VOLUME MOLAR GAS. I. TUJUAN Menentukan volume relatif dari zat dalam wujud yang berbeda

Transkripsi

1 VOLUME MOLAR GAS I. TUJUAN Menentukan volume relatif dari zat dalam wujud yang berbeda II. DASAR TEORI 1. Penggolongan Benda Benda-benda di bumi sangat banyak jenis dan jumlahnya. Contohnya Air, oksigen, dan garam merupakan benda-benda yang banyak tersedia di alam ini. Benda-benda di alam raya ini dapat digolongkan menjadi tiga golongan, diantaranya : a. zat padat b. zat cair c. gas 2. Sifat-sifat gas Gas dapat dimanfaatkan dalam tempat tertutup, tetapi jika dimasukkan kedalam tempat yang lebih besar dari volume semula, gas dapat mengisi tempat itu secara merata. Dimana gas mempunyai sifat-sifat khusus antara lain : a. peka terhadap perubahan temperatur b. peka terhadap perubahan tekanan Selain hal tersebut gas mempunyai sifat-sifat fisis yang khas yaitu : Gas mempunyai volume dan bentuk menyerupai wadahnya Gas merupakan wujud materi yang paling mudah dimampatkan Gas-gas akan segera bercampur secara merata dan sempurna jika ditempatkan dalam wadah yang sama. Gas memiliki kerapatan yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan cairan dan padatan. Zat cair dan zat padat mempunyai sifat yang berlainan dengan gas dimana zat cair dan zat padat tidak peka terhadap perubahan tekanan dan sedikit sekali mempunyai kemampuan untuk mengisi tempat secara merata. 3. Pengertian Tekanan Atmosfer

2 Tekanan atmosfer gas adalah tekanan yang diberikan oleh atmosfer bumi. Nilai tekanan atmosfer sesungguhnya tergantung pada letak, suhu, dan kondisi cuaca. Tekanan atmosfer diukur menggunakan Barometer. Tekanan atmosfer standar (1 atm) sama dengan tekanan yang menopang kolom merkuri tepatnya setinggi 760 mm (76 cm) pada permukaan laut pada suhu 00 C. Dengan kata lain, atmosfer standar sama dengan tekanan 760 mmhg, jika mmhg menyatakan tekanan yang diberikan oleh kolom merkuri setinggi 1 mm. satuan mmhg juga disebut torr, yang berasal dari ilmuwan Italia bernama Evangelista Torricelli, yang menemukan barometer. Maka, o 1 torr 1 mmhg o 1 atm 760 mmhg 760 torr 4. Hukum-hukum yang berhubungan dengan Volume Molar Gas Hubungan Tekanan - Volume Hukum Boyle: V a/p (pada T, n tetap) Robert Boyle menyelidiki perubahan volume suatu gas pada temperatur tetap dengan tekanan yang berubah-ubah. Dari hasil penyelidikan didapatkan bahwa pada temperatur tetap, volume gas akan berubah kalau tekanannya diubah. Hal ini sesuai dengan hukum Boyle yang menyatakan Tekanan dari sejumlah tetap suatu gas pada suhu yang dijaga konstan adalah berbanding terbalik dengan volumenya. Dari ketentuan di atas maka dapat dijabarkan dalam persamaan berikut : V1 P2 V2 P1 atau P1. V1 P2.V2 K (konstan) Hubungan Suhu - Volume Hukum Charles dan Gay-Lussac : V b.t (pada P, n tetap) Berlainan dengan Boyle maka Charles menyelidiki sifat-sifat gas pada tekanan tetap. Dari hasil penyelidikannya didapatkan bahwa perbandingan volume gas sesuai dengan perbandingan temperatur absolutnya. Hal ini sesuai dengan Hukum Charles yang berbunyi Volume dari sejumlah tetap gas pada tekanan konstan adalah berbanding lurus dengan suhu mutlak gas itu. Bila ketentuan tersebut dijabarkan didapatkan persamaan :

3 1. Pada tekanan (P) dibuat tetap : VI T1 V2 T2 atau V1 : T2 V2 : T1 K (konstan) P1 T1 P2 T 2 atau P1. T2 P2. T1 K (konstan) Hubungan Volume - Jumlah Gas Hukum Avogadro: V c.n (pada T, P tetap) 2. Pada volume (V) dibuat tetap : Avogadro menyatakan bahwa gas yang mempunyai volume, tekanan temperatur yang sama akan berisi jumlah mol yang sama pula.selanjutnya dinyatakan pula bahwa volume gas apa pun harus sebnding dengan mol dari molekul yang ada, sehingga : V n 5. Persamaan Gas Ideal Persamaan gas ideal menerangkan hubungan antara keempat variabel P,V,T, dan n. Gas Ideal adalah gas hipotetis yang perilaku tekanan,volume, suhunya dapat dijelaskan secara lengkap melalui persamaan gas ideal. Dari hukum-hukum gas yaitu Hukum Boyle, Hukum Charles,dan hukum Avogadro tersebut dinyatakan bahwa pada temperatur dan tekanan yang sama setiap 1 mol gas akan mempunyai volume yang sama. Artinya kalau dipakai dalam satuan kwantitas gas, maka 1 mol setiap gas akan mempunyai persamaan : mol P.VR.T Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat digabungkan menjadi satu persamaan : V RTn/P atau PV nrt R adalah tetapan baru. Dimana nilai dari R 8,3145 J mol-1 K-1. Tim Laboratorium Kimia Dasar.Penuntun Praktikum Kimia Dasar I.(Bukit Jimbaran : Jurusan Kimia, F.MIPA, UNUD,2010),hal Rymond Chang,Kimia Dasar, (Jakarta : Penerbit Erlangga,2005), hal

4 III. ALAT DAN BAHAN Alat-alat : Gelas Ukur Ember Neraca Analitik Termometer Barometer Bahan-bahan: Air Butana cair

5 IV. LANGKAH KERJA 1. Korek api yang bahan bakarnya butana dan dindingnya tembus cahaya telah disiapkan. 2. Korek api ditimbang,kemudian volume dari cairan butana diperkirakan. 3. Gelas ukur yang berisi penuh air terbalik diletakkan diatas ember yang berisi air. Gelas ukur ini yang nantinya akan berfungsi sebagai alat penampung gas. Gelas ukur lain yang penuh air disiapkan pula. 4. Klep dari korek api dibuka dan diikat dengan pipa karet agar klep terbuka terus. Korek api diletakkan dibawah alat penampung gas secara cepatcepat, agar gas yang dibebaskan tertampung.

6 5. Alat penampung yang telah penuh ditandai dan dicatat, kemudian diganti dengan alat penammpung yang lain. 6. Gas yang dibebaskan, dilanjutkan untuk dikumpulkan sampai korek tersebut hampir kosong. 7. Klep dan korek api tersebut kembali ditutup. 8. Gas butana yang dikumpulkan, kemudian dicatat. 9. Korek api ditimbang dan cairan butana yang berubah menjadi gas diperkirakan volumenya.

7 10. Volume gas butana dengan volume cairan butana yang massanya sama dihitung perbandingannya.

8 V. HASIL PENGAMATAN a. Korek api Objek Korek api Massa Awal Massa akhir Massa cairan yang berubah (gram) (gram) menjadi gas (gram) 17,86 15,77 17,86-15,77 2,09 b. Cairan Butana Objek Volume Volume akhir Volume gas Awal (ml) butana (ml) 0, (ml) Cairan Butana 3

9 VI. PEMBAHASAN Korek api Massa awal korek api 17,86 gram Massa akhir korek api 15,77 gram Massa cairan butana yang berubah menjadi gas 17,86 g 15,77 g butana gas 2,09 gram Cairan Butana Volume awal 3 ml Volume akhir 0,5 ml Volume gas butana 1000 ml Parbandingan antara volume cair butana dengan volume gas butana adalah sebagai berikut : V.butana V.butana cair 2,5ml 1ml gas 1000 ml 400 ml Dalam praktikum volume molar gas digunakan butana cair dari korek gas yang bahan bakarnya dari butana. Wujud dari butana yang digunakan adalah berwujud cair, berwarna bening dan biasanya digunakan untuk bahan bakar diantaranya pengisian tabung gas LPG dan pengisian korek gas. Jika dilihat dari rumus molekul butana adalah C4H10 yaitu : C4H10 Ar (C).4 + Ar ( H) gram / mol

10 Massa atom relatif gas butana hasil dari percobaan ini : Diketahui : V : 1000 ml 1 L m : 2,09 gram T : 30 o C 303 K P : 1 atm R : 0,082 l.atm/ k.mol Ditanya : Mr :...? Jawab : n.r.t P.V P.V m R T Mr Mr. m R T P V Mr Mr 2,09 gram 0,082 l.atm / K.mol 303 K 1atm 1L 51,99 gram/mol Berdasarkan hasil praktikum volume molar gas, terjadi perbedaan Mr gas butana yang diujikan dengan Mr gas butana murni. Mr butana yang diujikan diperoleh 51,99 gram/mol, sedangkan Mr gas butana murni adalah 58 gram / mol. Perbedaan ini disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya : Perkiraan volume yang kurang mendekati hasilnya Neraca penimbangan yang kurang berfungsi maksimal

11 Saat penimbangan kembali masih terdapat air di dalam korek gas Klep dari korek gas tidak diikat dengan pipa karet, sehingga kadangkadang tertutup sebentar karena tangan pratikan kelelahan memegang klep korek gas. LAMPIRAN Pertanyaan : Hitunglah perbandingan dari volume gas butana dengan volume cairan butana yang masssanya sama. Jawaban : perbandingan volume gas butana dengan volume cairan butana yang massanya sama adalah : Volume gas butana : volume cairan butana 2,5 : : 400 Pertanyaan : Gas yang keluar dari sumber gas ditampung sebanyak 1,30 liter. Berat gas tersebut adalah 2,9 gram. Bila suhu dan tekanan pada kondisi tersebut adalah 27o C dan 72 cm Hg, hitunglah massa 1 mol gas tersebut. Jawaban : Diketahui : V 1,3 L m 2,9 gram T 270C 300 K P 72 cm Hg 720 mmhg 760 mmhg 0,95 atm 1atm

12 R 0,082 l.atm/ k.mol Ditanya : Massa 1 mol gas tersebut (Mr).? Hitung : P.V n. R.T P.V Mr R T Mr. m R T Mr 2,9 gram 0,082 l.atm / K.mol 300 K Mr m P V 0,95 atm 1,3L 57,765 gram/mol VII. KESIMPULAN Volume 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu dinyatakan dengan volume molar gas. Volume molar standar adalah volume molar gas apabila pengukuran dilakukan pada tekanan 1 atm atau pada suhu 00C. Menentukan volume molar gas pada keadaan standar dilakukan dengan menimbang sejumlah volume gas tertentu dalam tabung yang sudah diketahui berat kosong tabung gas tersebut pada suhu 00C dan tekanan 1 atm. Rumus Persamaan Gas Ideal adalah PV nrt. Rumus persamaan gas ideal ini diperoleh dari Hukum Gas Ideal yaitu : Hukum Boyle : pada suhu tetap dan jumlah mol tetap, berlaku P 1/V Hukum Charles : pada tekanan dan jumlah mol tetap, maka V T Hipotesa Avogadro : pada tekanan dan suhu tetap, maka V n Perbedaan yang terjadi pada Massa relatif gas butana murni dengan massa relatif gas butana hasil percobaan disebabkan oleh beberapa faktor yaitu : Perkiraan volume yang kurang mendekati hasilnya

13 Neraca penimbangan yang kurang berfungsi maksimal Saat penimbangan kembali masih terdapat air di dalam korek gas Klep dari korek gas tidak diikat dengan pipa karet, sehingga kadangkadang tertutup sebentar karena tangan pratikan kelelahan memegang klep korek gas. DAFTAR PUSTAKA Tim Laboratorium Kimia Dasar Penuntun Praktikum Kimia Dasar I. Bukit Jimbaran : Jurusan Kimia, F.MIPA, UNUD. Chang,Raymond.2005.Kimia Dasar.Penerbit Erlangga:Jakarta Permana, Dedi Intisari Kimia SMA. Pustaka Setia ; Bandung.

14 VOLUME MOLAR GAS LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I

15 Oleh : Ni Made Susita Pratiwi JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2010 VOLUME MOLAR GAS LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I

16 Oleh : I Gusti Ayu Indah Adesia Saraswati JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2010