WUJUD ZATDisusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Kimia Dasar yang diampu

oleh Bp. Warlan Sugiyo

Disusun Oleh :

1. Lutfi Ariani ( 4101410009 )2. Nur Khasanah ( 4101410093)

3. Isririta Yuniastuti ( 4101410110)

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2011

WUJUD ZATA. Pengertian Zat

Zat atau materi adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa. Menempati ruang berarti benda dapat ditempatkan dalam suatu ruang atau wadah tertentu sedangkan massa benda dapat diukur baik dengan perkiraan atau dengan alat tertentu seperti neraca. Dua zat tidak dapat menempati ruang yang sama dalam waktu bersamaan. Setiap zat / materi terdiri dari partikel-partikel / molekul-molekul yang menyusun zat tersebut.

B. Wujud ZatBerdasarkan wujudnya zat dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu padat, cair, dan gas. Masing-masing wujud zat mempunyai ciri-ciri khusus baik dilihat dari bentuk fisiknya maupun partikel-partikel penyusunnya sebagai berikut:

1. Zat Gas , memiliki ciri – ciri sebagai berikut :

Letak molekulnya sangat berjauhan Jarak antar molekul sangat jauh bila dibandingkan dengan molekul itu

sendiri. Molekul penyusunnya bergerak sangat bebas Gaya tarik menarik antar molekul hampir tidak ada Baik volume maupun bentuknya mudah berubah Dapat mengisi seluruh ruangan yang ada.

Contoh : Udara.

2. Zat Cair , memiliki ciri – ciri sebagai berikut :

Letak molekulnya relatif berdekatan bila dibandingkan dengan gas tetapi lebih jauh daripada zat padat.

Gerakan molekulnya cukup bebas Molekul dapat berpindah tempat, tetapi tidak mudah meninggalkan

kelompoknya karena masih terdapat gaya tarik menarik. Bentuknya mudah berubah (menyesuaikan wadah/tempatnya) tetapi

volumenya tetap.

Contoh : air, minyak , oli.

3. Zat Padat , memiliki cirri – ciri sebagai berikut :

Letak molekulnya sangat berdekatan dan teratur. Gaya tarik-menarik antar molekul sangat kuat sehingga gerakan

molekulnya tidak bebas. Gerakan molekulnya terbatas, yaitu hanya bergetar dan berputar di tempat

saja.

Molekul-molekulnya sulit dipisahkan sehingga membuat bentuknya selalu tetap atau tidak berubah.

Contoh : kayu, batu, besi.

C. GAS

1. Variabel – variabel yang menentukan keadaan gas adalah : Tekanan (P) Volume (V) Temperatur (T) Jumlah mol (n)

2. Hukum yang berlaku untuk Gas :

a. Hukum Boyle

Hubungan timbal balik antara tekanan dan volum gas disebut hukum Boyle. Hukum ini menyatakan bahwa, “ pada suhu tetap volum sejumlah tertentu gas berbanding terbalik dengan tekanan “

P1 V1 = C , dengan ketentuan jumlah mol(n) dan Suhu(T) tetap.

Di sini C = tetapan perbandingan dan indek 1 adalah keadaan gas sebelum berubah. Setelah tekanan dan volum berubah menjadi P2 dan V2 pada suhu tetap dan jumlah gas sama, harga C harus masih tetap sama.

P2 V2 = C , sehingga

P1 V1 = P2 V2

b. Hukum Charles dan Gay-Lussac

Hukum suhu-volum gas yang sering disebut Hukum Charles yang menyatakan bahwa “ volum gas pada tekanan tetap berbanding lurus dengan suhu kelvin “Dapat dirumuskan sebagai berikut,

VT

= C , dengan ketentuan jumlah mol (n) dan Tekanan (P) tetap dan C

adalah bilangan tetap.

c. Hukum Avogrado

"Jika dua macam gas (atau lebih) sama volumenya, maka gas-gas tersebut sama banyak pula jumlah molekul-molekulnya masing-masing, asal temperatur dan tekanannya sama pula".

Dirumuskan sebagai,

Vn

= C , dengan ketentuan Suhu (T) dan Tekanan (P) tetap.

d. Hukum Dalton"Tekanan dari suatu campuran yang terdiri atas beberapa macam gas (yang tidak bereaksi kimiawi yang satu dengan yang lain) adalah sama dengan jumlah dari tekanan-tekanan dari setiap gas tersebut, jelasnya tekanan dari setiap gas tersebut, jika ia masing-masing ada sendirian dalam ruang campuran tadi".Dirumuskan sebagai berikut,

P1 = ∑ Pi

= P1 + P2 + P3 + ...Pi = Xi Pi , Xi ; mol fraksi i dengan :

Xi = n i

∑ ni

e. Hukum AmagatVolume campuran gas merupakan jumlah volume masing-masing komponen gas jika berada pada temperatur dan tekanan campuran sebagai gas tunggal.

V1 = ∑V i

= V1 + V2 + V3 + ...Vi = Xi Vi , Xi ; mol fraksi i dengan :

Xi = n i

∑ ni

f. Hukum Graham

“Hukum difusi dan efusi menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan tetap, kecepatan difusi dan efusi gas berbanding terbalik terhadap akar pangkat dua dari kerapatannya.” Hukum ini terkenal dengan hukum Graham. Efusi gas adalah gerakan partikel- partikel gas melalui lubang – lubang kecil ke dalam daerah yang tekanannya lebih rendah. Sedangkan, difusi gas adalah bercampurnya partikel gas yang satu dengan yang lain. Hukum Amagat ini dapat dinyatakan secara matematis dengan membandingkan kecepatan efusi dua gas ( misalnya gas A dan B) sebagai berikut ini :

r A

r B = √ 1

d A

1dB

r A

r B = √ dB

d A

atau r A

r B =

tB

tA = [ M B

M A ]12

r : laju efusi

d : density / kerapatan (mV

)

M: Mrt:waktu contoh soal :Satu mol gas N2 memerlukan waktu 30 detik untuk berefusi melalui satu lubang dan satu mol gas X memerlukan waktu 52 detik untuk berefusi melalui satu lubang yang sama pada kondisi sama. Berapakah massa molar gas X itu?Penyelesaian :Waktu yang diperlukan utuk berefusi berbanding terbalik dengan kecepatan efusi . Makin sedikit waktu yang diperlukanuntuk berefusi , makin besar kecepatan efusinya.

rN 2

r x =

t x

tN2

= √ M x

M N2

52 detik30 detik = √ M x

28 gr /mol

Mx = 84 gr / mol

g. Persamaan dan Hukum Gas Ideal

Konsep gas adalah suatu model yang sifatnya hanya dapat didekati oleh gas – gas nyata bila tekanannya cukup rendah dan temperaturnya cukup tinggi. Menurut hukum Boyle, Charles – Gay Lussac dan Avogrado ternyata bahwa volume adalah fungsi dari sejumlah mol n, tekanan p dan temperatur T. Jadi :

Apabila persamaan ini didiferensialkan dan disubtitusikan ungkapan dari hukum – hukum di atas, kemudian diintegrasikan maka akan diperoleh suatu persamaan :

Keterangan :P : tekanan gas ideal (SI : Pa )V : volume gas ideal (m3) n : jumlah mol

V = f (n, P, T)

P V = n R T

R : konstanta gas umum ( R : 8, 3145 J/mol°K)T : suhu mutlak (Kelvin)

CONTOH SOAL :

1. Berapakah volum 360 ml sampel gas pada tekanan 625 torr bila tekanan diubah menjadi 750 torr, pada suhu tetap ?Penyelesaian :P1 V1 = P2 V2

625 torr . 360 ml = 750 torr . V2

625 torr . 360 ml750torr

= V2

V2 = 300 ml.2. Gas anaestetik (gas patirasa) diberikan kepada pasien, pada suhu kamar 20° C dan

suhu tubuh pasien 37° C. Bila 1, 6 L gas diberikan kepada pasien, bagaimanakah pengaruh suhu tubuhnya terhadap volu gas tersebut?Penyelesaian :V 1

T 1

= V 2

T 2

V2 = 1, 60 L x 310 K293 K

= 1, 69 L

3. Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ?(Ar:H=1;N=14)

Jawab:85 g amoniak = 17 mol = 0.5 mol

Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter

Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac:

P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2

1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) ↔  V2 = 12.31 liter

4. Berapakah volum yang ditempati 10 gr gas CO pada 20°C dan 745 torr ?Penyelesaian :

- Jumlah mol CO = 10 gr x 1mol CO28 ,0CO

= 0, 357 mol CO

- Tekanan (P) CO = 745 torr x1 atm

760torr = 0, 980 atm

- Penggunaan tetapan molar gas (R) sebagai faktor konversi, maka

V = 0 ,0821 L atm

1 mol . K x

0 ,357 mol x293 K0 , 980 atm

= 8, 76 L

DAFTAR PUSTAKA

Sukarna ,. I Made.2003. Diktat Kuliah Kimia Dasar 1 . JICA : Universitas Negeri Yogyakarta.

Is, Kasmadi ; Gatot Luhbandjono.2009. Diktat Kuliah Kimia Dasar 1.Jurusan Kimia FMIPA UNNES : Semarang.