Pertanyaan:

Pada temperatur dan tekanan tertentu, 5 L gas metana me- ngandung 2 x 1023 molekul gas metana. Jika gas metana ini direaksikan secara sempurna dengan gas O₂ untuk menghasil- kan gas CO₂ dan H₂O, maka:

(a) tuliskanlah persamaan reaksi- nya, (b) tentukanlah volume gas O₂ yang diperlukan, dan (c) tentukanlah volume gas CO₂ dan uap H₂Q yang dihasilkannya.

Jawaban:

(a) CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g

(b) tergantung pada suhu dan tekanan gas.

(c) tergantung pada suhu dan tekanan gas awal.

Cara dan Penjelasan:

(a) Persamaan reaksinya adalah:

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)

(b) Berdasarkan persamaan reaksi di atas, setiap 1 molekul gas metana memerlukan 2 molekul gas O₂. Oleh karena itu, untuk 2 x 10²³ molekul gas metana, kita memerlukan 2 x 10²³ x 2 = 4 x 10²³ molekul gas O₂. Volume gas O₂ yang diperlukan dapat dihitung menggunakan persamaan gas ideal:

PV = nRT

Di mana P = tekanan gas (asumsikan tekanan tetap), V = volume gas O₂ yang ingin dicari, n = jumlah mol gas O₂ yang diperlukan (4 x 10²³ mol), R = konstanta gas ideal, dan T = suhu gas (asumsikan temperatur tetap).

Maka:

V = (nRT)/P = ((4 x 10²³)(0,0821)(T))/P = (0,3284T)/P

Jadi, volume gas O₂ yang diperlukan tergantung pada suhu dan tekanan gas.

(c) Berdasarkan persamaan reaksi di atas, setiap 1 molekul gas metana menghasilkan 1 molekul gas CO₂ dan 2 molekul uap H₂O. Oleh karena itu, untuk 2 x 10²³ molekul gas metana, kita akan menghasilkan 2 x 10²³ molekul gas CO₂ dan 4 x 10²³ molekul uap H₂O.

Volume gas CO₂ dan uap H₂O yang dihasilkan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gas ideal dan mengasumsikan bahwa gas-gas tersebut berada pada suhu dan tekanan yang sama dengan gas awal (5 L metana).

Maka:

V CO2 = (n CO2 RT)/P = ((2 x 10²³ )(0,0821)(T))/P = (0,1642T)/P

V CO2 = (n CO2 RT)/P = ((2 x 10²³ )(0,0821)(T))/P = (0,1642T)/PV H2O = (n H2O RT)/P = ((4 x 10²³ )(0,0821)(T))/P = (0,3284T)/P

Jadi, volume gas CO₂ dan uap H₂O yang dihasilkan tergantung pada suhu dan tekanan gas awal.

Detail Jawaban

Mapel : Kimia

Kelas : SMP

@sionhpatrick