TEKNIK LINGKUNGAN – FTSP 26/10/2011 KIMIA LINGKUNGAN I Keadaan Gas LECTURER’S NOTE FIRRA ROSARIAWARI TEKNIK LINGKUNGAN – FTSP UPN “VETERAN” JATIM 26/10/2011 Environmental Engineering

TIGA KEADAAN MATERI GAS TIDAK MEMPUNYAI BENTUK, GAS MENGAMBIL BENTUK DARI WADAHNYA GAS TIDAK MEMPUNYAI VOLUME TERTENTU TETAPI DAPAT DIMAMPATKAN MAUPUN DIMUAIKAN CAIRAN TDK MEMP. BENTUK YG KHAS, CAIRAN MENGAMBIL BENTUK DARI WADAHNYA CAIRAN MEMPUNYAI VOLUME YANG KHAS ZAT PADAT MEMPUNYAI BENTUK TERTENTU DAN VOLUME TERTENTU ZAT MURNI DPT BERADA DALAM SALAH SATU DARI KETIGA KEADAAN BERGANTUNG PD TEMPERATUR. HANYA AKIBAT TEMPERATUR BIASA DISEKITAR KITA, MAKA AIR H2O SELALU KITA ANGGAP CAIR, DAN NH3 ADALAH GAS 26/10/2011

PADA TEMPERATUR AGAK RENDAH H2O DAPAT MENJADI PADAT DAN NH3 MENCAIR. PADA TEMPERATUR YANG RENDAH ZAT APA SAJA AKAN BERBENTUK PADAT. AIR MERUPAKAN CONTOH SENYAWA YANG DIKENAL YANG DAPAT BERADA DALAM KETIGA KEADAAN. UDARA ADALAH CAMPURAN GAS YANG PERILAKU FISIKANYA SAMA DGN OKSIGEN MURNI,NITROGEN MURNI ATAU ZAT BERBENTUK GAS LAIN. TEKANAN UDARA LUAR ADALAH TEKANAN ATMOSFER TEKANAN DALAM RUANG HAMPA = 0 TEKANAN UDARA MEMPY. PENGARUH YG PENTING PADA VOLUME GAS YANG DIUKUR. STANDART UNTUK PENGUKURAN TEKANAN. 5 26/10/2011

1 atm = 760 mmHg (atau 760 mm) = 760 torr = 1.01325 x 10 Pa = 14,7 psi Tekanan rata – rata udara pada permukaan laut mendukung kolom merkuri setinggi 760 mm, maka tekanan itu dirujuk sebagai satu atmosfer (atm) atau tekanan atmosfer standar 1 atm = 760 mmHg (atau 760 mm) = 760 torr = 1.01325 x 10 Pa = 14,7 psi HUKUM – HUKUM GAS ADA BEBERAPA HUKUM – HUKUM GAS ANTARA LAIN : HUKUM BOYLE HUKUM CHARLES HUKUM GAY LUSSAC DAN AMMOTONS HUKUM AVOGADRO PERSAMAAN UMUM GAS HUKUM DALTON HUKUM DIFUSI (EFUSI) GRAHAM 26/10/2011

KEADAAN GAS (1) HUKUM BOYLE (ROBERT BOYLE, 1660) “ MAKIN BESAR TEKANAN SUATU CONTOH GAS,MAKIN KECIL VOLUMENYA “ INI MERUP. HUKUM ALAM DIMANA SEMUA GAS BERTINDAK SEPERTI INI. “TEMPERATUR TETAP KONSTAN, VOLUME SUATU GAS DENGAN MASSA TERTENTU, BERBANDING TERBALIK DENGAN TEKANAN” P1 V1 = P2 V2 CONTOH : Suatu contoh gas beratnya 0,312 gram dikurung dalam suatu silinder dalam wadah yang bervolume 183 cm3 dibawah tekanan 740 mmHg. Beberapa saat kemudian volume yang diamati adalah 116 cm3 . Bila diandaikan tidak ada kebocoran dan temperatur dijaga konstan. Berapa tekanannya sekarang ? 26/10/2011

KEADAAN GAS (2) HUKUM CHARLESS “JIKA P TIDAK BERUBAH, VOLUME GAS DENGAN MASSA TERTENTU BERBANDING LURUS DENGAN TEMPERATUR MUTLAK “ V1 = V2 T1 T2 Bila temperatur dinaikkan, volume gas bertambah, bila diturunkan volume berkurang. Pada temperatur yang sangat rendah udara akan mencair, volume mengecil secara mendadak bila terbentuk cairan. Hubungan garis lurus antara temperatur dan volume menunjukkan bahwa perubahan dalam volume gas berbanding lurus dengan perubahan temperaturnya. CONTOH : Awalnya suatu gas bervolume 120 mL pada suhu 55°C, namun kemudian gas tersebut menyusut menjadi 60 mL. Berapa suhunya saat gas tersebut menyusut ? 26/10/2011

Hukum Gay Lussac – Ammotons KEADAAN GAS (3) Hukum Gay Lussac – Ammotons “ Tekanan suatu gas dengan massa tertentu berbanding lurus dengan temperatur mutlak, bila volume tidak berubah “ P1 : T1 = P2 : T2 CONTOH : Suatu tangki berisi gas metana pada 20° C yang menunjukkan tekanan sebesar 30,0 psi pada alat pengukur. Berapakah tekanan yang ditunjukkan oleh alat itu, jika tangki ini ditaruh di dekat radiator kukus sehingga temperatur naik menjadi 85°C 26/10/2011

KEADAAN GAS (4) HUKUM AVOGADRO “MOLEKUL YANG SAMA BANYAK TERDAPAT DALAM GAS – GAS BERLAINAN YANG VOLUME NYA SAMA,JIKA TEKANAN DAN TEMPERATURNYA SAMA “ KONDISI STP KONDISI STANDART DIMANA TEMPERATUR DAN TEKANAN SAMA PADA KEADAAN STANDART, TEMPERATUR PADA 0°C (273 K) DAN PADA TEKANAN 1 atm (760 mmHg) PADA KONDISI STP V/n = 22,4 LITER / mol P V = n R T RUMUSAN TSB DIATAS DI SEBUT JUGA SEBAGAI PERSAMAAN UMUM GAS DENGAN R = 0.082057 L. Atm / mol. K = 8.314 m3 Pa / mol.K 26/10/2011

KEADAAN GAS (4) CONTOH : Suatu gas bervolume 1,4 L yang diukur pada temperatur 27° C dan tekanan 890 mmHg, ternyata bobotnya 2,273 gram. Hitung bobot molekul gas ini. 26/10/2011

KEADAAN GAS (5) PERSAMAAN UMUM GAS VOLUME GAS BERBANDING LANGSUNG DENGAN BANYAKNYA MOL DAN TEMPERATUR, DAN BERBANDING TERBALIK DENGAN TEKANAN. V ~ Nt 1/P ATAU V = R n T 1/P GABUNGAN DALAM SUATU PERNYATAAN DARI HK. BOYLE, CHARLESS, GAY LUSSAC – AMMOTONS DAN AVOGADRO DISEBUT SBG HUKUM GAS IDEAL. PERSAMAANNYA DI TULIS SEBAGAI : PV = n R T CONTOH : Suatu kuantitas metana mempunyai volume 100 Lpada suhu 27° C dan tekanan 700 mmHg. Berapakah volumenya pada 0°C dan tekanan 760 mmHg ? 26/10/2011

KEADAAN GAS (6) HUKUM DALTON “TEKANAN TOTAL DALAM SUATU CAMPURAN GAS ADALAH JUMLAH TEKANAN PARSIAL ANGGOTA ANGGOTA CAMPURAN.” P total = P1 + P2 + P3 + ....... HUKUM DIFUSI (EFUSI) GRAHAM “SUATU GAS DENGAN RAPATAN TINGGI AKAN BERDIFUSI LEBIH LAMBAT DARI PADA GAS YANG BERAPATAN RENDAH “ “ LAJU DIFUSI DUA GAS BERBANDING TERBALIK DENGAN AKAR (KUADRAT) RAPATAN MEREKA “ 26/10/2011