Selamat Datang di X3-PRIMA, Melayani Setulus Hati, Memberikan yang terbaik

27.12.09

Gas


Benda-benda di alam raya ini dapat digolongkan menjadi tiga golongan, diantaranya:
a. Zat padat
b. Zat cair
c. gas
Gas dapat dimampatkan dalam tempat tertutup, tetapi kalau dia dimasukkan kedalam tempat yang lebih besar dari volume semula, dia dapat mengisi temapt itu secra merata. Dimana gas mempunyai sifat-sifat khusus antara lain:
a. Peka terhadap perubahan temperature
b. Peka terhadap perubahan tekanan
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 temapt secara merata.
Gas melakukan tekanan pada permukaan apapun ketika saling bersentuhan, karena molekul – molekul gas senantiasa dalam keadaan bergerak. Atmosfer yang mengelilingi bumi adalah campuran dari berbagai gas. Tekanan atmosferb (atmospheric preasure) adalah tekanan yang diberikan oleh atmosfer bumi. Nilai sesungguhnya dari tekanan atmosfer tergantung pada letak, suhu, dan reaksi cuaca. Barometer merupakan alat yang paling lazim digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer. Definisi mula – mula dari standar atmosfer sama dengan tekanan yang dilakukan kolom air raksa setinggi 760 mmHg pada permukaan air laut dan pada temperature 00C.
1 atm = 760 mmHg
Satuan Internasional (SI) tekanan adalah Pascal (Pa) didefinisikan 1 newton (satuan Internasional untuk gaya) per meter persegi.
1 Pa = 1 N / m2
Definisi standar dalam istilah Pascal 1 atm = 101,325 Pa = 101,329 kPa
Robert Boyle menyelidiki perubahan volume suatu gas pada temparatur tetap dengan tekanan yang berubah-ubah. Dari hasil penyelidikan didapatkan bahwa pada temperature tetap, volume gas akan berubah kalau tekanannya diubah. Dari ketentuan diatas maka dapat dijabarkan dalam persamaan berikut:
= atau = = K (konstan)
Berlainan dengan Boyle maka Charles menyelidiki sifat-sifat gas pada tekanan tetap. Dari hasil-hasil penyelidikannya didapatkan bahwa perbandingan volume gas sesuai dengan perbandingan temperature absolutnya. Bila ketentuan tersebut dijabarkan akan didapatkan persamaan:
1. Pada tekanan (P) dibuat tetap
= atau V1 : T2 = V2 . T1 = K’ (konstan)

= atau P1 : T2 = P2 . T1 = K’ (konstan)

2. Pada Volume (V) dibuat tetap
Yang dimaksud dengan T adalah temperature absolute derajat Kelvin (K). selanjutnya Avogadro menyatakan bahwa gas yang mempunyai volume, tekanan dan temperature yang sama akan berisi jumlah mode yang sama pula.
Dari hukum Avogadro tersebut, dinyatakan bahwa pada temperature dan tekanan yang sama setiap 1 mole gas akan mempunyai volume yang sama. Artinya kalau mole dipakai sebagai satuan kwantitas gas, maka 1 mole setiap gas akan mempunyai persamaan ;

= R atau P.V = R.T

Dalam persamaan ini V adalah volume 1 mole gas. Bila banyaknya mole gas n (≠ 1 mole) dimasukkan dalam persamaan maka persamaan gas akan menjadi:
P.V = n.R.T
Dimana V menyatakan volume dari n mole gas.



GAS IDEAL


Gas merupakan satu dari tiga wujud zat dan walaupun wujud ini merupakan bagian tak terpisahkan dari studi kimia, bab ini terutama hanya akan membahasa hubungan antara volume, temperatur dan tekanan baik dalam gas ideal maupun dalam gas nyata, dan teori kinetik molekular gas, dan tidak secara langsung kimia. Bahasan utamanya terutama tentang perubahan fisika, dan reaksi kimianya tidak didisuksikan. Namun, sifat fisik gas bergantung pada struktur molekul gasnya dan sifat kimia gas juga bergantung pada strukturnya. Perilaku gas yang ada sebagai molekul tunggal adalah contoh yang baik kebergantungan sifat makroskopik pada struktur mikroskopik.

a. Sifat gas

Sifat-sifat gas dapat dirangkumkan sebagai berikut.

  1. Gas bersifat transparan.

  2. Gas terdistribusi merata dalam ruang apapun bentuk ruangnya.

  3. Gas dalam ruang akan memberikan tekanan ke dinding.

  4. Volume sejumlah gas sama dengan volume wadahnya. Bila gas tidak diwadahi, volume gas akan menjadi tak hingga besarnya, dan tekanannya akan menjadi tak hingga kecilnya.

  5. Gas berdifusi ke segala arah tidak peduli ada atau tidak tekanan luar.

  6. Bila dua atau lebih gas bercampur, gas-gas itu akan terdistribusi merata.

  7. Gas dapat ditekan dengan tekanan luar. Bila tekanan luar dikurangi, gas akan mengembang.

  8. Bila dipanaskan gas akan mengembang, bila didinginkan akan mengkerut.

d. Persamaan gas ideal

Esensi ketiga hukum gas di atas dirangkumkan di bawah ini. Menurut tiga hukum ini, hubungan antara temperatur T, tekanan P dan volume V sejumlah n mol gas dengan terlihat.

Tiga hukum Gas

Hukum Boyle: V = a/P (pada T, n tetap)
Hukum Charles: V = b.T (pada P, n tetap)
Hukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap)

Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat digabungkan menjadi satu persamaan:

V = RTn/P (6.4)

atau

PV = nRT (6.5)

R adalah tetapan baru. Persamaan di atas disebut dengan persamaan keadaan gas ideal atau lebih sederhana persamaan gas ideal.

Nilai R bila n = 1 disebut dengan konstanta gas, yang merupakan satu dari konstanta fundamental fisika. Nilai R beragam bergantung pada satuan yang digunakan. Dalam sistem metrik, R = 8,2056 x10–2 dm3 atm mol-1 K-1. Kini, nilai R = 8,3145 J mol-1 K-1 lebih sering digunakan.


Pembahasan menarik dapat dilakukan dengan hukum Charles. Dengan mengekstrapolasikan plot volume gas terhadap temperatur, volumes menjadi nol pada temperatur tertentu. Menarik bahwa temperatur saat volumenya menjadi nol sekiatar -273°C (nilai tepatnya adalah -273.2 °C) untuk semua gas. Ini mengindikasikan bahwa pada tekanan tetap, dua garis lurus yang didapatkan dari pengeplotan volume V1 dan V2 dua gas 1 dan 2 terhadap temperatur akan berpotongan di V = 0.

Fisikawan Inggris Lord Kelvin (William Thomson (1824-1907)) megusulkan pada temperatur ini temperatur molekul gas menjadi setara dengan molekul tanpa gerakan dan dengan demikian volumenya menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan volumenya pada temperatur kamar, dan ia mengusulkan skala temperatur baru, skala temperatur Kelvin, yang didefinisikan dengan persamaan berikut.

273,2 + °C = K (6.2)

Kini temperatur Kelvin K disebut dengan temperatur absolut, dan 0 K disebut dengan titik nol absolut. Dengan menggunakan skala temperatur absolut, hukum Charles dapat diungkapkan dengan persamaan sederhana

V = bT (K) (6.3)