16 = 0,25 mol

Mr NO = 30

V₁ / V₂ = n₁ / n₂

V₁ = (n₁ / n₂) x V₂ = (0, 25 / 0,1) x 5 L = 12,5 L

6. Diketahui 0,5 liter gas hidrokarbon CxHy tepat bereaksi dengan 1,75 liter gas oksigen menghasilkan 1 liter gas karbon dioksida dan 1,5 liter uap air. Semuanya diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Tentukan rumus kimia gas hidrokarbon tersebut!

Jawaban:

CxHy(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)

Perbandingan volume antara gas hidrokarbon, oksigen, karbon dioksida dan uap air yaitu sebagai berikut.

⇔ CxHy : O2 : CO2 : H2O = 0,5 L : 1,75 L : 1 L : 1,5 L

⇔ CxHy : O2 : CO2 : H2O = 2 : 7 : 4 : 6

Karena perbandingan volume = perbandingan koefisien, maka persamaan reaksi kimia di atas sanggup kita tuliskan sebagai berikut.

2CxHy(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O(g)

Kemudian, kita samakan jumlah atom di ruas kiri dengan jumlah atom di ruas kanan sebagai berikut.

■Jumlah atom C di kiri = jumlah atom C di kanan

2x = 4

x = 2

■Jumlah atom H di kiri = jumlah atom H di kanan

2y = 12

y = 6

Dengan demikian, rumus kimia gas hidrokarbon tersebut yaitu C2H6.

7. Dalam satu wadah terdapat L partikel gas hidrogen. Jika L yaitu bilangan Avogadro, volume wadah yang ditempati gas tersebut pada suhu dan tekanan standar adalah…

A. 22,4 liter

B. 11,2 liter

C. L liter

D. 1 liter

E. 0,5 liter

Jawaban :

jumlah partikel / bilangan Avogadro = L / L = 1 mol

maka volume = 1 × 22,4 L = 22,4 L

Jadi, volume wadah yang ditempati yaitu (A) 22,4 liter.

8. Tiga liter gas metana (CH4) dibakar tepat menghasilkan gas CO2 dan H2O. Jika pengukuran dilakukan pada suhu dan tekanan yang sama, maka tentukan:

Persamaan reaksinya.

Volume gas oksigen yang diperlukan.

Volume gas CO2 yang dihasilkan.

Volume uap air yang dihasilkan.

Jawaban:

■Persamaan reaksi:

CH4(g) + 2O2(g) → 2H2O(g) + CO2(g)

■Volume O2

⇔Volume O2= (koefisien O2/koefisien CH4) × volume CH4

⇔Volume O2= (2/1) × 3 liter

⇔Volume O2= 6 liter

■Volume O2

⇔Volume CO2= (koefisien CO2/koefisien CH4) × volume CH4

⇔Volume CO2= (1/1) × 3 liter

⇔Volume CO2= 3 liter

■Volume H2O

⇔Volume H2O = (koefisien H2O/koefisien CH4) × volume CH4

⇔Volume H2O = (2/1) × 3 liter

⇔Volume H2O = 6 liter

Bacaan Lainnya

• Jari-Jari Atom – Jenis dan Nilai jari-jari atom


• Atom – Pengertian, Teori, Sifat, Struktur, Susunan


• Konfigurasi Elektron – Penjelasan Tabel konfigurasi elektron


• Reduktor dan Oksidator – Penjelasan, Contoh Soal dan Jawaban


• Bilangan Oksidasi Kimia (Biloks) – Aturan Penentuan Biloks, Tabel, Contoh Soal dan Jawaban


• Pembakaran Kimia – Persamaan Kimia – Sempurna & Tak Sempurna dan Contoh Soal beserta Jawabannya


• Tabel Periodik Lengkap Dengan Daftar Unsur Kimia Berdasarkan Nama, Warna dan Jenis


• Rumus Kimia Konsep Mol dan Empiris Beserta Contoh Soal & Jawaban


• Unsur, Senyawa dan Campuran Kimia – Beserta Penjelasan & Rumus


• Rumus Fisika: Alat optik: Lup, Mikroskop, Teropong Bintang, Energi, Frekuensi, Gaya, Gerak, Getaran, Kalor, Massa jenis, Medan magnet, Mekanika fluida, Momen Inersia, Panjang gelombang, Pemuaian, Percepatan (akselerasi), Radioaktif, Rangkaian listrik, Relativitas, Tekanan, Usaha Termodinamika, Vektor


• Bagaimana Albert Einstein mendapat rumus E=mc² ?


• Cara Mengemudi Aman Pada Saat Mudik atau Liburan Panjang


• Jenis Virus Komputer – Cara Gratis Mengatasi Dengan Windows Defender


• Cara Menghentikan Penindasan Bullying


• Cara menjaga keluarga Anda kondusif dari t3r0ris – Ahli anti-teror menerbitkan panduan praktis


• Apakah Anda Memerlukan Asuransi Jiwa? – Cara Memilih Asuransi Jiwa Untuk Pembeli Yang Pintar


• 10 Cara Memotivasi Anak Untuk Belajar Agar Menjadi Pintar


• Di Indonesia, (HAN) Hari Anak Nasional tanggal 23 Juli


• Ibu Hamil Dan Bahaya Kafein – Sayur & Buah Yang Baik Pada Masa Kehamilan


• Daftar Jenis Kanker: Pemahaman Kanker, Mengenal Dasar-Dasar, Contoh Kanker, Bentuk, Klasifikasi, Sel dan Pemahaman Penyakit Kanker Lebih Jelas


• Penyebab Dan Cara Mengatasi Iritasi Atau Lecet Akibat Pembalut Wanita


• Sistem Reproduksi Manusia, Hewan dan Tumbuhan


• Cara Mengenal Karakter Orang Dari 5 Pertanyaan Berikut Ini


• Kepalan Tangan Menandakan Karakter Anda & Kepalan nomer berapa yang Anda miliki?

Apakah Anda mempunyai sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan?
Pasang iklan & promosikan jualan Anda kini juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

3 Langkah super mudah: tulis iklan Anda, beri foto & terbitkan! semuanya di Toko Pinter

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jikalau Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pandai harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan gosip yang menciptakan Anda menjadi lebih smart!

• HP Android


• HP iOS (Apple)

Sumber bacaan: Science ABC, ThoughtCo, Socratic

                       

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”

Quiz |Matematika|IPA | Geografi & Sejarah|Info Unik|Lainnya

Sumber aciknadzirah.blogspot.com