Mempelajari Sejarah Hipotesis Avogadro

Mempelajari Sejarah Hipotesis Avogadro

Mempelajari Sejarah Hipotesis Avogadro – Semua hal mengenai perubahan kimia dipelajari dalam ilmu kimia, dimana di dalamnya kita mengenal rumus-rumus senyawa hingga persamaan reaksi kimia.

Untuk memudahkan dalam menuliskan senyawa mapun persamaan reaksinya, maka kita perlu mematuhi hukum-hukum dasar kimia. Hukum-hukum dasar ini meliputi hukum Dalton atau Hukum Kelipatan Perbandingan, hukum Perbandingan Volume, hukum Kekekalan Massa, hukum Perbandingan Tetap, dan Hipotesis Avogadro.

Keempat hukum dasar kimia telah dibahas secara lengkap pada pembahasan sebelumnya. Kali ini, pembahasan akan terfokus pada hipotesis Avogadro, meliputi sejarah, bunyi hipotesis, hingga contoh penerapannya dalam kimia.

Mempelajari Sejarah Hipotesis Avogadro

Sejarah Hipotesis Avogadro

Atom, yang disebut sebagai bagian terkecil dari sebuah benda, menjadi bahasan yang ramai dibicarakan. Oleh karena itu, banyak ilmuwan mencoba mencari tahu bagaimana sebenarnya atom tersebut, seperti massa dan kecepatannya. Namun pada awal abad ke 19, tidak banyak ilmuwan yang bisa menghitung massa ini.

Kemudian seorang ilmuwan kimia bernama Amedeo Avogadro, di tahun 1811 berani mengajukan sebuah hipotesis yang kini dikenal sebagai hipotesis Avogadro. Ilmuwan jenius dari Italian ini mengungkapkan bahwa bagian terkecil dari sebuah benda tidak hanya berupa atom tunggal atau monoatomik, namun juga bisa berupa diatomik hingga molekul.

Sebuah pertanyaan muncul, mengapa perbandingan volume pada gas-gas di dalam reaksi tertentu adalah berupa bilangan bulat? Dalton tidak bisa mengungkapkannya karena saat itu ia memiliki anggapan bahwa partikel suatu unsur selalu mempunyai atom yang tunggal. Kemudia Avogadro menjelaskan hal ini melalui hipotesisnya.

Kemudian di abad 20, seorang ilmuwan berhasil menentukan massa suatu atom dengan metode dan proses yang sangat hati-hati. Dari percobaannya tersebut, maka diperoleh suatu kesimpulan bahwa hipotesis avogadro merupakan hipotesis yang sangat akurat dalam menunjukkan molekul dengan beratnya.

Mempelajari Hipotesis Avogadro

Apa bunyi hukum atau hipotesis Avogadro yang sangat terkenal ini? Amedeo Avogadro telah menyatakan dalam hipotesisnya bahwa, “pada temperatur serta tekanan yang sama, seluruh gas yang memiliki volume sama akan mengandung jumlah molekul yang sama pula.” Selain itu Avogadro juga menyatakan bahwa partikel unsur tidak hanya terdiri dari satu atom tetapi bisa dua atau lebih, baik atom yang sama mapun berbeda (molekul).

Berdasarkan konsep dari Avogadro inilah, sekarang didapatkan bahwa gas-gas kecuali gas mulia dianggap sebagai molekul yang terdiri dari dua atom (diatomik). Oleh karena itu, penulisan rumus kimia untuk beberapa gas tersebut yaitu seperti H2 untuk gas hidrogen, O2 untuk gas oksigen, N2 untuk gas nitrogen, dan seterusnya.

Contoh Hipotesis Avogadro dalam Kimia

Untuk lebih memudahkan dalam mempelajari dan memahami hipotesis Avogadro, berikut ini akan dijelaskan beberapa contoh penerapannya dalam ilmu kimia. Berdasarkan hipotesis yang telah dijabarkan di atas, maka kita dapat memahami bahwa :

1 molekul hidrogen + ½ molekul oksigen → 1 molekul air

Persamaan tersebut juga dapat ditulis sebagai :        

(2 molekul hidrogen) + (1 molekul oksigen) →  (2 molekul hidrogen+1 molekul oksigen)

Contoh penerapannya lainnya yaitu, apabila terdapat 1 liter gas nitrogen pada suhu maupun tekanan yang sama, akan tepat habis bereaksi dengan 3 liter has hidrogen. Kemudian terbentuklah 2 liter gas amonia. Dari sini kita dapat menentukan rumus molekul amonia tersebut.

Cara penyelesainnya adalah dengan menggunakan teori bahwa gas hidrogen maupun nitrogen merupakan molekul diatomik. Sehingga kita dapat menulis persamaan reaksinya seperti berikut:

N2(g) + 3H2(g) → 3NxHy

Dengan menggunakan cara menyetarakan reaksi, maka didapatkan nilai x = 1 dan y = 3. Sehingga rumus molekul amonia adalah NH3.

Daftar Pustaka:

Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.

Silberberg, Martin S. & Amateis, Patricia. 2015. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (7th edition). New York: McGraw-Hill Education

Sumber gambar: situs sciencehistory yang diterbitkan dalam artikel berjudul Amedeo Avogadro (diakses tanggal 5 Mei 2019).

Hukum Avogadro

hukum avogadro

Di dalam teori ilmu kimia, kita mengenal hukum Avogadro atau yang juga dikenal dengan hipotesis Avogadro. Prinsip hukum ini didapat dari sebuah percobaan yang menggunakan gas dan berhubungan dengan volume gas tersebut.

Penemunya bernama Avogadro, memiliki gagasan bahwa partikel suatu unsur tidak semuanya bersifat tunggal atau monoatomik, namun bisa diatomin ataupoliatomik.

Hukum Avogadro ini merupakan salah satu hukum dasar yang penting dalam kimia. Di dalamnya membahas tentang perbandingan volume antar gas-gas yang nilainya sama dengan perbandingan molekul yang ada di dalam reaksi. Atau dengan arti lain, perbandingan volume ini sebanding dengan koefisien reaksi yang menyertainya.

Sejarah dan Penemuan Hukum Avogadro

Dahulu di tahun 1811, seorang ahli di bidang kimia yang berasal dari Italia bernama Amadeo Avogadro mengemukakan sebuah gagasan penting yang berhubungan dengan perbandingan volume gas. Gagasannya ini hingga sekarang digunakan dalam banyak perhitungan kimia.

Sebelumnya telah di dapatkan sebuah teori bahwa perbandingan volume gas-gas yang ada di suatu reaksi adalah bilangan bulat dan sederhana. Namun Gay Lussac, Dalton, dan ilmuwan lain tidak dapat menjelaskannya. Sedangkan Gay Lussac sendiri adalah penemu dari teori tersebut. Dalton gagal karena teorinya bahwa semua partikel suatu unsur selalu bersifat monoatomik atau tunggal.

Baca juga: Hukum Perbandingan Volume oleh Gay Lussac

Kemudian Avogadro menjelaskan penyebab mengapa hal ini bisa terjadi, tepatnya di tahun 1811 tersebut. Ia mengungkapkan bahwa partikel suatu unsur tidak semuanya bersifat monoatomik (tunggal). Namun menurutnya, partikel unsur bisa berupa diatomik (berupa 2 atom), maupun poliatomik (lebih dari 2 atom).

Kemudian di sekitar abad ke 19 hingga 20, ahli fisika tidak banyak mengetahui massa molekul dan atom. Namun kemudian lahirlah sebuah teori hasil percobaan Millikan tentang elektron. Percobaannya yang menentukan muatan elektron ini kemudian menjadi landasan bahwa teori avogadro tersebut benar-benar kuat dan akurat.

Penjelasan mengenai Hukum Avogadro

Berdasarkan apa yang telah ditemukan oleh Avogadro, kemudian terbentuklah suatu hukum. Hukum tersebut berbunyi sebagai berikut.

“apabila terdapat dua sampel gas ideal yang memiliki volume, suhu, dan tekanan yang sama, maka sampel tersebut mengandung molekul dengan jumlah yang sama pula”

Untuk memahami teori ini, perhatikan contoh berikut. Apabila terdapat hidrogen dan nitrogen yang mempunyai volume yang sama, keduanya pasti memiliki molekul dengan jumlah yang sama. Namun dengan catatan, kedua gas tersebut berada pada keadaan suhu juga tekanan yang sama pula. Dalam hal ini Avogadro menyebut partikel adalah molekul.

hukum avogadro

Secara matematika, hukum atau hipotesis Avogadro ini dapat dinyatakan dengan rumus :

V / n = k

V untuk Volume gas, n untuk jumlah zat gas, dan k adalah tetapan atau konstanta. Ketetapan atau konstata dalam hukum Avogadro merupakan konstanta gas ideal yang mempunyai nilai yang sama bagi semua gas. Kondisi ideal yaitu apabila suatu gas berada pada keadaan STP. Rumus konstanta yaitu sebagai berikut.

Dari rumus tersebut terdapat simbol P untuk tekanan suatu gas, sedangkan T untuk temperatur yang dinyatakan dalam satuan Kelvin.

Baca juga: Hukum Kekekalan Massa Oleh Antonie L. Lavoisier

Bilangan Avogadro dan Konsep Mol

Di dalam hukum ini kita juga mengenal dengan adanya bilangan Avogadro. Ahli kimia dari Italia ini mengemukakan bahwa dalam 1 mol atom ada kurang lebih 6,02 x 1023 partikel. Bilangan ini lalu disebut dengan Bilangan Avogadro yang sangat berguna bagi perhitungan kimia. Bilangan Avogadro juga berlaku pada atom, senyawa, molekul, dan seterusnya.

Coba perhatikanlah hubungan bilangan avogadro dan Mol di bawah ini

1 mol unsur (misalnya: Na) terdapat 6,0225 x 1023 atom

1 mol senyawa (misalnya: H2O) terdapat 6,0225 x 1023 molekul

1 mol ion (misalnya: Cl) terdapat 6,0225 x 102323 ion

dimana

mol unsur = gram/massa atom

mol senyawa= gram/massa rumus

Sumber :
Brady, James E. 1990. General Chemistry, (Principles & Structures). New York: John Wiley and Sons.
Chang, R. 2005. Chemistry. 8th ed. New York: Mc-Graw Hill.
Keenan, Charles E. et. al, – Pudjaatmaka. 1999. Ilmu Kimia Universitas (terjemahan). Jakarta: Erlangga.