sifat gas (1)

Upload: rifky-wy

Post on 19-Oct-2015

44 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Hukum-hukum tentang Gas*

  • Warna gasSebagian besar tak berwarna (colorless)Kecuali:Fluorine (F2), Chlorine (Cl2) keduanya kuning kehijau-hijauan (green-yellow)Bromine (Br2) coklat kemerahan (red-brown)Iodine (I2) ungu (violet)Nitrogen dioxide (NO2), dinitrogen dioxide (N2O3) keduanya coklat (brown)*

  • Pergerakan dan perubahan volume gasGas lambat mengalirGerakannya menyebar ke semua arahMampu menembus pori-poriPemanasan menyebabkan ekspansi gas sehingga volumenya membesarPendinginan menyusutkan volume gas

    *

  • Tekanan gas1 standard atmosphere = 1 atm = tekanan udara pada suhu 0 0C, ketinggian setara permukaan laut, = tinggi kolom air raksa (mercury/Hg) 760 mm.1 mm Hg ketinggian air raksa = 1/760 atm = 1 torr (menghormati Evangelista Torricelli, 1643)1 atm (tepatnya 0,99 atm) = 105 Pascal (menghormati Blaise Pascal)0,99 atm = 1 bar (dari: barometer)*

  • Asal mula 1 atmP = g hP = Pressure = tekanan = 1 atm (baca: rho) = massa jenis Hg = 13,5951 g/mLg = percepatan gravitasi bumi = 9,80665 m/sec2. (catt: sec = second = detik)h = height = ketinggian zat dari dasar ke permukaan = 760 mm1 atm setara beban 1,033228 kg terhadap bidang seluas 1 cm2 atau 1 kg /cm2

    *

  • Hukum BoyleRobert Boyle (1627-1691):PV = constant = hasil perkalian tidak berubahP = Pressure (tekanan gas)V = Volume gasTekanan diperbesar Volume turunVolume diperbesar tekanan turunDan sebaliknya*

  • CatatanBoyle: PV = k P = pressure (tekanan) atm maupun torrV = volume Liter maupun mLk = konstanta = bilangan tetap(berlaku pada T dan N konstan)T = temperature mutlak KelvinN = banyaknya molekul gas

    *

  • Contoh 1Suatu tabung punya volume 10 L, mengandung gas yang tekanannya 760 torr. Kemudian tabung diperlonggar hingga tekanannya mengecil menjadi 700 torr. Berapa volume gas sekarang?V1 = 10 LP1 = 760 torrP2 = 700 torrV2 = .........?V1x P1 = V2 x P210 L x 760 torr = V2 x 700 torr V2 = (10 L x 760 torr) / 700 torr = 10,9 torr

    *

  • Contoh 2Suatu tabung punya volume 580 mL, mengandung gas yang tekanannya 0,2 atm. Kemudian gas dimampatkan hingga volumenya menjadi 100 mL. Berapa tekanan gas sekarang?P1 = 0,2 atmV1 = 580 mLV2 = 100 mLP2 = .........?P1 x V1 = P2 x V2 0,2 atm x 580 mL = P2 x 100 mL P2 = (0,2 atm x 580 mL) /100 mL = 1,16 atm

    *

  • Hukum CharlesJacques Charles (1787)V = Volume gasT = Temperatur gas dalam suhu mutlak (Kelvin)-273,15 0Celcius.....................0 0C...........100 0C0 Kelvin..............................273,15 K....373,15 KLord Kelvin (1824-1907)*

  • CatatanV = Volume (L atau mL)T = Temperature mutlak harus dalam Kelvink = konstantaBerlaku pada P dan N konstanP = Pressure (atm atau torr)N = Banyaknya molekul gas*

  • Standar Temperature and Pressure (STP)Hukum-hukum tentang gas dikoreksi pada kondisi T dan P standard yakni:Temperature (T) = 0 0C atau 273,15 KPressure (P) = 760 torr atau 1 atm

    *

  • Contoh 3Suatu gas volumenya 10 mL, suhunya 20 0C. Kemudian suhu didinginkan menjadi 0 0C. Berapa volumenya sekarang?V1 = 10 mLT1 = 20 0C = (20 + 273,15) K = 293,15 KT2 = 0 0C = (0 + 273,15) K = 273,15 KV2 = ........?

    *

  • =10 mL293,15 KV2273,15 KV2=10 mL x293,15 K273,15 K=9,32 mLJawab Contoh 3*

  • Hukum Penggabungan VolumeGay-LussacJoseph Louis Gay-Lussac (1808):Pada kondisi Standard Temperature and Pressure (STP)Gas yg bereaksi dan gas hasil reaksi selalu berbanding dengan bilangan sederhana1 H2 + O2 1 H2O1 Liter Liter 1 Liter2 L 1 L 2 L4 L 2 L 4 L8 L 4 L 8 L

    *

  • Hukum AvogadroAmedeo Avogadro (1811):Pada temperatur (T) dan tekanan (P) sama, dua macam gas yang volume(V)nya sama, pasti memiliki jumlah molekul (N) yang sama.T = temperature = suhuP = pressure = tekananV = volumeJumlah molekul = N, hinggaN / V = constant, berlaku untuk semua macam gas.*

  • CatatanV / N = kV = Volume gas (L atau mL)N = Banyaknya molekul gas (butiran2 gas)k = Konstanta = bilangan tetapBerlaku pada T dan P konstanT = Temperature mutlak KelvinP = Pressure = tekanan (atm maupun torr)*

  • Contoh 4Satu gram Radium melepaskan partikel alpha berupa ion He2+ dengan laju 1,16 x 1018 partikel / tahun. Tiap-tiap partikel tersebut menjadi gas Helium:He2+ + 2 e- HePada kondisi standar, tiap 1,16 x 1018 molekul He memiliki volume 0,043 mLBerapa banyak molekul dalam 1 Liter He?

    *

  • Jawab Contoh 4N1 = 1,16 x 1018 molekul HeV1 = 0,043 mLV2 = 1 L = 1000 mLN2 ..............?N2 / V2 = N1 / V1 N2 / 1000 mL = 1,16 x 1018 molekul He / 0,043 mL N2 = (1,16 x 1018 molekul He / 0,043 mL) x 1000 mLN2 = 2,7 x 1022 molekul He

    *

  • N / V konstan untuk semua gas2,7 x 1022 molekul He = 1000 mL He2,7 x 1022 molekul Ne = 1000 mL Ne2,7 x 1022 molekul O2 = 1000 mL O2 2,7 x 1022 molekul Cl2 = 1000 mL Cl2 2,7 x 1022 molekul H2 = 1000 mL H2 pada kondisi Standardberlaku untuk semua macam gastapi massa masing-masing berbeda

    *

  • Bilangan AvogadroPada kondisi Standard Temperature (0 0C)and Pressure (1 atm) tiap 1 mole gas apa saja pasti memiliki volume 22,4138 Liter dengan jumlah molekul sebanyak 6,02 x 1023.mole bicara unit reaksi zatmolekul bicara banyaknya butiran2 gas*

  • Penyederhanaan Hukum Gas IdealGabungan Boyle (PV konstan), Charles (V/T konstan), dan Avogadro (V/N konstan)P = tekanan, V = Volume, T = suhu Kelvin, N = banyaknya molekul gasHukum gas ideal:PV / T = konstanP1V1 / T1 = P2V2 / T2 = P3V3 / T3 = dst*

  • Tire Gauge TestPengukur Tekanan Ban Ciptaan GaugeMengandung gas bertekanan 7,25 atm0,99 atm = 105 Pascal103 Pascal = 1 kiloPascal = 1 kPa1 atm = 101 kPa1 atm = beban 1,03 kg/cm2 = 14,7 lb/cm2Permukaan tubuh manusia tiap hari menerima tekanan udara 1 kg/cm2.

    *

  • Hukum Dalton (1803)P total = P1 + P2 + P3 + dstP = Pressure = tekanan gasBerlaku pada Volume (V) dan suhu (T) konstan*

  • Hukum GrahamThomas Graham (1846):Aliran gas melalui saluran kecil (pori-pori) disebut effusion.kecepatan effusi berbagai gas tidak sama.Kecepatan effusi gas berbanding terbalik dengan kuadrat dari massa jenis gasKecepatan effusi gas berbanding terbalik dengan kuadrat dari massa molar gas

    *

  • Hukum GrahamPada suhu (T) dan tekanan (P) yang sama, dua macam gas memiliki energi kinetik (Ek) yang sama:Ek1 = Ek2 m1 v12 = m2 v22 v12 / v22 = m2 / m1 (v1 / v2)2= (m2 / m1)(v1 / v2) = (m2 / m1)*

  • Hukum Graham(v1 / v2) = (m2 / m1)Laju effusi1 / Laju effusi2 = (massa jenis2 / massa jenis1) =Laju effusi1 / Laju effusi2 = (massa molar2 / massa molar1)bisa juga Laju effusi1 / Laju effusi2 = massa molar2 / massa molar1)*

  • ContohSeorang pasien paru-paru didukung pernafasan buatan dalam bentuk aliran gas Oksigen (O2) dan Helium (He). Pada kondisi STP (Standard Temperature and Pressure) massa jenis O2 adalah 1,43 g/L, sedang He 0,179 g/L. Mana gas yang lebih cepat laju effusinya?*

  • Laju effusi He / Laju effusi O2 = (O2 /He) = {(1,43 g/L)/(0,179g/L)} =2,83 jadi:Laju effusi He lebih cepat 2,83 kali dibanding Laju effusi O2 *