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