soal hukum avogadro

Pahami dan kuasai konsep fundamental dalam kimia dengan kumpulan soal Hukum Avogadro ini. Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama. Ini adalah prinsip penting yang menghubungkan volume gas dengan jumlah molnya, dirumuskan sebagai V/n = konstan atau V₁/n₁ = V₂/n₂. Konsep ini sangat vital dalam stoikiometri gas, memungkinkan kita untuk menghitung volume gas, jumlah mol, atau bahkan massa reaktan dan produk dalam reaksi kimia. Selain itu, Hukum Avogadro juga menjadi dasar penetapan volume molar standar gas, yaitu 22,4 liter per mol pada STP (0°C dan 1 atm). Latihan soal ini mencakup berbagai format, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga menjodohkan, dirancang untuk menguji pemahaman Anda tentang aplikasi Hukum Avogadro dalam berbagai skenario. Persiapkan diri Anda untuk menghadapi tantangan kimia dengan menguasai Hukum Avogadro melalui latihan komprehensif ini.

Kumpulan Contoh Soal soal hukum avogadro

Soal 1 (Pilihan Ganda)

Berikut adalah pernyataan yang paling tepat mengenai Hukum Avogadro:

Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas berbanding terbalik dengan jumlah molnya.
Pada volume dan suhu yang sama, tekanan gas berbanding lurus dengan jumlah molnya.
Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas berbanding lurus dengan jumlah molnya.
Pada volume dan jumlah mol yang sama, tekanan gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas berbanding lurus dengan jumlah molnya. Ini berarti jika volume gas A adalah 1 liter dan gas B adalah 2 liter, maka jumlah mol gas B adalah dua kali jumlah mol gas A.

Soal 2 (Pilihan Ganda)

Jika pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas A adalah V₁ dan mengandung n₁ mol, sementara volume gas B adalah V₂ dan V₂ = 2V₁, maka jumlah mol gas B (n₂) adalah:

n₂ = 2n₁
n₂ = n₁/2
n₂ = 4n₁
n₂ = n₁

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Menurut Hukum Avogadro, pada P dan T yang sama, V berbanding lurus dengan n. Jika V₂ = 2V₁, maka n₂ = 2n₁.

Soal 3 (Pilihan Ganda)

Berapakah volume dari 0,5 mol gas H₂ pada keadaan standar (STP)?

5,6 liter
11,2 liter
22,4 liter
44,8 liter

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Pada STP (0°C dan 1 atm), 1 mol gas ideal memiliki volume 22,4 liter. Jadi, 0,5 mol gas H₂ akan memiliki volume 0,5 x 22,4 L = 11,2 liter.

Soal 4 (Pilihan Ganda)

Berapa jumlah mol gas O₂ yang menempati volume 44,8 liter pada keadaan standar (STP)?

0,5 mol
1 mol
1,5 mol
2 mol

Kunci Jawaban:
D

Penjelasan: Jika 1 mol gas O₂ memiliki volume 22,4 L pada STP, maka 44,8 L gas O₂ akan memiliki mol = 44,8 L / 22,4 L/mol = 2 mol.

Soal 5 (Pilihan Ganda)

Dua gas yang berbeda, pada suhu dan tekanan yang sama, memiliki volume yang sama. Ini berarti kedua gas tersebut memiliki:

Massa molekul relatif yang sama
Massa jenis yang sama
Jumlah partikel yang sama
Kerapatan yang sama

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada kondisi P dan T yang sama, volume gas berbanding lurus dengan jumlah partikel/mol. Oleh karena itu, gas dengan volume yang sama akan memiliki jumlah partikel yang sama.

Soal 6 (Pilihan Ganda)

Pada suhu dan tekanan tertentu, 10 liter gas N₂ mengandung X molekul. Berapa jumlah molekul gas CH₄ yang menempati volume 5 liter pada suhu dan tekanan yang sama?

X/2 molekul
X molekul
2X molekul
4X molekul

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Jika 10 L gas N₂ mengandung X molekul, maka 5 L gas CH₄ pada P dan T yang sama akan mengandung X/2 molekul karena volume berbanding lurus dengan jumlah molekul.

Soal 7 (Pilihan Ganda)

Sebanyak 2 liter gas X pada suhu dan tekanan tertentu mengandung 3 x 10²³ molekul. Pada kondisi yang sama, 4 liter gas Y akan mengandung berapa molekul?

3 x 10²³ molekul
6 x 10²³ molekul
9 x 10²³ molekul
1,5 x 10²³ molekul

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Jika 2 liter gas X memiliki 3 x 10²³ molekul, maka 4 liter gas Y pada kondisi yang sama akan memiliki (4/2) x (3 x 10²³) = 2 x (3 x 10²³) = 6 x 10²³ molekul.

Soal 8 (Pilihan Ganda)

Dalam reaksi 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g), jika 10 liter gas O₂ bereaksi seluruhnya pada suhu dan tekanan yang sama, berapa volume gas H₂ yang dibutuhkan dan volume gas H₂O yang dihasilkan?

20 L H₂ dan 20 L H₂O
10 L H₂ dan 10 L H₂O
5 L H₂ dan 10 L H₂O
20 L H₂ dan 10 L H₂O

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Rasio volume gas reaktan dan produk dalam reaksi gas berbanding lurus dengan koefisien stoikiometrinya. Rasio volume H₂ : O₂ : H₂O = 2 : 1 : 2. Jika 10 L O₂ bereaksi, maka H₂ yang dibutuhkan adalah 2 x 10 L = 20 L, dan H₂O yang terbentuk adalah 2 x 10 L = 20 L.

Soal 9 (Pilihan Ganda)

Pada reaksi N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g), jika 15 liter gas N₂ bereaksi seluruhnya pada suhu dan tekanan yang sama, berapa volume gas H₂ yang dibutuhkan dan volume gas NH₃ yang dihasilkan?

15 L H₂ dan 10 L NH₃
30 L H₂ dan 20 L NH₃
30 L H₂ dan 30 L NH₃
45 L H₂ dan 30 L NH₃

Kunci Jawaban:
D

Penjelasan: Pada P dan T yang sama, volume berbanding lurus dengan jumlah mol. Jadi, rasio volume = rasio mol. Volume N₂ : H₂ : NH₃ = 1 : 3 : 2. Jika 15 L N₂ bereaksi, maka H₂ yang dibutuhkan adalah 3 x 15 L = 45 L, dan NH₃ yang terbentuk adalah 2 x 15 L = 30 L.

Soal 10 (Pilihan Ganda)

Berapa jumlah mol gas CO₂ yang menempati volume 5,6 liter pada STP?

0,25 mol
0,5 mol
1 mol
2 mol

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Volume molar gas pada STP adalah 22,4 L/mol. Jika volume gas CO₂ adalah 5,6 L, maka mol = 5,6 L / 22,4 L/mol = 0,25 mol.

Soal 11 (Pilihan Ganda)

Angka Avogadro, yang sering dikaitkan dengan Hukum Avogadro, menyatakan:

Massa atom relatif suatu unsur
Volume molar gas pada STP
Jumlah partikel dalam satu mol zat
Massa satu molekul gas

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Angka Avogadro (6,022 x 10²³) adalah jumlah partikel (atom, molekul, ion) dalam satu mol zat. Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada kondisi yang sama, volume gas sebanding dengan jumlah mol/partikelnya.

Soal 12 (Pilihan Ganda)

Dua gas, A dan B, pada suhu dan tekanan yang sama memiliki volume yang sama. Jika massa kedua gas juga sama, maka dapat disimpulkan bahwa kedua gas tersebut:

Memiliki massa jenis yang sama
Memiliki jumlah atom yang sama
Memiliki massa yang sama
Memiliki massa molekul relatif (Mr) yang sama

Kunci Jawaban:
D

Penjelasan: Pada P dan T yang sama, V berbanding lurus dengan n. Jika V gas A = V gas B, maka n gas A = n gas B. Karena n = massa / Mr, maka massa A / Mr A = massa B / Mr B. Jika massa A = massa B, maka Mr A = Mr B.

Soal 13 (Pilihan Ganda)

Berapakah volume dari 0,1 mol gas O₂ pada kondisi ruangan (RTP, 25°C, 1 atm)?

2,24 liter
2,4 liter
24,0 liter
22,4 liter

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Volume molar gas pada RTP (Room Temperature and Pressure, 25°C dan 1 atm) adalah 24,0 L/mol. Jadi, 0,1 mol gas O₂ memiliki volume 0,1 x 24,0 L = 2,4 liter.

Soal 14 (Pilihan Ganda)

Pada suhu dan tekanan tertentu, 2 liter gas NO mengandung 6,022 x 10²³ molekul. Berapa jumlah molekul gas CO₂ yang menempati volume 4 liter pada suhu dan tekanan yang sama?

3,011 x 10²³ molekul
6,022 x 10²³ molekul
1,2044 x 10²⁴ molekul
2,4088 x 10²⁴ molekul

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Jika 2 liter gas NO mengandung 6,022 x 10²³ molekul, berarti 2 liter gas NO adalah 1 mol. Maka, 4 liter gas CO₂ pada kondisi yang sama adalah 2 mol. Jumlah molekul = 2 mol x 6,022 x 10²³ molekul/mol = 1,2044 x 10²⁴ molekul.

Soal 15 (Pilihan Ganda)

Salah satu implikasi penting dari Hukum Avogadro adalah:

Jenis gas tidak mempengaruhi volume molar pada suhu dan tekanan yang sama.
Massa molekul gas sangat penting dalam menentukan volume gas.
Hukum ini hanya berlaku untuk gas diatomik.
Tekanan gas tidak berpengaruh terhadap volume molar.

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Hukum Avogadro berlaku untuk gas ideal. Gas ideal memiliki asumsi bahwa partikel gas tidak saling berinteraksi dan volume partikel gas diabaikan. Ini berarti sifat dan jenis gas tidak mempengaruhi volume molar pada P dan T yang sama.

Soal 16 (Pilihan Ganda)

Pada suhu dan tekanan yang sama, 5 liter gas X memiliki massa 10 gram, sedangkan 10 liter gas Y memiliki massa 15 gram. Bagaimana perbandingan massa molekul relatif (Mr) kedua gas tersebut?

Mr gas X lebih kecil dari Mr gas Y
Mr gas X lebih besar dari Mr gas Y
Mr gas X sama dengan Mr gas Y
Tidak dapat ditentukan tanpa informasi lebih lanjut

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Jika 5 L gas X memiliki massa 10 g, maka kerapatannya adalah 10 g / 5 L = 2 g/L. Jika 10 L gas Y pada P dan T yang sama memiliki massa 15 g, maka kerapatannya adalah 15 g / 10 L = 1,5 g/L. Karena kerapatan Y lebih kecil, berarti Mr Y lebih kecil dari Mr X. Atau secara langsung, pada P dan T yang sama, V berbanding lurus dengan n. Jika V_X = 5 L dan V_Y = 10 L, maka n_Y = 2n_X. Massa X = 10 g, Massa Y = 15 g. n = massa/Mr. n_X = 10/Mr_X, n_Y = 15/Mr_Y. Karena n_Y = 2n_X, maka 15/Mr_Y = 2 * (10/Mr_X) = 20/Mr_X. Jadi 15 Mr_X = 20 Mr_Y, atau Mr_X = (20/15) Mr_Y = (4/3) Mr_Y. Ini berarti Mr_X > Mr_Y.

Soal 17 (Pilihan Ganda)

Perbedaan utama antara kondisi STP (Standard Temperature and Pressure) dan RTP (Room Temperature and Pressure) adalah pada:

Suhu dan tekanan yang sama
Jumlah partikel gas yang sama
Massa jenis gas yang sama
Tekanan yang sama tetapi suhu yang berbeda

Kunci Jawaban:
D

Penjelasan: STP adalah 0°C (273 K) dan 1 atm. RTP adalah 25°C (298 K) dan 1 atm. Keduanya memiliki tekanan yang sama tetapi suhu berbeda, sehingga volume molar gasnya juga berbeda (22,4 L/mol untuk STP, 24,0 L/mol untuk RTP).

Soal 18 (Pilihan Ganda)

Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas A adalah V dan volume gas B adalah 3V. Pernyataan yang benar berdasarkan Hukum Avogadro adalah:

Jumlah mol gas B adalah 3 kali jumlah mol gas A.
Jumlah mol gas A adalah 3 kali jumlah mol gas B.
Massa gas B adalah 3 kali massa gas A.
Massa jenis gas B adalah 3 kali massa jenis gas A.

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Hukum Avogadro menyatakan V/n = konstan. Jika volume gas A adalah V dan gas B adalah 3V, maka mol gas B adalah 3 kali mol gas A.

Soal 19 (Pilihan Ganda)

Hukum Avogadro merupakan salah satu pilar dalam pengembangan ______, yang menggabungkan berbagai hukum gas menjadi satu persamaan.

Hukum Boyle
Persamaan gas ideal
Hukum Charles
Hukum Gay-Lussac

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Persamaan gas ideal adalah PV = nRT. Hukum Avogadro (V/n = konstan pada P dan T tetap) dapat diturunkan dari persamaan gas ideal dengan menjaga P dan T tetap.

Soal 20 (Pilihan Ganda)

Dalam reaksi pembakaran propana: C₃H₈(g) + 5O₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O(g). Jika 10 liter gas C₃H₈ dibakar sempurna pada suhu dan tekanan yang sama, berapa volume O₂ yang dibutuhkan, serta volume CO₂ dan H₂O yang dihasilkan?

25 L O₂, 15 L CO₂, 20 L H₂O
30 L O₂, 10 L CO₂, 15 L H₂O
50 L O₂, 30 L CO₂, 40 L H₂O
40 L O₂, 20 L CO₂, 30 L H₂O

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Jika 10 liter gas C₃H₈ dibakar, maka sesuai koefisien, volume O₂ yang dibutuhkan adalah 5 x 10 L = 50 L. Volume CO₂ yang dihasilkan adalah 3 x 10 L = 30 L. Volume H₂O yang dihasilkan adalah 4 x 10 L = 40 L.

Soal 21 (Isian Singkat)

Jumlah partikel dalam satu mol zat dikenal sebagai bilangan Avogadro, yang nilainya adalah…

Kunci Jawaban:
6,022 x 10²³

Soal 22 (Isian Singkat)

Volume molar suatu gas pada keadaan standar (STP) adalah…

Kunci Jawaban:
22,4 liter

Soal 23 (Isian Singkat)

Menurut Hukum Avogadro, pada suhu dan tekanan yang sama, jumlah mol gas berbanding lurus dengan…

Kunci Jawaban:
volume

Soal 24 (Isian Singkat)

Dalam reaksi gas pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas-gas yang terlibat sama dengan perbandingan…

Kunci Jawaban:
koefisien stoikiometri

Soal 25 (Isian Singkat)

Volume molar suatu gas pada kondisi ruangan (RTP, 25°C, 1 atm) adalah…

Kunci Jawaban:
24,0 liter

Soal 26 (Uraian)

Jelaskan bunyi Hukum Avogadro dan mengapa hukum ini penting dalam kimia!

Kunci Jawaban:
Hukum Avogadro menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama mengandung jumlah molekul yang sama (atau jumlah mol yang sama). Secara matematis dapat ditulis sebagai V/n = konstan, atau V₁/n₁ = V₂/n₂. Hukum ini sangat penting karena menghubungkan sifat makroskopik (volume) dengan sifat mikroskopik (jumlah partikel/mol) gas.

Soal 27 (Uraian)

Pada suhu dan tekanan yang sama, 4 liter gas C₂H₄ mengandung sejumlah molekul tertentu. Jika pada kondisi yang sama terdapat 8 liter gas CO₂, jelaskan hubungan jumlah molekul kedua gas tersebut!

Kunci Jawaban:
Diketahui: Volume C₂H₄ = 4 L, Volume CO₂ = 8 L. Menurut Hukum Avogadro, pada P dan T yang sama, V berbanding lurus dengan n. Jadi, rasio mol = rasio volume. n(C₂H₄) / n(CO₂) = V(C₂H₄) / V(CO₂) = 4 L / 8 L = 1/2. Jika n(C₂H₄) = x mol, maka n(CO₂) = 2x mol. Ini berarti jumlah mol gas CO₂ adalah dua kali jumlah mol gas C₂H₄. Atau, jumlah molekul CO₂ adalah dua kali jumlah molekul C₂H₄.

Soal 28 (Uraian)

Sebanyak 10 liter gas SO₂ direaksikan dengan gas O₂ membentuk SO₃ menurut reaksi: 2SO₂(g) + O₂(g) → 2SO₃(g). Jika pengukuran dilakukan pada suhu dan tekanan yang sama, hitunglah volume gas O₂ yang dibutuhkan dan volume gas SO₃ yang dihasilkan!

Kunci Jawaban:
Untuk reaksi 2SO₂(g) + O₂(g) → 2SO₃(g): Menurut Hukum Avogadro, perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan dihasilkan pada P dan T yang sama akan sama dengan perbandingan koefisien stoikiometrinya. Rasio volume SO₂ : O₂ : SO₃ = 2 : 1 : 2. Jika 10 liter SO₂ bereaksi, maka: 1. Volume O₂ yang dibutuhkan = (koefisien O₂ / koefisien SO₂) x Volume SO₂ = (1/2) x 10 L = 5 liter. 2. Volume SO₃ yang dihasilkan = (koefisien SO₃ / koefisien SO₂) x Volume SO₂ = (2/2) x 10 L = 10 liter. Jadi, dibutuhkan 5 L O₂ dan dihasilkan 10 L SO₃.

Soal 29 (Uraian)

Hitunglah volume dari 8 gram gas CH₄ (metana) pada keadaan standar (STP)! (Ar C = 12, H = 1)

Kunci Jawaban:
Volume molar gas pada STP adalah 22,4 liter/mol. Untuk gas CH₄ (Mr = 12 + 4×1 = 16 g/mol): 1. Jumlah mol CH₄ = massa / Mr = 8 g / 16 g/mol = 0,5 mol. 2. Volume CH₄ pada STP = jumlah mol x volume molar = 0,5 mol x 22,4 L/mol = 11,2 liter.

Soal 30 (Uraian)

Apa saja keterbatasan atau kondisi di mana Hukum Avogadro mungkin tidak sepenuhnya berlaku?

Kunci Jawaban:
Keterbatasan Hukum Avogadro adalah bahwa hukum ini idealnya berlaku untuk gas ideal. Pada gas nyata, terutama pada tekanan tinggi atau suhu rendah, interaksi antarmolekul dan volume molekul gas menjadi signifikan, sehingga penyimpangan dari perilaku ideal dapat terjadi. Hukum ini juga tidak langsung berlaku untuk zat padat atau cair karena volume mereka tidak bergantung pada jumlah mol dengan cara yang sama seperti gas pada P dan T tertentu.

Soal 31 (Menjodohkan)

Jodohkanlah istilah-istilah berikut dengan definisi atau nilai yang sesuai:

Pasangkan pernyataan berikut:

Volume molar pada STP — [ … ]
Volume molar pada RTP — [ … ]
Bilangan Avogadro — [ … ]
Hukum Avogadro — [ … ]

Kunci Jawaban:

Volume molar pada STP = 22,4 L/mol
Volume molar pada RTP = 24,0 L/mol
Bilangan Avogadro = 6,022 x 10²³
Hukum Avogadro = V/n = konstan

Soal 32 (Menjodohkan)

Jodohkanlah istilah-istilah berikut dengan deskripsi yang tepat: