Reaksi antara gas hidrogen (H2) dan oksigen (O2) diketahui sebagai reaksi pembentukan air dan merupakan contoh dari reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Reaksi ini dapat dipandu oleh hukum stoikiometri dan diatur oleh prinsip perbandingan volume Gay-Lussac. Mari kita pertimbangkan reaksi tersebut secara lebih detail.
Konsep Stoikiometri
Stoikiometri merupakan pengetahuan yang membantu kita memahami berapa banyak pereaksi yang diperlukan dan berapa banyak produk yang dapat dihasilkan dalam reaksi kimia.
Ekspresi stoikiometrik reaksi antara hidrogen dan oksigen dapat ditulis sebagai berikut:
2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(g)
Dalam persamaan ini, dua molekul gas hidrogen bereaksi dengan satu molekul gas oksigen untuk menghasilkan dua molekul air.
Pengaplikasian Prinsip Perbandingan Volume
Menurut prinsip perbandingan volume Gay-Lussac, volume gas yang bereaksi dan dihasilkan dalam reaksi antara gas hidrogen dan oksigen adalah dalam perbandingan yang sama dengan rasio stoikiometrik molekul dalam persamaan reaksi. Dengan kata lain, dua volume gas hidrogen akan bereaksi dengan satu volume gas oksigen untuk menghasilkan dua volume uap air.
Jika kita memiliki 10 liter gas hidrogen, kita akan membutuhkan 5 liter gas oksigen untuk mencapai reaksi penuh berdasarkan persamaan kimia dan hukum Gay-Lussac. Namun, dalam pertanyaan ini, kita memiliki 10 liter gas oksigen, yang adalah dua kali lipat dari yang dibutuhkan. Jadi, dalam kasus ini, gas oksigen adalah kelebihan dan gas hidrogen adalah pembatas.
Konsekuensinya
Karena gas hidrogen berfungsi sebagai pereaksi pembatas, hanya 10 liter gas hidrogen yang akan bereaksi dengan 5 liter gas oksigen untuk menghasilkan 10 liter uap air. Setelah reaksi, kita masih akan memiliki 5 liter gas oksigen yang belum bereaksi.
Maka, meskipun awalnya volume kedua gas sama, gas hidrogen sepenuhnya bereaksi, sementara sejumlah gas oksigen tetap tidak bereaksi, menunjukkan bagaimana prinsip stoikiometri dan hukum gas dapat memengaruhi hasil akhir dari reaksi antara gas hidrogen dan oksigen.
