Hukum Avogadro

Hukum Avogadro (Terkadang disebut hipotesis Avogadro atau prinsip Avogadro) adalah percobaan hukum gas yang berkaitan dengan pengaruh volume gas kepada jumlah zat yang terdapat dalam gas. Menurut Avogadro, partikel unsur tidak selalu berupa atom tunggal (monoatomik), tetapi berupa 2 atom (diatomik) atau lebih (poliatomik). Hukum Avogadro merupakan bagian dari hukum-hukum dasar kimia. Pernyataan hukum Avogadro adalah sebagai berikut:

Gas-gas yang memiliki volume yang sama, pada suhu dan tekanan yang sama, memiliki jumlah molekul yang sama.

Jadi, perbandingan volume gas-gas itu juga merupakan perbandingan jumlah molekul yang terlibat dalam reaksi. Dengan kata lain perbandingan volume gas-gas yang bereaksi sama dengan koefisien reaksinya.

1. Sejarah Penemuan Hukum Avogadro

Untuk menjelaskan hukum gay lussac di atas maka pada tahun 1811 Amadeo Avogadro (1776-1956) dari italia mengajukan yang kemudian di sebut teori avogadro. Mengapa perbandingan volume gas-gas dalam suatu reaksi merupakan bilangan sederhana? Banyak ahli termasuk Dalton dan Gay Lussac gagal menjelaskan hukum perbandingan volume yang ditemukan oleh Gay Lussac. Ketidakmampuan Dalton karena ia menganggap partikel unsur selalu berupa atom tunggal (monoatomik). Pada tahun 1811, Amedeo Avogadro menjelaskan percobaan Gay Lussac. Menurut Avogadro, partikel unsur tidak selalu berupa atom tunggal (monoatomik), tetapi berupa 2 atom (diatomik) atau lebih (poliatomik).

Para ahli fisika abad ke-19 tidak memiliki pengetahuan mengenai masa molekul atau atom dan ukurannya sampai pergantian abad ke-20, setelah penemuan elektron oleh ahli fisika Amerika, Robert Andrews Millikan, yang menentukan dengan hati-hati muatannya. Penentuan ini, akhirnya, menunjukkan angka avogadro tersebut secara akurat, bahwa jumlah molekul dalam jumlah bahan yang sama beratnya sama dengan molekulnya.

2. Penjelasan Hukum Avogadro

Hukum ini ditemukan oleh Amedeo Avogadro pada tahun 1811. Hipotesis Avogadro menyatakan bahwa dua sampel gas ideal dengan volume, suhu, dan tekanan yang sama, maka akan mengandung molekul yang jumlahnya sama. Contohnya adalah, ketika hidrogen dan nitrogen dengan volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama ketika mereka berada pada suhu dan tekanan yang sama. Avogadro menyebut partikel sebagai molekul.

Untuk suatu massa dari gas ideal, volume dan mol gas secara langsung akan proporsional jika suhu dan tekanannya konstan. Persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut:

atau

Dimana:

• V adalah volume gas
• n adalah jumlah zat dari gas (dalam satuan mol)
• k adalah konstanta yang sama dengan RT/P, di mana R adalah konstanta gas universal, T adalah suhu Kelvin, dan P adalah tekanan. Sebagai suhu dan tekanan yang konstan, RT/P juga konstan dan disebut sebagai k. Ini berasal dari hukum gas ideal.

Hukum ini menjelaskan bagaimana dalam kondisi suhu, tekanan, dan volume gas yang sama pasti mengandung jumlah molekul yang sama. Untuk membandingkan substansi yang sama di bawah dua set yang kondisinya berbeda, hukum ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

Persamaan ini menunjukkan bahwa, jika jumlah mol gas meningkat, volume gas juga akan meningkat secara proporsional. Dan sebaliknya, jika jumlah mol gas berkurang, maka volume juga menurun.

3. Definisi Matematika Hukum Avogadro

Hukum Avogadro dinyatakan secara matematis sebagai berikut:

Dimana:

• V adalah volume gas
• n adalah jumlah zat gas
• k adalah konstanta

Ketetapan yang paling terlihat dari hukum Avogadro adalah pada konstanta gas ideal memiliki nilai yang sama untuk semua jenis gas. Yang dirumuskan sebagai berikut:

Dimana:

• p adalah tekanan gas
• T adalah temperatur gas dalam Kelvin

Satu mol adalah jumlah zat yang mangandung partikel (atom, molekul, ion) sebanyak atom yang terdapat dalam 12 gram karbon dengan nomor massa 12 (karbon-12, C-12). Jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram karbon-12 sebanyak 6,02×1023 atom C-12. tetapan ini disebut tetapan Avogadro. Tetapan Avogadro (L) = 6,02×1023 partikel/mol. Tetapan avogadro adalah jumlah molekul yang terdapat dalam satu mol atau berat gram molekul dari bahan apapun.

Satu mol gas ideal memiliki volum 22.4 liter pada kondisi standar (STP), dan angka ini sering disebut volum molar gas ideal. Gas-gas nyata (non-ideal) memiliki nilai yang berbeda.