Jawaban:

Untuk membakar sempurna campuran gas propana dan butana, diperlukan oksigen (O2) sebagai reaktan. Dalam pembakaran tersebut, gas propana dan butana akan bereaksi dengan oksigen membentuk air (H2O) dan gas karbon dioksida (CO2). Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

C4H10 + 6.5 O2 → 4 CO2 + 5 H2O

Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa rasio mol antara C3H8 dan O2 adalah 1:5, sedangkan rasio mol antara C4H10 dan O2 adalah 1:6.5.

Jika campuran gas terdiri dari 60% C3H8 dan 40% C4H10, maka jumlah mol dari masing-masing komponen dapat dihitung sebagai berikut:

- Jumlah mol C3H8 = (0.60)(n)

- Jumlah mol C4H10 = (0.40)(n)

Dimana n merupakan jumlah total molekul dalam campuran gas.

Kemudian, untuk membakar semua molekul tersebut dibutuhkan oksigen sebanyak:

- Mol O₂ yang dibutuhkan untuk membakar seluruh C₃ H₈ = (0.60)(n)(5)

- Mol O₂ yang dibutuhkan untuk membakar seluruh C₄ H₁₀ = (0.40)(n)(6.5)

Total jumlah mol oksigen yang dibutuhkan adalah:

(0.60)(n)(5) + (0.40)(n)(6.5)

Untuk menghitung volume gas oksigen yang dibutuhkan, kita perlu menggunakan Persamaan Gas Ideal:

PV = nRT

Jika suhu dan tekanan tetap, maka dapat dituliskan sebagai berikut:

V = n(RT/P)

Kita asumsikan suhu dan tekanannya sama dengan kondisi standar (STP), yaitu 0°C atau 273 K dan tekanan 1 atm. Maka konstanta R dapat dihitung sebagai berikut:

R = 0,08206 L.atm/mol.K

Sehingga volume gas oksigen yang dibutuhkan untuk membakar sempurna campuran gas seluas 3 L adalah:

V(O₂) = (0.60)(n)(5) + (0.40)(n)(6.5)(273 K)/(1 atm)

V(O₂) = (2.8n) liter