Wujud Zat

Wujud Zat

Oleh : Auliyah Pertiwi (@P02-AULIYAH)

Rahmatika C.M (@P04-RAHMATIKA)

Wening Suciati (@P05-WENING)

ABSTRAK: Apa itu Gas? Kumpulan molekul-molekul dengan gerakan kacau balau, acak tapi berkesinambungan kecepatannya bertambah jika temperatur dinaikkan. Molekul-molekul gas terpisah jauh satu sama lain, kecuali selama tabrakan dan bergerak tak bergantungan satu sama lain.

Kata Kunci: Wujud, Gas, Sifat, Hukum, Interaksi.

SIFAT DASAR MEMPELAJARI GAS

Terdapat empat sifat dasar dalam mempelajari gas, yaitu:

1.                   Volume (V)

2.                   Jumlah Zat/Jumlah Mol (n)

3.                   Tekanan (p)

4.                   Temperatur (T)

Nilai V, n, p dan T diketahui maka keadaan gas dapat diketahui kapanpun dalam keadaan tersebut akan memiliki sifat yang tepat sama (rapatan, kapasitas kalor, warna).

Tekanan adalah Gaya per satuan Luas. Makin besar gaya yang bekerja pada permukaan tertentu, makin besar tekanannya. Satuan SI tekanan adalah pascal (Pa), namun adapula satuan lainnya, yaitu bar dan atmosfer (atm).

Temperatur ialah sifat yang menunjukkan Arah Energi.

(Gambar 2: Arah Energi Temperatur).

A memiliki temperatur yang lebih tinggi dibandingakan dengan B.

(Gambar 3: Arah Energi Temperatur yang sama).

A dan B memiliki temperatur yang sama, kondisi inilah yang dinamakan dengan keseimbangan termal.

HUKUM-HUKUM GAS

Hukum Ke Nol Termodinamika:

"Jika A dalam keseimbangan termal dengan B dan B dalam keseimbangan termal dengan C, maka C juga dalam keseimbangan termal dengan A."

Terdapat beberapa hukum-hukum gas, yaitu:

·                     Boyle.

·                     Gay Lussac.

·                     Avogadro.

·                     Dalton.

Gas Ideal

Gas yang mematuhi persamaan (1) secara tepat di sebut gas sempurna atau gas ideal.

Besar nilai R sama untuk setiap gas yaitu: 8,314 JK-1

1.Hukum Boyle

Respons terhadap tekanan temperatur tetap, volume sejumlah tertentu gas berbanding terbalik dengan tekanannya.

2.Hukum Gay Lussac

Menaikkan temperatur gas akan menambah kecepatan rata-rata molekulnya.

3.Hukum Avogadro

Yaitu volume yang sama dari gas pada tekanan dan temperatur sama mengandung jumlah molekul yang sama.

Vm = V/n

Vm=RT/p

4.Hukum Dalton

Sekanan yang dilakukan oleh campuran gas sempurna adalah jumlah tekanan yang dilakukan oleh masing-masing gas tersebut yang secara sendiri menempati volume yang sama.

p = pA + pB + pC + … = ∑J p J

INTERAKSI MOLEULAR GAS

Gas nyata menunjukan menunjukan penyimpangan dari hukum gas ideal karena molekul-molekulnya berinteraksi. Gaya tolak-menolak antar molekul membantu ekspansi dan kompresi. Interaksi molekular:

·                     Faktor Pemampatan.

·                     Koefisien Virial.

·                     Pengembunan.

·                     Konstanta Kritis.

A. Faktor Pemampatan.

Gas nyata yang memperlihatkan ketergantungan gaya terhadap jarak dapat diperagakan antara faktor pemampatan Z, dengan:

Z = P.Vm/RT

Pada tekanan tinggi semua gas mempunyai Z>1 menunjukkan gas-gas itu sulit dimampatkan dari pada gas sempurna.

B. Koefisien Virial.

Persamaan virial dapat digunakan memeragakan persamaan keadaan gas nyata dapat sama dengan gas sempurna sewaktu P, semua sifat-sifatnya tidak perlu sama dengan sifat-sifat gas sempurna.

Faktor pemampatan, untuk gas nyata: dz/dp = B + 2pC + . . .

B’ tidak pernah nol oleh karena itu untuk gas nyata Z ketika P kemiringan kurva Z terhadap p tidak mendekati nol.

Karena koefisien virial bergantung pada temperature, mungkin ada temperatur dimana Z mendekati 1 dengan kemiringan kurva nol adalah tekanan rendah/volume molar tinggi.

C. Pengembunan.

Apabila keadaan tekanan, suhu, dan volume gas dapat diatur sehingga gaya tarik-menarik maksimum ini dapat dicapai, gas akan mulai berubah menjadi cairan.

Persamaan Van Der Walls:

Interaksi tolak-menolak molekuler diasumsikan bahwa interaksi itu menyebabkan molekul-molekul berprilaku sebagai bola kecil tetapi tidak dapat ditembus.

Volume bukan-nol molekul menyiratkan bahwa partikel itu tidak bergerak dalam volume V, tetapi terkekang di dalam volume yang lebih kecil yaitu V-nb. Dengan nb adalah perkiraan volume total yang ditempati molekul-molekul itu sendiri.

P  = nRT/V –> P = (nRT)/(V-nb)

Ciri-ciri utama persamaan Van der Waals:

1.                   Isoterm gas sempurna diperoleh pada temperature tinggi dan volume molar besar.

2.                   Cairan dengan gas berada bersama-sama jika efek kohesi dan disperse berada dalam keseimbangan.

D. Konstanta kritis berhubungan dengan koefisien-koefisien Van der Walls.

Temperatur Boyle berhubungan dengan temperature kritis

Gas nyata berbeda dengan gas sempurna dimana gas nyata tidak mematuhi hukum gas ideal. Deviasi yang terjadi di dalam gas nyata akan mempengaruhi mudah atau sulitnya gas tersebut untuk digunakan. Di dalam gas nyata terdapat interaksi molekuler yang terdiri atas gaya repulsif dan gaya atraktif.

Gaya repulsif merupakan gaya yang ada ketika gas mengalami kompresi dimana pada saat pengompresian volume akan berkurang dan atom atom akan saling tolak menolak, semakin besar gaya repulsif suatu senyawa gas maka akan sulit untuk ditekan.

Gaya atraktif merupakan kebalikan dari gaya repulsif dimana semakin banyak elekton yang berinteraksi akan menyebabkan substansi tetap dalam fase gas, dimana atom atom akan saling tarik menarik.

Semakin kecil deviasi yang dimiliki oleh gas nyata maka semakin mendekati sifat gas ideal yang menyebabkan gas tersebut berubah fasa dengan penurunan temperatur, maupun peningkatan tekanan. Besar kecilnya deviasi ditentukan dengan rumus:

Z = PVmolar/RT

Penentuan Z, yaitu:

Z = 1 (merupakan gas ideal)

Z > 1 (tekanan diturunkan, maka gaya repulsif mendominasi, gas mendekati titik kritis)

Z< 1 (terjadi pada tekanan tinggi ketika molekul bertumbukan, gaya atraktif mengambil alih)

Semakin besar Z, lebih sulit dimampatkan.

Dengan adanya titik kritis dan titik tripel maka berakibat tiap molekul dapat dirubah menjadi fasa gas dan fasa cairan , mudah atau tidaknya senyawa berubah fasa dipengaruhi oleh gaya interaksi molekuler yang ada di dalamnya.

KESIMPULAN

Dari artikel yang telah disusun di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa wujud gas dapat dipelajari dengan empat sifat dasar, yaitu volume, jumlah zat/jumlah mol, tekanan, dan temperatur.

Wujud Gas juga berpacu pada hukum boyle, gay lussac, avogadro, serta dalton dan menjadi tumpuan dalam memahami wujud gas.

Interaksi moleular juga terjadi pada wujud gas yang menghasilkan penampatan, koefisien virial, pengembunan, dan konstanta kritis.

DAFTAR PUSTAKA

·                     (Dwi, Krisna. 2015. Hukum dan Sifat Sifat Gas. bisakimia.com Dalam: https://bisakimia.com/2015/05/28/hukum-dan-sifat-sifat-gas/ diakses tanggal 10 Desember 2018).