VOLUME GAS

Disusun Oleh : Zahra (Z-04)

 

ABSTRAK

Sifat gas, cairan, dan padatan yang paling jelas dapat dilihat dari perilakunya ketika di pindahkan dari satu wadah ke wadah lain. Wujud gas, akan mengembang untuk memenuhi seluruh wadah yang ditempati, sehingga volume dan bentuk gas akan selalu berubah-ubah. Hal ini disebabkan karena gaya tatik antar molekul begitu lemah sehingga molekul-molekul bergerak dengan cepat dan mengembang yang akhirnya mengisi wadah.

Kata Kunci : Sifat Gas,Volume, Mol.

 

ABSTRACT

The most obvious properties of gases, liquids and solids can be seen from their behavior when transferred from one container to another. In gas form, it will expand to fill the entire container it is in, so the volume and shape of the gas will always change. This is because the static forces between molecules are so weak that the molecules move quickly and expand, eventually filling the container.

Keywords: Gas Properties, Volume, Mol.

 

PENDAHULUAN

Pada tahun 1808, pakar kimia Perancis, Joseph Louis Gay – Lussac menyimpulkan hasil percobaan tetang reaksi gas, bahwa: “volume gas – gas yang bereaksi pada suhu dan tekanan tertentu berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana ”. Tiga tahun berikutnya, pakar kimia Italia, Amedeo Avogadro menafsirkan hukum perbandingan volume yang dikenal dengan hipotesis Avogandro, dan sekarang telah menjadi teori Avogandro yaitu: “Setiap gas yang memiliki volume sama pada suhu dan tekanan sama mengandung jumlah molekul yang sama”. Jadi, dua volume hidrogen mengandung dua kali jumlah molekul untuk satu volume oksigen. Hal ini sejalan dengan persamaan reaksi kimia.

Karena hukum – hukum gas tidak bergantung pada jati diri gas. Dengan kata lain gas apa saja, pada suhu dan tekanan tertentu volumenya akan sama. Hal ini berimplikasi bahwa, satu mol setiap gas mengandung jumlah molekul yang sama dengan tetapan avogadro (L = 6,02 x 10²³ molekul). Menurut Hukum Avogandro, gas – gas tersebut harus mengisi volume yang sama pada suhu dan tekanan tertentu. Volume satu mol gas ini dikenal dengan volume molar gas. Pada tekanan standar (0 ^oC dan 1 atm), volume satu mol gas ditemukan sebesar 22,4 Liter. (Hanya pada 0 ^oC dan 1 atm, jika tidak dalam kondisi tersebut maka volume molarnya tidak akan 22,4 L)

 

RUMUSAN MASALAH

• ·       Kondisi Apa Saja Yang Mempengaruhi Sifat Gas ?
• ·       Bagaimana Cara Menghitung Volume Gas ?

 

TUJUAN PEMBELAJARAN

• ·      Mengetahui Sifat – Sifat Gas
• ·      Memahami Cara Menghitung Volume Gas

 

PEMBAHASAN

Seperti yang telah disinggung sebelumnya, hipotesis Avogadro menyebutkan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, semua gas dengan volume yang sama akan mengandung jumlah partikel yang sama pula. Oleh karena 1 mol setiap gas mempunyai jumlah molekul yang sama, maka pada suhu dan tekanan yang sama pula, 1 mol setiap gas memiliki volume yang sama. Volume per mol gas disebut volume molar dan dilambangkan dengan V_m. Secara matematis, hubungan volume, mol dan volume molar dinyatakan dalam rumus berikut.

V = n × Vm

 Keterangan:

V = volume gas (liter)

n = jumlah mol (mol)

V_m = volume molar (liter/mol)

 

1.) Keadaan Standar

Sumber : https://www.google.com/url?sa=i&url

 

Kondisi dengan suhu 0 °C (273 K) dan tekanan 1 atm (76 cmHg) disebut dengan keadaan standar dan dinyatakan dengan STP (Standard Temperature and Pressure). Keadaan tersebut, apabila dimasukkan ke dalam rumus gas ideal menghasilkan nilai sebagai berikut.

PV = nRT

Keterangan:

P = tekanan (atm)

V = volume gas (liter)

n = jumlah mol (mol)

R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K

T = 0 °C = 273 K

Dari persamaan gas ideal di atas, kita peroleh rumus volume gas sebagai berikut.

V	=	nRT
		P

Untuk keadaan STP, nilai P = 1 atm, n = 1 mol, R = 0,082 L atm/mol K dan T = 273 K. Sehingga apabila kita masukkan nilai-nilai tersebut ke rumus volume di atas, maka kita peroleh:

V	=	1 mol × 0,082 L atm/mol K × 273 K	=	22,4 liter
		1 atm

Dengan demikian, pada keadaan standar (STP), volume molar (volume 1 mol gas) adalah 22,4 liter/mol.

Sehingga untuk menghitung volume gas pada keadaan STP adalah dengan mengalikan mol gas dengan 22,4

Secara matematis,

V = n mol x 22,4 L/mol

 

2.) Keadaan Kamar

ondisi pengukuran gas pada suhu 25 °C dan tekanan 1 atm disebut keadaan kamar dan dinyatakan dengan RTP (Room Temperature and Pressure). Keadaan tersebut, apabila dimasukkan ke dalam rumus gas ideal menghasilkan nilai sebagai berikut.

PV = nRT

Keterangan:

P = tekanan (atm)

V = volume gas (liter)

n = jumlah mol (mol)

R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K

T = 25 °C = 298 K

Dari persamaan gas ideal di atas, kita peroleh rumus volume gas sebagai berikut.

V	=	nRT
		P

Untuk keadaan RTP, nilai P = 1 atm, n = 1 mol, R = 0,082 L atm/mol K dan T = 298 K. Sehingga apabila kita masukkan nilai-nilai tersebut ke rumus volume di atas, maka kita peroleh:

V	=	1 mol × 0,082 L atm/mol K × 298 K	=	24,4 liter
		1 atm

Dengan demikian, pada keadaan kamar (RTP), volume molar (volume 1 mol gas) adalah 24,4 liter/mol.

Sehingga untuk menghitung volume gas pada keadaan RSTP adalah dengan mengalikan mol gas dengan 24,4.

 

Secara matematis,

V = n mol x 24,4 L/mol

 

3.) Keadaan Tertentu (Suhu dan Tekanan Diketahui)

Suatu keadaan dimana suhu dan tekanan telah diketahui disebut juga sebagai keadaan tidak standar (Non-STP) sehingga pada keadaan ini, volume gas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gas ideal. Persamaan gas ideal yaitu PV = nRT. Dari persamaan gas ideal ini, untuk menentukan volume gas dapat kita gunakan rumus sebagai berikut.

V	=	nRT
		P

                      
Keterangan:

P = tekanan (atm)

V = volume gas (liter)

n = jumlah mol (mol)

R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K

T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius)

 

4.) Keadaan yang Mengacu pada Keadaan Gas Lain

Pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas hanya bergantung pada jumlah molnya. Misalkan gas pertama dengan jumlah mol n₁ dan volume V₁ dan gas kedua dengan mol n₂ dan volume V₂, maka pada suhu dan tekanan yang sama berlaku persamaan berikut ini.

(n1/V1) = (n2/V2)

Keterangan:

V₁ dan n₁ adalah volume dan mol gas 1

V₂ dan n₂ adalah volume dan mol gas 2

 

CONTOH SOAL

• Tentukanlah volume dari 2 mol gas nitrogen jika diukur pada :

a.) keadaan standar (STP)

b.) keadaan kamar (RTP)

c.) suhu 30 °C dan tekanan 1 atm

d.) suhu dan tekanan yang sama di mana 0,5 mol gas oksigen mempunyai volume 15 liter

Jawab:

a.) Pada keadaan standar (STP), V_m = 22,4 liter/mol sehingga:

V = n × V_m

V = 2 mol × 22,4 liter/mol

V = 44,8 liter

Jadi, volume 2 mol gas nitrogen pada keadaan STP adalah 44,8 liter.

b.) Pada keadaan kamar (RTP), V_m = 24,4 liter/mol sehingga:

V = n × V_m

V = 2 mol × 24,4 liter/mol

V = 48,8 liter

Jadi, volume 2 mol gas nitrogen pada keadaan RTP adalah 48,8 liter.

c.) Pada suhu 30 °C dan tekanan 1 atm atau keadaan non-standar, kita gunakan persamaan gas ideal sebagai berikut.

T = 273 + 30 = 303 K

PV = nRT

V = nRT/P

V = (2 mol × 0,082 L atm/mol K × 303 K)/(1 atm)

V = 49,692 liter

Jadi, volume 2 mol gas nitrogen pada suhu 30 °C dan tekanan 1 atm adalah 49,69 liter.

d.) Pada suhu dan tekanan yang sama pada saat 0,5 mol gas oksigen volumenya 15 liter, volume gas nitrogen dapat kita cari dengan rumus berikut.

V₁/V₂ = n₁/n₂

(V O₂)/(V N₂) = (n O₂)/(n N₂)

(15 liter)/(V N₂) = (0,5 mol)/(2 mol)

(15 liter)/(V N₂) = ¼

V N₂ = (15 liter)/(¼)

V N₂ = 60 liter

Jadi, volume 2 mol gas nitrogen pada saat 0,5 mol gas oksigen volumenya 15 liter adalah 60 liter.

 

PENUTUP

Pada hukum - hukum gas terdapat hubungn antara tekanan, temperature, dan volume. Secara pendekatan hukum-hukum gas tersebut tetap bisa digunakan untuk menentukan pengaruh daripada perubahan tekanan temperature dan volume. Perubahan volume akan berbanding lurus dengan perubahan temperatur absolut pada tekanan yang konstan. Apabila gas dipanaskan maka temperaturnya akan naik dan volume pun turut naik, begitu pula sebaliknya jika gas didinginkan. Apabila pada temperatur tetap jika volume gas dinaikkan maka tekanan absolutnya akan turun dan apabila pada volume tidak dapat berubah bilamana dipanaskan atau didinginkan jika temperature diperbesar maka berbanding lurus dengan tekanan.

 

DAFTAR PUSTAKA

Heny E.H, Kimia Dasar, Deepublish, 2019. http://repository.unisda.ac.id/564/2/BUKU%20AJAR%20KIMIA%20DASAR.pdf, (Diakses pada 21 Oktober 2023).

Furi A.F, Hukum Gas dan Hubungan Volume Gas dari Persamaan Reaksi, SlideShare, 2014. https://www.slideshare.net/Fazrillash/edit-kimia. (Diakses pada 21 Oktober 2023).

UripInfo, Volume Molar Gas pada Keadaan STP, NTP, dan RTP, (2023, 28 Maret). Diakses pada 21 Oktober 2023, Dari https://www.urip.info/2023/03/volume-molar-gas-pada-keadaan-stp-ntp.html.