MAKALAH KIMIA FISIKA GAS DAN LARUTAN
Kelompok
:4
Anggota
: Sa Salsabila Za Zahra Ad Adi (1406531680) Sari a!inah "
(140653183#)
Se$a Se$a %&ne$a %&ne$a
(1#06# (1#06#415 4155#) 5#)
Shobr&n %amil
(1406531656)
Sinta So!iana
(1406531'50) (1406531'50)
DEPARTEMEN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA TAHUN TAHUN AJARAN 2015/2016 2 015/2016
1
#
DAFTAR ISI
a!tar isi isi i ab * 1 asar +eori ,end&k&ng ,art A A1 Si!at-Si!at .as .as 1 1 A# Karakteristik dan %enis .as #
A3 erat /olek&l /olek&l 3 3 A4 &k&m .as *deal *deal 4 4 A5 amp&ran .as .as ' ' A6 ,emb&atan2 ,enimpanan dan ,eman!aatan .as asar +eori ,end&k&ng ,art 1 +eori +eori Kinetik .as .as 11 11 # &k&m istrib&si /aell16 3 ,erkiraan %&mlah +&mb&kan +&mb&kan 1 1 4 7iskosita 7iskosita .as .as ## ## asar +eori ,end&k&ng ,art 1 enomena Kritis airan airan #4 ab ** %aaban ,ertanaan ,art A Soal no 1 #5 Soal no # #6 Soal no 3 #8 Soal no 4 3# Soal no 5 33 Soal no 6 33
%aaban ,ertanaan ,art
Soal no 1 36 Soal no # 36 %aaban ,ertanaan ,art Soal no 1 3' 3' Soal no # # 38
Kesimp&lan40 a!tar ,&staka ,&staka 4#
BAB I
DASAR TEORI PENDUKUNG BAGIAN A A.1 Sifa!Sifa Ga" Zat ata& materi adalah segala ses&at& ang menempati r&ang dan memiliki massa S&at& 9at pada &m&mna dibagi menadi tiga !asa ait& padat2 ;air2 dan gas Ketiga &&d terseb&t tent&na memiliki si!at dan karakteristik tersendiri ang memb&atna m&dah &nt&k dibedakan Seb&ah 9at tidak selal& tetap berada dalam &&dna2 melainkan dapat mengalami per&bahan dari sat& !asa ke !asa lainna ,er&bahan &&d (!asa) terseb&t teradi karena adana pengar&h s&h& ,ada dasarna per&bahan s&h& s&at& 9at akan menebabkan teradina per&bahan s&s&nan partikel dalam 9at terseb&t *stilah gas pertama kali dig&nakan pada aal abad ke-1' / oleh seorang kimiaan elanda bernama % 7an elmont sebagai pela!alan dari kata <&nani =haos> (keka;a&an) .as mer&pakan seb&ah !asa benda dimana ikatan antar molek&lna relati! lemah bila dibandingkan dengan padatan ata& ;airan *katan ang lemah disebabkan karena a&hna arak antar atom ang mem&ngkinkan gas &nt&k mengalir serta mengalami per&bahan bent&k dan $ol&me Seb&ah 9at dalam !asa gas memiliki ;iri dan karakteristik sebagai berik&t: 1) .erak ron /er&pakan salah sat& !enomena !isik dimana s&at& partikel tidak pernah berada dalam keadaan stasioner (sepen&hna diam)2 melainkan mengalami gerak a;ak se;ara ter&s mener&s .erak ron mer&pakan hasil t&mb&kan antar partikel dalam gas ata& antara s&at& partikel dengan dinding tempat gas terseb&t berada alam s&at& r&ang2 gerak bron diamati sebagai seb&ah gerakan bebas dengan ke;epatan ang berbeda-beda antar partikelna Apabila s&at& partikel gas s aling bertabrakan sat& sama lain2 maka partikel gas terseb&t akan bergerak Gambar 1. Gerak Brown dalam dengan arah dan ke;epatan ang berbeda ,enebaran Ruang 3D ke;epatan terseb&t dapat dir&m&skan dengan h&k&m distrib&si ke;epatan Maxwell ang memberikan gambaran akan pengar&h s&h& dan lingk&ngan terhadap gerak s&at& partikel
#) /engisi Sel&r&h "&ang Sel&r&h gas dapat mengalir se;ara bebas2 ber&bah bent&k2 serta mengisi $ol&me s&at& r&ang Kemamp&an gas terseb&t memat&hi h&k&m ked&a termodinamika ang menatakan baha gas mengembang mengisi sel&r&h r&angan mer&pakan proses spontan ang disebabkan oleh peningkatan entropi Si!at gas ini &ga menelaskan perbedaan mendasar antara !asa gas dan ;air2 dimana gas tidak hana mamp& &nt&k
mengalami per&bahan bent&k seperti 9at ;air melainkan &ga dapat mengalami per&bahan $ol&me
3) .aa antar /olek&l ?emah Gambar 2. Gas Mengisi Seluruh /er&pakan gaa elektromagnetik ang teradi Ruang antara molek&lmolek&l ata& bagian ang terpisah a&h dari s&at& makromolek&l .aa terseb&t dapat ber&pa gaa tarik-menarik ma&p&n gaa tolak-menolak .aa antar molek&l ang terdapat pada gas sangatlah lemah2 ang menebabkan arak antar partikel gas relati! a&h serta s&s&nan partikelna ang t ak terat&r
4) Si!at isis .as Si!at !isis s&at& gas dapat dielaskan oleh empat !aktor berik&t2 ait&: a) , @ +ekanan .as (atm) 2 mer&pakan gaa rata-rata per &nit area ang gas berikan pada dinding s&at& r&ang b) + @ S&h& ( oK) erbanding l&r&s dengan ke;epatan partikel gas engan menaikan s&h& maka energi kinetik molek&l gas ang bereaksi akan bertambah sehingga ke;epatan setiap partikel meningkat /eningkatna ke;epatan partikel terseb&t berarti akan memper;epat la& reaksi karena banakna partikel ang saling bert&mb&kan ;) 7 @ 7ol&me (?) 7ol&me s&at& gas dapat di;ari dengan menghit&ng $ol&me s&at& r&ang ang ditempati oleh gas terseb&t al terseb&t disebabkan karena setiap gas dapat mengembang dan mengalami per&bahan $ol&me sehingga $ol&me s&at& gas sama dengan $ol&me r&ang dimana gas terseb&t berada d) n @ /ol (mol) /enatakan &mlah 9at s&at& gas %ika diketah&i tiga dari keempat $ariabel terseb&t2 maka nilai dari sat& $ariabel lainna dapat ditent&kan dengan mengg&nakan r&m&s ,ersamaan gas ideal ma&p&n non-ideal
A.2. Ka#a$%#i"i$ &a' J%'i" Ga" .as mer&pakan kondisi ang paling sederhana dari s&at& materi karena gas dapat mengisi sel&r&h r&angan ang meadahina ata& ang ditempatina2 baik gas m&rni(terdiri dari 1 enis gas) ma&p&n ;amp&ran gas ,ersamaan gas melibatkan beberapa $ariabel ang mende!inisikan si!at !isikna ait& tekanan (,)2 $ol&me (7)2 temperat&r (+)2 dan &mlah molek&l (n) .as mer&pakan kondisi ang paling sederhana dari s&at& materi karena gas dapat mengisi sel&r&h r&angan ang meadahina ata& ang ditempatina2 baik gas m&rni(terdiri dari 1 enis gas) ma&p&n ;amp&ran gas ,ersamaan gas melibatkan beberapa $ariabel ang mende!inisikan si!at !isikna ait& tekanan (,)2 $ol&me (7)2 temperat&r (+)2 dan &mlah molek&l (n) &b&ngan antar adah ang berisi gas : a iatermik Kondisi saat # benda ata& lebih dapat melak&kan perpindahan panas karena perbedaan temperat&r
b Adiabatik ,roses dimana tidak ada kalor ang mas&k ata& kel&ar sistem (B0) C (DEB -F) .as ideal mer&pakn gas ang memat&hi persamaan gas &m&m ,7Bn"+ pada keadaan S+, dan h&k&m gas .raham2 ole2 .a ?&ssa;2 harles2 A$ogadro2 Amagat2 alton2 GHS pada sem&a s&h& dan tekanan As&msi gas ideal : 1 .as terdiri dari partikel-partikel ang sangat banak ang bergerak l&r&s se;ara a;ak diantara t&mb&kan dengan ke;epatan tetap # +idak ada gaa tarikIgaa tolak antar partikel gas 3 +&mb&kan antar partikel gas J partikel gas dengan dinding adah adalah lenting semp&rna .as nata berbeda dari gas ideal karena dapat teradi interaksi antar molek&l berdasarkan tekanan gas 1 .aa tolak C membant& ekspansi gas (pada tekanan tinggi) # .aa tarik C membant& kompresi gas (pada tekanan sedang) 3 +idak ada gaa tarik menarik I tolak menolak antar molek&l pada tekanan rendah (, B 0)2 hal ini mer&pakan si!at dari gas ideal .aa-gaa antar molek&l ini &ga menebabkan t&mb&kan antar molek&l ma&p&n molek&l dengan diding beana tidak lenting semp&rna2 interaksi antar molek&l gas nata sangat k&at menebabkan gerakan molek&l tidak l&r&s J tekanan ke dinding menadi lebih ke;il daripada gas ideal .as nata memen&hi h&k&m 7an er Faals2 Kemerlinghones2 ethelot 2 dan eattieridgeman aktor kompresi (Z) : rasio antara molar dan $ol&me gas ang sebenarna berbanding dengan rasio antara molar dan $ol&me gas ideal ketika temperat&r dan tekanan ang sama
V m ZB
2 dimana 7m B
V mideal
V n
a %ika hasil Z B 1 C keadaan ideal b %ika hasil Z 1 C gaa tarik menarik antar molek&l dominan (pada tekanan sedang) ; %ika hasil Z L 1 C gaa tolak menolak antar molek&l dominan (pada tekanan tinggi)
A.(. B%#a M)*%$+* erat molek&l (sering diseb&t massa molek&l) adalah &mlah dari massa-massa atom (dalam sma) dalam s&at& molek&l erat /olek&l dapat dig&nakan &nt&k menent&kan massa molar dari s&at& molek&l ata& senaa /assa molar s&at& senaa (dalam gram) sama dengan berat molek&lna (dalam sma) ,erhit&ngan matematis &nt&k men;ari berat molek&l2 didasari konsep persamaan gas ideal2 ait&:
PV =nRT
MMMMMM (1)
( )
PV =
W RT M
M =
WRT PV MMMMMMM (#)
ρ M = RT MMMMMMMM (3) P Adap&n metode dan alat alat &nt&k menent&kan berat molek&l Ada /etode &mas2 "egna<2 dan ang paling ak&rat adalah metode ?imiting ensit karena pada tekanan nol ($a;&&m) an alat ang dapat dig&nakan adalah Spektrometer /assa dan +imbangan /ikro .as /etodemetode dan Alat-Alat terseb&t tetap mengaplikasikan h&k&m gas ideal
A.,. H+$+-!H+$+- Ga" I&%a* &k&m ole ,ada 166#2 ole ber&ar baha = volume suatu gas dengan jumlah tertentu, pada suhu konstan berbanding terbalik dengan tekanan gas >. Ata& lebih dikenal dengan keadaan i")%#-ole memb&ktikan pernataanna ini dengan serangkaian per;obaan tab&ng gelas bent&k-% ang ditambahkan air raksa sedikit demi sedikit hingga diketah&i per&bahan $ol&mena
Ga-a# 1.1 P%#)aa' B)*%
13
,1 B tekanan aal (,a ata& NIm #) ,# B tekanan akhir (,a ata& NIm #) 71 B $ol&me aal (m 3) 7# B $ol&me akhir (m 3)
G#afi$ H++'4a' P &a' V
# &k&m harles-.a ?&ssa; /en&r&t harles (1'8') : Ga" i&#)4%'7 +&a#a7 $a#)' &i)$"i&a7 &a' )$"i4%' -%'4%-a'4 &%'4a' 8+-*a a'4 "a-a $%i$a &i9a'a"$a' &a#i 0 "a-9ai :0 ;<.=&k&m harles berkata baha pada tekanan tetap2 $ol&me se&mlah gas berbanding l&r&s dengan s&h& absol&tna Kondisi ini diseb&t sebagai i")a#i$
/en&r&t .a-?&ssa; (180#) =U'+$ "%-+a 4a"7 9%#a-aa' >)*+-% +'+$ $%'ai$a' "++ "%ia9 &%#a8a <%*"i+" $i#a! $i#a "a-a &%'4a' 1/2?( &a#i >)*+-% 4a" 9a&a 0 ;<.=&k&m .a-?&ssa; sendiri berisi pen&r&nan gab&ngan h&k&m ole dan h&k&m harles Apabila ked&ah&k&m terseb&t dit&r&nkan2 maka akan diperoleh data ang men&n&kkan baha $ol&me gas tetap2 sementara tekanan berbanding l&r&s dengan s&h& absol&tna
23
,1 B tekanan aal (,a ata& NIm #) ,# B tekanan akhir (,a ata& NIm #) +1 B s&h& aal (K) +# B s&h& akhir (K)
G#afi$ H++'4a' T &a' V
3 &k&m A$ogadro A$ogadro menatakan baha gas-gas ber$ol&me sama2 pada temperat&r dan tekanan ang sama2 akan mengand&ng &mlah molek&lIpartikel ang sama
(3 •
Sehingga2 &nt&k
persamaan gas ideal berlak&
persamaan : PV@ ' RT
,3
imana(dalam keadaan S+,) : , B tekanan (atm I mmg I ,a) 7 B $ol&me (liter) " B konstanta gas ideal (82314 %IK mol) n B &mlahmol (mol) + B s&h& (Kel$in) O) S+, : Keadaan dimana gas memp&nai tekanan 1 atm dan s&h& 0 o (#'3K)
•
.as nata memen&hi h&k&m-h&k&m berik&t ini2 1 ,ersamaan 7an er Faals ,ada persamaan ini tedapat koe!isien koreksi ang bergant&ng pada karakteristik masing-masing gas ait& $ol&me dan tekanan 2
n a (,P
2
V
) (7 - nb) B n"+
B koreksi terhadap , ( karena ada gaa tarik partikel) b B koreksi terhadap 7 (karena tidak diabaikanna $ol&me partikel) ɑ
# ,ersamaan Kamerlingh ,7m B A P , P , # P ,3 P dimana2 , B tekanan 2 7 m B molar $ol&m A2 2 2 2 B koe!isien $irial 3 ,ersamaan ertherlot
,ada tekanan tinggi persamaan ini s&lit &nt&k dikendalikan Ent&k tekanan rendah : 2 9 P T c 6 T e 2 ,7 B n"+ Q 1 P 128 P T (1 )R
T
c
imana
, B +ekanan Kritis2 +; B +emperat&r Kritis
4 ,ersamaan eattie J ridgman
RT a , B V P m
V m
γ 2
P
V m
δ 3
P
V m
4
b
V m B
RT β P P RT P
2
γP
( RT )2
β
P
γP ( RT )3
imana: B "+ B 0 - A 0 -
Rc 2
T
,
T B -"+ B 0 b P A 0 a -
Rc B0 2
T
R B 0 bc B
2
T
A.5.
•
raksi erat
m terlarut massalarutan
•
raksi 7ol&me
V terlarut V larutan
•
raksi erat-7ol&me
mterlarut V larutan Konsentrasi se;ara kimia
•
raksi /ol
n ntotal •
Kemolalan (m)
gr 1000 × Mr P ( gr ) •
Kemolaran (/)
gr 1000 × Mr V ( ml ) erat molek&l berh&b&ngan langs&ng dengan si!at kimia polimer Nilai berat molek&l bergant&ng pada besarna &k&ran dalam metode peng&k&ranna ,olimer terdiri dari sebaran &k&ran molek&l dan sebaran massa molek&l /aka dari it& setiap peng&k&ranIpenent&an massa molek&l akan menghasilkan nilai rata-rata
∑ ( X × Mr ) +ekanan parsial mer&pakan tekanan hipotesis gas saat gas terseb&t menempati $ol&me ;amp&ran pada s&h& konstan
P Parsial = X × P total +ekanan parsial s&at& 9at berbanding l&r&s dengan molna2 hal ini berdasarkan kepada h&k&m alton
P 1 n 1 = P 2 n 2 Vx V total = Px P total ensitas ata& massa enis adalah rasio ata& perbandingan antara massa dengan $ol&me tertent&
ρ=
m V
ensitas relati! adalah perbandingan massa enis s&at& 9at dengan massa enis air
ρ relati =
ρ benda ρ air
ensitas ;amp&ran
ρ cam!uran=
m 1 + m 2 +m 3 + " V 1 + V 2 + V 3 + "
A.6. P%-+aa'7 P%'i-9a'a'7 &a' P%-a'faaa' Ga" ,emb&atan .as H # dan N# .as oksigen dan nitrogen dapat dib&at pada skala ?aboratori&m ma&p&n skala lnd&stri ,ada skala I'&+"#i7 oksigen dan nitrogen dapat diperoleh dengan proses destilasi bertingkat &dara ang di;airkan /&la-m&la &dara disaring &nt&k menghilangkan deb& lal& dimas&kkan ke dalam kompresor ,ada kompresi ini s&h& &dara akan naik dan kem&dian didinginkan dalam pendingin Edara dingin mengembang melal&i ;elah2 dan hasilna adalah &dara lebih dingin ang kem&dian men;air Edara ;air disaring &nt&k memisahkan kand&ngan H # dan air ang telah membek& Kem&dian &dara ;air terseb&t memas&ki bagian p&n;ak kolom dimana nitrogen2 komponen ang paling m&dah meng&ap2 kel&ar sebagai gas ,ada pertengahan kolom2 gas argon kel&ar dan selan&tna oksigen ;air Se;ara *nd&stri2 proses pemishan oksigen dan nitrogen dari &dara akan diperoleh oksigen dengan kem&rnian 25U2 sedangkan Nitrogen -25U ,ada skala La)#a)#i+-2 gas oksigen dapat dib&at dengan meman!aatkan beberapa reaksi kimia2 seperti:
•
/emanaskan serb&k kali&m kromat KlH 3 dengan katalisator mangan oksida (bat& kai)2 /nH#2 sebagai katalis "eaksina adalah sebagai berik&t: # KlH3(s)
•
/eng&raikan hidrogen peroksida #H# dengan /nH # sebagai katalis: #H#(l)
•
#
#H(l) P H#(g)
Glektrolisis air ang diberi asam s&l!at #SH4 ##H(l)
•
# #Kl(s) P H#(g)
# #(g) PH#(g)
/emanaskan bari&m peroksida aH # (800o) aH#(s) #
#aH(s) P H#(g)
Sedangkan reaksi kimia ang dig&nakan &nt&k memb&at Nitrogen adalah sebagai berik&t:
•
ekomposisi termal senaa amoni&m N 4 NH# dengan ;ara dipanaskan N4 NH#(s)
•
# N#(g)P ##H(l)
Se;ara spektroskop N # m&rni di b&at dengan dekomposisi termal Natri&m ari&m A9ida erik&t reaksina: #NaN3
•
# #Na P 3N#
,emanasan N4 NH# melal&i reaksi sebagai berik&t N4 NH#
•
# N# P ##H
Hksidasi N3 melal&i reaksi sebagai berik&t #N3 P 3&H
# N#P 3& P 3 #H
,eman!aatan Hksigen Aplikasi &tama oksigen diantarana adalah: 1) peleb&ran2 pem&rnian2 dan pemb&atan baa2 dan logam lainna2 #) pemb&atan bahan kimia dengan oksidasi terkontrol2 3) prop&lsi roket2 4) penopang hid&p medis dan biologiV 5) pertambangan serta prod&ksi ka;a ,eman!aatan Nitrogen Aplikasi nitrogen ang paling sering dig&nakan adalah: 1) Ent&k pemb&atan Amonia2 #)Ent&k memb&at atmos!er inert dalam berbagai proses ang tergangg& oleh oksigen misalna dalam ind&stri elektrnika2 3) Sebagai atmos!er inert dalam makanan kemasan &nt&k memperpanang masa pengg&naanna2 4) Nitrogen ;air dig&nakan sebagai pendingin &nt&k men;iptakan s&h& ang sangat rendah A ara *nd&stri
ara ?aboratori&m 1
1
Glektrolisis air ang sedikit diasamkan
?ogam (golongan *AI**A) P air #K(s) P ##H(l) C #KH(aW) P #(g)
##H(l) C ##(g) P H#(g)
a(s) P ##H(l) C a(H)#(aW) P #(g) #
# 3e(piar) P 4#H C e3H4 (s) P 4#(g)
?ogam dengan Gok o L H P asam k&at en;er Zn (s) P #l (aW) C Znl# (aW) P # (g) /g (s) P # l (aW) C /gl# (aW) P #(g)
3 #(piar) P ##H(g) C ##(g) P #H (g)
3
?ogam am!oter P basa k&at Zn (s) P NaH(aW) C Na#ZnH# (aW) P #(g) #Al (s) P 6NaH (aW) C #Na3AlH3 (aW) P 3#(g)
,emb&atan .as # alam skala ind&stri2 h drogen dihasilkan dari &ap air dengan metana ata& hidrokarbon ringan dengan katalis nikel pada s&h& '5X menghasilkan ;amp&ran karbon monoksida dan hdrogen amp&ran gas ini diseb&t =snthesis gas> ata& =sngas>
P%-a'faaa' 4a" H 2 ,eman!aatan # antara lain 1) ,roses prod&ksi methanol2 ethanol2 dan al;ohol ang lebih tinggi2 #) ,embent&kan logam dan oksidana2 3) idrogen sebagai bahan bakar2 4) Ent&k hidrogenasi lemak dan minak2 5) /ered&ksi biih-biih besi2 6) Sebagai gas pengisi balon P#)"%" P%'i-9a'a' Ga" O 27 H27 &a' N2 1 +ab&ng Hksigen
/er&pakan kapal tekanan ang dig&nakan &nt&k menimpan gas oksigen pada tekanan atmos!er di dalam tab&ng dengan tekanan tinggi ata& &ga sering diseb& sebagai botol oksigen # rogeni; "e!rigirator /etode penimpanan gas N #2 dimana gas dibek&kan dan dib&t&hkan temperat&r sangat rendah2 &m&mna dibaah -#38 ahrenheit ,embek&an ini biasa dilak&kan dengan mengg&nakan bant&an gas ;air seperti eli &m 3 +angki idrogen air ,ada teknologi ini gas hidrogen di;airkan pada s&h& ang sangat rendah ,ada tekanan 1 atm2 dib&t&hkan temperat&r hingga ## K Gnergi ang dig&nakan &nt&k mendinginkan hidrogen ;&k&p besar2 hingga men;apai 1I3 dari energi ang Gambar 3. disimpan
Cryogenoc
DASAR TEORI PENDUKUNG BAGIAN B B.1. TEORI KINETIK GAS
,engamatan dari perilak& gas pada berbagai kondisi ang dilak&kan oleh ole2 harles2 A$ogadro dan lain-lain menghasilkan data ang dapat disimp&lkan menadi per&m&san-per&m&san &m&m ata& h&k&m &k&m-h&k&m ini tidak bergant&ng pada setiap teori tentang hakekat gas Ent&k dapat menerangkan perilak& gas it& telah dis&s&n s&at& teori ang dikenal sebagai +eori Kinetik .as +eori ini2 ang &nt&k pertama kalina dikem&kakan oleh Bernoulli pada tah&n 1'382 mempost&latkan s&at& model dimana diandaikan baha molek&l-molek&l gas berada dalam gerakan ;epat ke segala arah dan baha tabrakanna dengan dinding menimb&lkan tekanan gas
Fala&p&n erno&lli berhasil men&r&nkan h&k&m Boyle2 nam&n teorina bar& mendapat perhatian k&rang lebih sat& abad kem&dian2 antara lain dari Joule (1848)2 Krönig (1856) dan Clausius (183') ang mengembangkan teori terseb&t lebih lan&t Teori Kinetik Gas Ideal
,rost&lat ang mendasari teori kinetika gas: a
.as terdiri dari partikel-partikel (atom-atom ata& molek&l-molek&l) ang sangat banak &mlahna
b 7ol&m dari partikel-partikel gas ;&k&p ke;il dibandingkan terhadap $ol&m total dari gas sehingga $ol&me molek&l dapat diabaikan ;
+idak ada interaksi (baik tarik-menarik ata& tolak-menolak) antara partikel-partikel2 sehingga partikel-partikel ini bergerak dalam garis l&r&s (h&k&m gerak Neton *)
d +erdapat t&mb&kan elastis antara partikel dengan partikel dan antara partikel dengan dinding adah al ini berarti baha energi kinetik total dan moment&m garis tidak ber&bah ses&dah t&mb&kan e
Gnergi kinetik rata-rata dari molek&l-molek&l berbanding l&r&s dengan temperat&r molek&l
engan model ini berhasil dit&r&nkan s&at& persamaan ang mem&ngkinkan perhit&ngan tekanan gas dari si!at-si!at dasar molek&l
,erhatikan s&at& r&ang ang berbent&k k&b&s dengan panang r&s&k l ang mengand&ng &mlah N molek&l dari s&at& gas (.ambar 1)
Ga-a# 1. Komponen-komponen ke;epatan dalam bidang tiga dimensi
Seb&ah molek&l2 dengan massa m2 ang bergerak dengan ke;epatan ;2 dapat di&raikan ke;epatanna ke dalam komponen-komponen ; 2 ;2 ;9 (.ambar 1)
/olek&l ang bergerak dengan ke;epatan ; pada arah s&mb& akan bert&mb&kan dengan dinding (31 &i'&i'4 i#+3 dengan moment&m m; Setelah t&mb&kan2 molek&l bergerak dalam arah ang berlaanan dengan ke;epatan @; dan moment&m @m;
,er&bahan moment&m ang teradi pada molek&l pada sat& kali t&mb&kan adalah : p1 B m; 2 p# B -m;
∆ p B p1 @ p# B m; @ (-m;) B # m;
inding ang sama akan ditabrakna lagi setelah molek&l menemp&h arak # l
,enelasan: /isalna dinding bir& adalah dinding (9) 12 dan dinding k&ning adalah (9) # %arak ang ditemp&h &nt&k menabrak dinding (9) 1 adalah l 2 karena elasti; maka molek&l akan menabrak dinding (9)# dengan arak l &ga Setelah menabrak dinding (9) #2 molek&l akan menabrak dinding (9) 1 setelah menemp&h arak l lagi emikian2 dan seter&sna Sehingga &nt&k menabrak dinding (9) 1 setelah tabrakan ang pertama2 molek&l A"ES menemp&h arak l P l B # l
%&mlah t&mb&kan dengan dinding (9) 1 adalah /2l +-+$a'/&%i$
P%'8%*a"a'C
Ke;epatan B arakIakt& akt& B arakIke;epatan
1Iakt& B ke;epatan I arak Ke;epatan pada s&mb& ;
%arak sat& kali sikl&s t&mb&kan B arak ang A"ES ditemp&h &nt&k membent&k sat& t&mb&kan berik&tna adalah # l
Ent&k menghit&ng &mlah t&mb&kan k&antitas 1Iakt& B &mlah t&mb&kan I detik2 sehingga &mlah t&mb&kan dengan dinding 31 adalah /2l +-+$a'/&%i$
BBBBBB ,er&bahan moment&m per molek&l per detik pada dinding (9) 1 adalah (# m; )(;I#l ) B -.2/l .
,enelasan
%&mlah t&mb&kan ang teradi B ; I#l t&mb&kanIdetik
,er&bahan moment&m molek&l setiap sat& kali t&mb&kan B # m; I t&mb&kanmolek&l
engan demikian2 per&bahan moment&m per molek&l per detik pada dinding (9) 1 B %&mlah t&mb&kan ang teradi per&bahan moment&m molek&l setiap sat& kali t&mb&kan B (/2l t&mb&kanIdetik) ( 2 -. I t&mb&kanmolek&l) B -.2/l Idetikmolek&l
,er&bahan moment&m ang sama akan teradi pada dinding ( 32 &i'&i'4 $+'i'43
%adi total per&bahan moment&mImolek&lIdetik dalam arah "+-+ : B per&bahan moment&m (9) 1 P per&bahan moment&m (9) # B m;#Il P m;#Il B # m;#Il
,er&bahan moment&m totalImolek&lIdetik dalam sem&a s&mb& (229):
B # m;#Il P # m; #Il P # m; 9#Il
B # m;#Il
Ent&k &mlah total molek&l N2
,er&bahan moment&m per detik
B # m;1#Il P # m; ##Il P M P # m; N#Il B
imana $%%9aa' $+a&#a #aa!#aa root mean square speed 3 adalah 2 MP ; N#)
/en&r&t h&k&m Neton ke d&a:
B ma B m d;Idt B d(m;)Idt
%adi gaa adalah per&bahan moment&m per detik
ila l&as total dari k&b&s adalah A B 6 l #2 maka
, B IA B , A
# mIl N Y# B , 6 l #
, B # mIl N Y# I(6 l #) B 1I3 Nm Y # Il 3 B 1I3 Nm Y# IV
MMMMMM(1)
,ersamaan ini terkenal sebagai 9%#"a-aa' 9)$)$ %)#i $i'%i$ 4a"
c´
2
B 1IN (;1# P ;## P
eberapa r&m&s ang dit&r&nkan dari +eori Kinetik
B.2. H+$+- Di"#i+"i Ma%**
Falap&n persamaan teori kinetik mem&ngkinkan perhit&ngan ; akr dari molek&l2 akan tetapi persamaan ini tidak memberikan keterangan apa-apa tentang ke;epatan dari masing-masing molek&l /olek&lmolek&l dalam s&at& gas bergerak dengan ke;epatan ang berbeda-beda ?agi p&la ke;epatan dari seb&ah molek&l selal& ber&bah dan dapat ber$ariasi antara harga ang rendah sekali dan harga ang sangat tinggi2 akibat daripada t&mb&kan dengan molek&l-molek&l ang l ain
,ada tah&n 1860 /aell men&n&kkan baha distrib&si ke;epatan diantara molek&l-molek&l mengik&ti s&at& pola tertent& erdasarkan teori kebolehadian2 /aell berhasil men&r&nkan s&at& persamaan &nt&k menghit&ng !raksi dari &mlah total molek&l ang memp&nai ke;epatan antara ; dan ;Pd;2 dengan d; ialah s&at& bilangan ang sangat ke;il ,ersamaan ini2 ang terkenal sebagai &k&m istrib&si Ke;epatan /olek&l2 adalah dN N
=
4π (
m
#π kT
)3I # e
−
mc
#
I # kT
#
c dc
MM(#)
engan dN ialah &mlah molek&l dari &mlah total N2 dengan ke;epatan antara ; dan ;Pd;2 m ialah massa molek&l dan k ialah tetapan olt9mann ("IN 0 B 123805 10 -16 erg molek&l -1 der -1 ) dN/N menatakan fraksi dari jumlah oal molekul dengan kece!aan anara c dan c"dc ,ersamaan /aell biasana digambarkan dengan mengal&rkan (1/N)dN/d terhadap (.ambar #) Kebolehjadian untuk menemukan sebuah molekul dengan keepatan antara dua harga (antara dan !d) diberikan oleh luas di ba"ah kurva antara kedua harga keepatan ini#
Ga-a# 2. istrib&si ke;epatan molek&l gas men&r&t /aell
+itik maksim&m pada k&r$a men&n&kkan baha sebagian besar dari molek&l-molek&l memp&nai ke;epatan di sekitar titik maksim&m ini ila temperat&r dinaikkan maka titik maksim&m akan bergeser ke arah ke;epatan ang lebih besar dan k&r$a menadi lebih melebar dan l&as di baah k&r$a-k&r$a ini adalah sama2 ait& sama dengan sat&
Ke;epatan pada titik maksim&m diseb&t keepatan paling boleh jadi (the most probable speed)7 pb7 ang dapat dihit&ng dengan ;ara mendi!erensialkan ,ersamaan (#) dan hasilna disamakan dengan nol (;atatan: nilai maksim&m s&at& !&ngsi akan diperoleh ika B0)
Sehingga <9 @ 2 $T/- @ 2 RT/M .(3
pb B ke;epatan paling boleh adi B the most probable speed
Ke;epatan rata-rata 2 Y2 ang dide!enisikan sebagai
MMM(4) dapat dihit&ng dari
MM(5)
dengan memas&kkan nilai dN dari persamaan (#) ke dalam persamaan (5) diperoleh
ang akhirna menghasilkan
MMMM(6)
B.(. P%#$i#aa' J+-*a T+-+$a'
Tum#ukan Molekul dan Jarak Be#as $aa%$aa
,erhatikan d&a enis gas2 A dan 2 dengan molek&l-molek&lna dianggap kak& dan dengan diameter masing d & dan d B +&mb&kan antara molek&l A dan akan teradi apabila arak antara titik p&sat ked&a molek&l ini adalah d $% & ' (d $ ! d % ) Andaikan baha -)*%$+*!-)*%$+* B &ia- dan -)*%$+* C &
A %#4%#a$ "a+ i8i3 dengan ke;epatan rata-rata
melal&i s&at& $ol&m ang berisi molek&l-
π d #A C & molek&l alam akt& sat& detik molek&l A akan melal&i $ol&m sebesar ila &mlah molek&l per sat&an $ol&m adalah N I72 maka &mlah molek&l ang ditabrak oleh molek&l A per sat&an $ol&m per sat&an akt& adalah
#
' &B
=
π d A C & N B V
keil
ila &mlah molek&l A dalam sat&an $ol&m adalah N AI72 maka &mlah tabrakan ang terjadi antara molekul*molekul $ dan molekul*molekul % dalam sat&an $ol&m per sat&an akt& adalah:
( &B
=
# π d &B C & N & N B
V
#
+ huru besar
,ersamaan di atas memerl&kan koreksi karena pada pen&r&nanna dianggap baha molekul*molekul C B
% tidak bergerak ila molek&l-molek&l bergerak dengan ke;epatan rata-rata C B
persamaan terseb&t
C &B
har&s diganti dengan
ait& keepatan rata*rata $ relati terhadap %
C &B
Ke;epatan relati!
2 maka dalam
C &
dapat diperoleh sebagai selisih vektor antara
C B
dan
C & C B
C &B
C &B
(C &
=
#
+
C B
#
−
#C &
C B
;os θ )1 I #
%adi
' &B
=
( &B
π d #A C &B N B V
=
# π d &B C &B N & N B
V
#
dapat dib&ktikan (lihat /oore 5 th ed al 150-15#)2 baha
8kT
C &B = µ =
πµ
m & m B m & + m B dengan µ adalah massa tered&ksi
( &B
=
# N & N B π d &B
V
#
8kT πµ MMM(')
Ent&k molek&l seenis
C &&
8kT =
1
# π m
=
#
8kT π m
=
# C
sehingga
' &&
#π d # C N & =
V M(8)
dan 1
( &&
#
=
#π d # C N &# V
#
M()
,ersamaan di atas menatakan &mlah tabrakan molek&l ang teradi dalam sat&an $ol&me per sat&an akt& aktor [ diperl&kan agar tidak menghit&ng tiap t&mb&kan d&a kali
S&at& besaran penting dalam teori kinetik adalah 8a#a$ #aa!#aa a'4 &i%-9+ "+a+ -)*%$+* a'a#a &+a a#a$a' %arak ini2 ang diseb&t 8a#a$ %a" #aa!#aa2 λ2 dapat dihit&ng sebagai
berik&t
%&mlah tabrakan ang dialami oleh sat& molek&l per sat&an akt& diberikan oleh
' &&
#π d # C N & =
V
%arak ang ditemp&h dalam akt& ini adalah Y %adi arak bebas rata-rata adalah
λ B YI9AA
$ =
1
√ 2 % d & / V 2
B.,. Vi"$)"ia" Ga" =7iskositas pada seb&ah !l&ida mer&pakan &k&ran ketahanan dari s&at& !l&ida terhadap gaa geser terapan> ("obert A Albert2 184:144) +inggina $iskositas men&n&kan interaksi dan ikatan antar molek&l !l&ida serta tahanan ang diberikan oleh s&at& !l&ida ke tekanan geser ang diterapkan !l&ida terseb&t )hear sress (tekanan geser) mer&pakan pembagian antara gaa geser dengan l&as +egangan geser berbanding l&r&s dengan la& regangan geser (gradient $elo;it)2 ses&ai dengan r&m&s:
' = (
dV d)
imana:
' =te*anan geser (=¿ *iskosias
dV d) + laju regangan geser
Gambar 4. Perbedaan Vikoita !uida
7iskositas ang biasa diseb&t kekentalan sebenarna mer&pakan seb&ah gaa gesek ang dialami !l&ida ata& dapat diseb&t sebagai gesekan internal !l&ida .aa terseb&t se;ara alami terbent&k ketika !l&ida mengalir dimana molek&l pada gas saling bert&mb&kan sat& sama lain 7iskositas s&at& gas berh&b&ngan langs&ng dengan temperat&r2 ait& akan semakin tinggi bila temperat&r dinaikkan ,ada !l&ida gas2 semakin tinggi temperat&r interaksi dan ikatan antar molek&l !l&ida pada gas akan semakin tinggi (t&mb&kan antar molek&l)2 sehingga tahanan !l&ida p&n meningkat Adap&n t&mb&kan ang teradi pada partikel gas mer&pakan enis t&mb&kan elastik I hampir elastik2 berbeda dengan !l&ida ;air ang mengalami t&mb&kan nonelastik alam t&mb&kan non elastik sebagian energi translasi di&bah menadi energi $ibrasi ang menebabkan partikel menadi lebih s&kar bergerak dan ;ender&ng berkoag&lasi 7iskositas se;ara &m&m dibagi menadi d&a:
•
7iskositas inamik (Absol&t) 7iskositas dinamik mer&pakan &k&ran resistansi internal ang diperoleh dari gaa tangensial per &nit area ang dib&t&hkan &nt&k memindahkan bidang hori9ontal ang berkaitan dengan bidang lain Nilai $iskositas ini sangat tergant&ng dengan besarna temperat&r2 dimana ika temperat&r naik nilai $iskositas &ga akan naik
•
7iskositas Kinematik
7iskositas kinematik menggambarkan si!at aliran s&at& !l&ida dibaah pengar&h gra$itasi b&mi 7iskositas ini dapat dielaskan sebagai perbandingan antara $iskositas dinamik !l&ida dengan densitas 7iskositas pada !l&ida pada &m&mna dapat dihit&ng dengan mengg&nakan persamaan ,oise$ille2 sebagai berik&t: 4
%P R T += 8 V \ B koe!isien $is;ositas (;enti ,oise) + B akt& alir (detik) , B tekanan ang menebabkan 9at ;air mengalir (dneI;m #) " B ari-ari pipa dialiri !l&ida (;m) 7 B $ol&me 9at (liter) ? B panang pipa (;m) Sat&an $iskositas dide!inisikan sebagai tekanan geser dibagi dengan gradien $elo;it NSe;Im # Sat&an lainna ang sering dig&nakan adalah ;, B 0001 NSe;Im # dan ,oise B 100 ;, B 01 NSe;Im# "&m&s $iskositas pada komponen gas m&rni men&r&t persamaan .ol&be$ adalah sebagai berik&t: ¿
0.965
T r < 1.0
0.71+
0.29
(= ( c T r ¿
(= ( c T r
Tr
T r > 1.0
+abel G!ek +emperat&r pada 7iskositas dari Komponen .asO egree Edara (egree ) 30 (-111) 00164 40 (444) 0016' 50 (10) 0016 '' (#5) 001'6 0 (3###) 001' 100 (3''') 00181 1#0 (4888) 00186 O(nilai tabel dalam ;, Ent&k mengkon$ersi ke mengkon$ersi ke lbmI!tIhr2 kalikan dengan #41) dimana: 2 5
¿
(c =
3.5 M - Pc3 1
T c6 / B erat /olek&ler ,; B +ekanan Kritis +; B +emperat&r Kritis
drogen
Gthane
0008# 00086# 00084 0008'8 000851 00085 00088 0003 00084 0006 00004 000'6 000#6 001 # NsIm 2 kalikan nilai tabel dengan 10002 &nt&k
(=Viscosit. , micro P ¿
(c =Viscosit. !ada criticaltem!erature
Tr =T / Tc DASAR TEORI PENDUKUNG BAGIAN < <.1F%')-%'a K#ii" criical !oin > mer&bah kondisi bent&k ;air menadi bent&k gas kesel&r&han T adalah temperat&r kritis ait& temperat&r maksim&m di mana seb&ah gas dapat di&bah menadi ;airan dengan kenaikan dalam tekanan P adalah +ekanan kritis ait& tekanan ang diperl&kan &nt&k men;airkan gas pada titik kritisdiatas tekanan kritis2 menaikkan temperat&r tidak akan menebabkan ;airan meng&ap &nt& memberikan sistem # !ase V adalah $ol&me kritis ait& 7ol&me 9at ang berses&aian dengan s&h& kritisna
STP – Standard Temperature and Pressure – didefnisikan sebagai keadaan dimana gas diukur pada suhu 0oC (!".#$ %& "o' dan tekanan # atm (#0#."$ k)*m& #0#."$ kPa& #+.! psia& 0 psig& ,., in -g& !0 torr&
BAB II Jaaa' P%#a'aa' Ba4ia' A A.1. /enelaskan perbedaan si!at &&d materi2 seperti nama kelompok mereka %ika Anda adalah angggota dari kelompok .as2 elaskan si!at dari gas2 dan kem&dian bandingkan dengan si!at ;air dan padat
%aab : ,erbandingan si!at 9at padat2;air dan gas dilihat dari berbagai si!at berik&t2 ait& a. Volume Molar Sat& mol padatan ata& ;airan khas menempati 10-100 ;m 3 pada keadaan r&ang2 tetapi $ol&me molar s&at& gas dibaah kondisi ang sama sekitar #4000 ;m 3 mol-1 Selisih ang besar ini menelaskan mengapa padatan dan ;airan diseb&t keadaan materi ang terkondensasi 7ol&me molar adalah kebalikan dari angka rapatan (&mlah molek&l per ;m 3) materi airan dan padatan memp&nai angka kerapatan ang tinggi2 sedangkan gas memiliki angka kerapatan ang sangat rendah %ika meleleh2 $ol&me kebanakan padatan hana ber&bah # sampai 10 U2 men&n&kkan baha keadaan padatan dan ;airan s&at& 9at memang relati! terkondensasi terhadap keadaan gas dalam &mlah ang sama ,eng&k&ran rapatan men&n&kkan baha sent&han antar molek&l2 arak antar inti atom tera&h dari sat& molek&l dan inti atom terdekat dari molek&l tetanggana berkisar dari 3 10 -10 sampai 5 10-10 m pada padatan dan ;airan %arak terseb&t a&h lebih pendek dibandingkan arak pada gas2 ait& sekitar 30 10 -10 m pada kondisi kamar
#. Kom!resi#ilias Kompresibilitas adalah kemamp&an s&at& 9at dide!inisikan sebagai !raksi pen&r&nan $ol&me akibat tekanan ,adatan dan ;airan2 ked&ana naris tak terkompresi 2 sedangkan gas kompresibilitasna besarkompresibilitas ang besar dalam inilah ang menebabkan banak r&ang
kosong dalam gas2 nam&n pada keadaan terkondensasi partikel-partikel 9at hampir bersent&han ata& bersent&han .as sangat dapat terkompresi2 sementara padatan dan ;airan hampir tidak dapat memang taat pada asas dengan gaa antarmolek&l k&at ang ada dalam keadaan terkondensasi dan tidak adana gaa seperti it& dalam keadaan gas ana energ ang ;&k&p rendah ang diperl&kan &nt&k mendekatkan molek&l-molek&l ang bera&han it& sebab gaa di antarana dapat diabaikan Epaa &nt&k mengkompresi padatan dan ;airan memerl&kan energi ang besar &nt&k melaan gaa tolak ang bekera begit& molek&l-molek&l telah bersent&han c. -ks!ansi Termal Koe!isien ekspansi termal adalah !raksi peningkatan $ol&me 9at per deraat peningkatan s&h& ok&m harles memperlihatkan baha koe!isien ini sama &nt&k gas dan besarna ait& 1I#'3215 (0)-1 pada 0 0 dengan demikian peningkatan s&h& sebesar 1 0 menebabkan gas berekspansi sebesar 1I#'3215 ata& 02366 U dari $ol&me asalna pada 0 02 salkan tekananna tetap Sedangkan koe!isien ekspansi padatan dan ;airan a&h lebih ke;il Koe!isien ekspansi termal padatan &m&mna k&rang dari 020# U per deraat ;el;i&s /eningkatna $ol&me $ol&me dalam &&d padatan dan ;airan mens aratkan baha gaa tarik di antara molek&l dan molek&l tetanggana har&s diatasi sebagian Karena arak antarmolek&l padatan dan ;airan berada di daerah gaa tarik ang paling k&at2 ekspansi ang relati$e ke;il dihasilkan oleh meningkatna $ol&me Sebalikna2 molek&l dalam keadaan gas sangat bera&han sehingga gaa tarik antarked&ana dapat diabaikan alam s&h& ang sama meningkatkan ekspansi ang a&h lebih besar dalam gas dibandingkan dalam padatan dan ;airan d. luidias dan Kekakuan Si!at paling menonol dari gas dan ;airan adalah !l&iditasna ata& daa alirna ang bertentangan dengan kekak&an padatan airan memp&nai $ol&me tertent& tetapi bent&kna tidak tent& 2 adi dibaah tegangan ;airan m&dah mengalir Ketahanan material terhadap aliran makroskopik di&k&r dari *iskosias sesar na ,ada tingkat mikroskopik2 $iskositas sesar menatakan ketahanan bila sat& lapis molek&l ditarik seaar dari lapis tipis lainna$iskositas sesar masing-masing ;airan adalah sekitar 16 kali lebih ke;il dibandingkan padatan2 dan &nt&k gas lebih ke;il Si!at kekerasan (ketahanan terhadap tak&kan2 indenaion) dan elastisitas (daa &nt&k mengembaikan bent&kna bila tegangan de!ormasina dihilangkan) berh&b&ngan dengan kekak&an ata& $iskositas sesar ang tinggi alam si!at ini2 padatan memp&nai si!at ang baik2 sedangkan gas dan ;airan tidak e. /ifusi /olek&l gas pada kondisi kamar berdi!&si dengan la& beberapa sentimeter per detik sedangkan molek&l ;airan dan padatan berdi!&si a&h lebih lambat +etapan di!&si s&at& 9at meng&k&r la& di!&si pen;amp&ran ,ada s&h& dan tekanan kamar2 tetapan di!&si &nt&k di!&si ;airan kedalam ;airan adlah sekitar empat kali lebih ke;il daripada gas ke gas2 sedangkan tetapan di!&si padatan ke padatan lebih ke;il lagi
A.2. i ind&stri ini mereka diperkenalkan denga istilah !a;tor kompresibilitas ang men&n&kkan bahaa gas terseb&t b&kanlah gas ideal %elaskan apa ang anda ketah&i tentang gas ideal berdasarkan !a;tor komprebilitas ini2 bagaimana anda dapet membedakan baha gas terseb&t mer&pakan gas ideal ata& gas nata an elaskan apa ang anda ketah&i tentang gas nata
%aab : .as ideal mer&pakan gas ang memat&hi persamaan gas &m&m ,7Bn"+ pada keadaan S+, dan h&k&m gas .raham2 ole2 .a ?&ssa;2 harles2 A$ogadro2 Amagat2 alton2 GHS pada sem&a s&h& dan tekanan As&msi gas ideal : 4 .as terdiri dari partikel-partikel ang sangat banak ang bergerak l&r&s se;ara a;ak diantara t&mb&kan dengan ke;epatan tetap 5 +idak ada gaa tarikIgaa tolak antar partikel gas 6 +&mb&kan antar partikel gas J partikel gas dengan dinding adah adalah lenting semp&rna .as nata berbeda dari gas ideal karena dapat teradi interaksi antar molek&l berdasarkan tekanan gas 4 .aa tolak C membant& ekspansi gas (pada tekanan tinggi) 5 .aa tarik C membant& kompresi gas (pada tekanan sedang) 6 +idak ada gaa tarik menarik I tolak menolak antar molek&l pada tekanan rendah (, B 0)2 hal ini mer&pakan si!at dari gas ideal .aa-gaa antar molek&l ini &ga menebabkan t&mb&kan antar molek&l ma&p&n molek&l dengan diding beana tidak lenting semp&rna2 interaksi antar molek&l gas nata sangat k&at menebabkan gerakan molek&l tidak l&r&s J tekanan ke dinding menadi lebih ke;il daripada gas ideal .as nata memen&hi h&k&m 7an er Faals2 Kemerlinghones2 ethelot 2dan eattie-ridgeman As&msi gas ideal : 1 .as terdiri dari partikel-partikel ang sangat banak ang bergerak l&r&s se;ara a;ak diantara t&mb&kan dengan ke;epatan tetap # +idak ada gaa tarikIgaa tolak antar partikel gas 3 +&mb&kan antar partikel gas J partikel gas dengan dinding adah adalah lenting semp&rna 4 7ol&me partikel gas diabaikan terhadap $ol&me r&ang 5 &k&m mekanika berlak& pada gerak partikel gas 6 aktor Kompresi pada gas ideal adalah 1 (ZB1) Fa$)# $)-9#%"i 3 : rasio antara molar dan $ol&me gas ang sebenarna berbanding dengan rasio antara molar dan $ol&me gas ideal ketika temperat&r dan tekanan ang sama
V m ZB
V mideal
2 dimana 7m B
V n
d %ika hasil Z B 1 C keadaan ideal e %ika hasil Z 1 C gaa tarik menarik antar molek&l dominan (pada tekanan sedang) ! %ika hasil Z L 1 C gaa tolak menolak antar molek&l dominan (pada tekanan tinggi)
No 1
.as *deal /olek&l-molek&l gas mer&pakan materi bermassa ang dianggap tidak memp&nai $ol&m
#
.aa tarikItolak dianggap nol
3
+&mb&kan antar molek&l ata& molek&l dengan dinding beana B lenting semp&rna
.as Nata 7ol&me molek&l gas nata tidak dapat diabaikan +erdapat gaa tarikIgaa tolak ika tekanan diperbesar ata& diperke;il *nteraksi antar molek&l gas nata sangat k&at menebabkan gerakan molek&l tidak l&r&s J tekanan ke dinding menadi lebih ke;il daripada gas ideal /emen&hi persamaan : 2
4
/emen&hi persamaa gas : ,7Bn"+
(,P
n 2 V ) (7 - nb) B n"+
A.(. Seb&ah tab&ng 1# ? akan diisi dengan gas N#2 dengan ;ara mengalirkan gas terseb&t dari tab&ng 1 ? dengan tekanan #0 atm engan mengas&msikan baha gas terseb&t adalah gas ideal2 h&k&m siapakah ang bisa anda g&nakan &nt&k menent&kan tekanan akhir dari gas N# ini] %ika gas nata2 bagaimanakah ;arana kita mendapatkan tekanan akhir gas terseb&t] +erangkan &ga h&k&m-h&k&m gas lain2 baik &nt&k gas ideal ata&p&n gas nata
%AFA: ^engan as&msi gas terseb&t adalah gas ideal2 maka &nt&k menent&kan tekanan akhir dari gas N# mengg&nakan h&k&m bole P 1/V
*ni berarti tekanan dan $ol&me #er#anding er#alik apabila mol dan s&h&(+) konstan (tidak ber&bah) P1V1 @ P2 V2
iketah&i baha : 71 B 1 ? B 1 dm 3 B 10-3 m3 ,1 B #0 atm B #0 1013#5 ,a B #0#6500 ,a 7# B 1# ? B 1# dm 3 B 1# 10 -3 m3 ,# B ] P1V1 @ P2 V2 P2 @ P1 . V1 V2 P2 @ 2026500 . 10!( 12 . 10!( P2 @ 16::?5 Pa P2 @ 176 a engan as&msi gas terseb&t adalah gas nata2 maka &nt&k menent&kan tekanan akhir dari gas N# adalah %ika gas terseb&t adalah gas nata2 tekanan akhir dapat di;ari mengg&nakan persamaan 7an der Faals2 ait& •
( (
2
) )(
n a P1 + 2 ( V 1−nb ) V 1 2
= nRT
n a P2 + 2 V 2−nb ) V 2
(
20 +
1,39 1
)
nRT
(
)
( 1−0,0391 )= P2 + 1,39 ( 12 −0,0391 ) 144
( 21,39 ) ( 0,9609 )=( P2 + 0,0096 ) ( 11,9609 ) 1,718=( P 2+ 0,0096 )
P2=1,71 atm
•
.as *deal memen&hi h&k&m-h&k&m berik&t ini2
1 &k&m ole
,ada 166#2 ole ber&ar baha = volume suatu gas dengan jumlah tertentu, pada suhu konstan berbanding terbalik dengan tekanan gas>. Ata& lebih dikenal dengan keadaan i")%#-ole memb&ktikan pernataanna ini dengan serangkaian per;obaan tab&ng gelas bent&k-% ang ditambahkan air raksa sedikit demi sedikit hingga diketah&i per&bahan $ol&mena
Ga-a# 1.1 P%#)aa' B)*%
13
,1 B tekanan aal (,a ata& NIm #) ,# B tekanan akhir (,a ata& NIm #) 71 B $ol&me aal (m 3) 7# B $ol&me akhir (m 3)
G#afi$ H++'4a' P &a' V
# &k&m harles-.a ?&ssa; /en&r&t harles (1'8') : Ga" i&#)4%'7 +&a#a7 $a#)' &i)$"i&a7 &a' )$"i4%' -%'4%-a'4 &%'4a' 8+-*a a'4 "a-a $%i$a &i9a'a"$a' &a#i 0 "a-9ai :0 ;<.= &k&m harles berkata baha pada tekanan tetap2 $ol&me se&mlah gas berbanding l&r&s dengan s&h& absol&tna Kondisi ini diseb&t sebagai i")a#i$
/en&r&t .a-?&ssa; (180#) =U'+$ "%-+a 4a"7 9%#a-aa' >)*+-% +'+$ $%'ai$a' "++ "%ia9 &%#a8a <%*"i+" $i#a!$i#a "a-a &%'4a' 1/2?( &a#i >)*+-% 4a" 9a&a 0 ;<.= &k&m .a-?&ssa; sendiri berisi pen&r&nan gab&ngan h&k&m ole dan h&k&m harles Apabila ked&ah&k&m terseb&t dit&r&nkan2 maka akan diperoleh data ang men&n&kkan baha $ol&me gas tetap2 sementara tekanan berbanding l&r&s dengan s&h& absol&tna
23
,1 B tekanan aal (,a ata& NIm #) ,# B tekanan akhir (,a ata& NIm #) +1 B s&h& aal (K) +# B s&h& akhir (K) G#afi$ H++'4a' T &a' V
3 &k&m A$ogadro A$ogadro menatakan baha gas-gas ber$ol&me sama2 pada temperat&r dan tekanan ang sama2 akan mengand&ng &mlah molek&lIpartikel ang sama
(3 •
Sehingga2 &nt&k
persamaan gas ideal berlak&
persamaan : PV@ ' RT
,3
imana(dalam keadaan S+,) : , B tekanan (atm I mmg I ,a) 7 B $ol&me (liter) " B konstanta gas ideal (82314 %IK mol) n B &mlahmol (mol) + B s&h& (Kel$in) O) S+, : Keadaan dimana gas memp&nai tekanan 1 atm dan s&h& 0 o (#'3K)
•
.as nata memen&hi h&k&m-h&k&m berik&t ini2 5 ,ersamaan 7an er Faals ,ada persamaan ini tedapat koe!isien koreksi ang bergant&ng pada karakteristik masing-masing gas ait& $ol&me dan tekanan 2
n a (,P
) (7 - nb) B n"+
2
V
B koreksi terhadap , ( karena ada gaa tarik partikel) b B koreksi terhadap 7 (karena tidak diabaikanna $ol&me partikel) ɑ
6 ,ersamaan Kamerlingh ,7m B A P , P , # P ,3 P dimana2 , B tekanan 2 7 m B molar $ol&m A2 2 2 2 B koe!isien $irial ' ,ersamaan ertherlot ,ada tekanan tinggi persamaan ini s&lit &nt&k dikendalikan Ent&k tekanan rendah : 2 9 P T c 6 T e 2 ,7 B n"+ Q 1 P 128 P T (1 )R
T
c
imana
, B +ekanan Kritis2 +; B +emperat&r Kritis
8 ,ersamaan eattie J ridgman
RT a , B V P m
V m
γ 2
2
γP
( RT )2
β
P
γP ( RT )3
P
V m
δ 3
P
V m
4
b
V m B
RT β P P RT P
imana: B "+ B 0 - A 0 -
Rc
, T B -"+ B 0 b P A 0 a 2 T
Rc B 0 2
T
R B0 bc B
2
T
A., Salah sat& persamaan gas nata ang banak dig&nakan adalah persamaan $an der aals engan berdasarkan kepada persamaangas ideal2 terangkan bagaimana kita bisa mendapatkan persamaan $an der aals alam persamaan $an der aals2 terdapat d&a konstanta ang sangat tergant&ng kepada karakteristik masing-masing gas +erangkan bagaimana ;ara menent&kan nilai konstanta $an der aals terseb&t JAAB C
Karena merasa prihatin dengan keterbatasan persamaan keadaan gas ideal (,7 B n"+)2 $an der Faals men&r&nkan seb&ah persamaan keadaan2 dengan memperhit&ngkan $ol&me molek&l dan interaksi ang teradi antara molek&l-molek&l ,ersamaan ang dit&r&nkan oleh $an der Faals mer&pakan hasil modi!ikasi persamaan keadaan gas ideal , i7 B n"+ ,i di&bah &nt&k mengkompensasi interaksi antar-molek&l melal&i persamaan: Pi @ P P
13
,en&r&nan r&m&s gas ideal menadi nata memb&at gaa tarik menarik antar molek&l dan molek&lmolek&l terseb&t mempengar&hi $ol&me gas ang ada Ent&k memperm&dah implementasi pen&r&nan r&m&s gas ideal terseb&t dalam gas nata2 dianggap meakili $ol&me sat& mol molek&l gas2 sementara V mer&pakan total $ol&me partikel dibagi dengan &mlah total partikel Sehingga2 $ol&me ang tadina tersedia &nt&k pemampatan tidak lagi ber&m&s 7 tetapi menadi V nb (7ol&me gas - 7ol&me total dari molek&l-molek&l gas) ent&k pertama dari persamaan ini adalah 23
keterangan : #
, B +ekanan gas (NIm B ,a) * B $ol&me partikel dibagi dengan &mlah total partikel " B Konstanta gas &ni$ersal (" B 82315 %ImolK ) + B S&h& (K) a B Konstanta empiris (nilaina bergant&ng pada gaa tarik menarik antara molek&l gas) b B konstanta empiris (meakili $ol&me sat& mol molek&l gas) Setelah pengenalan konstanta A$ogadro N A2 &mlah mol n0 dan &mlah nN partikel A2 persamaan dapat dir&bah ke dalam bent&k ked&a (lebih dikenal) : (3
Keterangan :
, B +ekanan gas (NIm# B ,a) 7 B 7ol&me gas (m 3) " B Konstanta gas &ni$ersal (" B 82315 %ImolK ) + B S&h& (K) a B Konstanta empiris (nilaina bergant&ng pada gaa tarik menarik antara molek&l gas) b B konstanta empiris (meakili $ol&me sat& mol molek&l gas) n B %&mlah mol (mol) bn B 7ol&me total dari molek&l-molek&l gas Konstanta a dan b diperoleh melal&i eksperimen Nilai konstanta a dan b bergant&ng pada enis gas n#I7# B perbandingan k&adrat &mlah mol (n) dengan k&adrat $ol&me gas (7) Nilai n #I7# bergant&ng pada tekanan dan kerapatan gas Apabila tekanan gas (,) besar2 maka $ol&me gas (7) menadi ke;il Semakin ke;il 72 semakin besar n #I7# Ketika $ol&me gas ke;il (n #I7# ) besar2 maka arak antara molek&l menadi lebih dekat Semakin dekat arak antara molek&l2 semakin besar kem&ngkinan teradi interaksi antara molek&l-molek&l terseb&t (bert&mb&kan2 saling tarik menarik) Karenana2 n #I7# berbanding l&r&s dengan konstanta a (7 @ nb) B Selisih antara $ol&me gas dengan $ol&me total molek&l-molek&l gas Konstanta b menatakan besarna $ol&me sat& mol molek&l gas n B &mlah mol asil kali antara b dan n (nb) B &mlah $ol&me total molek&l-molek&l gas %ika tekanan gas (,) semakin besar maka $ol&me gas (7) semakin ke;il Semakin ke;il 72 semakin ke;il (7 @ nb) *ni berarti arak antara molek&l bertambah dekat dan tent& saa gaa tarik antara molek&l-molek&l semakin besar
A.5. alam k&n&ngan ini2 mahasisa &ga belaar mengenai gas ;air2 salah sat& prod&k dari ,+ _ *ndonesia ini erdasarkan keterangan ang s&dah diperoleh dari ind&stri terseb&t2 elaskan bagaimana s&at& gas bisa di;airkan
Seb&ah gas dapat di;arikan dengan pendinginan dibaah titik pendidihan pada tekanan eksperiman Sebagai ;ontoh2 klorin pada 1 atm dapat di;airkan dengan mendinginkanna dibaah -34X di s eb&ah bak pendingin dengan es kering (solid ;arbon dioide) Ent&k gas dengan titik pendidihan ang amat rendah (seperti oksigen dan nitrogen2 pada -183X dan -186X)2 beberapa teknik sederhana tidak praktis dig&nakan meskip&n bahkan bak ang lebih dingin disediakan Salah sat& alternati! dan &m&m dig&nakan se;ara komersil dengan meman!aatkan gaa ang bekera diantara molek&l molek&lna Kita tah& baha la& rms dari molek&l molek&l gas berbanding l&r&s dengan k&adrat akar dari temperat&rna apat disi mp&lkan baha dengan meng&rangi la& rms dair molek&l molek&lna sama saa dengan mendinginkan gas terseb&t %ika la& molek&l @ molek&l dapat di k&rangi sampa titik dimana molek&l @ molek&l berdekatan menangkap sesamana dengan gaa tarik intermolek&lar2 maka gas dingin akan mengemb&n menadi ;air A.6. ari hasil k&n&ngan pabrik ang s&dah dilak&kan2 berikanlah keterangan singkat tentang gas H #2 #2 dan N ang s&dah Anda ketah&i2 tentang proses pemb&atan2 penimpanan2 dan peman!aatan na
,emb&atan .as H # dan N# .as oksigen dan nitrogen dapat dib&at pada skala ?aboratori&m ma&p&n skala lnd&stri ,ada skala I'&+"#i7 oksigen dan nitrogen dapat diperoleh dengan proses destilasi bertingkat &dara ang di;airkan /&la-m&la &dara disaring &nt&k menghilangkan deb& lal& dimas&kkan ke dalam kompresor ,ada kompresi ini s&h& &dara akan naik dan kem&dian didinginkan dalam pendingin
Edara dingin mengembang melal&i ;elah2 dan hasilna adalah &dara lebih dingin ang kem&dian men;air Edara ;air disaring &nt&k memisahkan kand&ngan H # dan air ang telah membek& Kem&dian &dara ;air terseb&t memas&ki bagian p&n;ak kolom dimana nitrogen2 komponen ang paling m&dah meng&ap2 kel&ar sebagai gas ,ada pertengahan kolom2 gas argon kel&ar dan selan&tna oksigen ;air Se;ara *nd&stri2 proses pemishan oksigen dan nitrogen dari &dara akan diperoleh oksigen dengan kem&rnian 25U2 sedangkan Nitrogen -25U ,ada skala La)#a)#i+-2 gas oksigen dapat dib&at dengan meman!aatkan beberapa reaksi kimia2 seperti:
•
/emanaskan serb&k kali&m kromat KlH 3 dengan katalisator mangan oksida (bat& kai)2 /nH#2 sebagai katalis "eaksina adalah sebagai berik&t: # KlH3(s)
•
/eng&raikan hidrogen peroksida #H# dengan /nH # sebagai katalis:
#
#H#(l)
•
#H(l) P H#(g)
Glektrolisis air ang diberi asam s&l!at #SH4 ##H(l)
•
# #Kl(s) P H#(g)
# #(g) PH#(g)
/emanaskan bari&m peroksida aH # (800o) aH#(s) #
#aH(s) P H#(g)
Sedangkan reaksi kimia ang dig&nakan &nt&k memb&at Nitrogen adalah sebagai berik&t:
•
ekomposisi termal senaa amoni&m N 4 NH# dengan ;ara dipanaskan N4 NH#(s)
•
# N#(g)P ##H(l)
Se;ara spektroskop N # m&rni di b&at dengan dekomposisi termal Natri&m ari&m A9ida erik&t reaksina: #NaN3
•
# #Na P 3N#
,emanasan N4 NH# melal&i reaksi sebagai berik&t N4 NH#
•
# N# P ##H
Hksidasi N3 melal&i reaksi sebagai berik&t #N3 P 3&H
,eman!aatan Hksigen
# N#P 3& P 3 #H
Aplikasi &tama oksigen diantarana adalah: 1) peleb&ran2 pem&rnian2 dan pemb&atan baa2 dan logam lainna2 #) pemb&atan bahan kimia dengan oksidasi terkontrol2 3) prop&lsi roket2 4) penopang hid&p medis dan biologiV 5) pertambangan serta prod&ksi ka;a ,eman!aatan Nitrogen Aplikasi nitrogen ang paling sering dig&nakan adalah: 1) Ent&k pemb&atan Amonia2 #)Ent&k memb&at atmos!er inert dalam berbagai proses ang tergangg& oleh oksigen misalna dalam ind&stri elektrnika2 3) Sebagai atmos!er inert dalam makanan kemasan &nt&k memperpanang masa pengg&naanna2 4) Nitrogen ;air dig&nakan sebagai pendingin &nt&k men;iptakan s&h& ang sangat rendah ,emb&atan .as # A ara *nd&stri
ara ?aboratori&m 1
1
Glektrolisis air ang sedikit diasamkan
?ogam (golongan *AI**A) P air #K(s) P ##H(l) C #KH(aW) P #(g)
##H(l) C ##(g) P H#(g)
a(s) P ##H(l) C a(H)#(aW) P #(g) #
# 3e(piar) P 4#H C e3H4 (s) P 4#(g)
?ogam dengan Gok o L H P asam k&at en;er Zn (s) P #l (aW) C Znl# (aW) P # (g) /g (s) P # l (aW) C /gl# (aW) P #(g)
3 3 #(piar) P ##H(g) C ##(g) P #H (g)
?ogam am!oter P basa k&at Zn (s) P NaH(aW) C Na#ZnH# (aW) P #(g) #Al (s) P 6NaH (aW) C #Na3AlH3 (aW) P 3#(g)
alam skala ind&stri2 h drogen dihasilkan dari &ap air dengan metana ata& hidrokarbon ringan dengan katalis nikel pada s&h& '5X menghasilkan ;amp&ran karbon monoksida dan hdrogen amp&ran gas ini diseb&t =snthesis gas> ata& =sngas>
,eman!aatan gas # ,eman!aatan # antara lain 1) ,roses prod&ksi methanol2 ethanol2 dan al;ohol ang lebih tinggi2 #) ,embent&kan logam dan oksidana2 3) idrogen sebagai bahan bakar2 4) Ent&k hidrogenasi lemak dan minak2 5) /ered&ksi biih-biih besi2 6) Sebagai gas pengisi balon ,roses ,enimpanan .as H #2 #2 dan N# 1 +ab&ng Hksigen /er&pakan kapal tekanan ang dig&nakan &nt&k menimpan gas oksigen pada tekanan atmos!er di dalam tab&ng dengan tekanan tinggi ata& &ga sering diseb& sebagai botol oksigen # rogeni; "e!rigirator
/etode penimpanan gas N #2 dimana gas dibek&kan dan dib&t&hkan temperat&r sangat rendah2 &m&mna dibaah -#38 ahrenheit ,embek&an ini biasa dilak&kan dengan mengg&nakan bant&an gas ;air seperti eli&m 3 +angki idrogen air ,ada teknologi ini gas hidrogen di;airkan pada s&h& ang sangat rendah ,ada tekanan 1 atm2 dib&t&hkan temperat&r hingga ## K Gnergi ang dig&nakan &nt&k mendinginkan hidrogen ;&k&p besar2 hingga men;apai 1I3 dari energi ang disimpan Gambar ". Cryogen#c
Jaaa' P%#a'aa' Ba4ia' B B.1. Ent&k dapat memahami teori kinetika gas2 kelompok mahasisa mengas&msikan baha setiap mobil ang mela& adalah s&at& molek&l gas ang berada dalam s&at& r&angan dengan $ol&me 7 %ika Anda adalah mahasisa terseb&t2 elaskan post&lat ang mendasari teori kinetika gas2 dan bagaimana Anda dapat menerangkan distrib&si ke;epatan molek&l gas berdasarkan data ang ada di tabel JaaC
,rost&lat ang mendasari teori kinetika gas: a
.as terdiri dari partikel-partikel (atom-atom ata& molek&l-molek&l) ang sangat banak &mlahna
b 7ol&m dari partikel-partikel gas ;&k&p ke;il dibandingkan terhadap $ol&m total dari gas sehingga $ol&me molek&l dapat diabaikan ;
+idak ada interaksi (baik tarik-menarik ata& tolak-menolak) antara partikel-partikel2 sehingga partikel-partikel ini bergerak dalam garis l&r&s (h&k&m gerak Neton *)
d +erdapat t&mb&kan elastis antara partikel dengan partikel dan antara partikel dengan dinding adah al ini berarti baha energi kinetik total dan moment&m garis tidak ber&bah ses&dah t&mb&kan e
Gnergi kinetik rata-rata dari molek&l-molek&l berbanding l&r&s dengan temperat&r molek&l
%ika dikaitkan dengan teori distrib&si ke;epatan molek&l ang dikem&kakan oleh Ma%**2 maka dapat diketah&i baha keepatan paling boleh jadi (the most probable speed)7 pb di alan tol %agorai ke arah %akarta (%) dan ke arah ogor () adalah sama2 ait& sebesar 85kmIam Kondisi terseb&t diseb&t sebagai ii$ -a$"i-+- pada k&r$a ang dibent&k dari $%%9aa'speed 3 9a&a "+-+! dan f#a$"i 8+-*a $%'&a#aa' a'4 -%*a8+ &i 8a*a' )* 9a&a "+-+! +itik maksim&m pada ke;epatan 85kmIam terseb&t men&n&kan baha maoritas kendaraan di alan tol %agorai masih berada dalam rata-rata ke;epatan standar kendaraan di alan tol2 ang berkisar antara 60-100kmIam
B.2.aangkan mobil-mobil ang mela& di alan terseb&t adalah molek&l-molek&l gas ang berada dalam s&at& r&angan2 dengan diameter s2 elaskan bagaimana Anda dapat menent&kan &mlah t&mb&kan ang teradi antar mobil per $ol&me per am %elaskan &ga bagaimana ;ara menent&kan alan bebas rata-rata dan $iskositas gas
%aab: Apabila dias&msikan kendaraan sebagai molek&l2 maka molek&l berpindah dengan ke;epatan rata-rata dalam akt& 1 /olek&l beralan melal&i =tab&ng t&mb&kan> ang berdiameter s2 sehingga l&as area molek&l-molek&l adalah oleh karena it& $ol&mena bernilai
/
/ =% s
2
dan sepanang lintasan
1 2 dan
1 rek&ensi t&mb&kan antar mobil
(dias&msikan sebagai molek&l) ang dihasilkan per sat&an akt& (dalam am) dapat dinatakan dengan persamaan berik&t ini
0 =√ 2 / x
& V ata& dapat dinatakan p&la dengan
0 =√ 2 % s x 2
& V
imana2 N menatakan &mlah kendaraan ang mela& di alan tol dan V menatakan $ol&me alan tol (dias&msikan berbent&k silinder dengan diameter s) Karena kita telah mengetah&i persamaan &nt&k menghit&ng !rek&ensi t&mb&kan2 maka kita dapat menghit&ng alan bebas rata-rata
2 arak rata-rata seb&ah molek&l melak&kan
peralanan antara t&mb&kan Apabila seb&ah molek&l berpindah dengan ke;epatan rata-rata bert&mb&kan dengan !rek&ensi ' 2 maka menghabiskan akt& 23' dalam peralanan bebas antar t&mb&kan2 dan oleh karena it& melak&kan peralanan berarak ( 23' ) Sehingga2 alan bebas rata-rata dir&m&skan sebagai:
λ
¿ ❑ 0
ata&
¿
*T
√ 2 / !
Jaaa' P%#a'aa' Ba4ia' < <.1. ,ada kondisi kritis2 si!at !isik ;airan dan &ap menadi identik dan tidak ada perbedaan ang dapat diamati diantara amereka %adi masing-masing tempertat&r2 tekanan &ap en&h dan $ol&me molar ang berh&b&ngan pada titik ini diseb&t sebagai temperat&r kritikal (+ ;)2 tekanan kritikal (, ;)2 dan $ol&me kritikal (7 ;) engan meman!aatkan k&r$a ,-7-+2 %elaskan !enomena kritis dan ;airan dan berikan ;ontoh %elaskan apa bedan a dengan ;airan s&perkritis erikanlah penelasan singkat tentang !&ngsi dan man!aat ;airan pada kondisi kritis ata&p&n s&perkritikal berbnding dengan ;airan pada kondisi S+, %aab:
atas diakhiri kritis triple2 dan &ap dinamik normal dimana ;airan tekanan didih titik dimana tekanan &ap ;airan 1 atm
Sekarang ang teradi memanaskan tert&t&p kel&ar2 densitas
!asa ;air-&ap pada titik ,ada titik padatan2 ;airan berada di kesetimbangan +itik bek& adalah titik temperat&r membek& pada 1 atmV titik normal adalah
pertimbangkan apa ketika kita ;airan pada $essel Karena &ap tidak bisa ;airan meningkat
seiring dengan peningkatan tekanan &ap kem&dian densitas &ap menadi seragam dengan ;airan sisa ,ada tahap ini perm&kaan antara d&a !asa menghilang2 ses&ai .ambar # +emperat&r pada saat perm&kaan hilang diseb&t temperat&r kritis + ;2 tekanan &ap pada temperat&r kritis diseb&t tekanan kritis ,;2 dan temperat&r kritis dan tekanan kritis bersama sama mengidenti!ikasi titik kritis dari s&at& 9at %ika kita memaksa meningkatkan temperat&r diatas temperat&r kritis2 akan menghasilkan denser fluid agaimanap&n &ga2 tidak ada perm&kaan m&n;&l &nt&k memisahkan ked&a bagian sampel dan !ase seragam2 ;airan s&perkritis2 ter&s mener&s mengisi $essel terseb&t Hlehkarena it&2 $ia &a9a -%'i-9+*$a' aa ai#a' i&a$ i"a &ia"i*$a' )*% a9*i$a"i &a#i %$a'a' "+a+ a 8i$a a i+ %#a&a aa+ &iaa" %-9%#a+# $#ii" *t&lah sebabna batas ;airan-gas pada !asa diagram diakhiri titik kritis /ense fluid ang diperoleh dari kompresi gas ketika tempertar&tna diatas temperat&r kritis b&kanlah ;airan ang ses&ngg&hna2 akan tetapi berkelak&an seperti ;airan di banak kondisi /ense fluid memiliki densitas g mirip dengan ;airan2 dan dapat bertindak sebagai pelar&t /eskip&n sangat rapat2 !l&ida ini tidak bisa dikatakan ;airan karena tidak memliki seb&ah perm&kaan ang memisahkan dari !asa &ap +emperta&r kritis sering dig&nakan &nt&k me mbedakan istilah `&ap dan `gas: &ap adalah !asa gas dari s&at& 9a dibaah temperta&r kritis ( dimana dapat di ;airkan oleh kompresi)V gas adalah !asa gas dari s&at& 9at diatas temperat&r kritisna ( tidak dapat di;airkan hana dengan kompresi) Hksigen pada temperat&r r&angan diseb&t gasV sedangkan !asa gas dari air pada temperat&r r&angan (S+,) diseb&t &ap <.2. Salah sat& ;airan s&perktiris ang banak dig&nakan sebagai pelar&t adalah H # s&perkritis arilah sat& re!erensi ang menelaskan pengg&naan H # s&perkritis2 elaskan ke&ngg&lanna dibandingkan pelar&t ang lain %elaskan &ga peman!aatan H # s&perkritis dan ;airan s&perkritis lainna seh&b&ngan dengan slogan 4reen Chemisry di bidang lainna2 sertakan dengan re!erensi ang mend&k&ng
l&ida s&perkritis (S) sekarang ini telah dig&nakan sebagai pelar&t Sebagai ;ontoh2 karbon dioksia s&perkritis dig&nakan &nt&k mengekstrak ka!ein pada proses pemb&atan deka!ein kopi dimana tidak seperti pelar&t organik ang mem&ngkinkan menghasilkan resid& toksik l &ida s&perkritis &ga sekarang ini besar diminati di ind&stri proses sebagai pengganti dari ;hloro!l&oro;rabons () and maka dari it& menghindari ker&sakan alam ang disebabkan s Karena karbon dioksia s&perkritis diperoleh dari atmos!ir dan s&mber bahan organik (hasil !ermentasi)2 pengg&nanna tidak meningkatkan &mlah karbon dioksida di atmos!ir
BAB III KESIMPULAN
No 1
.as *deal /olek&l-molek&l gas mer&pakan materi bermassa ang dianggap tidak memp&nai $ol&m
#
.aa tarikItolak dianggap nol
3
+&mb&kan antar molek&l ata& molek&l dengan dinding beana B lenting semp&rna
.as Nata 7ol&me molek&l gas nata tidak dapat diabaikan +erdapat gaa tarikIgaa tolak ika tekanan diperbesar ata& diperke;il *nteraksi antar molek&l gas nata sangat k&at menebabkan gerakan molek&l tidak l&r&s J tekanan ke dinding menadi lebih ke;il daripada gas ideal /emen&hi persamaan : 2
4
/emen&hi persamaa gas : ,7Bn"+
(,P
n 2 V ) (7 - nb) B n"+
/assa molar dengan berat molek&l sangat berkaitan Nilai ked&ana sama2 hana saa sat&anna berbeda Sat&an massa molar adalah gram2 sedangkan masa molek&l adalah sma (sat&an m&atan atom) ,enent&an massa molar dapat dilak&kan dengan ;ara matematis2 metode-metode ilmiah2 &ga alat-alat ara matematis dapat dihit&ng berdasarkan persamaan gas ideal ait&
PV =nRT
/etode-metode ang diganakan ada &mas2 "egna<2 dan ?imiting ensit
Adap&n alat ang dig&nakan ait& timbangan mikro gas dengan hasil kel&aranna tekanan dan spe;trometer massa dengan hasil kel&aranna &mlah isotop ang bernilai sama dengan berat molek&l dan massa molar +eori kinetik gas membahas mengenai sidat-si!at dasar gas /olek&l-molek&l dalam gas ang bergerak se;ara ter&s mener&s2 bebas2 dan a;ak akan mengalami t&mb&kan /olek&l-molek&l ini p&n akan memp&nai ke;epatan2 energi kinetik2 !rek&ensi t&mb&kan2 dan alan bebas rata-rata Ke;epatan akan terdistrib&si dalam seb&ah gas2 ke;epatan dipengar&hi oleh temperat&r dan massa molek&l ila massa molek&l semakin besar masa molek&l gas akan bergerak semakin lambat2 sebalikna pada temperat&r tinggi molek&l akan bergerak semakin ;epat sehingga energi kinetikna &ga besar Selain it& seiring bertambahna temperat&r !rek&ensi t&mb&kan &ga akan semakin besar airan s&perkritis (S&per ;riti;al l&id2 S) adalah s&at& gas ang s&h& dan tekananna berada di atas s&h& dan tekanan kritisna airan terseb&t memiliki si!at !isika gas tetapi dengan tinggina kerapatan ang tetap ada menadikan gas terseb&t &ga tetap memiliki si!at-si!at ;airan sehingga tidak dapat dibedakan Sedangkan kritikal adalah2 titik kritis2 ait& seb&ah titik s&h& dimana !ase ;airan dan &ap tidak bisa dibedakan ,ada saat mendekati temperat&r titik kritis2 properti gas dan ;airan menadi sama2 !ase ini diseb&t l&ida s&perkritikal %adi perbedaanna adalah ;airan s&perkritis adalah !ase dimana si!at ;airan dan gas tidak dapat dibedakan dan titik kritis adalah titik dimana men;apai temperat&r kritikal dan tekanan kritikal sehingga !ase ;airan dan gas tidak dapat dibedakan 7iskositas ata& kekentalan mer&pakan gaa gesekan antara molek&l-molek&l ang men&s&n s&at& !l&ida /olek&l-molek&l ang membent&k s&at& !l&ida saling gesek menggesek ketika !l&ida terseb&t mengalir ,ada 9at ;air $iskositas disebabkan karena adana gaa kohesi (gaa tarik menarik antara molek&l seenis) sedangkan dalam 9at gas $iskositas disebabkan oleh t&mb&kan antara molek&l l&ida ang memiliki $iskositas ada dalam kehid&pan sehari-hari diseb&t !l&ida seati ang memiliki si!at seperti dapat dimampatkan2 mengalami gesekan saat mengalir2 dan aliranna t&rb&len Nilai $iskositas !l&ida berbeda men&r&t enis material tempat !l&ida terseb&t mengalir +ingkat kekentalan s&at& !l&ida &ga dipengar&hi oleh !l&ida ang dig&nakan2 l&as penampang2 obek ang dig&nakan2 serta temperat&r
DAFTAR PUSTAKA
Atkins2 ,eter e ,a&la2 %&lio (#006) 5hysical Chemisry -igh -diion. Ne
