DIFUSI GAS Mashfufatul Ilmah (1112016200027) Ummu Kalsum Andi Lajeng, Fitri Ramadianni PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2014 ABSTRACT Tiap-tiap zat memiliki gaya tarik antar molekul, gaya tarik antar molekul yang lemah menyebabkan molekul-molekul bergerak dengan cepat dan bebas sehingga gerak gerik fisik dari gas hampir tidak bergantung pada komposisi kimianya. Bahkan gerak gerik dari gas dikendalikan oleh volume, tekanan, suhu dan jumlah molnya. Difusi gas merupakan lewatnya satu zat ke zat lain, sedangkan efusi adalah proses dimana suatu gas dengan tekanan akan menguap dari wadahnya melalui suatu lubangyang sangat kecil. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan massa mlkeul dari zat yang belum diketahui massa molekulnya dengan menggunkan hukum Graham yang berbunyi : apabila kecepatan diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka kecepatan efusi berbanding terbalik dengan akar kuadrat dari massa jenis gas. Dari percobaan ini didapatkan massa molar dari senyawa yang tidak diketahui ini sebesar 75.42 g/mol. Selain itu percobaan ini bertujuan untuk mengamati laju difusi dari das HCl dan zat X, gas yang rigan akan akan berefusi dan berdifusi lebih cepat, sedangkan gas yang massa molekulnya besar akan berdifusi dan berefusi lambat. INTRODUCTION Benda dapat berada dalam tiga keadaan fasa : padat, cair, dan gas. Dalam keadaan padat cair dikenal sebagai es,dan keadaan air dikenal sebagai air, dan dalamkeadaan gas airdikenalsebagai uap air. Kebanyakan, namun tidak semua, senyawa dapat berada dalam tiga keadaan. Kebanyakan padatan bisa berubah menjadi cairan dan kebanyakan ccairan berubah 1
gas bilaadatan maupun cairan dipanaskan.cairan dan gassering dikatakan sebagai fluida karena mereka dapat bebas menggalir. Padatan dan cairan dikenal sebagai keadaan terkondensasi kerana mereka mempunyai kerapatan yang lebihtinggi daripada gas (Hardjono, 124: 2005). Sifat gas adalah sebagai berikut: 1. Gas dapat ditekan menjadi volume yang lebih kecil; hingga kerapatannya dapt dinaikkan dengan menaikkan tekanan terhadap gas. 2. Das mendesak tekanan disekeliling. 3. Gas mengembang tanpa batas, hingga gas menempati volume secara sempurna tiap tempat. 4. Gas melakukan difusi secara cepat terhadap gas lain,hingga dikatakan gas-gas dapat bercampur secara sempurna dalam segala perbandingan. 5. Pertikel-partikel gas tidak dapat terlihat. Beberapa gas berwarna seperti klor (kuning kehijauan), brom (merah kecoklatan),dan iod (ungu); beberapa gasmudah terbakar, sepertihidrogen; dan beberapa gas sukar bereaksi secara kimia (inert),seperti helium dan neon. 6. Sifat-sifat gas dilukiskan dalam pengertian suhu, tekanan, volume yang ditempati, dan jumlah molekul yang ada (Hardjono, 125: 2005). Difusi adalah lewatnya satu zat ke zat lain. Difufsi adalah migrasi molekul akibat gerakan molekul secara acak. Difusi dari dua atau lebih gas menghasilkan campuran molekul dan dalam wadah tertutup, segera menghasilkan campuran homogen. Gejala yan terkait yaitu efusi. Efusi adalah lepasnya molekul gas dari wadahnya melalui lubang kecil atau jarum. Laju terjadinya efusi berbanding lurus dengan kecepatan molekul. Artinya, molekul dengan kecepatantinggi berdifusi lebih cepat dibanding dengan molekul dengan kecepatan rendah. Laju efusi dua gas yang berbeda berbanding terbalik dengan akar kuadrat dari massa molarnya (Petrucci, 203: 2007). Beberapa gas bahkan bergerak dalam arah berlawanan terhadap arus nettonya. Namun, difusi memang terjadi, dan gas-gas bermassa molar lebih rendah berdifusi lebih cepat bibandingkan gas bermassa molar tinggi. Jika dibandingkan pada suhu yang sama dua gas memilikienergikinetik yang sama. Ini berarti bahwa molekul dengan massa yang lebih kecil memiliki kecepatan lebih tinggi (Petrucci, 204: 2007). 2
Apabila dua macam gas ditempatkan dalam satu tempat yang sama, molekulmolekulnya lambat laun akan bercampur sampai komposisi dari gas akan sama. Proses pencampuran ini disebut difusi. Proses difusi ini hampir semua orang mengalaminya. Proses yang sama dengan difusi disebut efusi. Suatu proses dimana suatu gas dengan tekanan akan menguap dari wadahnya melalui suatu lubangyang sangat kecil. Thomas Graham (1805-1869) seoarnag ahli kimia Inggris mempelajari keceptan efusi dari berbagai macam gas melalui pori-pori penutup plaster Paris. Ia menemukan bahwa apabila kecepatan diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka kecepatan efusi berbanding terbalik dengan akar kuadrat dari massa jenis gas. Pernyataan ini dikenal dengan hukum Graham. Gas yang rigan akan akan berefusi dan berdifusi lebih cepat, sedangkan gas yang massa molekulnya besar akan berdifusi dan berefusi lambat (James E, 516-517: 2000). MATERIAL AND METHODS Alat dan bahan Alat yang digunakan adalah pipa gelas panjang (1 buah), stop watch (1 buah), statif dan klem (1 buah), pipet tetes (2 buah), kapas penyumbat (secukupnya), senter (1 buah), gelas kimia sebagai wadah sampel (2 buah). Metode Percobaan ini dilakukan untuk mengamati seberapa panjang gas mengalir dari dalam tabung. Pasang pipa gelas secara horizontal pada statif, mengambil HCl pekat dengan pipet dan diteteskan pada salah satu ujung pipa gelas sebanyak tiga tetes, dan ujung lain dengan sampel X yang belum diketahui sebanyak tiga tetes secara bersamaan, dan tutup dengan segera menggunakan kapas, amati panjang asap/warba putih seperti kabut putih dalam pipa gelas, ukur panjang asap masing-masing sampel dan catat waktu yang diperlukan sampai terlihat kabut. Percobaan ini dilakukan dalam ruangan yang gelap agar kabut dapat terlihat dengan bantuan senter. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dilakukan tiga kali penggulangan dengan bahan dan cara yang sama. RESULTS AND DISCUSSION Data pengamatan Konsentrasi HCl : 12M 3
Massa molekul relatif HCl : 36.5 Nama zat percobaan Waktu (detik) Jarak yang ditempuh (cm) 1. 90 14.2 HCl 2. 67.8 13.1 3. 125.4 14.2 1. 89.4 13.5 Zat X 2. 150 12.5 3. 154.2 13.5 Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil pengamatan seperti pada tabel dan dari data yang diperoleh dapat ditentukan massa molekul relatif dari zat X yang belum diketahui dan dari massa molekul relatif akan diketahui senyawa yang digunakan sebagia sampel dalam percobaan ini. Menurut hukum Avogadro, rapatan gas berbanding lurus dengan massa molekul relatif. Oleh karena itu massa molekul relatif dapat menggantikan rapatan dalam rumus hukum difusi Graham: = Massa molekul relatif suatu gas tertentu dapat ditentukan dengan mengukur laju difusi (efusi)-nya dengan cara membandingkan laju gas tersebut dengan laju gas yang telah diketahui massa molekulnya: = Karena percobaan dilakukan dengan tiga kali pengulangan maka jarak yang ditempuh gas 1 dan gas 2 diambil nilai rata-rata, sehingga Jarak tempuh gas HCl (L1) = = 13.38 Jarak tempuh gas zat X (L2) = = 13.1 Waktu tempuh HCl = = 94.5 4
Wktu tempuh zat X = = 131.2 Kecepatan efusi HCl = = 0.14159 Kecepatan efusi zat X = = 0.09985 = = = = 8.68447 Mr zat X = 75.42 Massa mulekul relatif dari sampel didapatkan sebesar 75.42, dan berdasarkan pengamatan zat X berbau sangat menyengat dan mudah menguap seperti aseton, akan tetapi massa molekul aseton lebih kecil dari massa molekul yang didapatkan pada percobaan ini. Asam klorida yang digunakan tergolong sangat pekat karena konsentrasi asam klorida yang digunakan 12M sehingga pada saat sebelum dimasukkan dalam pipa gelas saju uap dari asam klorida sangatlah banyak, sehingga pada saat asam klorida dimasukkan dalam pipa gelas sangat terlihat jelas asap yang berjalan sepanjang pipa gelas. Sedangkan pada sampel X tidak begitu jelas asap yang terlihat, sehingga dalam menentukan panjang asap putih sangatlah susah, walaupun dalam keadaan gelap. Dengan massa molekul yang lebih besardari pada HCl, zat X akan berdifusi dan berefisi lebih cepatlambat dari pada asam klorida, dan pada saat praktikum pengamatan panjang asap yang dilihat dari zat X kurang akurat, karena tidak begtu terlihat adanya gas atau asap yang berjalan. CONCLUSION 5
Difusi adalah lewatnya satu zat ke zat lain, efusi adalah suatu proses dimana suatu gas dengan tekanan akan menguap dari wadahnya melalui suatu lubangyang sangat kecil. Massa mulekul relatif dari sampel didapatkan sebesar 75.42, dan berdasarkan pengamatan zat X berbau sangat menyengat dan mudah menguap seperti aseton, akan tetapi massa molekul aseton jauh lebih besar dari massa molekul yang didapatkan pada percobaan. Pada pengamatan zat X tidak begitu terlihat adanya gas yang berjalan. Pengamatan zat X memang tidak begitu terlihat adanya gas asap yang berjalan. REFERENCE Brady, James.E.2000. Kimia Universitas Asas dan Struktur Jilid Satu. Jakarta: Binarupa Aksara. Petrucci, dkk. 2007. Kimia Dasar Prinsip-Prinsip dan Aplikasi Modern Edisi Kesembilan Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Sastrohamidjojo, Hardjono. 2005. Kimia Dasar. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. 6