GAS IDEALGAS IDEALDra. Suliestyah, Msi

www.pondokbelajar.comwww.kimfis-oke.blogspot.com

FAKULTAS TEKNOLOGI KEBUMIAN DAN ENERGI UNIVERSITAS TRISAKTI

JAKARTA

KIMIA FISIKA IKIMIA FISIKA I

- Sifat gas

- Kecenderungan berdifusi mengisi ruang yang tersedia.- Bentuknya ditentukan bentuk wadahnya.- Dapat dimampatkan.- Sifat fisik gas tidak atau sedikit sekali tergantung padasifat kimianya, tetapi tergantung pada:

- Volume (V) - Tekanan (P)- Suhu (T) - Jml mol gas (n)

Tekanan (P) : gaya per satuan luas

Satuan Pengukuran Tekanan:- SI : Pascal (Pa) = N m-2

- Klasik : atmosfer (atm)

Tabung J Boyle (a) dan (b), dan Manometer (c), mempunyai prinsip yang sama

1 atm standar = tekanan dari kolom air raksa yang tingginya 760 mm pada suhu 0oC pada permukaanair 2AtmosphericPressure.exe

1 torr = 1 mmHg1 atm = 760 mmg = 760 torr = 101000 Pa = 101kPaContoh soal:

Bila air dipakai sebagai pengisi barometer, hitunglahpanjang air dalam barometer bila tekanan udara 1 atm.

Jawab:Bila air dipakai sebagai pengisi barometer: 1,00 mmHg = 13,60 mm H2O1 atm = 760 mmHg

panjang air dalam kolom barometer =760 x 13,60 = 10336 mm H2O

Hukum – Hukum Gas Ideal1. Hukum Boyle

Pada suhu tetap, volume dari sejumlah tertentu gas berbanding terbalik dengan tekanan

2. Hukum CharlesPada tekanan tetap, volume dari sejumlah tertentu gas berbanding lurus dengan suhu absolutnya

V æ I / P atau PV = tetap

V æ T atau V / T = tetap

3. Hukum Gay LussacJika volume dari sejumlah gas tetap (misalnyadalam suatu bejana yang tertutup) maka tekanangas berbanding langsung dengan suhu absolut.

4. Hukum Gabungan Gas Boyle – Charles – Gay Lussac

P æ T atau P/T = tetap

PV------- = tetap

T

5. Hukum Tekanan Bagian DaltonBila dua atau lebih gas tidak saling bereaksidimasukkan ke dalam satu tempat tertutup, makatekanan dari campuran gas yang ada dalam tempatitu adalah sama dengan jumlah tekanan bagian darimasing2 gas dalam campuran.

6. Hukum Volume Gabungan Gay LussacJika reaksi terjadi dalam keadaan gas, maka padasuhu dan tekanan tetap, volume gas yang bereaksidan gas gas yang terjadi berbanding sebagaibilangan yang mudah dan bulat.

2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g)2 vol 1 vol 2 vol

PT = PA + PB + PC + ……..

7. Hukum Avogadro Pada suhu dan tekanan tetap, gas yang volumenyasama mengandung jumlah molekul yang sama.

V æ n dimana n = jumlah mol gas

8. Hukum Gas Ideal Hukum Boyle : V æ I / PHukum Charles : V æ THukum Avogadro : V æ n

V æ nT / P V = nRT / P R = tetapan gas universaln = jumlah mol gas

P V = n R T

Difusi dan Efusi GasMixing.exe

Difusi Kecenderungan gas mengisi ruanganyang tersediaEfusi Peristiwa gas mengalir melaluibukaan kecil (lubang halus)

9. Hukum Efusi GrahamPada suhu dan tekanan yang sama laju effusisuatu gas adalah:

d = rapatan /density.

Laju efusi æ 1 / d

Bila dua jenis gas dibandingkan laju efusinya:

laju efusi A = dBlaju efusi B dA

Menurut persamaan gas ideal : PV = nRTPV = (g / M ) RT

M = (g/v) (RT/P) M æ d

laju efusi A = dB = MBlaju efusi B dA MA

Teori Kinetika Molekul Gasmenerangkan hukum-hukum diatas.

Teori Kinetika Molekuler menganggap gas terdiri darimolekul2 yang selalu bergerak lurus gerak Brown

5 Postulat dasar:1. Gas itu terdiri dari molekul2 kecil yang volumenya

dapat diabaikan dan terpisah satu sama lain oleh jarakyang besar gas terdiri dari sebagian ruang kosong

gas dapat dimampatkanruang kosongnya diperkecil

2. Antara molekul2 gas tidak ada daya tarik menarikmolekul2 gas bergerak bebas. dalam keadaan paling rapatpun gas masih mengisiseluruh ruang yang ada. Hukum Dalton

3. Molekul gas selalu dalam keadaan bergerak dalam lintasanyang berupa garis lurus, yang hanya dapat dipatahkan kalaubertabrakan dengan dinding bejana. Tabrakan ini adalahelastis, dimana energi kinetika gas (keseluruhan) tidakberubah karena tidak ada gaya antar molekul, makalintasan molekul berupa garis lurus.

4. Tekanan gas adalah disebabkan oleh tabrakan molekul gas kedinding bejana tekanan adalah gaya persatuan luas. Pada waktu molekul menabrak dinding, molekul memberitekanan pada dinding. Besarnya tekanan ini bergantung padakeras dan jumlah tabrakan yang terjadi. Jika gas dimampatkan, maka lebih banyak molekul yang menabrakdinding, sehingga tekanan bertambah. Hukum Boyle danHukum Gay Lussac

5. Setiap molekul gas mempunyai energi kinetik. Tetapi jumlahenergi kinetik semua molekul berbanding lurus dengan suhuabsolut gas Hukum Gay Lussac, Hukum Charles dan danHukum Graham

Soal 2: Hitunglah volume gas pada keadaan standar (STP). Biladiketahui suatu gas pada volume 255 ml pada 25oC mempunyaitekanan 650 torr.

P1V1 P2V2 T2 P1------- = ------- V2 = V1 x ---- x ----

T1 T2 T1 P2VI = 255 ml , P1 = 650 torr, T = 298 oKV2 = ? , P2 = 760 torr, T = 273 oKV2 = 255 x (650/760) x (273/298) = 129,80 ml

Soal 3: Gas mana yang akan berefusi lebih cepat, NH3 atau CO2? Berapa kali lebih cepat?Mr NH3 = 17, Mr CO2 = 44NH3 akan berefusi lebih cepat dari pada CO2.

laju efusi NH3 = d CO2 = M CO2 = 44 = 1, 6laju efusi CO2 d NH3 M NH3 17Laju efusi NH3 1,6 kali lebih cepat dari laju efusi CO2

Soal 4: Mahasiswa mengumpulkan suatu gas alam dalambejana pada 25oC dalam volume 250 ml sampai tekanangas 550 torr. Contoh gas ditimbang, ternyata beratnya0,118 g. Hitunglah berat molekul dan rumus molekul gas alam tsb. Diketahui rumus empiris gas alam = (CH4)x

Rumus gas ideal = PV = nRT n = PV/RTP = 550 torr = 550/760 = 0,724 atm ; V = 250 ml = 0,250 l ; T = 25 : 273 = 298 oKn = PV/RT = (0,724 x 0,250) / 0,0821 x 298 = 0,0074 moln = g / BM BM = g / n Berat Molekul = 0,118 / 0,0074 = 15,945 gram /molRumus empiris gas alam (CH4)x

(16)x = 15,945 x = 1Rumus Molekul gas alam = CH4

Soal 5: Pada percobaan pembuatan oksigen, gas yang terjadi ditampung. Pada suhu percobaan, gas dikumpulkansehingga permukaan air di dalam dan diluar ggelas samatingginya. Bila volume gas 245 ml dan tekanan atmosfer758 torr, dan tekanan uap air pada suhu 25oC = 23,8 torr, maka hitunglah tekanan dari O2 yang dihasilkan danvolume gas O2 kering pada STP.PT = PO2 + PH2O PO2 = PT + PH2O PO2 = 758 - 23,8 = 734,2 torr

P1V1 P2V2 T2 P1------- = ------- V2 = V1 x ---- x ----T1 T2 T1 P2

VI = 245 ml , P1 = 734.2 torr, T = 298 oKV2 = ? , P2 = 760 torr, T = 273 oKV2 = 245 x (273/298) x (734,2/760) = 216,83 ml

Soal 6: Mahasiswa mengukur density suatu gas samadengan 1,34 g/l pada 25oC dan 760 torr. Gas tersebutterdiri dari 79,8% C dan 20,2% H. Hitunglah Rumusempiris, Massa Molekul dan Rumus Molekulnya.Misalkan berat gas = 100 g, berarti mengandung C = 79,8 g = 79,8/12 = 6,65 mol CH = 20,2 g = 20,2/1,01 = 20,0 mol HC : H = 6,66 ; 20,0 = 1 : 3

Rumus Empiris = (CH3)xDensity gas = 1,34 g/l, berarti berat I liter gas = 1,34 gramn = PV/RT = (1 x 1) / 0,821 x 298 = 0,0409 mol berat 1 mol gas = 1,34/0,0409 = 32,8 g

Massa Molekul gas = 32,8(CH3)x = 32,8 (15) x = 32,8 x = 2

Rumus Molekul = C2H6

Soal

1 Suatu campuran gas terdiri atas gas N2 dan H2. Campurangas tersebut mempunyai berat 3,5 gram, menempati volume 7,46 liter pada temperatur 300 K dan tekanan 1 atm. Tentukan komposisi gas tersebut dalam satuan persen mol.

2. Ke dalam suatu bejana dimasukkan gas A sebanyak 6 gram dengan tekanan 0,78 atm. Kemudian ke dalam bejana tersebut ditambahkan 10 gram gas B, sehingga tekanan naik menjadi 1,47 atm. Bila berat molekul gas A adalah 17 gr/mol, a). Hitunglah berat molekul gas B (Mr.B)b). Hitunglah komposisi bas A dan gas B dalam satuan persen mol.

Soal4. Reaksi penguraian metabolisme glukosa seperti persamaan

pembakaran glukosa dalam udara:C6H12O6(s) + 6O2(g) 6CO2(g) + 6 H2O(l)

Berapa volume CO2 yang dihasilkan pada suhu 37oC dantekanan 1,00 atm, bila 5,60 g glukosa dipakai pada reaksi ini.

5. Suatu sampel gas alam mengandung 8,24 mol metana (CH4), 0,421 Mol Etana (C2H6) dan 0,116 mol propana (C3H8). Jikatekanan total adalah 1,37 atm. Hitunglah tekanan parsial gas-gas tsb.

Suatu gas Hidrokarbon diketahui terdiri atas 78,9 % unsure karbon dan 20,2 % unsure hydrogen. Jika berat gas tersebut 1,34 gram dan menempati volume 1 Liter pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm, tentukanlah rumus molekul senyawa dari sample tersebut. Diketahui Ar. C = 12 ; H = 1