Apakah kamu sedang mencari pembahasan mengenai Hukum Gas Ideal & Gas Dalton? Di sini, kami memiliki uraian lengkap tentang pembahasan tersebut. Tak lupa, telah tersedia pula latihan soal yang bisa coba kamu kerjakan.
Lewat pembahasan ini, kamu bisa belajar mengenai Hukum Gas Ideal & Gas Dalton. kamu akan diajak untuk memahami materi dan tentang metode menyelesaikan soal.
Kamu juga akan memperoleh latihan soal interaktif yang tersedia dalam tiga tingkat kesulitan, yaitu mudah, sedang, dan sukar. Tertarik untuk mempelajarinya?
Sekarang, kamu bisa mulai mempelajari materi lewat uraian berikut. Apabila materi ini berguna, bagikan ke teman-teman kamu supaya mereka juga mendapatkan manfaatnya.
Kamu dapat download modul & contoh soal serta kumpulan latihan soal Hukum Gas Ideal & Hukum Gas Dalton dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
Definisi
Untuk memahami pengertian hukum gas ideal, terlebih dahulu memahami gas ideal yang adalah gas teoritis yang terdiri dari partikel-partikel titik yang bergerak secara acak dan hanya memiliki interaksi tumbukan lenting sempurna.
Hukum Gas Dalton menyatakan bahwa di dalam suatu campuran dari gas-gas yang tidak bereaksi, tekanan total yang dihasilkan sistem adalah sama dengan total dari tekanan parsial masing-masing gas.
Hukum Gas Ideal
Pada hukum hukum gas ideal, suatu gas ideal memiliki sifat sebagai berikut:
- Terdiri dari molekul yang bergerak secara acak dalam satu garis lurus
- Molekul bersifat sebagai bola yang rigid
- Tekanan dihasilkan dari tumbukan antara molekul gas dengan dinding wadah
- Semua tumbukan yang terjadi, baik antar molekul gas maupun dengan dinding wadah bersifat lenting sempurna
- Suhu gas berbanding lurus dengan energi kinetik rata-rata molekul
- Gaya intermolekuler antar gas dapat diabaikan
- Volume molekul gas itu sendiri diabaikan relatif terhadap volume wadah
Persamaan Gas Ideal:
pV=nRT , dimana
p=tekanan
V=volume wadah
n=mol gas
R=konstanta gas
Konstanta gas yang sering digunakan adalah :
$8,314JK^{-1}mol^{-1}$ (SI)
$0,082LatmK^{-1}mol^{-1}$
Hukum Gas Dalton
Dalton menyatakan bahwa di dalam suatu campuran dari gas-gas yang tidak bereaksi, tekanan total yang dihasilkan sistem adalah sama dengan total dari tekanan parsial masing-masing gas.
Dalam beberapa penerapan manfaat hukum dalton ini digunakan persamaan yang dituliskan dalam persamaan (misalkan terdapat campuran gas A, B dan seterusnya), rumusan hukum dalton adalah sebagai berikut.
$P_{total}=P_{A}+P_{B}+….$
Tekanan parsial masing-masing gas dapat dirumuskan:
$P_{A}=X_{A}\times P_{total}$
Dimana $X_{A}$ adalah fraksi mol dari gas A, yang menunjukkan jumlah mol nya terhadap mol total campuran gas
$X_{A}=\frac{n_{A}}{n_{total}}$
Contoh Soal Hukum Gas Ideal & Hukum Gas Dalton dan Pembahasannya
Suatu gas hidrokarbon ideal memiliki densitas $1,264gdm^{-3}$ pada suhu $20^{\circ}C$ dan 1 atm. Apakah gas ini tergolong alkana, alkena atau alkana?
Jawaban Soal Hukum Gas Ideal & Hukum Gas Dalton
Tujuan kita adalah mengetahui massa molar dari hidrokarbon ini:
$\begin{aligned}pV & =\frac{m}{Mr}RT\\
1atm\times1dm^{3} & =\frac{1,264g}{Mr}\times0,082LatmK^{-1}mol^{-1}\times293K\\
Mr & =30,37
\end{aligned}
$
Hidrokarbon yang paling mungkin adalah $C_{2}H_{6}$, suatu alkana dengan nama etana
Latihan Soal Hukum Gas Ideal & Gas Dalton (Mudah)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Suatu tabung dengan volume 50 L mengandung gas nitrogen dengan tekanan 21,5 atm. Isi dari tabung ini dimasukkan ke dalam suatu tangki lain, dan didapat bahwa tekanan gas di dalamnya sebesar 1,55 atm. Berapakah volume dari tangki tersebut?
BetulMenurut hukum Boyle:
$\begin{alignedat}{1}P_{1}V_{1} & =P_{2}V_{2}\\
21,5\times50 & =1,55\times V_{2}\\
V_{2} & =693,55\mbox{ L.}
\end{alignedat}
$SalahMenurut hukum Boyle:
$\begin{alignedat}{1}P_{1}V_{1} & =P_{2}V_{2}\\
21,5\times50 & =1,55\times V_{2}\\
V_{2} & =693,55\mbox{ L.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Sebuah balon diisi udara hingga memiliki volume 2,50 L didalam rumah yang memiliki temperatur $24^{\circ}\mbox{C}$, kemudian balon ini dibawa ke luar ruangan, dimana sedang musim dingin dengan temperatur $-25^{\circ}\mbox{C}$, berapakah volume balon di luar ruangan?
BetulSesuai hukum Charles:
$\begin{alignedat}{1}\frac{V_{1}}{T_{1}} & =\frac{V_{2}}{T_{2}}\\
\frac{2,5}{297} & =\frac{V_{2}}{248}\\
V_{2} & =2,087\mbox{ L.}
\end{alignedat}
$SalahSesuai hukum Charles:
$\begin{alignedat}{1}\frac{V_{1}}{T_{1}} & =\frac{V_{2}}{T_{2}}\\
\frac{2,5}{297} & =\frac{V_{2}}{248}\\
V_{2} & =2,087\mbox{ L.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Apabila 20 g gas oksigen ditambahkan ke dalam 40 g gas oksigen (pada $0^{\circ}$C dan 1 atm), kemudian suhu diubah menjadi $30^{\circ}\mbox{C}$ dan tekanannya menjadi 825 Torr, berapakah volume akhir dari gas tersebut?
BetulVolume awal:
$\begin{alignedat}{1}V & =\frac{nRT}{P}\\
& =\frac{1,25\times0,082\times273}{1}\\
& =27,9825\mbox{ L}
\end{alignedat}
$Pada penambahan 20 g gas oksigen:
$\begin{alignedat}{1}\frac{V_{1}}{n_{1}} & =\frac{V_{2}}{n_{2}}\\
\frac{27,9825}{1,25} & =\frac{V_{2}}{1,875}\\
V_{2} & =41,97375\mbox{ L}
\end{alignedat}
$Setelah perubahan suhu dan tekanan:
$\begin{alignedat}{1}\frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}} & =\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}}\\
\frac{1\times41,97375}{273} & =\frac{1,08553\times V_{2}}{303}\\
V_{2} & =42,91\mbox{ L.}
\end{alignedat}
$SalahVolume awal:
$\begin{alignedat}{1}V & =\frac{nRT}{P}\\
& =\frac{1,25\times0,082\times273}{1}\\
& =27,9825\mbox{ L}
\end{alignedat}
$Pada penambahan 20 g gas oksigen:
$\begin{alignedat}{1}\frac{V_{1}}{n_{1}} & =\frac{V_{2}}{n_{2}}\\
\frac{27,9825}{1,25} & =\frac{V_{2}}{1,875}\\
V_{2} & =41,97375\mbox{ L}
\end{alignedat}
$Setelah perubahan suhu dan tekanan:
$\begin{alignedat}{1}\frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}} & =\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}}\\
\frac{1\times41,97375}{273} & =\frac{1,08553\times V_{2}}{303}\\
V_{2} & =42,91\mbox{ L.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Suatu sampel gas yang diketahui adalah oksida dari nitrogen dengan massa 1,27 g menempati volume 1,07 L pada suhu $25^{\circ}\mbox{C}$ dan 737 mmHg. Rumus molekul dari oksida ini adalah … .
BetulKita pertama-tama menghitung massa relatif molekul ini:
$\begin{alignedat}{1}pV & =\frac{m}{M_{r}}RT\\
0,9697\times1,07 & =\frac{1,27}{M_{r}}\times0,082\times298\\
M_{r} & =29,9\\
& \approx30
\end{alignedat}
$
Maka, molekul yang paling tepat adalah NO.SalahKita pertama-tama menghitung massa relatif molekul ini:
$\begin{alignedat}{1}pV & =\frac{m}{M_{r}}RT\\
0,9697\times1,07 & =\frac{1,27}{M_{r}}\times0,082\times298\\
M_{r} & =29,9\\
& \approx30
\end{alignedat}
$
Maka, molekul yang paling tepat adalah NO. -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Suatu aerosol dengan volume 250 mL mengandung 2,3 g gas propana sebagai propellant (gas pembawa). Pada label yang tertempel disebutkan bahwa bila aerosol terpapar suhu diatas $130^{\circ}\mbox{F}$ maka dapat mengakibatkan kaleng aerosol meledak. Berapakah tekanan gas aerosol pada suhu tersebut?
BetulUbah Fahrenheit menjadi Kelvin, kemudian masukkan ke persamaan gas ideal:
$\begin{alignedat}{1}PV & =nRT\\
P\times0,25 & =\frac{2,3}{44}\times0,082\times327,59\\
P & =5,617\mbox{ atm}.
\end{alignedat}
$SalahUbah Fahrenheit menjadi Kelvin, kemudian masukkan ke persamaan gas ideal:
$\begin{alignedat}{1}PV & =nRT\\
P\times0,25 & =\frac{2,3}{44}\times0,082\times327,59\\
P & =5,617\mbox{ atm}.
\end{alignedat}
$
Latihan Soal Hukum Gas Ideal & Gas Dalton (Sedang)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
1 g $\mbox{H}_{2}$ dan 5 g He dicampurkan di dalam wadah dengan volume 5 L pada $20^{\circ}\mbox{C}$, kemudian ke dalamnya ditambahkan 1,25 g $\mbox{Ne}$ dan suhu dinaikkan menjadi $55^{\circ}\mbox{C}$. Berapakah tekanan total dari campuran ini?
BetulKita hitung mol total gas ini:
$\begin{alignedat}{1}n_{\mbox{tot}} & =n_{\mbox{H}_{2}}+n_{\mbox{He}}+n_{\mbox{Ne}}\\
& =\left(1\,\mbox{g}\times\frac{1\,\mbox{mol}}{2\,\mbox{g}}\right)+\left(5\,\mbox{g}\times\frac{1\,\mbox{mol}}{4\,\mbox{g}}\right)+\left(1,25\,\mbox{g}\times\frac{1\,,\mbox{mol}}{10\,\mbox{g}}\right)\\
& =1,875\,\mbox{mol}
\end{alignedat}
$Tekanan pada suhu awal $(20^{\circ}\mbox{C})$:
$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{n\times R\times T}{V}\\
& =\frac{1,875\times0,082\times293}{5}\\
& =9,010\mbox{ atm}
\end{alignedat}
$Setelah kenaikan suhu $(55^{\circ}\mbox{C})$:
$\begin{alignedat}{1}\frac{P_{1}}{T_{1}} & =\frac{P_{2}}{T_{2}}\\
\frac{9,010}{293} & =\frac{P_{2}}{328}\\
P_{2} & =10,09\mbox{ atm}
\end{alignedat}
$SalahKita hitung mol total gas ini:
$\begin{alignedat}{1}n_{\mbox{tot}} & =n_{\mbox{H}_{2}}+n_{\mbox{He}}+n_{\mbox{Ne}}\\
& =\left(1\,\mbox{g}\times\frac{1\,\mbox{mol}}{2\,\mbox{g}}\right)+\left(5\,\mbox{g}\times\frac{1\,\mbox{mol}}{4\,\mbox{g}}\right)+\left(1,25\,\mbox{g}\times\frac{1\,,\mbox{mol}}{10\,\mbox{g}}\right)\\
& =1,875\,\mbox{mol}
\end{alignedat}
$Tekanan pada suhu awal $(20^{\circ}\mbox{C})$:
$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{n\times R\times T}{V}\\
& =\frac{1,875\times0,082\times293}{5}\\
& =9,010\mbox{ atm}
\end{alignedat}
$Setelah kenaikan suhu $(55^{\circ}\mbox{C})$:
$\begin{alignedat}{1}\frac{P_{1}}{T_{1}} & =\frac{P_{2}}{T_{2}}\\
\frac{9,010}{293} & =\frac{P_{2}}{328}\\
P_{2} & =10,09\mbox{ atm}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Merkuri atau raksa adalah salah satu polutan yang mencemari atmosfer bumi hingga sejumlah 119 ton setiap tahunnya dari aktivitas manusia. Sebelum revolusi industri, tercatat kandungan Hg di atmosfer sebesar 35 ppb, namun sekarang tercatat sekitar 245 ppb. Bila volume atmosfer kira-kira adalah $51\times10^{12}\mbox{m}^{3}$, berapa jumlah mol Hg di dalam atmosfer pada masa sekarang ini? (gunakan suhu ruang $25^{\circ}\mbox{C}$ tekanan 1 atm)
BetulPada masa ini, kandungan Hg adalah 245 ppb, maka dapat dihitung volumenya:
$\frac{245\mbox{ L Hg}}{10^{9}\mbox{L atmosfer}}\times51$ $\times10^{12}\mbox{m}^{3}\mbox{ atmosfer}$ $\times\frac{1000\mbox{ L}}{\mbox{m}^{3}}$ $=1,2495\times10^{10}\mbox{ L Hg}$Maka, mol Hg:
$\begin{alignedat}{1}PV & =nRT\\
1\times1,2495\times10^{10} & =n\times0,082\times298\\
n & =5,11\times10^{8}\,\mbox{mol}
\end{alignedat}
$SalahPada masa ini, kandungan Hg adalah 245 ppb, maka dapat dihitung volumenya:
$\frac{245\mbox{ L Hg}}{10^{9}\mbox{L atmosfer}}\times51$ $\times10^{12}\mbox{m}^{3}\mbox{ atmosfer}$ $\times\frac{1000\mbox{ L}}{\mbox{m}^{3}}$ $=1,2495\times10^{10}\mbox{ L Hg}$Maka, mol Hg:
$\begin{alignedat}{1}PV & =nRT\\
1\times1,2495\times10^{10} & =n\times0,082\times298\\
n & =5,11\times10^{8}\,\mbox{mol}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Dalam suatu eksperimen, kecoak jantan dibuat berlari diatas treadmill mini pada beragam kecepatan sementara konsumsi oksigen mereka diukur. Dalam 1 jam kecoak tersebut, yang memiliki massa 5,2 g rata-rata berlari dengan kecepatan 0,08 km/h dan mengonsumsi 0,8 mL $\mbox{O}_{2}$ per gram massanya (tekanan 1 atm, $24^{\circ}\mbox{C}$). Kecoak ini kemudian diambil seorang anak dan dimasukkan ke dalam toples berukuran 1 quart dan ditutup rapat. Bila diasumsikan si kecoak akan tetap berlari dengan kecepatan yang sama di dalam toples itu, berapa persentase oksigen yang tersisa setelah dikonsumsi olehnya dalam periode waktu 24 jam?(udara mengandung 21 persen mol oksigen).
BetulOksigen yang tersedia di dalam toples ( 1 qt = 0,946 L), dalam udara persen volume gas oksigen = 21%, sehingga volume gas oksigen dalam toples:
$1-\mbox{qt}\times\frac{0,946\mbox{L}}{\mbox{qt}}\times\frac{0,21}{1}=0,199\mbox{ L O}_{2}\mbox{ }$Volume oksigen yang dikonsumsi kecoak:
$\frac{0,8\mbox{ mL}\mbox{ O}_{2}}{\mbox{g.h}}\times5,2\mbox{ g}\times24\mbox{ h}=99,84\mbox{mL}\mbox{ O}_{2}$Maka, persentase oksigen yang tersisa:
$\frac{(199-99,84)\mbox{mL}}{199\mbox{ mL}}\times100\%=49,83\%.$SalahOksigen yang tersedia di dalam toples ( 1 qt = 0,946 L), dalam udara persen volume gas oksigen = 21%, sehingga volume gas oksigen dalam toples:
$1-\mbox{qt}\times\frac{0,946\mbox{L}}{\mbox{qt}}\times\frac{0,21}{1}=0,199\mbox{ L O}_{2}\mbox{ }$Volume oksigen yang dikonsumsi kecoak:
$\frac{0,8\mbox{ mL}\mbox{ O}_{2}}{\mbox{g.h}}\times5,2\mbox{ g}\times24\mbox{ h}=99,84\mbox{mL}\mbox{ O}_{2}$Maka, persentase oksigen yang tersisa:
$\frac{(199-99,84)\mbox{mL}}{199\mbox{ mL}}\times100\%=49,83\%.$ -
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Kebugaran seorang atlet dinyatakan dalam $\mbox{V}\mbox{O}_{2}$ max, yakni volume maksimum oksigen yang dikonsumsi selama latihan inkremental (dalam satuan $\mbox{mL}\mbox{ O}_{2}/\mbox{kg massa min}$). Diketahui seorang atlet dengan massa 185 lb dengan nilai $\mbox{V}\mbox{O}_{2}$ max 47,5. Menjelang suatu kejuaraan ia mengurangi berat badan sebanyak 20 lb dan meningkatkan nilai $\mbox{V}\mbox{O}_{2}$ max menjadi 65, berapa massa oksigen (RTP) yang akan ia konsumsi dalam 1 jam?
Betulolume $\mbox{O}_{2}$ yang dikonsumsi ( 1 lb = 0,453592 kg):
$60\mbox{ min}\times\frac{65\mbox{ mL}\mbox{ O}_{2}}{\mbox{kg.min}}\times83,91\mbox{ kg}=327249\mbox{ mL}$Sehingga, massa oksigen tersebut:
$327,249\mbox{ L}\times\frac{1\mbox{ mol}}{24\mbox{ L}}\times\frac{32\mbox{ g}}{\mbox{mol}}=436,332\mbox{ g.}$Salaholume $\mbox{O}_{2}$ yang dikonsumsi ( 1 lb = 0,453592 kg):
$60\mbox{ min}\times\frac{65\mbox{ mL}\mbox{ O}_{2}}{\mbox{kg.min}}\times83,91\mbox{ kg}=327249\mbox{ mL}$Sehingga, massa oksigen tersebut:
$327,249\mbox{ L}\times\frac{1\mbox{ mol}}{24\mbox{ L}}\times\frac{32\mbox{ g}}{\mbox{mol}}=436,332\mbox{ g.}$ -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Sejumlah gas nitrogen yang memiliki tekanan 5,25 atm di dalam wadah 1 L pada suhu $26^{\circ}\mbox{C}$ dipindahkan ke dalam wadah baru dengan volume 12,5 L dan memiliki suhu $20^{\circ}\mbox{C}$. Sementara itu sejumlah gas oksigen yang awalnya disimpan di dalam wadah 5 L, suhu $26^{\circ}\mbox{C}$ dan bertekanan 5,25 atm juga dipindahkan ke dalam wadah baru yang sama. Berapakah tekanan total gas di dalam wadah baru tersebut?
BetulKita hitung tekanan parsial masing-masing setelah dipindahkan ke dalam wadah baru:
$\frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}}$untuk $N_{2}$:
$\begin{alignedat}{1}\frac{5,25\times1}{299} & =\frac{P_{2}\times12,5}{293}\\
P_{2} & =0,41\mbox{ atm.}
\end{alignedat}
$untuk $\mbox{O}_{2}$:
$\begin{alignedat}{1}\frac{5,25\times5}{299} & =\frac{P_{2}\times12,5}{293}\\
P_{2} & =2,06\mbox{ atm.}
\end{alignedat}
$Maka, tekanan totalnya:
$0,412+2,06=2,47\mbox{ atm.}$SalahKita hitung tekanan parsial masing-masing setelah dipindahkan ke dalam wadah baru:
$\frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}}$untuk $N_{2}$:
$\begin{alignedat}{1}\frac{5,25\times1}{299} & =\frac{P_{2}\times12,5}{293}\\
P_{2} & =0,41\mbox{ atm.}
\end{alignedat}
$untuk $\mbox{O}_{2}$:
$\begin{alignedat}{1}\frac{5,25\times5}{299} & =\frac{P_{2}\times12,5}{293}\\
P_{2} & =2,06\mbox{ atm.}
\end{alignedat}
$Maka, tekanan totalnya:
$0,412+2,06=2,47\mbox{ atm.}$
Latihan Soal Hukum Gas Ideal & Gas Dalton (Sukar)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Gas hidrogen akan diproduksi dari reaksi antara logam zink dan asam sulfat. Bila 159 mL gas $\mbox{H}_{2}$ diambil melalui air pada suhu $23^{\circ}\mbox{C}$ dan tekanan atmosfer 738 mmHg, berapa gram Zn yang bereaksi? (tekanan uap air pada $23^{\circ}\mbox{C}$ sebesar 21,1 mmHg)
BetulReaksi yang terjadi:
$\mbox{Zn}+\mbox{H}_{2}\mbox{S}\mbox{O}_{4}\rightarrow\mbox{ZnS}\mbox{O}_{4}$Gunakan hukum Dalton untuk mengetahui volume $\mbox{H}_{2}$ yang diambil melalui air:
$\begin{alignedat}{1}P_{\mbox{atm}} & =P_{\mbox{H}_{2}}+P_{\mbox{air}}\\
738 & =P_{O_{2}}+21,1\\
P_{\mbox{H}_{2}} & =716,9\mbox{ mmHg}
\end{alignedat}
$Maka, jumlah mol hidrogen yang terbentuk (1 atm = 760 mmHg) :
$\begin{alignedat}{1}P\cdot V & =n\cdot R\cdot T\\
0,943\times0,159 & =n\times0,082\times296\\
n & =0,00618\mbox{ mol.}
\end{alignedat}
$Karena setiap 1 mol Zn bereaksi menghasilkan 1 mol hidrogen, maka massa Zn yang bereaksi:
$0,00618\,\mbox{mol}\times\frac{65,39\mbox{ g}}{\mbox{mol}}=0,404\mbox{ g.}$SalahReaksi yang terjadi:
$\mbox{Zn}+\mbox{H}_{2}\mbox{S}\mbox{O}_{4}\rightarrow\mbox{ZnS}\mbox{O}_{4}$Gunakan hukum Dalton untuk mengetahui volume $\mbox{H}_{2}$ yang diambil melalui air:
$\begin{alignedat}{1}P_{\mbox{atm}} & =P_{\mbox{H}_{2}}+P_{\mbox{air}}\\
738 & =P_{O_{2}}+21,1\\
P_{\mbox{H}_{2}} & =716,9\mbox{ mmHg}
\end{alignedat}
$Maka, jumlah mol hidrogen yang terbentuk (1 atm = 760 mmHg) :
$\begin{alignedat}{1}P\cdot V & =n\cdot R\cdot T\\
0,943\times0,159 & =n\times0,082\times296\\
n & =0,00618\mbox{ mol.}
\end{alignedat}
$Karena setiap 1 mol Zn bereaksi menghasilkan 1 mol hidrogen, maka massa Zn yang bereaksi:
$0,00618\,\mbox{mol}\times\frac{65,39\mbox{ g}}{\mbox{mol}}=0,404\mbox{ g.}$ -
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Untuk gas-gas yang menyimpang dari perilaku gas ideal perhitungannya dapat dilakukan menggunakan persamaan van der Waals. Apabila diketahui untuk gas klorin, konstanta van der Waalsnya adalah: $a=6,49\mbox{L}^{2}\mbox{atm}.\mbox{mo}\mbox{l}^{-2}$ dan $b=0,0562\mbox{ L.mo}\mbox{l}^{-1}$, berapakah tekanan dari 1 mol gas klorin di dalam wadah berukuran 5 L dan suhu $25^{\circ}\mbox{C}$?
BetulUntuk gas non-ideal, kita gunakan persamaan:
$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{nRT}{V-nb}-\frac{n^{2}a}{V^{2}}\\
& =\frac{1\times0,082\times298}{5-(1\times0,0562)}-\frac{1^{2}\times6,49}{5^{2}}\\
& =4,69\mbox{ atm.}
\end{alignedat}
$SalahUntuk gas non-ideal, kita gunakan persamaan:
$\begin{alignedat}{1}P & =\frac{nRT}{V-nb}-\frac{n^{2}a}{V^{2}}\\
& =\frac{1\times0,082\times298}{5-(1\times0,0562)}-\frac{1^{2}\times6,49}{5^{2}}\\
& =4,69\mbox{ atm.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Sianogen, suatu gas yang sangat beracun, memiliki komposisi massa 46,2\% C dan 53,8\% N. Pada suhu $25^{\circ}\mbox{C}$ dan 751 Torr, 1,05 g sianogen menempati volume 0,50 L. Apakah rumus molekul yang tepat untuk sianogen dan prediksikan polaritasnya! (asumsikan ia berperilaku sebagai gas ideal)
BetulPertama kita tentukan rumus empirisnya dengan perbandingan mol antar atom penyusun:
Didapat rumus empiris CN. Kemudian kita tentukan massa molar molekul dengan persamaan gas ideal:
$\begin{alignedat}{1}M_{r} & =\frac{\rho RT}{P}\\
& =\frac{(1,05/0,5)\times0,082\times298}{(751/760)}\\
& =52\,\mbox{g/mol}
\end{alignedat}
$Sehingga rumus molekulnya adalah $\mbox{C}_{2}\mbox{N}_{2}$, kemudianuntuk mengetahui polaritasnya kita perlu menentukan geometri molekul yang didapat dari struktur Lewis, dan didapat untuk sianogen struktur Lewisnya:
$:\mbox{N}\equiv\mbox{C}-\mbox{C}\equiv\mbox{N}:$
Karena elektron yang digunakan bersama terdistribusi merata, maka sianogen bersifat non-polar.SalahPertama kita tentukan rumus empirisnya dengan perbandingan mol antar atom penyusun:
Didapat rumus empiris CN. Kemudian kita tentukan massa molar molekul dengan persamaan gas ideal:
$\begin{alignedat}{1}M_{r} & =\frac{\rho RT}{P}\\
& =\frac{(1,05/0,5)\times0,082\times298}{(751/760)}\\
& =52\,\mbox{g/mol}
\end{alignedat}
$Sehingga rumus molekulnya adalah $\mbox{C}_{2}\mbox{N}_{2}$, kemudianuntuk mengetahui polaritasnya kita perlu menentukan geometri molekul yang didapat dari struktur Lewis, dan didapat untuk sianogen struktur Lewisnya:
$:\mbox{N}\equiv\mbox{C}-\mbox{C}\equiv\mbox{N}:$
Karena elektron yang digunakan bersama terdistribusi merata, maka sianogen bersifat non-polar. -
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Suatu sampel campuran CaO dan BaO seberat 4,00 g dimasukkan ke dalam reaktor dengan volume 1 L yang mengandung gas $\mbox{C}\mbox{O}_{2}$ pada tekanan 730 Torr dan temperatur $25^{\circ}\mbox{C}$. Akan terjadi reaksi antara gas tersebut dengan sampel membentuk endapan berwarna putih keruh, dan ketika reaksi telah selesai (sampel habis bereaksi) tersisa $\mbox{C}\mbox{O}_{2}$ dengan tekanan 150 Torr. Berapakah persentase massa CaO di dalam campuran?
BetulReaksi yang terjadi:
$\mbox{CaO}+\mbox{C}\mbox{O}_{2}\rightarrow\mbox{CaC}\mbox{O}_{3}$
$\mbox{CaO}+\mbox{C}\mbox{O}_{2}\rightarrow\mbox{BaC}\mbox{O}_{3}$$\mbox{P}_{\mbox{C}\mbox{O}_{2}}$ yang bereaksi:
$\begin{alignedat}{1}n & =\frac{PV}{RT}\\
& =\frac{0,763\times1}{0,082\times298}\\
& =0,0312\mbox{ mol.}
\end{alignedat}
$Mol $\mbox{C}\mbox{O}_{2}$ yang bereaksi ini = mol $\mbox{CaO}+\mbox{BaO}$ karena rasio stoikiometrisnya 1 : 1. Bila dimisalkan massa $\mbox{CaO}$ adalah x gram dan $\mbox{BaO}$ adalah (4-x) gram, maka:
$\begin{aligned}\mbox{mol}\mbox{ C}\mbox{O}_{2} & =\mbox{mol CaO}+\mbox{mol BaO}\\
0,0312 & =\frac{x}{56}+\frac{4-x}{153,3}\\
x & =0,45\mbox{ g}
\end{aligned}
$Maka, persentase massa CaO di dalam sampel:
$\frac{0,45}{4}\times100\%=11,3\%.$SalahReaksi yang terjadi:
$\mbox{CaO}+\mbox{C}\mbox{O}_{2}\rightarrow\mbox{CaC}\mbox{O}_{3}$
$\mbox{CaO}+\mbox{C}\mbox{O}_{2}\rightarrow\mbox{BaC}\mbox{O}_{3}$$\mbox{P}_{\mbox{C}\mbox{O}_{2}}$ yang bereaksi:
$\begin{alignedat}{1}n & =\frac{PV}{RT}\\
& =\frac{0,763\times1}{0,082\times298}\\
& =0,0312\mbox{ mol.}
\end{alignedat}
$Mol $\mbox{C}\mbox{O}_{2}$ yang bereaksi ini = mol $\mbox{CaO}+\mbox{BaO}$ karena rasio stoikiometrisnya 1 : 1. Bila dimisalkan massa $\mbox{CaO}$ adalah x gram dan $\mbox{BaO}$ adalah (4-x) gram, maka:
$\begin{aligned}\mbox{mol}\mbox{ C}\mbox{O}_{2} & =\mbox{mol CaO}+\mbox{mol BaO}\\
0,0312 & =\frac{x}{56}+\frac{4-x}{153,3}\\
x & =0,45\mbox{ g}
\end{aligned}
$Maka, persentase massa CaO di dalam sampel:
$\frac{0,45}{4}\times100\%=11,3\%.$ -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Salah satu kendala pada distribusi gas alam adalah karena gas ini, yang sebagian besar adalah metana, harus dicairkan pada distribusinya dan membutuhkan energi yang besar karena titik didih metana adalah $-164^{\circ}\mbox{C}$ pada tekanan atmosfer. Salah satu yang dapat dilakukan untuk menanggulanginya adalah dengan mengoksidasi metana menjadi metanol yang memiliki titik didih diatas nol celsius sehingga lebih mudah didistribusikan. Bila diketahui data berikut:
Berapakah besar kalor total yang dihasilkan pada pembakaran $10,7\times10^{9}\mbox{f}\mbox{t}^{3}$ metana yang telah dioksidasi pada suhu $25^{\circ}\mbox{C}$, tekanan atmosfer?
BetulKonversi volume metanol yang dibakar (volume metana = volume metanol):
$1,07\times10^{9}\mbox{f}\mbox{t}^{3}\times\frac{1\mbox{ y}\mbox{d}^{3}}{3^{3}\mbox{f}\mbox{t}^{3}}$ $\times\frac{1\mbox{ m}^{3}}{(1,0936)^{3}\mbox{y}\mbox{d}^{3}}\times\frac{1\mbox{ L}}{10^{-3}\mbox{m}^{3}}$ $=3,03\times10^{10}\mbox{L}$Jumlah mol metanol:
$\begin{alignedat}{1}n & =\frac{pV}{RT}\\
& =\frac{1\times3,03\times10^{10}}{298}\\
& =1,02\times10^{8}\mbox{ mol}
\end{alignedat}
$Kita hitung entalpi standar pembakaran metanol:
$\mbox{C}\mbox{H}_{3}\mbox{OH}(\ell)+\frac{3}{2}\mbox{O}_{2}(g)$ $\rightarrow\mbox{C}\mbox{O}_{2}(g)+2\mbox{H}_{2}\mbox{O}(\ell)$$\begin{alignedat}{1}\Delta H^{\circ} & =\Delta H_{f}^{\circ}\mbox{C}\mbox{O}_{2}+2\times\Delta H_{f}^{\circ}\mbox{H}_{2}\mbox{O}-\Delta H_{f}^{\circ}\mbox{C}\mbox{H}_{3}\mbox{OH}-1,5\times\Delta H_{f}^{\circ}\mbox{O}_{2}\\
& =-393,5+2\times(-285,83)-(-238,6)-0\\
& =-726,6\,\mbox{kJ/mol}
\end{alignedat}
$Maka, besarnya kalor yang dilepaskan dari pembakaran ini:
$1,02\times10^{8}\mbox{mol}\times\frac{-726,6\mbox{ kJ}}{\mbox{mol}}=-7,4\times10^{10}\mbox{ kJ.}$SalahKonversi volume metanol yang dibakar (volume metana = volume metanol):
$1,07\times10^{9}\mbox{f}\mbox{t}^{3}\times\frac{1\mbox{ y}\mbox{d}^{3}}{3^{3}\mbox{f}\mbox{t}^{3}}$ $\times\frac{1\mbox{ m}^{3}}{(1,0936)^{3}\mbox{y}\mbox{d}^{3}}\times\frac{1\mbox{ L}}{10^{-3}\mbox{m}^{3}}$ $=3,03\times10^{10}\mbox{L}$Jumlah mol metanol:
$\begin{alignedat}{1}n & =\frac{pV}{RT}\\
& =\frac{1\times3,03\times10^{10}}{298}\\
& =1,02\times10^{8}\mbox{ mol}
\end{alignedat}
$Kita hitung entalpi standar pembakaran metanol:
$\mbox{C}\mbox{H}_{3}\mbox{OH}(\ell)+\frac{3}{2}\mbox{O}_{2}(g)$ $\rightarrow\mbox{C}\mbox{O}_{2}(g)+2\mbox{H}_{2}\mbox{O}(\ell)$$\begin{alignedat}{1}\Delta H^{\circ} & =\Delta H_{f}^{\circ}\mbox{C}\mbox{O}_{2}+2\times\Delta H_{f}^{\circ}\mbox{H}_{2}\mbox{O}-\Delta H_{f}^{\circ}\mbox{C}\mbox{H}_{3}\mbox{OH}-1,5\times\Delta H_{f}^{\circ}\mbox{O}_{2}\\
& =-393,5+2\times(-285,83)-(-238,6)-0\\
& =-726,6\,\mbox{kJ/mol}
\end{alignedat}
$Maka, besarnya kalor yang dilepaskan dari pembakaran ini:
$1,02\times10^{8}\mbox{mol}\times\frac{-726,6\mbox{ kJ}}{\mbox{mol}}=-7,4\times10^{10}\mbox{ kJ.}$
