Gas

Variabel Gas

Volume Gas Volume gas mengikuti ruang yang

ditempatinya. Cara mengukur volume gas bergantung pada

bentuk ruang

Satuan volume adalah dm3 (L) dan cm3 (mL)

Tekanan gas Karena partikel gas selalu bergerak, maka

terjadi tabrakan dengan dinding bejana dengan kerapatan yang sama.

Tabrakan itu dirasakan sebagai gaya terhadap dinding.

Gaya persatuan luas = tekanan (P)

P = gaya/luas

Suhu Pemberian kalor dapat memperbesar energi

kinetik.

Bila energi kinetik besar, maka suhu akan meningkat.

Jumlah partikel Suatu sistem selalu mengandung sejumlah

partikel yang harus dinyatakan dalam mol (6,02 x 1023 partikel)

Jumlah mol gas dalam ruang akan tetap walaupun volume, tekanan, dan suhu berubah.

Jumlah partikel baru akan berubah bila zat dikurangi atau ditambah dari luar, atau bila terjadi reaksi kimia.

Hukum gas

Variabel gas memiliki hubungan satu sama lain.

Hubungan tersebut disebut dengan hukum gas yang dinyatakan dalam sebuah persamaan.

Dengan mengetahui hukum gas, kita dapat mengetahui satu variabel dari variabel lain.

Hanya saja, hukum itu berlaku bila gas bersifat ideal (tekanannya sekitar 1 atm atau lebih rendah)

Hukum Boyle (1662) Boyle mempelajari pengaruh perubahan

volume terhadap tekanan gas jika suhu diusahakan tetap (isotermal).

Pada suhu tetap, volume yang ditempati suatu gas berbanding terbalik dengan tekanan gas tersebut.

V = k 1/P ViPi = k V1 P1 = V2 P2 = V3 P3 = .....

Hukum Charles (1787) Alexander Charles mempelajari pengaruh

perubahan suhu terhadap volume gas pada tekanan tetap.

Pada tekanan tetap, suhu dan volume setiap gas selalu membentuk grafik yang lurus.

Jika masing-masing gas garisnya disambung, akan bertemu pada satu titik, yaitu suhu -273,150C = nol mutlak (absolut)

Pada tekanan tetap, volume gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.

V T Vi/Ti = k V1/T1 = V2/T2 = V3/T3

Hukum Gay-Lussac Volume gas tidak akan berubah dalam

ruangan yang berdinding kuat dan kaku. Jika gas dipanaskan, tekanan meningkat karena energi kinetik partikelnya bertambah.

Tekanan suatu gas dengan massa tertentu berbanding lurus dengan suhu mutlak bila volume dijaga tetap.

P T Pi/Ti = k P1/T1 = P2/T2 = P3/T3

Hukum gabungan Hukum Boyle, Charles, dan Gay-Lussac secara

matematis dapat digabung menjadi satu hukum (hukum gabungan)

Pi Vi = k1 Vi/Ti = k2 Pi/Ti = k3

PiVi/Ti = k P1V1/T1 = P2V2/T2 = P3V3/T3

Hukum Avogadro Amadeo Avogadro mempelajari reaksi gas.

Hasil pengukuran terhadap pereaksi dan hasil reaksi (pada tekanan dan suhu sama) ditemukan hubungan antara volume dan jumlah partikel gas

Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama.

Jumlah molekul V n V atau V/n = k (k = volume molar gas / 1 mol

gas pada P dan T tertentu)

STP - standard temperature and pressure (suhu 00C dan 1 atm)

1 mol gas dalam keadaan STP = 22,4 L

Persamaan gas ideal V 1/P V T V n

V nT/P

Atau PV = nRT

Hukum tekanan parsial Dalton Bila dua macam gas/lebih yang tidak bereaksi

dalam satu ruang akan bercampur secara homogen (N2 dan O2).

Tekanan masing-masing gas dalam campuran itu dapat dihitung dari jumlah mol, suhu, dan volume ruang.

Tekanan parsial suatu gas dalam campuran berbanding lurus dengan jumlah molnya masing-masing.

Jika dalam ruang terdapat gas X, Y, dan Z, maka:

Px : Py : Pz = nx : ny : nz

Tekanan total gas dalam ruang bergantung pada tekanan parsial gas yang ada di dalamnya

Tekanan total campuran gas adalah jumlah tekanan parsial semua komponennya.

Ptot = Pa +Pb + Pc + ...

Pa = na/ntotal x Ptotal

Pa = Xa Ptotal

Hukum efusi Graham Dua jenis gas dalam satu wadah akan

menyebar dan bercampur secara spontan (difusi)

Molekul gas dapat memasuki lubang sekecil apapun dari ruang yang bertekanan tinggi ke yang lebih rendah (efusi).

Pada suhu dan tekanan yang sama, kecepatan efusi gas berbanding terbalik dengan akar kerapatannya.

r √1/d

Teori kinetik gas ideal

Gas terdiri dari partikel kecil yang disebut molekul. Molekul suatu gas yang sama akan mempunyai massa dan ukuran yang sama, tetapi berbeda dengan molekul gas lain. Molekul itu bergerak menurut garis lurus.

Molekul gas sering bertabrakan sesamanya dan dengan dinding wadah. Tabrakan molekul dengan dinding wadah menimbulkan gejala pada dinding yang disebut tekanan.

Tekanan gas pada suhu tertentu tidak berubah, berarti tidak ada energi yang hilang selama tabrakan.

Energi kinetik rata-rata molekul berbanding lurus dengan suhu mutlak

Pada tekanan yang relatif rendah, jarak rata-rata antara molekul sangat besar, maka daya tarik-menarik atau tolak-menolak antara molekul diabaikan.

Ruang yang ditempati molekul gas sangat kecil sehingga dapat diabaikan terhadap volume wadah.

Gas nyata

Gas ideal diasumsikan tidak mempunyai interaksi antar molekul.

Gas nyata mempunyai interaksi antar molekul.

Gas nyata bila didinginkan akan memperbesar interaksi antar molekul.

Pada gas nyata, Pv = nRT tidak sama dengan 1

Persamaan van der Waals

Soal yang dikerjakan Variabel gas Hukum gas Teori kinetik gas ideal Gas nyata

Setiap orang mengerjakan soal yang berbeda Boleh melihat sumber lain. Boleh menggunakan kalkulator Semakin banyak soal yang dikerjakan, semakin baik Tidak perlu menyalin soal. Konstanta van der Waals untuk gas HCl: a = 3,700 b

= 0.04061

Tulis nama, NIM, nama kelompok di bagian atas kertas

Di bawahnya, tulis: Nama sendiri Nama anggota lain

Beri skor 1-10 untuk performa diri sendiri dan teman-teman lain.

1. Variabel gas: besaran yang dimiliki oleh suatu gas, yang nilainya dapat berubah

Volume (V), tekanan (P), suhu (T)., dan jumlah partikel (n).

2. Cara mengukur tekanan gas: A. Tekanan udara terbuka dengan

barometer B. Tekanan udara tertutup dengan

manometer. (manometer terbuka, manometer tertutup.)

3. Kenapa raksa digunakan dalam barometer dan manometer? Karena raksa memiliki densitas

(kerapatan=massa jenis) yang tinggi (13,5951 kg/dm3), sehingga dapat digunakan tabung yang tidak terlalu panjang.

4. Sebutkan satuan suhu yang anda ketahui Kelvin (SI), Reamur, Celcius,

Fahrenheit

5. Mengapa nilai suhu dalam K disebut suhu mutlak? Karena pada suhu O K, volume gas

juga akan menjadi 0. (lihat hal 273)

6. Ujung terbuka sebuah manometer dihubungkan dengan ruang berisi gas bertekanan 71,3 kPa. Tekanan udara luar 103,2 kPa. Berapa perbedaan tinggi (dalam mm) raksa pada manometer?1 atm = 101,325 kPa = 760 mmHgPgas = Patm – PHg

= 103,2 kPa – 71,3 kPa = 31,9 kPa = ..... mmHg = 239,27 mmHg

Manometer ujung tertutup lebih tinggi 15,8 cm dari yang dihubungkan dengan ruang berisi gas. Hitunglah tekanan gas dalam ruang itu.

Hg = Hydragirum = raksa

Pgas = P udara – P Hg = 15,8 cm x 10 mm = 158 mmHg/760 mmHg = ..... atm

Tunjukkan bahwa suhu terkecil secara ilmiah adalah -2730C atau 00 K

Lihat di halaman 273. (Hukum Charles). Percobaan Charles membuktikan bahwa

semakin rendah suhu, maka volume gas akan semakin kecil.

Bila suhu terus diturunkan, maka volume gas akan mencapai titik O. Suhu saat terjadinya titik 0 itu disebut 0 mutlak (0 K)

(grafik lihat di hal 274).

Gas H2 bervolume 25 ml, tekanan 720 mmHg. Berapa tekanan gas tsb bila volumenya diperbesar menjadi 75 ml dengan suhu konstan?

P1V1 = P2V2 720 mmHg. 25ml = P2. 75 ml P2 = ....240 mmHg

Sebuah pompa sepeda sepanjang 75 cm ditekan agar bertekanan 5 atm. Berapa panjangkah piston harus ditekan bila tekanan udara 1 atm dan suhu dianggap tetap.

P1 V1 = P2 V2 75 cm x 5 atm = 1 atm x V2 V2 = 375 cm

75 cm x 1 atm = 5 atm x V2 V2= 15 cm

Selisih volume=panjang piston yg harus ditekan (V1 – v2 = 75-15 cm = 60 cm)