Gas merupakan satu dari tiga wujud zat dan walaupun
wujud ini merupakan bagian tak terpisahkan dari studi kimia, bab ini terutama
hanya akan membahasa hubungan antara volume, temperatur dan tekanan baik dalam
gas ideal maupun dalam gas nyata, dan teori kinetik molekular gas, dan tidak
secara langsung kimia. Bahasan utamanya terutama tentang perubahan fisika, dan
reaksi kimianya tidak didisuksikan. Namun, sifat fisik gas bergantung pada
struktur molekul gasnya dan sifat kimia gas juga bergantung pada strukturnya.
Perilaku gas yang ada sebagai molekul tunggal adalah contoh yang baik
kebergantungan sifat makroskopik pada struktur mikroskopik.
a. Sifat gas
Sifat-sifat gas dapat dirangkumkan sebagai berikut.
- Gas bersifat transparan.
- Gas terdistribusi merata dalam ruang apapun bentuk ruangnya.
- Gas dalam ruang akan memberikan tekanan ke dinding.
- Volume sejumlah gas sama dengan volume wadahnya. Bila gas tidak
diwadahi, volume gas akan menjadi tak hingga besarnya, dan tekanannya akan
menjadi tak hingga kecilnya.
- Gas berdifusi ke segala arah tidak peduli ada atau tidak tekanan luar.
- Bila dua atau lebih gas bercampur, gas-gas itu akan terdistribusi
merata.
- Gas dapat ditekan dengan tekanan luar. Bila tekanan luar dikurangi,
gas akan mengembang.
- Bila dipanaskan gas akan mengembang, bila didinginkan akan mengkerut.
Dari berbagai sifat di atas, yang paling penting
adalah tekanan gas. Misalkan suatu cairan memenuhi wadah. Bila cairan
didinginkan dan volumenya berkurang, cairan itu tidak akan memenuhi wadah lagi.
Namun, gas selalu akan memenuhi ruang tidak peduli berapapun suhunya. Yang akan
berubah adalah tekanannya.
Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas adalah manometer.
Prototipe alat pengukur tekanan atmosfer, barometer, diciptakan oleh
Torricelli.
Tekanan didefinisikan gaya per satuan luas, jadi
tekanan = gaya/luas.
Dalam SI, satuan gaya adalah Newton (N), satuan luas m2,
dan satuan tekanan adalah Pascal (Pa). 1 atm kira-kira sama dengan tekanan 1013
hPa.
1 atm = 1,01325 x 105 Pa = 1013,25 hPa
Namun, dalam satuan non-SI unit, Torr, kira-kira 1/760
dari 1 atm, sering digunakan untuk mengukur perubahan tekanan dalam reaksi
kimia.
b. Volume dan tekanan
Fakta bahwa volume gas berubah bila tekanannya berubah
telah diamati sejak abad 17 oleh Torricelli dan filsuf /saintis Perancis Blase
Pascal (1623-1662). Boyle mengamati bahwa dengan mengenakan tekanan dengan
sejumlah volume tertentu merkuri, volume gas, yang terjebak dalam tabung delas
yang tertutup di salah satu ujungnya, akan berkurang. Dalam percobaan ini,
volume gas diukur pada tekanan lebih besar dari 1 atm.
Boyle membuat pompa vakum menggunakan teknik tercangih
yang ada waktu itu, dan ia mengamati bahwa gas pada tekanan di bawah 1 atm akan
mengembang. Setelah ia melakukan banyak percobaan, Boyle mengusulkan persamaan
(6.1) untuk menggambarkan hubungan antara volume V dan tekanan P gas. Hubungan
ini disebut dengan hukum Boyle.
PV = k (suatu tetapan) (6.1)
Penampilan grafis dari percobaan Boyle dapat dilakukan
dengan dua cara. Bila P diplot sebagai ordinat dan V sebagai absis, didapatkan
hiperbola (Gambar 6.1(a)). Kedua bila V diplot terhadap 1/P, akan didapatkan
garis lurus (Gambar 6.1(b)).
(a) Plot hasil percobaan; tekanan vs. volume
(b) Plot hasil percobaan; volume vs 1/tekanan. Catat bahwa kemiringan k tetap.
(b) Plot hasil percobaan; volume vs 1/tekanan. Catat bahwa kemiringan k tetap.
Volume dan temperatur
Setelah lebih dari satu abad penemuan Boyle ilmuwan
mulai tertarik pada hubungan antara volume dan temperatur gas. Mungkin karena
balon termal menjadi topik pembicaraan di kotakota waktu itu. Kimiawan Perancis
Jacques Alexandre César Charles (1746-1823), seorang navigator balon yang
terkenal pada waktu itu, mengenali bahwa, pada tekanan tetap, volume gas akan
meningkat bila temperaturnya dinaikkan. Hubungan ini disebut dengan hukum
Charles, walaupun datanya sebenarnya tidak kuantitatif. Gay-Lussac lah yang kemudian
memplotkan volume gas terhadap temperatur dan mendapatkan garis lurus (Gambar
6.2). Karena alasan ini hukum Charles sering dinamakan hukum
Gay-Lussac. Baik hukum Charles dan hukum Gay-Lussac kira-kira diikuti oleh
semua gas selama tidak terjadi pengembunan.
Pembahasan menarik dapat dilakukan dengan hukum
Charles. Dengan mengekstrapolasikan plot volume gas terhadap temperatur,
volumes menjadi nol pada temperatur tertentu. Menarik bahwa temperatur saat
volumenya menjadi nol sekiatar -273°C (nilai tepatnya adalah -273.2 °C) untuk
semua gas. Ini mengindikasikan bahwa pada tekanan tetap, dua garis lurus yang
didapatkan dari pengeplotan volume V1 dan V2 dua gas 1
dan 2 terhadap temperatur akan berpotongan di V = 0.
Fisikawan Inggris Lord Kelvin (William Thomson
(1824-1907)) megusulkan pada temperatur ini temperatur molekul gas menjadi
setara dengan molekul tanpa gerakan dan dengan demikian volumenya menjadi dapat
diabaikan dibandingkan dengan volumenya pada temperatur kamar, dan ia
mengusulkan skala temperatur baru, skala temperatur Kelvin, yang didefinisikan
dengan persamaan berikut.
273,2 + °C = K (6.2)
Kini temperatur Kelvin K disebut dengan temperatur
absolut, dan 0 K disebut dengan titik nol absolut. Dengan
menggunakan skala temperatur absolut, hukum Charles dapat diungkapkan dengan
persamaan sederhana
V = bT (K) (6.3)
dengan b adalah konstanta yang tidak bergantung jenis
gas.
Menurut Kelvin, temperatur adalah ukuran gerakan
molekular. Dari sudut pandang ini, nol absolut khususnya menarik karena pada temperatur
ini, gerakan molekular gas akan berhenti. Nol absolut tidak pernah dicapai
dengan percobaan. Temperatur terendah yang pernah dicapai adalah sekitar
0,000001 K.
Avogadro menyatakan bahwa gas-gas bervolume sama, pada
temperatur dan tekanan yang sama, akan mengandung jumlah molekul yang sama
(hukum Avogadro; Bab 1.2(b)). Hal ini sama dengan menyatakan bahwa volume real
gas apapun sangat kecil dibandingkan dengan volume yang ditempatinya. Bila
anggapan ini benar, volume gas sebanding dengan jumlah molekul gas dalam ruang
tersebut. Jadi, massa relatif, yakni massa molekul atau massa atom gas, dengan
mudah didapat.
d. Persamaan gas ideal
Esensi ketiga hukum gas di atas dirangkumkan di bawah
ini. Menurut tiga hukum ini, hubungan antara temperatur T, tekanan P dan volume
V sejumlah n mol gas dengan terlihat.
Tiga hukum Gas
Hukum Boyle: V = a/P (pada T, n tetap)
Hukum Charles: V = b.T (pada P, n tetap)
Hukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap)
Hukum Charles: V = b.T (pada P, n tetap)
Hukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap)
Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding
terbalik pada P. Hubungan ini dapat digabungkan menjadi satu persamaan:
V = RTn/P (6.4)
atau
PV = nRT (6.5)
R adalah tetapan baru. Persamaan di atas disebut
dengan persamaan keadaan gas ideal atau lebih sederhana persamaan gas
ideal.
Nilai R bila n = 1 disebut dengan konstanta gas,
yang merupakan satu dari konstanta fundamental fisika. Nilai R beragam
bergantung pada satuan yang digunakan. Dalam sistem metrik, R = 8,2056 x10–2
dm3 atm mol-1 K-1. Kini, nilai R = 8,3145 J
mol-1 K-1 lebih sering digunakan.
Latihan 6.1 Persamaan gas ideal
Sampel metana bermassa 0,06 g memiliki volume 950 cm3
pada temperatur 25°C. Tentukan tekanan gas dalam Pa atau atm).
Jawab: Karena massa molekul CH4 adalah
16,04, jumlah zat n diberikan sebagai n = 0,60 g/16,04 g mol-1 =
3,74 x 10-2 mol. Maka, P = nRT/V = (3,74 x10-2 mol)(8,314
J mol-1 K-1) (298 K)/ 950 x 10-6 m3)=
9,75 x 104 J m-3 = 9,75 x 104 N m-2=
9,75 x 104 Pa = 0,962 atm
Dengan bantuan tetapan gas, massa molekul relatif gas
dapat dengan mudah ditentukan bila massa w, volume V dan tekanan P diketahui
nilainya. Bila massa molar gas adalah M (g mol-1), akan diperoleh
persamaan (6.6) karena n = w/M.
PV = wRT/M (6.6)
maka
M = wRT/PV (6.7)
Latihan 6.2 Massa molekular gas
Massa wadah tertutup dengan volume 0,500 dm3
adalah 38,7340 g, dan massanya meningkat menjadi 39,3135 g setelah wadah diisi
dengan udara pada temperatur 24 °C dan tekanan 1 atm. Dengan menganggap gas
ideal (berlaku persamaan (6.5)), hitung "seolah" massa molekul udara.
Jawab: 28,2. Karena ini sangat mudah detail
penyelesaiannya tidak diberikan. Anda dapat mendapatkan nilai yang sama dari
komposisi udara (kira-kira N2:O2 = 4:1).
e. Hukum tekanan parsial
Dalam banyak kasus Anda tidak akan berhadapan dengan
gas murni tetapi dengan campuran gas yang mengandung dua atau lebih gas.
Dalton tertarik dengan masalah kelembaban dan dengan demikian tertarik pada
udara basah, yakni campuran udara dengan uap air. Ia menurunkan hubungan
berikut dengan menganggap masing-masing gas dalam campuran berperilaku independen
satu sama lain.
Anggap satu campuran dua jenis gas A (nA
mol) dan B (nB mol) memiliki volume V pada temperatur T. Persamaan
berikut dapat diberikan untuk masing-masing gas.
pA = nART/V (6.8)
pB = nBRT/V (6.9)
pA dan pB disebut dengan tekanan
parsial gas A dan gas B. Tekanan parsial adalah tekanan yang akan
diberikan oleh gas tertentu dalam campuran seandainya gas tersebut sepenuhnya
mengisi wadah.
Dalton meyatakan hukum tekanan parsial yang
menyatakan tekanan total P gas sama dengan jumlah tekanan parsial kedua
gas. Jadi,
P = pA + pB = (nA + nB)RT/V
(6.10)
Hukum ini mengindikasikan bahwa dalam campuran gas
masing-masing komponen memberikan tekanan yang independen satu sama lain.
Walaupun ada beberapa gas dalam wadah yang sama, tekanan yang diberikan
masing-masing tidak dipengaruhi oleh kehadiran gas lain.
Bila fraksi molar gas A, xA, dalam campuran
xA = nA/(nA + nB), maka pA
dapat juga dinyatakan dengan xA.
pA = [nA/(nA + nB)]P
(6.11)
Dengan kata lain, tekanan parsial setiap komponen gas
adalah hasil kali fraksi mol, xA, dan tekanan total P.
Tekanan uap jenuh (atau dengan singkat disebut
tekanan jenuh) air disefinisikan sebagai tekanan parsial maksimum yang
dapat diberikan oleh uap air pada temperatur tertentu dalam campuran air dan
uap air. Bila terdapat lebih banyak uap air, semua air tidak dapat bertahan di
uap dan sebagian akan mengembun.
Latihan 6.3 Hukum tekanan parsial
Sebuah wadah bervolume 3,0 dm3 mengandung
karbon dioksida CO2 pada tekanan 200 kPa, dansatu lagi wadah
bervolume 1,0 dm3 mengandung N2 pada tekanan 300 kPa.
Bila kedua gas dipindahkan ke wadah 1,5 dm3. Hitung tekanan total
campuran gas. Temperatur dipertahankan tetap selama percobaan.
Jawab: Tekanan parsial CO2 akan menjadi 400
kPa karena volume wadah baru 1/2 volume wadah sementara tekanan N2
adalah 300 x (2/3) = 200 kPa karena volumenya kini hanya 2/3 volume awalnya.
Maka tekanan totalnya 400 + 200 = 600 kPa.
GAS IDEAL DAN GAS NYATA
Persamaan keadaan van
der Waals
Gas yang mengikuti
hukum Boyle dan hukum Charles, yakni hukum gas ideal (persamaan (6.5)), disebut
gas ideal.
Namun, didapatkan, bahwa gas yang kita jumpai, yakni gas nyata, tidak secara
ketat mengikuti hukum gas ideal. Semakin rendah tekanan gas pada temperatur
tetap, semakin kecil deviasinya dari perilaku ideal. Semakin tinggi tekanan
gas, atau dengan dengan kata lain, semakin kecil jarak intermolekulnya, semakin
besar deviasinya.
Paling tidak ada dua
alasan yang menjelaskan hal ini. Peratama, definisi temperatur absolut
didasarkan asumsi bahwa volume gas real sangat kecil sehingga bisa diabaikan.
Molekul gas pasti memiliki volume nyata walaupun mungkin sangat kecil. Selain
itu, ketika jarak antarmolekul semakin kecil, beberapa jenis interaksi
antarmolekul akan muncul.
Fisikawan Belanda
Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) mengusulkan persamaan keadaan gas nyata,
yang dinyatakan sebagai persamaan
keadaan van der Waals atau persamaan van der Waals. Ia memodifikasi
persamaan gas ideal (persamaaan 6.5) dengan cara sebagai berikut: dengan
menambahkan koreksi pada P untuk mengkompensasi interaksi antarmolekul; mengurango
dari suku V yang menjelaskan volume real molekul gas. Sehingga didapat:
[P + (n2a/V2)]
(V – nb) = nRT (6.12)
a dan b adalah nilai
yang ditentukan secara eksperimen untuk setiap gas dan disebut dengan tetapan van der Waals
(Tabel 6.1). Semakin kecil nilai a dan b menunjukkan bahwa perilaku gas semakin
mendekati perilaku gas ideal. Besarnya nilai tetapan ini juga berhbungan denagn
kemudahan gas tersebut dicairkan.
Tabel 6.1 Nilai
tetapan gas yang umum kita jumpai sehari-hari.
gas
|
a
(atm dm6 mol-2) |
b
(atm dm6 mol-2) |
He
|
0,0341
|
0,0237
|
Ne
|
0,2107
|
0,0171
|
H2
|
0,244
|
0,0266
|
NH3
|
4,17
|
0,0371
|
N2
|
1,39
|
0,0391
|
C2H
|
4,47
|
0,0571
|
CO2
|
3,59
|
0,0427
|
H2O
|
5,46
|
0,0305
|
CO
|
1,49
|
0,0399
|
Hg
|
8,09
|
0,0170
|
O2
|
1,36
|
0,0318
|
Latihan 6.4 Gas ideal
dan gas nyata
Suatu sampel 10,0 mol
karbon dioksida dimasukkan dalam wadah 20 dm3 dan diuapkan pada
temperatur 47 °C. Hitung tekanan karbon dioksida (a) sebagai gas ideal dan (b)
sebagai gas nyata. Nilai hasil percobaan adalah 82 atm. Bandingkan dengan nilai
yang Anda dapat.
Jawab: Tekanan
menurut anggapan gas ideal dan gas nyata adalah sbb:
P = nRT/V = [10,0
(mol) 0,082(dm3 atm mol-1 K-1) 320(K)]/(2,0 dm3)
= 131 atm
Nilai yang didapatkan
dengan menggunakan persamaan 6.11 adalah 82 atm yang identik dengan hasil
percobaan.
TEORI KINETIK MOLEKULAR
GAS
Masalah, mengapa
hukum gas diikuti oleh semua gas, dijelaskan fisikawan di akhir abad 19 dengan
menggunakan teori atom. Poin penting dari teori ini adalah asal muasal tekanan
gas adalah gerakan molekul gas. Jadi teori ini disebut dengan teori kinetik molekular gas.
Menrut teori ini, gas
memberi tekanan saat molekul-molekulnya menumbuk dinding wadah. Semakin besar
jumlah molekul gas per satuan volume, semakin besar molekul yang menumbuk
dinding wadah, dan akibatnya semakin tinggi tekanan gas. Asumsi teori ini
adalah sebagai berikut.
Asumsi teori kinetik
molekular:
- Gas terdiri atas molekul-molekul yang bergerak
random.
- Tidak terdapat tarikan maupun tolakan antar molekul
gas.
- Tumbukan antar molekul adalah tumbukan elastik
sempurna, yakni tidak ada energi kinetik yang hilang.
- Bila dibandingkan dengan volume yang ditempati gas,
volume real molekul gas dapat diabaikan.
Berdasatkan
asumsi-asumsi ini diturunkan persamaan berikut untuk sistem yang terdiri atas n
molekul dengan massa m.
PV = nmu2/3
(6.13)
u2 adalah
kecepatan kuadrat rata-rata. Jelas terlihat bentuk persamaan 6.13 identik
dengan hukum Boyle. Memang, bila u2 bernilai tetap pada suhu tetap,
persamaan di atas adalah variasi dari hukum Boyle.
Persamaan 6.13
mengindikasikan kecepatan molekul gas merupakan fungsi dari PV. Karena nilai PV
untuk sejumlah tertentu gas tetap, mungkin bahwa kecepatan molekul gas
berhubungan dengan massa gas, yakni massa molekulnya. Untuk 1 mol gas,
persamaan berikut dapat diturunkan.
PVm = NAmu2/3
….(6.14)
Vm adalah
volume molar dan NA adalah tetapan Avogadro. Dengan memasukkan PVm
= RT di persamaan 6.14, persamaan berikut didapatkan.
NAmu2
= (3/2)RT … (6.15)
Suku kiri persamaan
berhubungan dengan energi kinetik molekul gas. Dari persamaan ini, akar kuadrat
rata-rata gas √u2 dapat diperoleh.
√u2=
√(3RT/NAm) = √ (3RT/M) … (6.16)
Latihan 6.5 Kecepatan
kuadrat rata-rata gas
Tentukan kecepatan
kuadrat rata-rata molekul gas hidrogen H2 pada S.T.P. ( = tekanan
dan temperatur standar; 25°C, 1 atm).
Jawab: massa molar
hidrogen adalah 2,02 g mol–1. Maka √u 2 = √(3RT/M) = √ (3
x 8,31 x 298/2,02 x 10 –3) = = 1,92 x 103 m s-1.
Bila kecepatan
kuadrat rata-rata molekul gas dapat diperkirakan sebanding dengan kecepatan
difusi sebagaimana ditentukan dari percobaan, dimungkinkan menentukan massa
molekular gas A yang massa molekularnya belum diketahui dengan membandingkan
kecepatan difusi gas A dengan kecepatan difusi gas B yang massa molekularnya
telah diketahui.
Bila Anda balik suku
kiri persamaan 6.15, Anda akan mendapati persamaan berikut.
(3/2)RT = (1/2)NAmu2
…. (6.17)
Persamaan ini jelas
mengindikasikan dalam pandangan teori kinetik gas, temperatur adalah ukuran
intensitas gerakan molekular.
Latihan
6.1
Hukum Boyle dan Charles
Sampel gas metana CH4
memiliki volume 7,0 dm3 pada temperatur 4°C dan tekanan 0,848 atm.
Hitung volume metana pada temperatur 11°C dan tekanan 1,52 atm. Jawab: V =
[0,848 (atm) x 7,0 (dm3) x 284(K)]/[1,52 (atm) x 277(K)] = 4,0 dm3
6.2
Hukum reaksi gas
Rumus molekular gas
hidrokarbon adalah C3Hx. Bila 10 cm3 gas ini
direaksikan dengan oksigen berlebih pada temperatur 110°C dan tekanan 1 atm,
volumenya meningkat menjadi 15 cm3. Perkirakan nilai x.
Jawab: Persamaan
pembakaran sempurna hidrokarbon adalah
C3Hx(g)
+ (3+(x/4)) O2 (g)→3CO2(g) +x/2H2O(g) Volume
oksigen yang diperlukan untuk pembakaran sempurna 10 cm3 hidrokarbon
(30 +(5x/2))cm3 dan volume CO2 dan uap yang dihasilkan
adalah 30 cm3 dan 5x cm3. Maka neraca total gas diberikan
di bawh ini dengan a adalah volume gas oksigen berlebih. 30 + 5x + a = 5 + 10 +
(5x/2) + a, maka x = 6 Jadi hidrokarbon tersebut adalah propena C3H6.
6.3
Tetapan gas
1 mol gas ideal
menempati 22,414 dm3 pada temperatur 0°C dan tekanan 1 atm. Dengan
menggunakan data ini, hitung tetapan gas dalam dm3 atm mol-1
K-1 dan dalam J mol-1 K-1.
Jawab: 0,0821 dm3
atm mol-1 K-1; 8,314 J mol-1 K-1.
6.4
Persamaan keadaan
Wadah bervolume
0,2000 dm3 mengandung 0,3000 mol helium pada temperatur -25°C.
Hitung tekanan helium dengan dua cara. (a) dengan persamaan gas ideal (b)
dengan persamaan gas nyata.
Jawab: (a) 30,6 atm,
(b) 31,6 atm. Untuk gas semacam helium, kesalahan dengan menganggap gasnya
ideal sangat kecil (3 % dalam kasus ini).
6.5
Kecepatan gas
Dapat diasumsikan
bahwa kecepatan difusi gas ditentukan oleh kecepatan kuadrat rata-rata. Berapa
cepat difusi He dibandingkan kecepatan difusi NO2?
Jawab: Dengan
menggunakan persamaan 6.16, Anda dapat menghsilkan persamaan berikut √(MHe/MNO)
= (kecepatanNO /kecepatanHe)2
Rasionya adalah
0,295, yang berarti He dapat berdifusi. 3,4 kali lebih cepat dari NO2.
6.6
Masalah umum gas.
Subskrip 1 dan 2
berkaitan dengan gas 1 dan gas 2. Piliha yang lebih besar untuk setiap
pertanyaan.
- u1 atau u2 bila T1
= T2 dan M1 > M2
- N1 atau N2 bila P1
= P2, V1 = V2, T1 = T2
dan M1 > M2
- V1 atau V2 bila N1
= N2, T1 = T2 dan P1 > P2
- T1 atau T2 bila P1
= P2, V1 = V2 dan N1 > N2
- P1 atau P2 bila V1
= V2, N1 = N2, u1 = u2
dan M1 > M2
P adalah tekanan, V
volume, T temperatur, M massa molar, u kecepatan kuadrat rata-rata dan N jumlah
molekul dalam volume V.
Jawab:
- u1 < u2
- N1 = N2
- V1 < V2
- T1 < T2
- P1 > P2
KARAKTERISTIK CAIRAN
Gas dapat dicairkan
dengan mendinginkan pada tekanan tertentu. Ketika suhunya diturunkan, energi
kinetik molekul gas akan menurun, dan akan menjadi sebanding dengan gaya tarik
antarmolekulnya. Akhirnya jarak antarmolekul menurun sampai titik gas berubah
menjadi cairan. Cairan memiliki volume tetap pada temperatur tetap tetapi
cairan tidak memiliki bentuk yang tetap. Dalam hal ini, cairan mirip gas.
Namun, kalau diperhatikan jarak antarmolekulnya, terdapat perbedaan besar
antara cairan dan gas. Satu gram air memiliki volume sekitar 1 cm3,
tetapi uap air menempati volume 1,69 x 103 cm3 pada 373 K
dan 1 atm. Anda dapat memperikirakan jarak antarmolekul dalam kedua kasus ini,
dan dengan membandingkan data ini, Anda akan menyadari perbedaan antara cairan
dan gas.
Contoh
soal 7.1 Perbedaan jarak antarmolekul
Dengan
menggunakan data di atas, tentukan rasio jarak antarmolekul air dan uap air.
Jawab
Ruang
yang ditempati uap air dapat dianggap sebagai kubus. Panjang sisi kubus yang
ditempati
adalah
3√1,69 x 103 = 11,9 cm. Jadi rasio jarak
antarmolekulnya adalah 11,9 cm.
|
SIFAT CAIRAN
Tekanan uap
Seperti dalam kasus
gas, energi kinetik molekul cairan tidak seragam tetapi bervariasi. Terdapat
keteraturan dalam keragaman ini, dan distribusi energi kinetik ditentukan oleh
hukum distribusi Boltzmann. Hukum ini menyatakan bahwa partikel yang paling
melimpah adalah partikel dengan energi kinetik rata-rata, dan jumlah partikel
menurun dengan teratur ketika selisih energi kinetiknya dengan energi kinetik
rata-rata semakin besar.
. Titik didih
Tekanan uap cairan
meningkat dengan kenaikan suhu dan gelembung akan akan terbentuk dalam
cairannya. Tekanan gas dalam gelembung sama dengan jumlah tekanan atmosfer dan
tekanan hidrostatik akibat tinggi cairan di atas gelembung. Wujud saat
gelembung terbentuk dengan giat disebut dengan mendidih, dan temperatur saat mendidih
ini disebut dengan titik
didih. Titik didih pada tekanan atmosfer 1 atm disebut dengan titik didih normal
(Gambar 7.4). Titik didih akan berubah bergantung pada tekanan atmosfer. Bila
tekanan atmosfer lebih tinggi dari 1 atm, titik didih akan lebih tinggi dari
titik didih normal. Sementara bila tekanan atmosfer lebih rendah dari 1 atm,
titik didihnya akan lebih rendah dari titik didih normal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar