MAKALAH

SIFAT-SIFAT GAS IDEAL DAN GAS NYATA

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN KIMIA

2011-2012

MAKALAH

SIFAT-SIFAT GAS IDEAL DAN GAS NYATA

OLEH :

1. FIKA ANDRIYAWATI (113234001) / KA’11

2. LAILATUL KHASANAH (113234010) / KA’11

3. RIRIN SETIYANI (113234011) / KA’11

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN KIMIA

2011-2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gas, sebagai salah satu sifat dan bentuk alam, memiliki karakteristik yang

khas. Berbeda dengan bentuk zat lainnya, karakteristik gas sangat erat kaitannya dengan

tekanan, temperatur dan volume. Beberapa teori dan hukum yang sangat mempengaruhi

dalam pemahaman sifat gas yang diantaranya adalah teori kinetik gas dan hukum

termodinamika. Teori kinetik zat membicarakan sifat zat dipandang dari sudut

momentum. Peninjauan teori ini bukan pada kelakuan sebuah partikel, tetapi diutamakan

pada sifat zat secara keseluruhan sebagai hasil rata-rata kelakuan partikel-partikel.

Teori kinetik zat membicarakan sifat zat dipandang dari sudut momentum.

Peninjauan teori ini bukan pada kelakuan sebuah partikel, tetapi diutamakan pada sifat

zat secara keseluruhan sebagai hasil rata-rata kelakuan partikel-partikel zat tersebut.

Berdasarkan latar belakang diatas, untuk memahami lebih lanjut tentang sifat -

sifat gas dan hukum yang mendasarinya, maka penulis menulis makalah ini.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mempelajari sifat-sifat gas dengan

penalaran kinetikanya. Adapun hal-hal yang akan dibahas adalah seputar temperatur, tekanan,

dan volume dalam gas ideal maupun gas nyata beserta hukum-hukum gas yang

mendasarinya.

BAB II

2.1 Karakteristik Umum Gas

Dalam kimia fisika prosedur yang langsung digunakan adalah mengisolasi sebagian

dari alam semesta oleh suatu batas nyata maupun imaginer. Materi bumi yang telah diisolasi

untuk kepentingan study disebut sistem. Zat di dalam sistem dapat berada dalam satu atau

beberapa bentuk yaitu padat,cair dan gas. Pada makalah ini akan membahas zat yang berupa

gas.

Ekspansibilitas (dapat dikembangkan)

Gas dapat mengembang untuk mengisi seluruh ruangan yang ditempatinya.

Kompresibilitas (dapat dimampatkan)

Gas sangat mudah dimampatkan dengan memberikan tekanan.

Mudah berdifusi

Gas dapat berdifusi dengan cepat membentuk campuran homogen.

Tekanan

Gas memberikan tekanan ke segala arah.

Pengaruh suhu

Jika gas dipanaskan maka tekanan akan meningkat, akibatnya volume juga meningkat.

2.2 Sifat Gas Ideal dan Gas Tidak Ideal / Nyata

2.2.1 Suatu gas dikatakan ideal jika memenuhi kriteria sebagai berikut:

1. Molekul-molekul gas tidak mempunyai volum

2. Tidak ada interaksi antara molekul molekulnya, baik tarik menarik maupun tolak

menolak.

3. Gas terdiri atas partikel-partikel dalam jumlah yang besar sekali, yang senantiasa

bergerak dengan arah sembarang dan tersebar merata dalam ruang yang kecil.

4. Jarak antara partikel gas jauh lebih besar daripada ukuran partikel, sehingga ukuran

partikel gas dapat diabaikan.

5. Tumbukan antara partikel-partikel gas dan antara partikel dengan dinding tempatnya

adalah elastis sempurna.

6. Hukum-hukum Newton tentang gerak berlaku.

2.2.2 Pada kenyataannya, gas-gas yang memenuhi kriteria seperti itu sangat jarang

ditemukan. Namun, gas nyata dapat mendekati sifat gas ideal pada tekanan yang rendah

dan suhu yang relatif tinggi.

2.3 Parameter yang menentukan keadaan gas

VOLUME (V)

Volume gas adalah volume bejana yang ditempati dan dinyatakan dalam liter (L) atau

mililiter (mL).

1 1itre (l) = 1000 ml dan 1 ml = 10-3

l

Satu mililiter praktis sama dengan satu sentimeter kubik (cc). sebenarnya

1 liter (l) = 1000,028 cc

Satuan SI untuk volume adalah meter kubik (m3) dan unit yang lebih kecil adalah decimeter

3

(dm3).

TEKANAN (P)

Tekanan udara dinyatakan dalam atmosfer atau mmHg.

1 atm = 760 mmHg = 1,013 x 105 pa

Tekanan gas didefinisikan sebagai gaya yang diberikan oleh dampak dari molekul per unit

luas permukaan kontak.

Tekanan dari sampel gas dapat diukur dengan bantuan

manometer Merkuri. (Gambar 1.2)

Demikian pula, tekanan atmosfer dapat ditentukan dengan barometer merkuri. (Gambar 1.3)

SUHU (T)

Suhu gas dinyatakan dalam derajat celcius (oC) atau kelvin (K).

K = oC + 273

2.4. Hukum – Hukum Gas Ideal

Hukum-hukum ini dipatuhi hanya pada tekanan rendah (P → 0).

Hukum-hukum gas ideal :

2.4.1 Hukum Boyle

Menurut hukum Boyle, pada suhu tetap, volume sejumlah tertentu gas berbanding terbalik

dengan tekanannya.

(T, n tetap)

atau V = k . 1/P

dimana k adalah tetap

PV = k

Jika P dan V berubah dari keadaan 1 ke keadaan 2, maka dapat ditulis:

P1V1 = k = P2V2 atau P1V1 = P2V2

2.4.2 Hukum Charles

Hukum Charles menyatakan bahwa:

Pada tekanan tetap, sejumlah tertentu gas berbanding lurus dengan suhu mutlak (suhu

kelvin).

Secara matematis dapat ditulis:

(P, n tetap)

atau V = k T

2.4.3 Prinsip Avogadro

Menurut hukum Avogadro:

pada suhu dan tekanan tetap, volume sejumlah tertentu gas berbanding lurus dengan

jumlah molnya.

(T dan P tetap)

atau v = An, dimana A adalah konstan,

2.5. Keadaan STP

Pada keadaan standar, yaitu pada suhu 273 K (0oC) dan tekanan 1 atm (760 mmHg), 1

mol gas sama dengan 22,4 L gas atau dapat ditulis:

1 mol gas pada STP = 22,4 L

2.6. Persamaan Gas Ideal

Dari tiga hukum yaitu hukum Boyle, hukum Charles dan hukum Avogrado dapat

dikombinasikan menjadi satu hukum yang disebut dengan hukum gas ideal. Hukum gas

ideal menyebutkan bahwa:

Volume gas berbanding lurus dengan jumlah mol dan suhu serta berbanding terbalik

dengan tekanan.

Secara matematis dapat ditulis:

Jika R adalah konstan maka:

atau PV = nRT

Nilai R dalam beberapa satuan :

0,0821 L-atm K-1

mol-1

82,1 mL-atm K-1

mol-1

62,3 L-mmHg K-1

mol-1

8,314 . 107 erg K

-1 mol

-1

8,314 Joule K-1

mol-1

1,987 kal K-1

mol-1

2.7. Hukum Dalton

Menurut hukum Dalton, tekanan total campuran gas sama dengan jumlah tekanan

parsial masing-masing gas pembentuknya atau dapat ditulis sebagai berikut:

Ptotal = P1 + P2 + P3 ... (V dan T tetap)

Jika diaplikasikan dalam persamaan gas ideal PV = nRT, maka:

dimana n1 , n2 , dan n3 adalah mol gas 1,2 dan 3, maka tekanan total campuran

adalah :

atau

dengan nt = mol total gas

2.8. Hukum Graham

Ketika dua gas ditempatkan di kontak, mereka bergabung atau menyatu dengan

spontan. Hal ini disebabkan pergerakan molekul satu gas ke gas lainnya. Proses pencampuran

gas dengan gerakan acak dari molekul disebut Difusi. Thomas Graham mengamati bahwa

Menurut hukum Graham, pada suhu dan tekanan yang sama, kecepatan difusi gas

yang berbeda adalah berbanding terbalik dengan akar massa molekulnya .

Ketika gas lolos melalui lubang pin-menjadi daerah tekanan rendah vakum, proses ini

disebut efusi. Tingkat efusi gas juga tergantung pada massa molekul gas.

Penentuan tingkat efusi jauh lebih mudah dibandingkan dengan laju difusi. Oleh karena itu,

hukum Dalton efusi sering digunakan untuk menentukan massa molekul gas yang diberikan.

2.9. Teori Kinetik gas

Anggapan Dasar Teori Kinetik Gas

1.Gas terdiri dari partikel yang disebut dengan molekul yang menyebar pada ruangnya.

Molekul gas identik sama dengan massa (m).

2. Molekul gas bergerak tetap ke segala arah dengan kecepatan tinggi. Molekul

bergerakdengan kecepatan yang sama dan akan berubah arah jika terjadi tumbukan

dengan molekul lain atau dengan dinding wadahnya.

3. Jarak antar molekul sangat besar dan diasumsikan bahwa terjadi gaya van der waals

antar molekul sehingga molekul gas dapat bergerak bebas.

4. semua tumbukan yaang terjadi merupakan lenting sempurna sehingga selama terjadi

tumbukan tidak kehilangan energi kinetik.

5. Tekanan pada gas disebabkan tumbukan molekul pada dinding ruangnya.

6. Energi kinetik rata-rata (½ mv2) molekul gas berbanding lurus dengan suhu mutlak

(suhu kelvin) atau dapat dikatakan bahwa energi kinetik rata-rata molekul sama dengan

suhunya.

2.10. Gas Nyata

Telah dibahas bahwa gas ideal merupakan gas dengan beberapa postulat, tidak

ada gaya tarik menarik antar molekul, volume total molekulnya kecil dibandingkan

terhadap volume wadah sehingga volume total molekulnya dapat diabaikan. Oleh karena

itu gas ideal hanya merupakan gas hipotesis.

Perilaku gas yang sebenarnya (gas nyata) tidaklah sesuai dengan yang telah

dibahas, ia menyimpang dari keadaan ideal, karena adanya gaya tarik menarik antar

molekul (terutama pada tekanan tinggi) dan volume molekul-molekulnya tidak dapat

diabaikan begitu saja.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Karakteristik umum gas diantaranya adalah :Ekspansibilitas, kompresibilitas, mudah

berdifusi, tekanan, pengaruh suhu.

Suatu gas dikatakan ideal jika memenuhi kriteria sebagai berikut :Molekul-molekul gas

tidak mempunyai volum, tidak ada interaksi antara molekul molekulnya, baik tarik

menarik maupun tolak menolak.

Pada kenyataannya, gas-gas yang memenuhi kriterian seperti itu sangat jarang ditemukan.

Namun, gas nyata dapat mendekati sifat gas ideal pada tekanan yang rendah dan suhu

yang relatif tinggi.