Persamaan Gas Ideal – Kemolaran Larutan

Persamaan Gas Ideal – Kemolaran Larutan



Setelah sebelumnya kita belajar mengenai Volume Molar Gas , kali ini kita akan belajar tentang Persamaan Gas Ideal dan Kemolaran Larutan Volume gas pada suhu dan tekanan tertentu dapat dihitung menggunkan persamaan sebagai berikut \[PV=nRT\] Disebut sebagai Persamaan Gas Ideal dengan
  • P = Tekanan Gas (atmosfer)
  • V = Volume Gas (liter)
  • n = Jumlah mol gas (mol)
  • R = Tetapan Gas ($0,082$ liter atm / mol K)
  • T = Suhu Mutlak Gas (Kelvin)

Bila ingin dipakai untuk mencari volume gas, persamaan tersebut di atas dapat disusun ulang menjadi \[V=\frac{nRT}{P}\]
Contoh 1 Menggunakan Persamaan Gas Ideal
Tentukan volume dari massa 1 gram oksigen pada $27^\dot{}C$, tekanan 1 atm dengan $A_{r}$ $O$ = 16

Jawab

Jumlah mol oksigen, $n=\frac{m}{M_{r}}O$ = $\frac{1}{32}$ = 0,03125 mol.

$V=\frac{nRT}{P}$ = $\frac{(0,03125)(0,082)(27+273)}{1}$ = 0,77 Liter.





Selanjutnya kita bahas tentang Kemolaran Larutan Campuran homogen dari dua jenis atau lebih zat disebut $Larutan$. Contoh larutan adalah sirup dan air laut. Sedikit banyaknya zat terlarut dalam larutan menentukan kepekatan larutan. Larutan dengan banyak zat terlarut disebut larutan pekat, sebaliknya, larutan yang mengandung hanya sedikit zat terlarut disebut larutan encer. Salah satu cara menentukan secara fisis mengenai kepekatan larutan dalam ilmu kimia adalah $Kemolaran$, disimbolkan dengan $M$. Kemolaran menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam tiap volume (liter) larutan, atau dalam satuan lain, menyatakan jumlah milimol zat terlarut dalam tiap volume (mililiter) larutan.
Persamaan Gas Ideal – Kemolaran Larutan
Kepekatan Larutan dinyatakan dalam Molaritas

Dalam rumusan dapat kita tulis sebagai \[M=\frac{n}{V}\] Dengan
  • M = Kemolaran Larutan (mol/Liter atau molar)
  • n = Jumlah mol (mol)
  • V = Volume Larutan (Liter)

Satuan kemolaran adalah $mol/Liter$ atau $milimol/miliLiter$. Sebagai contoh bila kita lihat sebuah larutan tersimpan dalam gelas kimia dengan keterangan $NaCl$ 0,2 M, artinya dalam setiap satu Liter larutan $NaCl$ itu terdapat 0,2 mol. Nilai mol sebanyak 0,2 mol dari $NaCl$ memiliki arti pula terdapat 11, 7 gram $NaCl$ dari persamaan $m=n.M_{r}$. Dapat berarti juga dalam satu miliLiter larutan $NaCl$ itu terdapat 0,2 milimol. Nilai mol sebanyak 0,2 milimol dari $NaCl$ memiliki arti pula terdapat 11, 7 miligram $NaCl$. Salah satu keuntungan atau nilai tambah apabila konsentrasi larutan dinyatakan dalam kemolaran adalah kemudahan untuk mengetahui jumlah mol zat terlarut dalam volume tertentu larutan. Bila disusun ulang persamaan kemolaran larutan menjadi \[n=V\,x\,M\] Jika V dalam Liter maka n dalam mol dan apabila V dalam miliLiter maka n dalam milimol. Lebih jelasnya simak contoh soal dan pembahasan berikut:

Contoh 2 Menentukan massa zat terlarut dalam larutan yang diketahui kemolarannya.
Hitung jumlah mol dan massa urea dengan $M_{r}$ Urea = 60, yang terdapat dalam 200 mL larutan urea 0,4 M.

Jawab

Massa zat tergantung pada jumlah molnya. Jadi, yang harus kita kerjakan adalah
  • Menentukan jumlah mol zat terlarut, $n=V\,x\,M$
  • Menentukan massa zat terarut, $m=n\,x\,M_{r}$
Jumlah mol urea ($n$) = $V\,x\,M$ = 0,2 L x 0,4 mol/L = 0,08 mol Massa urea ($m$) = $n\,x\,M_{r}$ = 0,08 mol x 60 gram/mol = 4,8 gram

Selengkapnya »
By On Selasa, November 07, 2017
Label: Kimia, Soal Jawab
Volume Molar Gas

Volume Molar Gas

Update Tanggal 6 November 2017

Setelah kita bahas Soal dan Pembahasan Konsep Mol di sini
Contoh 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.

Volume Molar Gas
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 $gram$

Selanjutnya, mari kita belajar mengenai Persamaan Gas Ideal dan Kemolaran Larutan
Selengkapnya »
By On Senin, November 06, 2017
Label: Kimia, Soal Jawab
The Relation of Physics to Other Sciences

The Relation of Physics to Other Sciences

Physics is that the most basic and all-encompassing of the sciences, and has had a profound result on all scientific development. In fact, physics is that the present day equivalent of what accustomed to known as natural science, from that most of our trendy sciences arose. Students of the many fields realize themselves learning physics as a result of the essential role it plays altogether phenomena. During this chapter we have a tendency to shall attempt to make a case for what the elemental issues within the different sciences are, but in fact it's not possible in thus tiny an area extremely to contend with the complicated,subtle, lovely matters in these different fields. Lack of house conjointly prevents our discussing the relation of physics to engineering, industry, society, and war, or even the foremost outstanding relationship between arithmetic and physics. (Mathematics is not a science from our purpose of read, within the sense that it's not a natural science. The take a look at of its validity isn't experiment.) We must, incidentally, make it clear from the start that if an issue isn't a science, it's not essentially dangerous. For example, love isn't a science. So, if one thing is claimed to not be a science, it doesn't mean that there's one thing wrong with it; it simply means it's not a science.

The Relation of Physics to Other Sciences


The science that is probably the foremost deeply laid low with physics is chemistry. Historically, the first days of chemistry dealt virtually entirely with what we tend to currently decision inorganic chemistry, the chemistry of gear that aren't related to living things. wide analysis was needed to find the existence of the many components and their relationships—how they create the varied comparatively simple compounds found in rocks, earth, etc. This early chemistry was terribly important for physics. The interaction between the 2 sciences was terribly nice because the idea of atoms was verified to an oversized extent by experiments in chemistry. the idea of chemistry, i.e., of the reactions themselves, was summarized to an oversized extent within the periodic chart of Mendeleyev, that brings out many strange relationships among the varied components, and it absolutely was the gathering of rules on that substance is combined with that, and how, that recognized inorganic chemistry. of these rules were ultimately explained in theory by quantum mechanics, in order that theoretical chemistry is if truth be told physics. On the other hand, it should be stressed that this rationalization is in theory. We have already mentioned the distinction between knowing the principles of the sport of chess, and having the ability to play. Thus, it's that we tend to might understand the principles, however we tend to cannot play very well. It seems to be terribly tough to predict exactly what's going to happen in a given chemical reaction; notwithstanding, the deepest a part of theoretical chemistry must find yourself in quantum physics.

There is conjointly a branch of physics and chemistry that was developed by each science along, and that is very necessary. this can be the tactic of statistics applied in an exceeding scenario during which there are mechanical laws, that is competently called physical science. In any chemical scenario an oversized variety of atoms are involved, and that we have seen that the atoms are all jiggling around, very random and complicated approach. If we tend to may analyze every collision, and be ready to follow in detail the motion of every molecule, we'd hope to work out what would happen, however the various numbers required to stay track of these molecules exceeds so hugely the capability of any laptop, and certainly the capacity of the mind, that it absolutely was necessary to develop a way for handling such difficult situations. Natural philosophy, then, is that the science of the phenomena of heat, or physics. chemistry is, as a science, currently reduced essentially to what area unit known as chemical science and quantum chemistry; physical chemistry to review the rates at that reactions occur and what's happening in detail (How do the molecules hit? that items fly off first?, etc.), and quantum chemistry to assist U.S. perceive what happens in terms of the physical laws.

The other branch of chemistry is organic chemistry, the chemistry of the substances that area unit related to living things. For a time it absolutely was believed that the substances that are related to living things were therefore marvelous that they might not be created by hand, from inorganic materials. this is often not at all true—they are simply constant because the substances created in chemistry, but additional difficult arrangements of atoms area unit concerned. Chemistry obviously encompasses a terribly shut relationship to the biology that provides its substances, and to trade, and moreover, a lot of chemical science and quantum physics can be applied to organic likewise on inorganic compounds. However, the main problems of chemistry don't seem to be in these aspects, however rather within the analysis and synthesis of the substances that area unit shaped in biological systems, in living things. This leads observably, in steps, toward organic chemistry, so into biology itself, or biology.

 Selengkapnya »
By On Kamis, Oktober 19, 2017
Label: Fisika, Kimia, Mekanika
Konsep Mol, Bilangan Avogadro, Molaritas, Persamaan Gas Ideal

Konsep Mol, Bilangan Avogadro, Molaritas, Persamaan Gas Ideal

Konsep Mol, Bilangan Avogadro,Molaritas, Persamaan Gas Ideal
Molekul Adrenaline
Pembahasan mengenai konsep mol kita kelompokkan menjadi tujuh hal, yaitu:
Pengertian Mol
Kita telah mengetahui bahwa partikel materi (atom, molekul atau ion) mempunyai ukuran yang sangat kecil. Oleh karena itu, sekecil apa pun jumlah zat yang kita ambil akan mengandung sejumlah besar partikel. Misalnya, dalam setetes air terdiri terdiri dari sekitar $1,67 x 10^{21}$ molekul (atau 1,67 miliar triliun). Untuk mengatasi penggunaan bilangan yang sangat besar ini, maka digunakan satuan khusus, yaitu mol. Jadi, mol merupakan suatu satuan jumlah, sama seperti lusin atau kodi, hanya saja mol menyatakan bilangan yang jauh sangat besar.
\[1\,mol\,=\,6,02x10^{23}\,(602\,miliar\,triliun)\]
Bilangan 6,02 x23 ini disebut bilangan Avogadro, dinyatakan dengan huruf $L$
Jadi $L$ = $6,02 x 10^{23}$

Kata mol berasal dari bahasa Latin moles yang artinya sejumlah massa. Istilah molekul merupakan bentuk lain dari kata moles yang artinya sejumlah kecil massa.
Standar Mol
Setiap besaran mempunyai standar tertentu. Dalam pelajaran fisika, tentu telah diketahui bahwa terdapat standar dari berbagai jenis satuan. Sebagai contoh, standar dari satuan panjang adalah batang meter standar dari Platinum-Iridium yang sekarang disimpan di Sevres, Perancis. Apakah standar untuk 1 mol? Dari manakah asal bilangan $6,02 x 10^{23}$ itu ?

Mol didefinisikan sebagai sejumlah massa zat yang mengandung partikel sebanyak atom yang terdapat dalam 12 gram Karbon murni, C-12. Mari kita berimajinasi. Bayangkan, anggaplah kopi adalah sebuah Karbon murni, C-12. Jika kita memiliki satu sendok kopi yang kalau ditimbang massanya 12 gram, maka jumlah atomnya ada $6,02 x 10^{23}$ butir. Jadi standar mol adalah 12 gram C-12. Melalui berbagai percobaan, para ahli menemukan jumlah partikel dalam 1 mol adalah $6,0221421 x 10^{23}$. Kita sederhanakan menjadi $6,02 x 10^{23}$
Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
Seperti halnya dengan 1 lusin, apa pun bendanya, jumlah satuannya adalah 12, atau kodi yang jumlah satuannya adalah 20. Begitu juga dengan mol, apa pun zatnya, jumlah partikelnya adalah $6,02 x 10^{23}$

Contoh :
  • Satu mol air ($H_{2}O$) terdiri dari $6,02 x 10^{23}$ molekul air
  • Satu mol besi ($Fe$) terdiri dari $6,02 x 10^{23}$ molekul besi
  • Satu mol oksigen ($O_{2}$) terdiri dari $6,02 x 10^{23}$ molekul oksigen

Hubungan jumlah mol ($n$) dengan partikel ($x$) dapat dirumuskan sebagai berikut
\[x=n\cdot 6,02\cdot10^{23}\]
Contoh menghitung jumlah mol jika diketahui jumlah satuan.
Nyatakan dalam mol dari
  • $3,01x10^{22}$ atom besi
  • $1,204x10^{23}$ molekul air

Jawab:
Rumus $x = n \cdot L$ dapat ditata ulang untuk menghitung jumlah mol menjadi $n=\frac{x}{L}$
  • Jumlah mol dari $3,01x10^{22}$ atom besi: \[n=\frac{3,01x10^{22}\,atom}{6,02x10^{23}\,atom/mol}=\,0,05\,mol\]
  • Jumlah mol dari $1,024x10^{23}$ molekul air: \[n=\frac{1,024x10^{23}\,molekul}{6,02x10^{23}\,molekul/mol}=\,0,2\,mol\]

Massa Molar $m_{m}$
Satu lusin jeruk dan satu lusin semangka mempunyai jumlah satuan yang sama, yaitu 12. Namun demikian, kita semua tahu bahwa massa satu lusin jeruk berbeda dengan massa satu lusin semangka. Demikian juga halnya dengan atom dan molekul, meski jumlah molnya sama, massanya tentu berbeda, tergantung pada jenisnya. Berapakah massa 1 mol zat ?

Untuk memahami penentuan massa satu mol zat, perlu diperhatikan betul dua konsep berikut, yaitu:

  • Standar mol adalah 12 gram C-12, artinya, massaa dari 1 mol C-12 adalah 12 gram.
  • Massa atom relatif ($A_{r}$) merupakan perbandingan massa antara partikel zat itu dengan atom C-12.

Contoh 1
Massa atom relatif ($A_{r}$) besi ($Fe$) = 56, berarti massa 1 atom ($Fe$) dibanding dengan massa 1 atom C-12 = 56 : 12. Oleh karena massa 1 mol C-12 = 12 gram, maka massa 1 mol Fe = $\frac{56}{12}\cdot 12\,gram=\,56\,gram$

Contoh 2
Massa molekul relatif ($M_{r}$) air ($H_{2}O$) = 18, berarti massa 1 molekul air dibanding dengan massa 1 atom C-12 = 18 : 12. Oleh karena massa 1 mol C-12 = 12 gram, maka massa 1 mol $H_{2}O$ = $\frac{18}{12}\cdot 12\,gram=\,18\,gram$

Dari kedua contoh di atas, dapat disimpulkan bahwa massa 1 mol suatu zat sama dengan $A_{r}$ atau $M_{r}$nya dalam satuan gram. Dengan kata lain, $A_{r}$ atau $M_{r}$ zat menyatakan massa (gram) dari 1 mol zat itu. Massa 1 mol zat selanjutnya disebut massa molar, dinyatakan dengan simbol $m_{m}$ dan satuannya adalah $\frac{gram}{mol}$

Contoh 3
Diketahui $A_{r}$ $Ca$ = 40 dan $M_{r}$ $CO_{2}$ = 44, maka:
  • massa 1 mol $Ca$ (=$6,02x10^{23}$ atom $Ca$) = 40 gram
  • massa 1 mol $CO_{2}$ (=$6,02x10^{23}$ atom $CO_{2}$) = 44 gram
$Update$ $29-10-2017$
Untuk unsur yang partikelnya berupa atom : \[m_{m}=A_{r}\,\frac{gram}{mol}\]
Untuk lainnya : \[m_{m}=M_{r}\,\frac{gram}{mol}\]
Dengan demikian, hubungan jummlah mol ($n$) dengan massa zat ($m$) dapat ditulis sebagai berikut: \[m=n\cdot m_{m}\] dengan
  • $m$ = massa
  • $n$ = jumlah mol
  • $m_{m}$ = jumlah mol
Berikutnya tentang Soal dan Pembahasan Konsep Mol klik tautan berikut ini : Soal dan Pembahasan Konsep Mol
 Selengkapnya »
By On Minggu, Oktober 15, 2017
Label: Kimia, Soal Jawab
Beranda

Ilmu Fisika on Youtube

Usaha Energi Daya

Listrik Magnet

Soal Jawab

Mekanika

Impuls Momentum

Universitas

Optik