Cara menghitung volume gas dapat dilakukan dengan berbagai cara tergantung dari kondisi ketika volume gas tersebut diukur. Kondisi yang dimaksud adalah suhu dan tekanan. Berdasarkan suhu dan tekanan, maka ada 4 cara menghitung volume gas.
Kondisi pengukuran volume gas yang pertama adalah pada suhu dan tekanan standar yaitu pada suhu 0oC dan tekanan 1 atm. Untuk mengetahui cara menghitung volume gas pada suhu dan tekanan standar, kita harus mengetahui terlebih dahulu volume molar gas pada keadaan standar. Volume molar adalah volume 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu. Jika pengukuran dilakukan pada keadaan standar atau STP (Standard Temperatur and Pressure), yaitu pada suhu 0oC dan tekanan 1 atm, volume molar gas disebut volume molar standar. Berdasarkan data hasil berbagai percobaan disimpulkan bahwa pada keadaan standar (0oC, 1 atm), volume 1 mol gas adalah 22,4 liter. Sehingga untuk menghitung volume gas pada keadaan STP adalah dengan mengalikan mol gas dengan 22,4.
Kondisi pengukuran volume gas yang pertama adalah pada suhu dan tekanan standar yaitu pada suhu 0oC dan tekanan 1 atm. Untuk mengetahui cara menghitung volume gas pada suhu dan tekanan standar, kita harus mengetahui terlebih dahulu volume molar gas pada keadaan standar. Volume molar adalah volume 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu. Jika pengukuran dilakukan pada keadaan standar atau STP (Standard Temperatur and Pressure), yaitu pada suhu 0oC dan tekanan 1 atm, volume molar gas disebut volume molar standar. Berdasarkan data hasil berbagai percobaan disimpulkan bahwa pada keadaan standar (0oC, 1 atm), volume 1 mol gas adalah 22,4 liter. Sehingga untuk menghitung volume gas pada keadaan STP adalah dengan mengalikan mol gas dengan 22,4.
Secara matematis,
V = n mol x 22,4 L/mol
dengan: V = volume gas pada 0oC dan tekanan 1 atm (L)
n = jumlah mol gas (mol)
Kondisi pengukuran volume gas yang kedua adalah pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm yang disebut keadaan kamar dan dinyatakan dengan RTP (Room Temperature and Pressure). Pada keadaan kamar (RTP), volume 1 mol gas adalah 24,4 liter. Sehingga untuk menghitung volume gas pada keadaan RSTP adalah dengan mengalikan mol gas dengan 24,4.
Secara matematis,
V = n mol x 24,4 L/mol
dengan: V = volume gas pada 25oC dan tekanan 1 atm (L)
n = jumlah mol gas (mol)
Kondisi pengukuran volume gas yang ketiga adalah pada suhu dan tekanan yang diketahui selain pada keadaan STP dan RTP yang dapat dihitung menggunakan persamaan gas yang disebut dengan persamaan gas ideal. Persamaan gas ideal yaitu
PV = nRT
sehingga untuk menghitung volume gas:
V = nRT/P
dengan: P = tekanan gas (atm)
V = volume gas (liter)
n = jumlah mol gas (mol)
R = tetapan gas ideal = 0,082 L.atm/mol.K
T = suhu mutlak gas (K = 273 + suhu celcius)
Kondisi pengukuran volume gas yang keempat adalah pada suhu dan tekanan yang tidak diketahui, tetapi dibandingkan dengan gas lain pada kondisi yang sama. Pada kondisi yang sama (suhu dan tekanan yang sama) perbandingan volume dua gas yang berbeda sama dengan perbandingan mol kedua gas tersebut. Untuk menghitung volume gas pada keadaan ini dapat digunakan rumus berikut.
(n1/V1) = (n2/V2)
Contoh soal:
Tentukan volume dari 2 mol gas nitrogen jika diukur pada:
a. keadaan standar (STP)
b. keadaan kamar (RTP)
c. suhu 30oC dan tekanan 1 atm
d. suhu dan tekanan yang sama dimana 0,5 mol gas oksigen mempunyai volume 15 liter
Jawab:
a. Pada keadaan stanadar (STP), Vm = 22,4 liter/mol
V = n x Vm = 2 mol x 22,4 liter/mol = 44,8 liter
b. Pada keadaan kamar (RTP), Vm = 24,4 liter/mol
V = n x Vm = 2 mol x 24,4 liter/mol = 48,8 liter
c. Pada suhu 30oC dan tekanan 1 atm, dihitung dengan PV = nRT
T = 273 + 30 = 303 K
V = (nRT/P) = (2 mol x 0,082 L.atm/mol.K x 303K / 1 atm) = 49,692 liter
d. Pada suhu dan tekanan yang sama pada saat 0,5 mol gas oksigen volumenya 15 liter
(n1/V1) = (n2/V2)
(2 mol / V1) = (0,5 mol / 15 liter)
V1 = 2 mol x 15 liter / 0,5 mol = 60 liter
Soal- soal dan pembahasan tentang volume pada berbagai keadaan dapat didownload di sini....
Komentar
Posting Komentar