Update Tanggal 6 November 2017
Setelah kita bahas Soal dan Pembahasan Konsep Mol di siniContoh soal dan pembahasan konsep mol, kali ini kita akan belajar tentang Volume Molar Gas
Menurut kalian manakah benda berikut ini yang memiliki volume lebih besar, 1 mol gas karbon dioksida ($CO_{2}$), 1 mol gas oksigen ($O_{2}$) atau kah 1 mol uap air ($H_{2}O$) ?
Tentunya masih ingat pada pembahasan Avogadro yang menyatakan bahwa untuk gas yang memiliki volume yang sama berarti mengandung jumlah molekul yang sama pula, dengan syarat diukur pada temperatur dan tekanan yang sama. Sehingga oleh sebab 1 mol setiap gas memiliki jumlah molekul yang sama yaitu sejumlah Bilangan Avogadro, $6,02x10^{23}$, maka pada temperatur dan tekanan yang sama,1 mol setiap gas akan memiliki volume yang sama pula.
 |
| Alat ukur tekanan dan volume gas |
Volume per mol gas disebut $Volume$ $Molar$ gas, biasanya dinyatakan dengan simbol $V_{m}$. Jadi, untuk suhu dan tekanan yang sama dari semua gas yang ditinjau, volume gas hanya bergantung pada jumlah mol gas-gas tersebut. Dalam rumusan \[V_{m}=\frac{V}{n}\] dengan $n$ adalah mol, dan $V$ adalah volume gas dan $V_{m}$ adalah volume molar gas.
Volume molar gas bergantung pada suhu dan tekanan. Umumnya terdapat dua kondisi / keadaan ketika membahas mengenai volume molar gas, yaitu:
- Keadaan standar
Kondisi ini berada pada suhu $0^{\circ}C$ dan tekaann 1 atmosfer ( 1 atm) , disebut juga dengan keadaan standar, dinyatakan dengan istilah $Standard$ $Temperature$ and $Pressure$. Pada keadaan $STP$ ini, volume molar gas adalah 22,4 $Liter/mol$.
- Keadaan kamar
Kondisi dengan suhu $25^{\circ}C$ , tekanan 1 atmosfer, disebut juga dengan keadaan kamar, dinyatakan dengan istilah $Room$ $Temperature$ and $Pressure$. Volume molar gas pada keadaan ini adlaah 24 $Liter/mol$.
Contoh 1: Tentukan volume dari 1 gram gas hidrogen ($H_{2}$) pada:
- keadaan standar
- keadaan kamar
Jawab
Volume gas bergantung pada jumlah mol dan kondisi pengukurannya yaitu $V$ = $n$.$V_{m}$. Jumlah mol hidrogen, $n=\frac{m}{M_{r}}$ = $\frac{1\,gram}{2\,gram/mol}$ = $0,5\,mol$
- Pada keadaan standar, $V_{m}$ = $22,4$ $L/mol$, maka $V$ = $0,5\,mol$ $x$ $22,4$ $L/mol$ = $11,2\,L$
- Pada keadaan kamar, $V_{m}$ = $24$ $L/mol$, maka $V$ = $0,5\,mol$ $x$ $24$ $L/mol$ = $12\,L$
Contoh 2: Pada suhu dan tekanan tertentu, 10 liter gas nitrogen oksida ($NO$) memiliki massa 6 gram. Pada suhu dan tekanan yang sama, tentukan massa dari karbon dioksida ($CO_{2}$) bervolume 5 liter ! Note: ($A_{r}$ C = 12, N = 14, O = 16)
Jawab
\[V_{CO_{2}}:V_{NO}=n_{CO_{2}}:n_{NO}\]
\[atau\]
\[\left ( \frac{n}{V} \right )_{CO_{2}}=\left ( \frac{n}{V} \right )_{NO}\]
Jumlah mol $NO$ = $\frac{m}{Mr}$ = $\frac{6}{30}$ = $0,2\,mol$
Misal julah mol $CO_{2}$ = $n$ mol, maka \[\left ( \frac{n}{V} \right )_{CO_{2}}=\left ( \frac{n}{V} \right )_{NO}\rightarrow \frac{n}{5}=\frac{0,2}{10}\]Maka, jumlah mol $CO_{2}$=0,1$mol$
Massa 0,1 mol $CO_{2}$ = 0,1 mol x 44 $gram/mol$ = 4,4 $gram$