5. gas rev
TRANSCRIPT
GAS
BAGAIMANA BALON GAS
BEKERJA MENGANGKAT
PENUMPANG ?
SIFAT-SIFAT GAS
Zat yang memenuhi segala wadah yang ditempatinya
Kumpulan molekul dengan gerakan acak berkesinambungan
KEADAAN GAS
Keadaan gas ditentukan oleh sifat dasar yaitu:
Tekanan (P), merupakan gaya per satuan luas
1 pa = 1 N m-2
1 bar = 100 k Pa
1 atm = 101,33 k Pa
1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg
Volume (V)
Jumlah mol (n)
Temperatur, pada skala termodinamik diberi notasi T
T = (t (oC) + 273,15) K
Persamaan Keadaan menghubungkan variabel V, n, P, T.
Ada 3 variabel bebas pada persamaan keadaan
Persamaan Gas ideal Persamaan gas ideal
PV = nRT
Persamaan pembatas: semua gas mematuhi pada batas tekanan nol
R = tetapan gas umum
= 8,314 J K-1mol-1
= 8,206 . 10-2 L atm K-1 mol-1
= 1,987 kal K-1 mol-1
Volume molar (Vm) pada P dan T standar (1 atm, 0oC)
Vm=22,4 L mol -1
Pada P,T kamar standar (1 bar, 25 oC)
Vm=24,790 L mol-1
Persamaan Gas Nyata
Gas nyata : molekulnya berinteraksi satu sama lain, gaya
tolak antar molekul membentu pemuaian dan gaya tarik
membantu pemampatan
Persamaan Virial
P Vm=RT(1+(B/Vm)+(C/Vm2)+ ….); B, C= koef Virial
Persamaan Van der waals
Molekul bergerak pada Volume V-nb, nb=vol yang
ditempati gas
Jika pengurangan tekanan = -a (n/V)2
nbV
nRTP
nbV
nRTP
Persamaan Gas Nyata (lanj.)
Jika pengurangan tekanan = -a(/V)2, maka
a, b = koefisien van der waals
nRTnbVV
anP
2
2
2
mm V
a
bV
nRTP
2
V
na
nbV
nRTP
Warna gas
Sebagian 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)11
Pergerakan dan perubahan
volume gas
Gas lambat mengalir
Gerakannya menyebar ke semua arah
Mampu menembus pori-pori
Pemanasan menyebabkan ekspansi gas
sehingga volumenya membesar
Pendinginan menyusutkan volume gas
12
Asal mula 1 atm
• P = g h
• P = Pressure = tekanan = 1 atm
• (baca: rho) = massa jenis Hg = 13,5951 g/mL
• g = percepatan gravitasi bumi = 9,80665 m/sec2. (catt: sec = second = detik)
• h = height = ketinggian zat dari dasar kepermukaan = 760 mm
• 1 atm setara beban 1,033228 kg terhadapbidang seluas 1 cm2 atau 1 kg /cm2
14
Hukum Boyle
Robert Boyle (1627-1691):
PV = constant = hasil perkalian tidak
berubah P = Pressure (tekanan gas)
V = Volume gas
Tekanan diperbesar Volume turun
Volume diperbesar tekanan turun
Dan sebaliknya
15
Catatan
Boyle: PV = k
P = pressure (tekanan) atm maupun torr
V = volume Liter maupun mL
k = konstanta = bilangan tetap
(berlaku pada T dan N konstan)
T = temperature mutlak Kelvin
N = banyaknya molekul gas
16
Contoh 1
• Suatu 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 L
• P1 = 760 torr
• P2 = 700 torr
• V2 = .........?
• V1x P1 = V2 x P2
• 10 L x 760 torr = V2 x 700 torr
• V2 = (10 L x 760 torr) / 700 torr = 10,9 torr
17
Contoh 2
• Suatu 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 atm
• V1 = 580 mL
• V2 = 100 mL
• P2 = .........?
• 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
18
Hukum Charles
Konstan=V
T
Jacques Charles (1787)
V = Volume gas
T = Temperatur gas dalam suhu mutlak (Kelvin)
-273,15 0Celcius.....................0 0C...........100 0C
0 Kelvin..............................273,15 K....373,15 K
Lord Kelvin (1824-1907)
19
Catatan
V = Volume (L atau mL)
T = Temperature mutlak harus dalam Kelvin
k’ = konstanta
Berlaku pada P dan N konstan
P = Pressure (atm atau torr)
N = Banyaknya molekul gas
k’=V
T
20
Standar Temperature and
Pressure (STP)
Hukum-hukum tentang gas dikoreksi
pada kondisi T dan P standard yakni:
Temperature (T) = 0 0C atau 273,15 K
Pressure (P) = 760 torr atau 1 atm
21
Contoh 3
Suatu gas volumenya 10 mL, suhunya 20 0C. Kemudian suhu didinginkan menjadi
0 0C. Berapa volumenya sekarang?
V1 = 10 mL
T1 = 20 0C = (20 + 273,15) K = 293,15 K
T2 = 0 0C = (0 + 273,15) K = 273,15 K
V2 = ........?
22
=V1
T1
V2
T2
=10 mL
293,15 K
V2
273,15 K
V2
= 10 mL x
293,15 K
273,15 K= 9,32 mL
Jawab Contoh 3
23
Hukum Penggabungan
Volume
Gay-Lussac
• Joseph Louis Gay-Lussac (1808):
• Pada kondisi Standard Temperature and Pressure (STP)
• Gas yg bereaksi dan gas hasil reaksi selalu berbanding dengan bilangan sederhana
• 1 H2 + ½ O2 1 H2O
• 1 Liter ½ Liter 1 Liter
• 2 L 1 L 2 L
• 4 L 2 L 4 L
• 8 L 4 L 8 L
24
Hukum Avogadro
• Amedeo 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 = suhu
– P = pressure = tekanan
– V = volume
– Jumlah molekul = N, hingga
– N / V = constant, berlaku untuk semua macam gas.
25
Catatan
• V / N = k’’
1. V = Volume gas (L atau mL)
2. N = Banyaknya molekul gas (“butiran2
gas”)
3. k’’ = Konstanta = bilangan tetap
• Berlaku pada T dan P konstan
T = Temperature mutlak Kelvin
P = Pressure = tekanan (atm maupun torr)
26
Contoh 4
Satu 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- He
Pada kondisi standar, tiap 1,16 x 1018
molekul He memiliki volume 0,043 mL
Berapa banyak molekul dalam 1 Liter
He? 27