LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM KIMIA DASAR IVOLUME MOLAR GAS

Oleh :Ni Putu Eka Vinapriliani (1408105038)Kelompok 2/B

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS UDAYANA2014

Volume Molar GasI. Tujuan Menentukan volume relatif dari zat dalam wujud yang berbeda Mempelajari cara penentuan tetapan gas dan volume molar gas Mempelajari hukum Boyle, Avogadro, Charles dan Gay-Lussac II. Dasar Teori1. Penggolongan Benda Benda-benda di bumi sangat banyak jenis dan jumlahnya. Contohnya air, oksigen, dan tanah merupakan benda-benda yang banyak tersedia di alam ini. Benda-benda di alam raya ini dapat digolongkan menjadi tiga golongan, diantaranya : a. zat padat b. zat cair c. gasDiantara ketiga penggolongan benda, sifat gas lebih sederhana dibandingkan wujud lainnya. 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. Terdapat empat variabel penting yang mempengaruhi sifat-sifat fisis gas yakni suhu, tekanan, volume dan jumlah gas.2. Sifat-sifat gas Gas melakukan tekanan pada permukaan apapun ketika saling bersentuhan, karena molekul-molekul gas senantiasa dalam keadaan bergerak. Atmosfer yang mengelilingi bumi adalah campuran berbagai gas. Tekanan atmosfer adalah tekanan yang diberikan oleh atmosfer bumi.Partikel-partikel zat gas memiliki sifat sebagai berikut :-Memiliki jarak partikel yang berubah ubah -Hampir tidak ada gaya tarik-menarik-Gerakan partikel sangat bebas dibandingkan zat padat dan cairGas 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 : a.peka terhadap perubahan temperaturb.peka terhadap perubahan tekananSelain hal tersebut gas mempunyai sifat-sifat fisis yang khas yaitu : Gas mempunyai volume dan bentuk menyerupai wadahnya Gas merupakan wujud materi yang paling mudah dimampatkan Gas-gas akan segera bercampur secara merata dan sempurna jika ditempatkan dalam wadah yang sama. Gas memiliki kerapatan yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan cairan dan padatan. Gas terdiri atas molekul yang bergerak menurut jalan-jalan yang lurus ke segala arah, dengan kecepatan yang sangat tinggi. Molekul gas ini selalu bertumbukan dengan molekul yang lain atau dengan dinding bejana. Tumbuhan terhadap dinding. Beja ini yang menyebabkan adanya tekanan. Volume dari molekul gas sangat kecil bila dibandingkan dengan volume yang ditempat oleh gas tersebut, sehingga sebenarnya banyak ruang kosong antara molekulnya. Hal ini menyebabkan gas mempunyai rapat yang lebih kecil daripada cairan atau zat padat, sehingga menyebabkan gas bersifat kompresibel atau mudah ditekan, dalam pembicaraan tentang gas, semua gas dibagi menjadi dua jenis : a. Gas ideal yaitu gas yang mengikuti secara sempurna. Hukum-hukum gas (Boyle, gay lussac, dsb)b. Gas non ideal atau nyata yaitu gas yang hanya mengikuti hukum-hukum gas pada tekanan rendah.Gas ideal sebenarnya tidak ada, jadi hanya merupakan gas hipotesis. Semua gas sebenarnya tidak nyata. Pada gas ideal dianggap, bahwa molekul tidak tarik menarik dan volume molekulnya dapat diabaikan terhadap volume gas itu sendiri atau ruang yang ditempati. Sifat ideal ini hanya didekati oleh gas beratom satu pada tekanan rendah dan pada temperatur yang relatif tinggi. Bila digunakan harga STP (1 atm0C atau 273 k) dan kita ambil 1 mol gas, maka volume gasnya dapat diukur yang kita sebut volume molar pada STP, karena merupakan volume dari 1 mol gas pada tekanan 1 atm dan 0oC. Bila kita lakukan hal ini untuk berbagai gas terlihat harganya berbeda-beda karena memang gas nyata bukan gas ideal. Dari berbagai pengukuran volume rata-rata ditempat oleh satu mol gas pada STP = 24 L. Maka harganya ini diambil untuk volume molar dari gas ideal dengan menggunakan harga-harga tersebut, dapat dihitung dengan R.3. Pengertian Tekanan Atmosfer Tekanan atmosfer gas adalah tekanan yang diberikan oleh atmosfer bumi. Volume molar gas menyatakan volume 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu. Jika pengukuran dilakukan pada suhu 0oC dan tekanan 1 atm, volume molar gas disebut sebagai volume molar standar. Hal itu disebabkan keadaan suhu 0oC dan tekanan 1 atm merupakan keadaan standar gas dan disingkat stp (standard temperature and pressure). Nilai tekanan atmosfer sesungguhnya tergantung pada letak, suhu, dan kondisi cuaca. Tekanan atmosfer diukur menggunakan Barometer. Barometer sederhana terdiri dari tabung kaca panjang, yang salah satu ujungnya tertutup dan pipa diisi dengan merkuri, sehingga tidak ada udara yang memasuki tabung, maka sebagian merkuri dari tabung akan mengalir keluar memasuki cawan, menimbulkan ruang hampa di bagian atas tabung yang tertutup.Tekanan atmosfer standar (1 atm) sama dengan tekanan yang menopang kolom merkuri tepatnya setinggi 760 mm (76 cm) pada permukaan laut pada suhu 0oC. 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 ,o1 torr = 1 mmHgo1 atm = 760 mmHg 760 torr

4. Hukum-hukum yang berhubungan dengan Volume Molar Gas Hubungan Tekanan - VolumeHukum Boyle: V = (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 : P1 . V1 = P2 .V2 = K (konstan) Hubungan Suhu - Volume Hukum Charles dan Gay-Lussac : V = b.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 : 1. Pada tekanan (P) dibuat tetap : V1 : T2 = V2 : T1 = K (konstan) atau P1 . T2 = P2 . T1 = K (konstan)

Hubungan Volume - Jumlah GasHukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap) 2. 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 sebanding dengan mol dari molekul yang ada, sehingga : V n 5. 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, dan hukum Avogadro tersebut dinyatakan bahwa pada temperatur dan tekanan yang sama setiap 1 mol gas akan mempunyai volume yang sama. Artinya jika mol dipakai dalam satuan kuantitas gas, maka 1 mol setiap gas akan mempunyai persamaan : P . V = R . T Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat digabungkan menjadi satu persamaan : V = atau P.V = n.R.T R adalah tetapan baru. Dimana nilai dari R = 8,3145 J mol-1 K-1.

III. Alat dan Bahan Alata. Gelas Ukurb. Emberc. Neraca Analitikd. Termometere. Barometer Bahana. Airb. Butana cair (korek api yang bahan bakarnya dari butana)

IV. Cara KerjaSiapkan korek api yang berbahan bakar butana serta dindingnya tembus cahaya. Timbang korek api dan perkirakan volume dari cairan butana di dalamnya (Gambar IV.1). Gelas ukur yang bervolume 250 ml diisi air hingga penuh kemudian dibalik di dalam ember yang juga berisi air. Lakukan step ini hingga tidak ada gelembung di dalam gelas ukur yang dibalik tadi (Gambar IV.2). Buka klep pada korek api kemudian ikat dengan pipa karet agar klep terus terbuka. Letakkan korek api di bawah gelas ukur yang telah dibalik tadi, kemudian nyalakan korek api. Tampung gas yang keluar dari korek api hingga gelas ukur 250 ml terisi penuh. Ulangi lagi langkah tadi dengan gelas ukur lainnya hingga cairan butana dalam korek api habis (Gambar IV.3). Gas butana yang dikumpulkan kemudian dicatat. Pasang kembali klep pada korek api, timbang korek api dalam keadaan kosong dan perkirakan volumenya (Gambar IV.4). Volume gas butana dengan volume cairan butana yang massanya sama dihitung perbandingannya.

Gambar IV.1 Korek Api Isi Gas Ditimbang Menggunakan Neraca

Gambar IV.2 Gelas Ukur Diletakkan Terbalik di Atas Ember

Gambar IV.3 Korek Api Diletakkan di Bawah Gelas Ukur

Gambar IV.4 Korek Api Kosong Ditimbang Menggunakan Neraca

V. Data Pengamatan

Tekanan (P): 1 atm Suhu (T): 27oC Tetapan (R): 0,082 L.atm/K.mol

Korek apiObjekMassa awal (gram)Massa akhir (gram)Massa cairan yang berubah menjadi gas (gram)

Korek api12,910,52,4

Cairan dan Gas ButanaObjekVolume (ml)

Cairan Butana4

Gas Butana1450

VI. PembahasanPraktikum yang dilakukan untuk menentukan volume relatif dari zat dalam wujud yang berbeda ini dilakukan di laboratorium Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. Dalam praktikum ini digunakan korek api dari bahan butana berwujud cairan. Setelah percobaan dalam praktikum ini dilakukan, didapatkan data pengamatan berupa massa awal korek api seberat 12,9 gram dan massa akhir seberat 10,5 gram. Perkiraan volume awal butana dalam korek api sebanyak 4 ml serta tidak menyisakan volume akhir. Kemudian saat pengukuran volume gas dalam gelas ukur, didapatkan volume gas mencapai 1450 ml saat cairan butana dalam korek api habis. Dengan massa butana yang digunakan dapat dihitung dengan menghitung selisih massa korek api awal dikurangi massa korek api akhir yaitu 2,4 gram.Dari hasil data percobaan tersebut, dapat diperoleh perbandingan dari volume cairan butana dengan volume gas butana yang massanya sama yaitu 4 ml berbanding 1450 ml.Perbandingan volume gas butana dengan volume cairan butana yang massanya sama sebagai berikut :Diketahui : Volume gas butana (Vgas) = 1450 ml Volume cairan butana (Vcairan)= 4 mlDitanya : = ? Jawab : = = Jadi, perbandingan volume gas butana dengan volume cairan butana adalah 362,5 : 1.

Data ini kemudian dihitung menggunakan hukum avogadro yaitu pada tekanan dan suhu konstan, volume suatu gas berbanding langsung dengan jumlah mol gas yang ada. Perhitungan Mr (massa molekul relatif) cairan butana dalam korek api sebagai berikut :Diketahui: V = 1450 ml = 1,45 L m = 2,4 gram T = 27oC = 27 + 273 K = 300 K P = 1 atm R = 0,082 L.atm/K.molDitanya : Mr = ..?Jawab : P. V = n.R.T n = n = n = 0,058 mol n = Mr = = = 41,37 gr mol-1

Dengan menggunakan data hasil percobaan ini, didapat Mr butana sebesar 41,37 gram mol-1 . Menurut literatur , Mr butana (C4H10) yaitu :Diketahui : Ar C =12 dan Ar H = 1Ditanya : Mr C4H10 = ?Jawab : Mr C4H10 = 4 x Ar C + 10 x Ar H = (4 x 12) + (10 x 1) = 48 + 10 = 58 gr mol-1Dari perhitungan diatas didapatkan massa 1 mol gas butana atau massa molekul relatif (Mr) pada percobaan ini sebesar 41,37 gr/mol. Tetapi menurut literatur, butana dengan rumus kimia C4H10 ini memiliki massa molekul relatif sebesar 58 gram/mol.Sehingga diperoleh bahwa massa molekul relatif butana dalam percobaan tidak sama dengan massa molekul relatif butana pada literatur. Perbedaan ini dapat disebabkan karena ketidaktelitian melihat hasil pengukuran saat menimbang massa korek api awal maupun akhir. Dapat juga disebabkan karena tidak teliti dalam memperkiraan volume awal butana dalam korek api, serta masih adanya beberapa mililiter sisa cairan butana dalam korek api. Selain itu, gas dan suhu juga sangat mempengaruhi keadaan suatu gas. Gas butana yang digunakan ini berasal dari korek api yang bebas dibeli di toko, sehingga kemurnian gas ini tidak dapat dipertanggungjawabkan. Terakhir, suhu ruangan jelas berbeda dengan suhu saat keadaan gas tersebut ada dalam keadaan bebas diudara. Semua itu dapat menjadi faktor ketidaksesuaian massa molekul relatif gas butana dalam percobaan dengan literatur.

VII. Kesimpulan1. 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 didinginkan akan mengembun g. Partikel gas yang bergerak memiliki Ek 3. 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. 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. 4. Volume molar adalah volume dari 1 mol dari suatu unsur atau senyawa kimia pada temperatur dan tekanan tertentu. Berbeda dengan massa molar, volume molar setiap unsur atau senyawa tidak dipengaruhi oleh rumus molekulnya, namun oleh tekanan dan temperatur dimana zat tersebut diukur.

VIII. Daftar Pustaka Oxtoby,David W,H,P,dkk.2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern Edisi Ke-4 Jilid 1. Jakarta : Erlangga Tim Laboratorium Kimia Dasar . 2007 . Penuntun Pratikum Kimia Dasar I . Jurusan Kimia FMIPA , Universitas Udayana ; Bukit Jmbaran , Bali. Wahyuni, Sri. 2003. Kimia Master . Jakarta : Erlangga http://id.wikipedia.org/wiki/Volume_molar diakses tanggal 22 November 2014 http://kaatibun.blogspot.com/2012/12/laporan-praktium-kimia-dasar-1.html diakses tanggal 21 November 2014 https://www.academia.edu/6556492/Volume_Molar_Gas diakses tanggal 22 November 2014

Lampiran