Penjelasan:

Dalam reaksi pembakaran metana, satu molekul metana (CH4) memerlukan dua molekul oksigen (O2) untuk menghasilkan satu molekul karbon dioksida (CO2) dan dua molekul air (H2O). Dengan kata lain, rasio stoikiometri antara CH4 : O2 : CO2 : H2O adalah 1 : 2 : 1 : 2.

Kita dapat menggunakan informasi ini untuk menentukan berapa liter gas oksigen yang dibutuhkan untuk membakar 3 liter gas metana:

Volume gas O2 : volume gas CH4 = 2 : 1

Volume gas O2 : volume gas CH4 = 2 : 1Volume gas O2 = 2/1 x 3 L = 6 L

Jadi, dibutuhkan 6 liter gas oksigen untuk membakar 3 liter gas metana.

Untuk menentukan berapa liter gas CO2 dan H2O yang dihasilkan, kita dapat menghitung volume masing-masing gas dengan asumsi bahwa semua gas diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Kita dapat menggunakan rumus umum gas ideal:

di mana P adalah tekanan gas, V adalah volume gas, n adalah jumlah mol gas, R adalah konstanta gas, dan T adalah suhu gas dalam satuan Kelvin.

Kita dapat mengasumsikan suhu dan tekanan yang sama untuk semua gas dalam reaksi, sehingga dapat menggunakan rumus ini untuk menghitung volume masing-masing gas.

Untuk gas karbon dioksida (CO2):

1 mol CH4 menghasilkan 1 mol CO2

Jadi, jumlah mol CO2 yang dihasilkan adalah 1 mol.

(karena n = 1)

Untuk gas air (H2O):

1 mol CH4 menghasilkan 2 mol H2O

Jadi, jumlah mol H2O yang dihasilkan adalah 2 mol.

(karena n = 2)

Karena suhu dan tekanan gas tidak diberikan dalam soal, kita tidak dapat menghitung volume gas CO2 dan H2O secara eksak. Namun, kita dapat mengasumsikan kondisi standar (0°C atau 273 K dan 1 atm atau 760 mmHg) untuk menghitung volume gas secara relatif:

Untuk gas CO2:

Untuk gas H2O:

Jadi, jika semua gas diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka 3 liter gas metana akan menghasilkan 1 x 22.4 L = 22.4 L gas karbon dioksida dan 2 x 44.8 L = 89.6 L gas air (H2O).