Pernahkah Anda memasak daging menggunakan panci presto? Jika pernah, tahukah Anda bahwa saat itu Anda sebenarnya sedang menerapkan hukum Gay Lussac dalam kehidupan sehari-hari, Kamu tahu.
Ya, hukum Gay Lussac sebenarnya sangat dekat dengan kehidupan kita sehari-hari. Hanya saja, kita jarang mengetahui penggunaan hukum kimia dasar ini.
Jadi, apa itu hukum Gay Lussac? Siapa pencetusnya dan bagaimana bunyi hukum ini? Yuk simak artikel ini sampai selesai untuk mengetahui jawabannya!
Memahami Hukum Gay Lussac
Hukum Gay Lussac adalah hukum yang menyatakan bahwa tekanan yang diberikan oleh gas sebanding dengan suhu gas ketika massanya konstan dan volumenya konstan.
Hukum ini dirumuskan oleh seorang kimiawan Perancis bernama Joseph Gay-Lussac pada tahun 1808. Itulah sebabnya, hukum ini disebut hukum Gay Lussac, sesuai dengan nama pencetusnya.
Hukum Gay Lussac juga dikenal sebagai hukum perbandingan volume dan hanya berlaku untuk reaksi yang melibatkan zat dalam bentuk gas. Jadi, reaksi yang melibatkan zat dalam bentuk padat dan cair tidak dapat menggunakan hukum ini.
Suara Hukum Gay Lussac
Bunyi hukum Gay Lussac (hukum perbandingan volume) adalah sebagai berikut:
Sejarah Hukum Gay Lussac
Hukum Gay Lussac tentu tidak serta merta muncul di benak Joseph Gay-Lussac sebagai pencetusnya. Ada hal-hal yang mendasari hingga undang-undang ini muncul. Untuk mengetahuinya, mari kita bahas sedikit tentang sejarah munculnya hukum keteguhan volume ini.
Perjalanan Joseph Gay-Lussac untuk menemukan hukum konstanta volume dimulai pada tahun 1802. Pada tahun itu, ahli kimia Prancis ini menemukan hukum pemuaian gas oleh kalor.
Selanjutnya pada tahun 1805, bersama Alexander Von Humboldt, Joseph Gay-Lussac mempelajari reaksi antara gas hidrogen dan oksigen dengan bantuan percikan listrik. Mereka menemukan bahwa tepat 200 bagian gas hidrogen bereaksi dengan 100 bagian gas oksigen membentuk uap air.
Pada tahun itu, Joseph Gay-Lussac belum berhasil menemukan hukum konstanta volume, meskipun ia telah melakukan lebih dari satu percobaan.
Kimiawan ini melanjutkan eksperimennya pada tahun 1808. Pada tahun inilah ia berhasil menciptakan hukum konstanta volume dengan melakukan eksperimen menggunakan gas lain, yaitu:
- 100 bagian amoniak bereaksi dengan 100 bagian gas asam klorida membentuk amonium klorida dengan perbandingan volume 1:1:1.
- 100 bagian gas nitrogen dapat bereaksi dengan 100 bagian gas oksigen membentuk gas nitrogen oksida dengan perbandingan volume 1 : 1 : 2.
- Amonia terbentuk dari 1 bagian gas nitrogen dengan 3 bagian gas hidrogen dengan perbandingan volume 1 : 3 : 2.
Berdasarkan pengukuran volume gas-gas yang bereaksi, muncul hukum konstanta volume atau hukum Gay Lussac yang berbunyi:
“Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas yang bereaksi dengan volume gas hasil reaksi membentuk perbandingan putaran dan putaran sederhana”
Joseph Gay-Lussac berpendapat bahwa atom-atom akan terpisah sangat jauh satu sama lain dalam keadaan gas sehingga jika dibandingkan dengan ruang yang ditempati oleh atom itu sendiri, ruang antar atom jauh lebih besar. Oleh karena itu, volume semua atom gas dapat dikatakan sama.
Artinya, massa gas dalam volume yang sama sebanding dengan massa atomnya dan dalam volume yang sama memiliki jumlah atom yang sama.
Fitur Hukum Gay Lussac
Hukum dasar kimia terdiri dari berbagai macam, mulai dari hukum Lavoisier, hukum Proust, hukum Gay Lussac, hingga hukum Avogadro.
Untuk memudahkan Anda membedakan hukum Gay Lussac dengan hukum dasar kimia lainnya, Anda dapat memperhatikan ciri-ciri yang dimiliki hukum ini, antara lain:
- Hanya berlaku untuk reaksi yang menggunakan zat gas.
- Tidak berlaku untuk reaksi yang menggunakan zat cair atau padat karena koefisien reaksi hanya menyatakan perbandingan mol, tidak menyatakan perbandingan volume.
- Memiliki rumus P1T1 = P2T2
- Berlaku dalam proses isochorical (volume gas = tetap).
Formula Hukum Gay Lussac
Menurut hukum Gay Lussac, rasio tekanan dan suhu awal sama dengan tekanan dan suhu akhir gas pada massa dan volume konstan, sehingga rumus hukum ini adalah:
P1T1 = P2T2
Informasi:
P1 = Tekanan awal ( Pa, atm atau N/m2)
P2 = Tekanan akhir ( Pa, atm atau N/m2)
Q1 = suhu absolut awal (Kelvin)
Q2 = suhu absolut akhir (Kelvin)
Penerapan Hukum Gay Lussac dalam Kehidupan Sehari-hari
Penerapan hukum Gay Lussac sebenarnya cukup umum dalam kehidupan sehari-hari. Namun, seringkali kita tidak menyadari hal ini.
Berikut beberapa penerapan hukum Gay Lussac dalam kehidupan sehari-hari.
1. Panci bertekanan
Pernahkah Anda memasak daging dengan panci presto? Penggunaan panci presto saat memasak daging merupakan contoh penerapan hukum Gay Lussac dalam kehidupan sehari-hari.
Saat suhu kompor dinaikkan, tekanan di dalam panci juga akan meningkat sehingga daging lebih cepat matang. Hal ini sesuai dengan hukum Gay Lussac dimana kenaikan suhu berbanding lurus dengan tekanan dalam panci pada volume tetap.
2. Kaleng aerosol
Contoh lain penerapan hukum Gay Lussac dalam kehidupan sehari-hari adalah pada pembuatan kaleng aerosol atau semprotan, seperti produk cat, pengharum ruangan, produk desinfektan, dan produk insektisida.
Aerosol sendiri merupakan partikel halus berbentuk padat atau cair yang tersuspensi dalam gas. Ketika katup kaleng dibuka, gas dilepaskan atau membentuk kabut atau aerosol karena salah satu komponen dalam kaleng aerosol adalah propelan.
Propelan terdiri dari senyawa volatil yang meleleh di bawah tekanan tinggi. Propelan akan menguap saat kaleng terkena suhu panas sehingga menyebabkan gas-gas di dalam kaleng menguap yang akan memberikan tekanan pada dinding kaleng.
Menurut hukum Gay Lussac, kenaikan suhu ini berbanding lurus dengan tekanan di dalam dinding kaleng sehingga jika kaleng dibiarkan terus menerus terkena suhu tinggi akan menyebabkan kaleng meledak. Oleh karena itu, Anda disarankan untuk menjauhkan kaleng aerosol dari panas.
3. Pemanas air
Pemanas air atau pemanas air memiliki cara kerja yang mirip dengan pressure cooker dimana air dingin di dalam tangki air akan dipanaskan oleh elemen pemanas yang dipasang pada bagian atas dan bawah tangki air.
Air panas yang dihasilkan akan dikeluarkan melalui outlet nozzle sehingga Anda dapat menggunakan air panas tersebut.
Namun, ketika sistem dan katup pelepas tekanan pada pemanas air tidak berfungsi, uap yang dihasilkan secara terus menerus dapat merusak pemanas. Hal ini sesuai dengan hukum Gay Lussac dimana peningkatan temperatur pada water heater akan menyebabkan tekanannya meningkat.
Jika tekanan yang meningkat ini melebihi batas toleransi, dapat menyebabkan pemanas air yang Anda gunakan meledak. Oleh karena itu, segera perbaiki jika terjadi kerusakan pada sistem dan pressure relief valve pada water heater agar tidak meledak.
Contoh Soal Hukum Gay Lussac dan Pembahasannya
Berikut adalah beberapa contoh pertanyaan hukum Gay Lussac dan pembahasannya yang mungkin dapat membantu Anda untuk lebih memahami hukum yang diciptakan oleh Joseph Gay-Lussac ini.
Contoh 1
Tekanan awal gas dalam tangki adalah 2 Pa pada 100 K. Tentukan tekanan akhir jika gas dipanaskan sampai 200 K.
Diskusi
Dikenal:
P1 = 2Pa
Q1 = 100 K
Q2 = 200 K
Ditanya 😛2?
Berdasarkan rumus hukum Gay Lussac, maka:
P1T1 = P2T2
2100 = P2200 (silang dikalikan)
2 x 200 = 100 x P2
400 = 100P2
P2 = 4Pa
Contoh 2
Tentukan volume gas hidrogen yang bereaksi dengan 24 liter gas oksigen menghasilkan air!
Diskusi
Pertama, Anda harus menuliskan persamaan reaksinya, lalu setarakan ruas kanan dan ruas kiri. Jika demikian, maka persamaan reaksi setara akan terlihat seperti ini:
2H2(g) + O2(g) → 2H2HAI(G)
Langkah selanjutnya, Anda tinggal menghitung volume gas hidrogen dengan melihat koefisien reaksinya.
Volume gas hidrogen = koefisien H2koefisien O2 x volume O2
= 21 x 24 liter = 48 liter
Jadi, volume gas hidrogen yang bereaksi dengan 24 liter gas oksigen menghasilkan air adalah 48 liter.
Itulah pembahasan materi Kimia tentang hukum Gay Lussac. Semoga pembahasan ini bisa membantu kamu memahami hukum dasar kimia ya!