GAGASS

BAGAIMANA BALON GAS BEKERJA MENGANGKAT PENUMPANG ?

SIFAT-SIFAT GASSIFAT-SIFAT GAS

Zat yang memenuhi segala wadah yang Zat yang memenuhi segala wadah yang ditempatinyaditempatinya

Kumpulan molekul dengan gerakan acak Kumpulan molekul dengan gerakan acak berkesinambunganberkesinambungan

KEADAAN GAS

Keadaan gas ditentukan oleh sifat dasar yaitu: Tekanan (P), merupakan gaya per satuan luas

1 pa = 1 N m-2

1 bar = 100 k Pa1 atm = 101,33 k Pa1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg

Volume (V)Jumlah mol (n)Temperatur, pada skala termodinamik diberi notasi T

T = (t (oC) + 273,15) KPersamaan Keadaan menghubungkan variabel V, n, P, T. Ada 3 variabel bebas pada persamaan keadaan

Persamaan Gas idealPersamaan Gas ideal Persamaan gas ideal Persamaan gas ideal

PV = nRTPV = nRT Persamaan pembatas: semua gas mematuhi pada batas Persamaan pembatas: semua gas mematuhi pada batas

tekanan noltekanan nol R = tetapan gas umumR = tetapan gas umum

= 8,314 J K= 8,314 J K-1-1molmol-1-1

= 8,206 . 10= 8,206 . 10 -2-2 L atm K L atm K -1-1 mol mol-1-1

= 1,987 kal K= 1,987 kal K-1-1 mol mol-1-1

Volume molar (VVolume molar (Vmm) pada P dan T standar (1 atm, 0) pada P dan T standar (1 atm, 0ooC) C) VVmm=22,4 L mol =22,4 L mol -1-1

Pada P,T kamar standar (1 bar, 25 Pada P,T kamar standar (1 bar, 25 ooC) C) VVmm=24,790 L mol=24,790 L mol -1-1

Persamaan Gas NyataPersamaan Gas Nyata

Gas nyata : molekulnya berinteraksi satu sama lain, gaya Gas nyata : molekulnya berinteraksi satu sama lain, gaya tolak antar molekul membentu pemuaian dan gaya tarik tolak antar molekul membentu pemuaian dan gaya tarik membantu pemampatanmembantu pemampatan

Persamaan VirialPersamaan Virial

P VP Vmm=RT(1+(B/V=RT(1+(B/Vmm)+(C/V)+(C/Vmm22)+ ….); B, C= koef Virial)+ ….); B, C= koef Virial

Persamaan Van der waalsPersamaan Van der waals Molekul bergerak pada Volume V-nb, nb=vol yang Molekul bergerak pada Volume V-nb, nb=vol yang

ditempati gasditempati gas

Jika pengurangan tekanan = -a (n/V)Jika pengurangan tekanan = -a (n/V)22

nbV

nRTP

−=

nbV

nRTP

−=

Persamaan Gas Nyata (lanj.)Persamaan Gas Nyata (lanj.)

Jika pengurangan tekanan = -a(/V)Jika pengurangan tekanan = -a(/V)22, maka, maka

a, b = koefisien van der waalsa, b = koefisien van der waals

( ) nRTnbVV

anP =−

+

2

2

−

−= 2

mm V

a

bV

nRTP

2

−

−=

V

na

nbV

nRTP

Warna gasWarna gas

Sebagian besar tak berwarna (Sebagian besar tak berwarna (colorlesscolorless)) Kecuali:Kecuali:

Fluorine (FFluorine (F22), Chlorine (Cl), Chlorine (Cl22) keduanya ) keduanya

kuning kehijau-hijauan (kuning kehijau-hijauan (green-yellowgreen-yellow))

Bromine (BrBromine (Br22) coklat kemerahan () coklat kemerahan (red-red-

brownbrown))

Iodine (IIodine (I22) ungu () ungu (violetviolet))

Nitrogen dioxide (NONitrogen dioxide (NO22), dinitrogen dioxide ), dinitrogen dioxide

(N(N22OO33) keduanya coklat () keduanya coklat (brownbrown))1111

Pergerakan dan Pergerakan dan perubahan volume gasperubahan volume gas

Gas lambat mengalirGas lambat mengalir Gerakannya menyebar ke semua arahGerakannya menyebar ke semua arah Mampu menembus pori-poriMampu menembus pori-pori Pemanasan menyebabkan ekspansi gas Pemanasan menyebabkan ekspansi gas

sehingga volumenya membesarsehingga volumenya membesar Pendinginan menyusutkan volume gasPendinginan menyusutkan volume gas

1212

Asal mula 1 atmAsal mula 1 atm

• P = P = ρρ g h g h• P = Pressure = tekanan = 1 atmP = Pressure = tekanan = 1 atm• ρρ (baca: rho) = massa jenis Hg = 13,5951 g/mL(baca: rho) = massa jenis Hg = 13,5951 g/mL• g = percepatan gravitasi bumi = 9,80665 m/secg = percepatan gravitasi bumi = 9,80665 m/sec22. .

(catt: sec = second = detik)(catt: sec = second = detik)• h = height = ketinggian zat dari dasar ke h = height = ketinggian zat dari dasar ke

permukaan = 760 mmpermukaan = 760 mm• 1 atm setara beban 1,033228 kg terhadap 1 atm setara beban 1,033228 kg terhadap

bidang seluas 1 cmbidang seluas 1 cm22 atau 1 kg /cm atau 1 kg /cm22

1414

Hukum BoyleHukum Boyle

Robert Boyle (1627-1691):Robert Boyle (1627-1691): PV = constant = hasil perkalian tidak PV = constant = hasil perkalian tidak

berubahberubah P = Pressure (tekanan gas)P = Pressure (tekanan gas) V = Volume gasV = Volume gas Tekanan diperbesar Tekanan diperbesar Volume turun Volume turun Volume diperbesar Volume diperbesar tekanan turun tekanan turun Dan sebaliknyaDan sebaliknya

1515

CatatanCatatan

Boyle: PV = k Boyle: PV = k P = pressure (tekanan) atm maupun torrP = pressure (tekanan) atm maupun torr

V = volume Liter maupun mLV = volume Liter maupun mL

k = konstanta = bilangan tetapk = konstanta = bilangan tetap

(berlaku pada T dan N konstan)(berlaku pada T dan N konstan)T = temperature mutlak KelvinT = temperature mutlak Kelvin

N = banyaknya molekul gasN = banyaknya molekul gas

1616

Contoh 1Contoh 1

• Suatu tabung punya volume 10 L, mengandung gas Suatu tabung punya volume 10 L, mengandung gas yang tekanannya 760 torr. Kemudian tabung yang tekanannya 760 torr. Kemudian tabung diperlonggar hingga tekanannya mengecil menjadi diperlonggar hingga tekanannya mengecil menjadi 700 torr. Berapa volume gas sekarang?700 torr. Berapa volume gas sekarang?

• VV11 = 10 L = 10 L• PP11 = 760 torr = 760 torr• PP22 = 700 torr = 700 torr• VV22 = .........? = .........?• VV11x Px P11 = V = V22 x P x P22

• 10 L x 760 torr = V10 L x 760 torr = V22 x 700 torr x 700 torr • VV22 = (10 L x 760 torr) / 700 torr = 10,9 torr = (10 L x 760 torr) / 700 torr = 10,9 torr

1717

Contoh 2Contoh 2

• Suatu tabung punya volume 580 mL, mengandung Suatu tabung punya volume 580 mL, mengandung gas yang tekanannya 0,2 atm. Kemudian gas gas yang tekanannya 0,2 atm. Kemudian gas dimampatkan hingga volumenya menjadi 100 mL. dimampatkan hingga volumenya menjadi 100 mL. Berapa tekanan gas sekarang?Berapa tekanan gas sekarang?

• PP11 = 0,2 atm = 0,2 atm• VV11 = 580 mL = 580 mL• VV22 = 100 mL = 100 mL• PP22 = .........? = .........?• PP11 x V x V11 = P = P22 x V x V22 • 0,2 atm x 580 mL = P0,2 atm x 580 mL = P22 x 100 mL x 100 mL • PP22 = (0,2 atm x 580 mL) /100 mL = 1,16 atm = (0,2 atm x 580 mL) /100 mL = 1,16 atm

1818

Hukum CharlesHukum CharlesKonstan=

V

T

Jacques Charles (1787)Jacques Charles (1787) V = Volume gasV = Volume gas T = Temperatur gas dalam suhu mutlak T = Temperatur gas dalam suhu mutlak

(Kelvin)(Kelvin) -273,15 -273,15 00Celcius.....................0 Celcius.....................0 00C...........100 C...........100 00CC 0 Kelvin..............................273,15 K....373,15 K0 Kelvin..............................273,15 K....373,15 K Lord Kelvin (1824-1907)Lord Kelvin (1824-1907)

1919

CatatanCatatan

V = Volume (L atau mL)V = Volume (L atau mL)

T = Temperature mutlak harus dalam KelvinT = Temperature mutlak harus dalam Kelvin

k’ = konstantak’ = konstanta

Berlaku pada P dan N konstanBerlaku pada P dan N konstanP = Pressure (atm atau torr)P = Pressure (atm atau torr)

N = Banyaknya molekul gasN = Banyaknya molekul gas

k’=V

T

2020

Standar Temperature and Standar Temperature and Pressure (STP)Pressure (STP)

Hukum-hukum tentang gas dikoreksi Hukum-hukum tentang gas dikoreksi pada kondisi T dan P standard yakni:pada kondisi T dan P standard yakni:

Temperature (T) = 0 Temperature (T) = 0 00C atau 273,15 KC atau 273,15 K Pressure (P) = 760 torr atau 1 atmPressure (P) = 760 torr atau 1 atm

2121

Contoh 3Contoh 3

Suatu gas volumenya 10 mL, suhunya Suatu gas volumenya 10 mL, suhunya 20 20 00C. Kemudian suhu didinginkan C. Kemudian suhu didinginkan menjadi 0 menjadi 0 00C. Berapa volumenya C. Berapa volumenya sekarang?sekarang?

VV11 = 10 mL = 10 mL

TT11 = 20 = 20 00C = (20 + 273,15) K = 293,15 KC = (20 + 273,15) K = 293,15 K

TT22 = 0 = 0 00C = (0 + 273,15) K = 273,15 KC = (0 + 273,15) K = 273,15 K

VV22 = ........? = ........?2222

=V1

T1

V2

T2

=10 mL

293,15 K

V2

273,15 K

V2

= 10 mL x

293,15 K

273,15 K= 9,32 mL

Jawab Contoh 3

2323

Hukum Penggabungan Hukum Penggabungan VolumeVolumeGay-LussacGay-Lussac

• Joseph Louis Gay-Lussac (1808):Joseph Louis Gay-Lussac (1808):• Pada kondisi Standard Temperature and Pada kondisi Standard Temperature and

Pressure (STP)Pressure (STP)• Gas yg bereaksi dan gas hasil reaksi selalu Gas yg bereaksi dan gas hasil reaksi selalu

berbanding dengan bilangan sederhanaberbanding dengan bilangan sederhana• 1 H1 H22 + ½ O + ½ O22 1 H 1 H22OO• 1 Liter ½ Liter 1 Liter ½ Liter 1 Liter 1 Liter• 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 2 L• 4 L 2 L 4 L 2 L 4 L 4 L• 8 L 4 L 8 L 4 L 8 L 8 L

2424

Hukum AvogadroHukum Avogadro

• Amedeo Avogadro (1811):Amedeo Avogadro (1811):• Pada temperatur (T) dan tekanan (P) sama, dua Pada temperatur (T) dan tekanan (P) sama, dua

macam gas yang volume(V)nya sama, pasti macam gas yang volume(V)nya sama, pasti memiliki jumlah molekul (N) yang sama.memiliki jumlah molekul (N) yang sama.– T = temperature = suhuT = temperature = suhu– P = pressure = tekananP = pressure = tekanan– V = volumeV = volume– Jumlah molekul = N, hinggaJumlah molekul = N, hingga– N / V = constant, berlaku untuk semua macam gas.N / V = constant, berlaku untuk semua macam gas.

2525

CatatanCatatan

• V / N = k’’V / N = k’’1.1. V = Volume gas (L atau mL)V = Volume gas (L atau mL)

2.2. N = Banyaknya molekul gas (“butiranN = Banyaknya molekul gas (“butiran22 gas”) gas”)

3.3. k’’ = Konstanta = bilangan tetapk’’ = Konstanta = bilangan tetap

• Berlaku pada T dan P konstanBerlaku pada T dan P konstanT = Temperature mutlak KelvinT = Temperature mutlak Kelvin

P = Pressure = tekanan (atm maupun torr)P = Pressure = tekanan (atm maupun torr)

2626

Contoh 4Contoh 4

Satu gram Radium melepaskan partikel Satu gram Radium melepaskan partikel alpha berupa ion Healpha berupa ion He2+2+ dengan laju 1,16 x dengan laju 1,16 x 10101818 partikel / tahun. Tiap-tiap partikel partikel / tahun. Tiap-tiap partikel tersebut menjadi gas Helium:tersebut menjadi gas Helium:

HeHe2+2+ + 2 e + 2 e -- He He Pada kondisi standar, tiap 1,16 x 10Pada kondisi standar, tiap 1,16 x 10 1818

molekul He memiliki volume 0,043 mLmolekul He memiliki volume 0,043 mL Berapa banyak molekul dalam 1 Liter Berapa banyak molekul dalam 1 Liter

He?He? 2727