.jpg "Solusi Pembayaran Tagihan dan Transaksi Online - BebasBayar")
Referensi untuk sobat kliping dalam mencari jawaban atas materi kuliah, materi pembelajaran SMA dan SMK seputar Wujud Materi dan hukum avogadro - hukum boyle - Hukum Charles - Hukum-hukum Gas - Komposisi Udara
Setiap saat, kita
berinteraksi dengan benda-benda di sekitar kita seperti udara, air, dan
bangunan. Benda-benda tersebut mempunyai wujud yang berbeda-beda, dan
dikelompokkan sebagai gas, cair dan padat. Setiap kelompok mempunyai
ciri-ciri dan sifat-sifat yang akan dipelajari dalam bab ini.
Diantaranya adalah susunan dan gerakan molekul penyusun zat.
Molekul-molekul wujud gas mempunyai susunan yang berjauhan dan setiap
molekul bebas bergerak. Cairan dan padatan mempunyai susunan molekul
yang berdekatan, dimana pada cairan, molekul masih bisa bergerak dengan
bebas, sementara molekul pada padatan tidak bebas bergerak atau tetap
pada posisinya.
Contoh :
Air
mempunyai wujud cair pada suhu ruang, akan berubah wujudnya menjadi
padat apabila didinginkan, dan menjadi gas apabila dipanaskan. Ini
merupakan perubahan fisika karena tidak menghasilkan materi dengan sifat
yang baru.
Susunan molekul: (a) gas, (b) cair, dan (c) padat, serta perubahan wujudnya
Keadaan Gas
Ciri-ciri gas :
- Gas mempunyai susunan molekul yang berjauhan, kerapatan rendah/tidak memiliki volume dan bentuk tetap/selalu bergerak dengan kecepatan tinggi.
- Campuran gas selalu uniform (serba sama).
- Gaya tarik-menarik antar partikel dapat diabaikan.
- Laju suatu partikel selalu berubah-ubah tapi laju rata-rata partikel-partikel gas pada suhu tertentu adalah konstan.
- Gas dapat dimampatkan.
- Gas dapat dalam bentuk atom tunggal seperti golongan gas mulia (He, Ar, Xe), diatomic (H2, O2, F2), dan senyawa (NO, CO2, H2S).
Bentuk gas: tunggal, diatomik, dan senyawa
Udara
Susunan
udara baru diketahui pada akhir abad ke-18 sewaktu Lavoisier, Priestly,
dan lainnya menunjukkan bahwa udara terutama terdiri atas dua zat :
oksigen dan nitrogen.
Oksigen dicirikan
oleh kemampuannya mendukung kehidupan. Hal ini dikenali jika suatu
volume oksigen habis (dengan membakar lilin pada tempat tertutup,
misalnya), dan nitrogen yang tersisa tidak lagi dapat mempertahankan
hewan hidup. Lebih dari 100 tahun berlalu sebelum udara direanalisis
secara cermat, yang menunjukkan bahwa oksigen dan nitrogen hanya
menyusun 99% dari volume total, dan sebagian besar dari 1% sisanya
adalah gas baru yang disebut “argon”. Gas mulia lainnya (helium, neon,
krypton, dan xenon) ada di udara dalam jumlah yang jauh lebih kecil.
Ada beberapa jenis gas lain yang dijumpai pada permukaan bumi. Metana (CH4)
dihasilkan lewat proses bakteri, terutama di daerah rawa. Metana
merupakan penyusun penting dalam deposit gas alam yang terbentuk selama
jutaan tahun lewat pelapukan materi tumbuhan di bawah permukaan bumi.
Gas dapat juga terbentuk dari reaksi kimia.
Tabel Komposisi Udara
Hukum-hukum Gas
Empat variabel yang menggambarkan keadaan gas:
- Tekanan (P)
- Volume (V)
- Temperatur (T)
- Jumlah mol gas, mol (n)
Hukum-hukum Gas
Boyle, Charles dan Gay-Lussac, Amonton, Avogadro, Dalton, Gas ideal, Kinetika, Gas Nyata.
Hukum Boyle
Robert
Boyle (Gambar 1.10) pada tahun 1622 melakukan percobaan dengan
menggunakan udara. Ia menyatakan bahwa volume sejumlah tertentu gas pada
suhu yang konstan berbanding terbalik dengan tekanan yang dialami gas
tersebut.
Hubungan tersebut dikenal sebagai Hukum Boyle, secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut :
Persamaan diatas berlaku untuk gas-gas yang bersifat ideal.
Contoh :
Silinder panjang pada pompa sepeda mempunyai volume 1131 cm3 dan diisi dengan udara pada tekanan 1,02 atm. Katup keluar ditutup dan tangkai pompa didorong sampai volume udara 517 cm3. Hitunglah tekanan di dalam pompa.
Kurva hubungan antara P – V dan 1/P – V
Penyelesaian :
Perhatikan
bahwa suhu dan jumlah gas tidak dinyatakan pada soal ini, jadi nilainya
22,414 L atm tidak dapat digunakan untuk tetapan C. bagaimanapun, yang
diperlukan adalah pengandaian bahwa suhu tidak berubah sewaktu tangkai
pompa didorong. Jika P1 dan P2 merupakan tekanan awal dan akhir, dan V1 mdan V2 adalah volume awal dan akhir, maka:
P1.V1 = P2.V2
Sebab suhu dan jumlah udara dalam pompa tidak berubah. Substitusi menghasilkan :
(1,02atm)(1131cm3)=P2(517cm3) Sehingga P2 dapat diselesaikan:
P2 = 2,23 atm
Hukum Charles
Pada
tekanan konstan, volume sejumlah tertentu gas sebanding dengan suhu
absolutnya. Hukum di atas dapat dituliskan sebagai berikut:
Hubungan
di atas ditemukan oleh Charles (Gambar 1.12) pada tahun 1787 dan
dikenal sebagai Hukum Charles. Secara grafik, hukum Charles dapat
digambarkan seperti pada gambar di bawah. Terlihat bahwa apabila
garis-garis grafik diekstrapolasikan hingga memotong sumbu X (suhu),
maka garis-garis grafik tersebut akan memotong di satu titik yang sama
yaitu – 273,15 °C. Titik ini dikenal sebagai suhu nol absolute yang
nantinya dijadikan sebagai skala Kelvin. Hubungan antara Celcius dengan
skala Kelvin adalah:
K = °C + 273,15
K = suhu absolut
°C = suhu dalam derajat Celcius
Sama hal-nya dengan hukum Boyle, hukum Charles juga berlaku untuk gas ideal.
Contoh :
Seorang
ilmuan yang mempelajari sifat hidrogen pada suhu rendah mengambil
volume 2,50 liter hidrogen pada tekanan atmosfer dan suhu 25,00 °C dan
mendinginkan gas itu pada tekanan tetap sampai – 200,00 °C. Perkirakan
besar volume hidrogen!
Penyelesaian :
Langkah pertama untuk mengkonversikan suhu ke Kelvin:
Hukum Avogadro
Pada tahun 1811, Avogadro (Gambar 1.14) mengemukakan hukum yang penting mengenai sifat-sifat gas. Dia menemukan bahwa pada suhu yang sama, sejumlah volume yang sama dari berbagai gas akan mempunyai jumlah partikel yang sama pula banyaknya.
Hukum Avogadro dapat dinyatakan sebagai berikut:
V ≈ n
(V/n = konstan)
n = jumlah mol gas
Satu
mol didefinisikan sebagai massa dari suatu senyawa/zat yang mengandung
atom atau molekul sebanyak atom yang terdapat pada dua belas gram
karbon(12C). Satu mol dari suatu zat mengandung 6,023 x Bilangan Avogadro.
.gif "Solusi Pembayaran Tagihan dan Transaksi Online - BebasBayar")
.gif "Solusi Pembayaran Tagihan dan Transaksi Online - BebasBayar")
