Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac)

Pada awalnya para ilmuwan menemukan bahwa, gas Hidrogen dapat bereaksi dengan gas Oksigen membentuk air. Perbandingan volume gas Hidrogen dan Oksigen dalam reaksi tersebut adalah tetap, yakni 2 : 1.

Kemudian Joseph Gay Lussac seorang ahli kimia Prancis, tahun 1808 melakukan percobaan tentang volume gas-gas dalam reaksi Kimia. Berdasarkan hasil percobaannya, Gay Lussac memberikan kesimpulan sebagai berikut : “ Volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat yang sederhana bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama “ Dikenal dengan Hukum Perbandingan/ Penggabungan Volume atau Hukum Gay Lussac (1808)

Menurut Gay Lussac 2 volume gas Hidrogen bereaksi dengan 1 volume gas Oksigen membentuk 2 volume uap air. Pada reaksi pembentukan uap air, agar reaksi sempurna, untuk setiap 2 volume gas Hidrogen diperlukan 1 volume gas Oksigen, menghasilkan 2 volume uap air.

“ Semua gas yang direaksikan dengan hasil reaksi, diukur pada suhu dan rekanan yang sama atau (T.P) sama.”

Untuk lebih memahami Hukum perbandingan volume, Anda perhatikan, data hasil percobaan berkenaan dengan volume gas yang bereaksi pada suhu dan tekanan yang sama.
Data hasil percobaan adalah sebagai berikut :

Berdasarkan data percobaan pada tabel di atas, perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi, ternyata berbanding sebagai bilangan bulat. Data percobaan tersebut sesuai dengan Hukum perbandingan volume atau dikenal dengan Hukum Gay Lussac bahwa :
“ Pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat “

Secara matematis dapat dinyatakan 
atau 
dimana:
P adalah tekanan gas.
T adalah temperatur gas (dalam Kelvin).
k adalah sebuah konstanta.
Hukum ini dapat dibuktikan melalui teori kinetik gas, karena temperatur adalah ukuran rata-rata energi kinetik, dimana jika energi kinetik gas meningkat, maka partikel-partikel gas akan bertumbukan dengan dinding/wadah lebih cepat, sehingga meningkatkan tekanan.
Hukum Gay-Lussac dapat dituliskan sebagai perbandingan dua gas:

Contoh :

N_2(g) +  3 H_2(g) →  2 NH_3(g)
Perbandingan volume gas sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Hal ini berarti, setiap 1 mL gas N₂ tepat bereaksi dengan 3 mL gas H₂ membentuk 2 mL gas NH₃. Dengan demikian, untuk memperoleh 50 L gas NH₃, dibutuhkan 25 L gas N₂ dan 75 L gas H₂.
CO_(g) +  H₂O_(g) →  CO_2(g) +  H_2(g)
Perbandingan volume gas sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Hal ini berarti, setiap 1 mL gas CO tepat bereaksi dengan 1 mL gas H₂O membentuk 1 mL gas CO₂ dan 1 mL gas H₂. Dengan demikian, sebanyak 4 L gas CO membutuhkan 4 L gas H₂O untuk membentuk 4 L gas CO₂ dan 4 L gas H₂.