Wujud gas dan Hukum-hukum gas

Wujud Gas & Hukum-Hukum Gas

Oleh @Kel-N05, @N12-Alfina, @N17-Wida, @N18-Shabilla

Abstrak

Sebuah partikel, atom atau molekul yang bebas akan berupa gas, tetapi bila sejumlah besar partikel itu berdekatan dan bergabung dapat berbentuk cairan atau padatan. Penggabungan itu bergantung pada besarnya daya tarik antara partikel tersebut. Setiap besaran dapat diukur dengan cara dan alat tertentu. Hubungan antara besaran-besaran itu disebut hukum gas. Hukum-hukum tersebut dapat dijelaskan dengan teori kinetik gas ideal. Gas yang menyimpang dari hukum tersebut disebut gas nyata.

Kata Kunci: Hukum gas, Gas ideal, Wujud gas

       I.            PENDAHULUAN

Pada saat tertentu, zat hanya berada dalam satu wujud saja. Tetapi zat dapat berubah dari wujud wujud satu ke wujud yang lain (padat/cair/gas). Partikel gas selalu bergerak secara bebas ke segala arah, akibatnya gas akan mengisi ruangan yang dapat dimasukinya. Oleh karena itu, menyimpan bejana harus dalam bejana (ruang) tertutup rapat. Suatu sistem gas akan mempunyai suhu tertentu. Partikel itu mempunyai volume dan jumlah partikel tertentu. Partikel itu mempunyai energy kinetik yang menyebabkan ruangan memiliki suhu tertentu. Gerakan itu menimbulkan tekanan terhadap dinding bejana.

    II.            PEMBAHASAN

Suatu gas mempunyai besaran yang dapat berubah nilainya. Besaran tersebut diantaranya:

a.      Volume

Volume gas sama dengan ukuran ruang yang ditempatinya, dengan kerapatan homogen. Cara mengukur volume gas bergantung pada bentuk ruang.

b.      Tekanan gas

Karena partikel gas selalu bergerak, maka terjadi tabrakan dengan dinding bejana dengan kerapatan sama. Tabrakan itu dirasakan sebagai gaya persatuan luas disebut tekanan.

c.       Suhu

Partikel cairan mempunyai energi kinetik yang dapat diperbesar dengan member kalor. Cairan yang energy kinetiknya besar akan bersuhu lebih tinggi.

d.      Jumlah partikel

Suatu sistem selalu mengandung sejumlah partikel yang harus dinyatakan dalam mol (6,02 x 10²³ partikel)

Variabel gas mempunyai hubungan satu sama lain. Hubungan itu disebut hokum gas yang dapat dinyatakan dalam persamaan. Hukum itu hanya berlaku bila gas

bersifat ideal, yaitu bila tekanan sekitar 1 atm atau lebih rendah.

a.      Hukum Boyle (1662)

“Pada suhu tetap, volume yang ditempati suatu gas berbanding terbalik dengan tekanan gas tersebut.”

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Bila tekanan diubah maka volum gas juga berubah maka rumus di atas dapat ditulis sebagai berikut:

Keterangan:

P₁ = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m², Pa)
P₂ = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m², Pa)
V₁ = volum gas mula-mula (m³, cm³)
V₂ = volum gas akhir (m³, cm³)

b.      Hukum Charles (1787)

“Pada tekanan tetap, volume gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.”

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Keterangan:

V: volume gas (m³),

T: temperatur gas (K), dan

k: konstanta.

c.       Hukum Gay-Lussac

“Tekanan suatu gas dengan massa tertentu berbanding lurus dengan suhu mutlak, bila volume dijaga tetap.”

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Keterangan:

T₁ : suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)
T₂ : suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)
P₁ : tekanan gas pada keadaan 1 (N/m²)
P₂ : tekanan gas pada keadaan 2 (N/m²)

d.      Hukum Gabungan

Hukum Boyle, Charles, dan Gay-Lussac secara matematis dapat digabung menjadi satu hukum, yang disebut hokum gabungan. Hukum ini lebih umum dan mencakup ketiga hukum terdahulu. Jika T₁=T₂ maka menjadi hokum Boyle. Jika P₁=P₂ akan menjadi hokum Charles dan jika V₁=V₂ akan menjadi hukum Gay-Lussac.

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Keterangan:

T₁ : suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)
T₂ : suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)
P₁ : tekanan gas pada keadaan 1 (N/m²)
P₂ : tekanan gas pada keadaan 2 (N/m²)

V₁ = volum gas mula-mula (m²)
V₂ = volum gas akhir (m²)

e.       Hukum Tekanan Parsial Dalton

“Tekanan total campuran gas adalah jumlah tekanan parsial semua komponennya.”

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

P total = Pa + Pb + Pc + … (maka)

Jika tekanan total gas dan jumlah mol masing masing gas dalam campuran diketahui kita bisa menghitung tekanan parsial gas tersebut dengan menggunakan rumus berikut:

                                                Pa =  ) x P total

f.       Hukum Avogadro

Avogadro mempelajari reaksi -reaksi gas. Dari pengamatannya terhadap jumlah pereaksi dan hasil reaksi pada tekanan dan suhu yang sama didapatkanlah persamaan yang dirumuskan dalam hukumnya yang berbunyi:

"Pada suhu dan tekanan yang sama, gas - gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama"

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Jumlah partikel = V atau n = V

Jika ada dua gas yang berada pada keadaan suhu dan tekanan yang sama, maka berlaku rumus:

                                               

Keterangan:

V₁  = volum gas 1
V₂  = volum gas 2

n1   = mol 1

n2  = mol 2

 III.            KESIMPULAN

Hubungan antar volume, tekanan, suhu, dan mol gas disebut hukum gas, diantaranya adalah hukum Boyle, hukum Charles, hukum Gay Lussac, hukum Avogadro dan tekanan parsial Dalton. Hukum tersebut dapat dijelaskan dengan teori kinetik gas ideal yang bertolak dari asumsi bahwa tidak terdapat interaksi antar partikel. Hubungan volume, tekanan, suhu, dan mol gas nyata dapat ditentukan dengan beberapa rumus, antara lain dengan persamaan van der Waals.

Daftar Pustaka :

S, Syukuri, 1999, Kimia Dasar 2, Bandung ITB, halaman 266 – 288.

Anonim, 2017, Wujud Zat, Online di http://tpb.ipb.ac.id/

Chandra, Agus, Fany, 2018, Zat dan Wujudnya di http://file.upi.edu

Anonim. Hukum Boyle di https://fisikazone.com

Wahyu, Endah. Hukum Charles di https://endahwrn.wordpress.com

Anonim. Hukum-Hukum Gas Ideal di https://fisikazone.com

Vernandes, Andrian. Hukum-Hukum Gas di https://www.avkimia.com