laporan praktium kimdas (volume molar gas)
Post on 17-May-2017
255 Views
Preview:
TRANSCRIPT
VOLUME MOLAR GAS
I. Tujuan
Untuk menentukan volume relatif dari zat dalam wujud yang berbeda.
Untuk mengetahui perubahan volume suatu gas pada temperatur tetap dengan tekanan
yang berubah-ubah.
Untuk mengetahui penyelidikan tentang Bunyi Hukum Robert Boyle, Charles, Gay
Lussac dan Avogadro.
II. Dasar Teori
A. Penggolongan Benda
Benda-benda di bumi sangat banyak jenis dan jumlahnya. Contohnya air, oksigen, dan
garam merupakan benda-benda yang banyak tersedia di alam ini. Benda-benda di alam raya
ini dapat digolongkan menjadi tiga golongan, diantaranya yaitu zat padat, zat cair, dan gas.
B. Sifat - sifat Gas
Gas dapat dimanfaatkan dalam tempat tertutup, tetapi jika dimasukkan kedalam tempat
yang lebih besar dari volume semula, gas dapat mengisi tempat itu secara merata. Dimana gas
mempunyai sifat-sifat khusus antara lain :
1. Peka terhadap perubahan temperatur.
2. Peka terhadap perubahan tekanan.
Selain hal tersebut gas mempunyai sifat-sifat fisis yang khas yaitu :
1. Gas mempunyai volume dan bentuk menyerupai wadahnya.
2. Gas merupakan wujud materi yang paling mudah dimampatkan.
3. Gas-gas akan segera bercampur secara merata dan sempurna jika ditempatkan
dalam wadah yang sama.
4. Gas memiliki kerapatan yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan cairan dan
padatan.
1
Zat cair dan zat padat mempunyai sifat yang berlainan dengan gas dimana zat cair dan
zat padat tidak peka terhadap perubahan tekanan dan sedikit sekali mempunyai kemampuan
untuk mengisi tempat secara merata.
C. Pengertian Tekanan Atmosfer
Tekanan atmosfer gas adalah tekanan yang diberikan oleh atmosfer bumi. Nilai tekanan
atmosfer sesungguhnya tergantung pada letak, suhu, dan kondisi cuaca. Tekanan atmosfer
diukur menggunakan Barometer. Tekanan atmosfer standar (1 atm) sama dengan tekanan
yang menopang kolom merkuri tepatnya setinggi 760 mm (76 cm) pada permukaan laut pada
suhu 00 C. Dengan kata lain, atmosfer standar sama dengan tekanan 760 mmHg, jika mmHg
menyatakan tekanan yang diberikan oleh kolom merkuri setinggi 1 mm. Satuan mmHg juga
disebut torr, yang berasal dari ilmuwan Italia bernama Evangelista Torricelli, yang
menemukan barometer. Maka :
1. 1 torr = 1 mmHg
2. 1 atm = 760 mmHg = 760 torr
D. Hukum-hukum yang berhubungan dengan Volume Molar Gas
1. Hubungan Tekanan - Volume
Hukum Boyle : V = 1/P (pada T, n tetap)
Robert Boyle menyelidiki perubahan volume suatu gas pada temperatur tetap dengan
tekanan yang berubah-ubah. Dari hasil penyelidikan didapatkan bahwa pada temperatur tetap ,
volume gas akan berubah kalau tekanannya diubah. Hal ini sesuai dengan hukum Boyle yang
menyatakan : “Tekanan dari sejumlah tetap suatu gas pada suhu yang dijaga konstan adalah
berbanding terbalik dengan volumenya.” Dari ketentuan di atas maka dapat dijabarkan dalam
persamaan berikut :
atau P1 . V1 = P2 .V2 = K (konstan)
2
2. Hubungan Suhu - Volume
Hukum Charles dan Gay Lussac : V = T (pada P, n tetap)
Berlainan dengan Boyle maka Charles menyelidiki sifat-sifat gas pada tekanan tetap.
Dari hasil penyelidikannya didapatkan bahwa perbandingan volume gas sesuai dengan
perbandingan temperatur absolutnya. Hal ini sesuai dengan Hukum Charles yang berbunyi :
“Volume dari sejumlah tetap gas pada tekanan konstan adalah berbanding lurus dengan suhu
mutlak gas itu.” Bila ketentuan tersebut dijabarkan didapatkan persamaan :
Pada tekanan (P) dibuat tetap :
atau V1 : T2 = V2 : T1 = K (konstan)
atau P1 . T2 = P2 . T1 = K (konstan)
3. Hubungan Volume - Jumlah Gas
Hukum Avogadro: V = n (pada T, P tetap)
Pada volume (V) dibuat tetap :
Avogadro menyatakan bahwa “gas yang mempunyai volume, tekanan temperatur yang
sama akan berisi jumlah mol yang sama pula.” Selanjutnya dinyatakan pula bahwa volume
gas apa pun harus sebnding dengan mol dari molekul yang ada, sehingga :
V ∞ n
E. Persamaan Gas Ideal
Persamaan gas ideal menerangkan hubungan antara keempat variabel P,V,T, dan n. Gas
Ideal adalah gas hipotetis yang perilaku tekanan,volume, suhunya dapat dijelaskan secara
lengkap melalui persamaan gas ideal.
Dari hukum-hukum gas yaitu Hukum Boyle, Hukum Charles, Hukum Gay Lussac dan
Hukum Avogadro tersebut dinyatakan bahwa pada temperatur dan tekanan yang sama setiap 1
mol gas akan mempunyai volume yang sama. Artinya kalau mol dipakai dalam satuan
kwantitas gas, maka 1 mol setiap gas akan mempunyai persamaan : P.V = R.T
3
Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat
digabungkan menjadi satu persamaan :
V = n.R.T/P atau P.V = n.R.T
Dengan : P = tekanan gas (atm)
V = volume gas (liter)
n = jumlah mol gas (mol)
R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol.K
T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius)
III. Alat dan Bahan
A. Alat :
1. Gelas Ukur
2. Ember
3. Neraca Analitik
4. Termometer
B. Bahan :
1. Air
2. Butana cair (korek api yang bahan
bakarnya dari Butana atau korek
gas)
IV. Langkah Kerja
1. Korek api yang bahan bakarnya butana dan dindingnya tembus cahaya disiapkan.
2. Korek api ditimbang, kemudian diperkirakan volume dari cairan butana tersebut.
3. Gelas ukur yang berisi penuh air terbalik diletakkan diatas ember yang berisi air. Gelas
ukur ini yang nantinya akan berfungsi sebagai alat penampung gas. Gelas ukur lain
sedikitnya 2 gelas ukur yang penuh air juga disiapkan.
4. Klep dari korek api dibuka dengan menekan klep dari korek tersebut hingga gas dalam
korek tersebut habis. Korek api diletakkan dibawah alat penampung gas secara cepat,
agar gas yang dibebaskan tertampung.
5. Alat penampung yang telah penuh ditandai dan dicatat, kemudian diganti dengan alat
penampung yang lain.
4
6. Gas yang dibebaskan lalu dikumpulkan, dilanjutkan sampai korek api tersebut hampir
kosong.
7. Klep dan korek api tersebut ditutup kembali.
8. Gas butana yang telah terkumpul dicatat volumenya.
9. Korek api ditimbang dan cairan butana yang berubah menjadi gas diperkirakan
volumenya.
10. Volume gas butana dengan volume cairan butana yang massanya sama dihitung
perbandingannya.
V. Hasil Pengamatan
Massa awal korek api m1 15,44 gram
Perkiraan volume awal butana dalam korek api V1 10 ml
Massa akhir korek api m2 12,58 gram
Volume akhir butana dalam korek api V2 0 ml
Volume gas butana Vgas 1315 ml
Volume cairan butana V1 – V2 10 ml – 0 ml = 10 ml
Massa gas butana m1 – m2 15,44 – 12,58 = 2,86 gram
5
Perhitungan
A. Mencari Mr Butana (C4H10) dari data hasil pengamatan
Diketahui :
Volume gas butana = V = 1315 ml = 1,315 L
Massa gas butana :
m = massa korek api awal – massa korek api akhir
= 15,44 – 12,58 = 2,86 gram
Suhu = T = 270C + 273 = 3000 K
Tekanan = P = 1 atm
Konstanta molar gas = R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1
Ditanya :
Mr butana (C4H10) = …?
Jawab :
P.V = n.R.T
n =
n =
n = 0,053 mol
n =
Mr =
6
Mr =
Mr = 53,96 gram/mol
B. Mencari Mr butana (C4H10) dari literatur
Diketahui :
Ar C = 12
Ar H = 1
Ditanya :
Mr C4H10 ?
Jawab :
Mr C4H10 = 4 x Ar C + 10 x Ar H
= 4 x 12 + 10 x 1
= 48 + 10
= 58 gr/mol
C. Mencari perbandingan dari volume gas butana dengan volume cairan butana yang
massanya sama
Diketahui :
Volume gas butana (Vgas) = 1315 ml
Volume cairan butana (Vcairan) = 10 ml
Ditanya :
Jawab :
7
VI. Pembahasan
Dari data hasil pengamatan dan perhitungan diatas didapatkan massa awal korek api
sebesar 15,44 gram dan massa akhir setelah gas di korek tersebut habis sebesar 12,58 gram
berarti massa butana dalam korek api sebesar 2,86 gram. Perkiraan volume awal butana dalam
korek api sebesar 10 ml dan perkiraan volume akhir butana dalam korek api sebesar 0 ml,
perkiraan volume akhir butana 0 ml karena cairan butana dalam korek api sudah habis namun.
Volume gas butana yang didapatkan sebanyak 1315 ml, volume gas ini dilihat dari skala gelas
ukur. Dari data tersebut dapat ditentukan perbandingan volume gas butana dengan volume
cairan butana dan dapat ditentukan massa 1 mol gas butana atau yang disebut dengan Mr
(massa molekul relatif).
Melalui perhitungan diatas didapat perbandingan volume gas butana dengan volume
cairan butana adalah 1315 : 1. Dengan menggunakan data hasil percobaan dan perhitungan
juga, dapat diperoleh Mr butana yaitu 53,96 gr/mol. Menurut literatur, Mr butana (C4H10)
yaitu 58 gr/mol.
Dari data pengamatan dan hasil perhitungan diatas ada perbedaan antara Mr gas butana
didalam korek api yang diujikan dengan Mr gas butana yang murni. Mr gas butana didalam
korek api sedikit lebih kecil dari Mr gas butana murni. Hal ini disebabkan oleh ketidaktepatan
dalam memperkirakan volume cairan butana yang digunakan, ketidaktepatan dalam
pengukuran massa korek api awal dan akhir pun dapat menyebabkan ketidaksesuaian ini dan
neraca yang digunakan mengalami gangguan (rusak) serta Klep dari korek gas tidak diikat
dengan pipa karet, sehingga kadang-kadang tertutup sebentar karena tangan teman-teman
yang melakukan praktikum kelelahan memegang klep korek gas. Selain itu, gas dan suhu juga
sangat mempengaruhi keadaan suatu gas. Keadaan gas yang diukur dalam suhu ruangan tentu
8
jelas berbeda dengan suhu saat keadaan gas tersebut ada dalam keadaan bebas di udara.
Kemungkinan didalam korek api tercampur gas yang lain selain gas butane yang
menyebabkan Mr gas butana didalam korek api lebih kecil dari Mr gas butana murni. Namun
perbedaan Mr butana dari hasil percobaan dengan yang ada di literatur hanyalah sedikit, jadi
dapat disimpulkan bahwa praktikum ini sudah berhasil.
VII. Kesimpulan
1. Berdasarkan fisiknya zat dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu : padat, cair dan gas
2. Sifat – sifat fisik gas antara lain :
a. Gas mempunyai volume dan bentuk menyerupai wadahnya.
b. Gas dapat dimampatkan.
c. Jarak antara partikel gas sangat berjauhan.
d. Gas peka terhadap perubahan temperatur dan tekanan.
e. Gas memiliki tekanan yang sama dalam segala arah.
f. Gas bila di dinginkan akan mengembun.
g. Partikel gas yang bergerak memiliki Energi kinetik.
3. Volume 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu dinyatakan dengan volume molar gas.
4. Volume molar standar adalah volume molar gas apabila pengukuran dilakukan pada
tekanan 1 atm atau pada suhu 00C.
5. Rumus umum persamaan gas ideal :
P . V = n. R . T
6. Volume molar gas dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur.
7. Persamaan umum dari gas dapat dinyatakan dalam berbagai hukum, antara lain :
a. Hukum Boyle :
Pada suhu yang tekanan konstan volume gas berbanding terbalik dengan tekanan.
b. Hukum Charles :
Pada tekanan yang tetap volume gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.
9
c. Hukum Gay Lussac :
Pada volume yang tetap tekanan berbanding lurus dengan suhunya.
d. Hukum Avogadro :
Pada suhu dan tekanan yang tetap, gas yang bervolume sama mengandung jumlah
mol yang sama.
8. Dari hasil perhitungan percobaan ini diperoleh massa 1 mol/Mr gas butana adalah 53,96
gr/mol sedangkan menurut literatur Mr butana murni adalah 58 gr/mol. Terdapat sedikit
ketidaksesuaian dalam percobaan ini yang mungkin disebabkan oleh beberapa hal,
antara lain :
a. Ketidaktepatan dalam memperkirakan volume cairan butana yang digunakan.
b. Ketidaktepatan dalam pengukuran massa korek api awal dan akhir pun dapat
menyebabkan ketidaksesuaian ini dan neraca yang digunakan mengalami gangguan
(rusak).
c. Klep dari korek gas tidak diikat dengan pipa karet, sehingga kadang-kadang tertutup
sebentar karena tangan pratikan kelelahan memegang klep korek gas.
d. Gas dan suhu juga sangat mempengaruhi keadaan suatu gas. Keadaan gas yang
diukur dalam suhu ruangan tentu jelas berbeda dengan suhu saat keadaan gas
tersebut ada dalam keadaan bebas di udara.
e. Kemungkinan didalam korek api tercampur gas yang lain selain gas butana.
10
Daftar Pustaka
Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti, Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga.
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-sma-ma/volum-molar-gas-dalam-keadaan-
tertentu-dan-keadaan-mengacu-pada-keadaan-gas-lain-serta-definisi-molaritas-larutan/
(Diakses pada tanggal 28 November 2013)
Tim Laboratorium Kimia Dasar. 2012. Penuntun Praktikum Kimia Dasar I. Bukit Jimbaran :
Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Udayana.
11
Lampiran
A. Pertanyaan :
Gas yang keluar dari sumber gas ditampung sebanyak 1,30 liter. Berat gas tersebut
adalah 2,9 gram. Bila suhu dan tekanan pada kondisi tersebut adalah 270C dan tekanan 72
cmHg. Hitunglah massa 1 mol gas tersebut ?
B. Jawaban :
Diketahui :
V = 1,30 liter
m = 2,9 gram
T = 270C = 300 K
P = 72 cmHg = = 0,9474 atm
R = 0,082 L.atm/ K.mol
Ditanya :
Massa 1 mol gas atau Mr ?
Jawab :
P.V = n.R.T
12
n =
n =
n = 0,05 mol
Mr =
Mr =
Mr = 58 gram/mol
Jadi, massa 1 mol gas atau Mr gas tersebut adalah 58 gram/mol.
13
top related