Sebanyak 20 L campuran gas propana (C3H8) dan butena (C4H8) dibakar pada (T,P) sesuai persamaan: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) C4H8(g) + 6O2(g) → 4CO2(g)

Pembahasan

Pada pembakaran sempurna 20 liter campuran gas propana (C₃H₈) dan butena (C₄H₈) dihasilkan 68 liter gas karbondioksida (CO₂). Diminta untuk menentukan komposisi volum gas propana dan butena dalam campuran.

Persoalan ini merupakan contoh penerapan dari Hipotesis Avogadro yang berbunyi: "pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas yang volumnya sama akan mengandung jumlah molekul yang sama banyak." Selanjutnya dapat dikatakan bahwa pada persamaan reaksi yang berlangsung secara homogen dalam wujud gas seluruhnya, perbandingan koefisien dinyatakan pula sebagai perbandingan mol sekaligus perbandingan volum.

Kita akan menentukan komposisi gas-gas C₃H₈ dan C₄H₈ dalam campuran. Selain itu ada tambahan berupa alternatif pertanyaan menghitung volum gas oksigen (O₂) yang dibutuhkan.

Step-1 | Komposisi Awal Campuran

Volum total campuran sebanyak 20 liter
Volum gas C₃H₈ = x liter
Volum gas C₄H₈ = (20 - x) liter

Step-2 | Reaksi Pembakaran

Perhatikan skema susunan masing-masing reaksi pembakaran C₃H₈ dan C₄H₈ pada gambar terlampir. Setarakan koefisien reaksinya.

Step-3 | Mencari Nilai x

Dari gambar terlampir, sesuai koefisien-koefisien reaksi terlihat perbandingan volum C₃H₈ dan CO₂ adalah 1 : 3, sedangkan perbandingan volum C₄H₈ dan CO₂ adalah 1 : 4. Dengan demikian, volum CO₂ pada pembakaran C₃H₈ adalah 3x liter dan volum CO₂ pada pembakaran C₃H₈ adalah 4(20 - x) liter. 

Volum total gas CO₂ yang dihasilkan adalah 68 liter, sehingga 
⇔ 3x + 4(20 - x) = 68
⇔ 3x + 80 - 4x = 68
∴ x = 12
Diperoleh nilai x sebesar 12 liter.

Step-4 | Komposisi Gas-gas

Substitusikan nilai x ke dalam komposisi awal campuran di atas, diperoleh
∴ volum C₃H₈ = [tex]\boxed{12 \ liter} [/tex]
∴ volum C₄H₈ = 20 - 12 = [tex]\boxed{8 \ liter} [/tex]

-----------------------------

Alternatif Pertanyaan: Volum O₂ yang dibutuhkan

Apabila ditanyakan volum gas O₂ yang dibutuhkan, maka siapkan volum gas O₂ dari reaksi pembakaran C₃H₈ dan C₄H₈. Amati kembali gambarnya dengan cermat, hubungkan perbandingan koefisien dengan volum.
⇒ volum O₂ yang dibutuhkan dari pembakaran C₃H₈ = 5x liter
⇒ volum O₂ yang dibutuhkan dari pembakaran C₄H₈ = 6(20 - x) liter
Volum total O₂ yang dibutuhkan adalah 5x + 6(20 - x) liter.
Substitusikan nilai x.
⇔ Volum O₂ = 5(12) + 6(20 - 12)
⇔ Volum O₂ = 60 + 48
∴ [tex]\boxed{Volum \ O_2 = 108 \ liter}[/tex]

----------------------------------------
Simak soal serupa di sini
https://brainly.co.id/tugas/2448
Pelajari persoalan terkait hukum dasar dan stoikiometri
https://brainly.co.id/tugas/14896058
________________________

Kelas          : X
Mapel         : Kimia
Kategori     : Hukum Dasar Kimia
Kata Kunci : pembakaran, sempurna, campuran, gas,propana, C₃H₈, butena, C₄H₈, dihasilkan, dibutuhkan, oksigen, komposisi, susunan, karbondioksida, uap, air, hipotesis, Avogadro, perbandingan, koefisien, mol, volum

Kode : 10.7.6 [Kelas 10 Kimia Bab 6 Hukum Dasar Kimia]