kinetika reaksi

Click here to load reader

Post on 25-Dec-2015

32 views

Category:

Documents

9 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kinetika reaksi

TRANSCRIPT

BORANG KONTRIBUSI

Makalah : Sifat-Sifat Gas Kelompok : 8No.NamaNPMKontribusi

1.Diana Christina1306370902 Soal Lapangan Teori: Persamaan Keadaan Van Der Walls Membuat borang kontribusi Printing + jilid

2.Elisabeth1306371035 Problem 1.8 Teori: Hukum gas ideal Compiler makalah Kesimpulan Printing + jilid

3.Ida Ayu Putu Putri S.1306370940

4.Seffiani1306370783 Problem 1.15 Teori: Persamaan Keadaan lainnya Cover dan kata pengantar Printing + jilid

5.Terry M. Octaryno1306370770

*Pembagian tugas berdasarkan undian

BAB IDASAR TEORI

Pada gas Ideal, molekul-molekul gas bergerak bebas tanpa adanya interaksi antar molekul-molekul gas tersebut pada tekanan rendah. Pada gas ideal berlaku hukum Boyle, Charles, dan Gay-Lussac. Sedangkan pada gas nyata antar molekul gas terjadi interaksi antar molekul. Hukum-hukum yang berlaku pada gas nyata adalah hukum Van der Waals, Berthelot, Kamerlingh Onnes dan beberapa hukum lainnya.

Gas nyata merupakan gas yang kita temui sehari-hari dan tidak memenuhi Hukum Boyle maupun Gay-Lussac sehingga persamaan gas ideal tidak berlaku untuk gas tersebut. Perbedaan antara gas nyata dan gas ideal terdapat dalam tabel berikut:

Gas NyataGas Ideal

Partikel gas di udara sebenarnya tidak tersebar secara merata (tidak terdistribusi secara merata), hal ini dikarenakan adanya pengaruh gaya tarik menarik antar partikelGas terdistribusi merata dalam ruang apapun bentuk ruangnya, dan bila dua atau lebih gas bercampur, gas-gas itu akan terdistribusi merata.

Dilihat secara mikroskopis faktor gaya tarik antar partikel-partikel gas dan gaya tarik antar partikel gas dengan dinding akan sangat signifikan sehingga akan mempengaruhi nilai dari tekanan dan volume yang tebentuk oleh partikel-partikel gas itu. Gaya tarik antar partikel gas maupun dengan dinding dianggap tidak ada karena sangat kecil besarnya.

Tak ada tumbukan yang sempurna antar partikel-partikel gas dan partikel gas dan dinding, karena setelah terjadi tumbukan terjadi juga pembebasan energi oleh partikel-partikel gas tersebut.Jika terjadi tumbukan, maka tumbukan tersebut terjadi secara lenting sempurna dimana tidak terjadi perpindahan energi yang signifikan antar partikel dan juga dinding batasnya.

Walaupun perbandingan antara jarak partikel-partikel dan ukuran partikel itu sendiri sangat besar namun volume partikel gas tidak bisa diabaikan, karena tetap akan memberikan pengaruh yang signifikan karena setiap partikel memiliki energi ikat untuk tetap berikatan satu sama lain.Jarak antar partikel-partikel gas ideal relatif jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran dari parikel-partikel itu sendiri, sehinggan volume partikel gas ideal bisa diabaikan.

Hukum-hukum Gas Ideal :

1. Hukum BoyleBerdasarkan percobaan yang dilakukannya, Robert Boyle menemukan bahwa apabila suhu gas dijaga agar selalu konstan, maka ketika tekanan gas bertambah, volume gas semakin berkurang, demikian juga sebaliknya. Hubungan ini dikenal dengan julukan Hukum Boyle. Secara matematis ditulis sebagai berikut :

Keterangan :

2. Hukum CharlesSeorang ilmuwan berkebangsaan Perancis yang bernama Jacques Charles (1746-1823) menyelidiki hubungan antara suhu dan volume gas. Berdasarkan hasil percobaannya, Charles menemukan bahwa apabila tekanan gas dijaga agar selalu konstan, maka ketika suhu mutlak gas bertambah, volume gas pun ikut bertambah. Hubungan ini dikenal dengan julukan hukum Charles. Secara matematis ditulis sebagai berikut :

3. Hukum Gay-LussacJoseph Gay-Lussac berdasarkan percobaan yang dilakukannya, menemukan bahwa apabila volume gas dijaga agar selalu konstan, maka ketika tekanan gas bertambah, suhu mutlak gas pun ikut bertambah. Hubungan ini dikenal dengan julukan Hukum Gay-Lussac. Secara matematis ditulis sebagai berikut :

Melalui hubungan-hubungan yang ditemukan oleh Boyle, Charles, dan Gay Lussac, serta hubungan dengan mol suatu gas dan konstanta gas Universal (R) maka terbentuk Hukum Gas Ideal:

PV = nRT

Keterangan :P = tekanan gas (N/m2)V = volume gas (m3)n = jumlah mol (mol)R = konstanta gas universal (R = 8,315 J/mol.K)T = suhu mutlak gas (K)

4. Hukum Avogrado

Gas-gas yang memiliki volum yang sama, pada temperatur dan tekanan yang sama, memiliki jumlah partikel yang sama pula.

Artinya, jumlah molekul atau atom dalam suatu volum gas tidak tergantung kepada ukuran atau massa dari molekul gas. Sebagai contoh, 1 liter gas hidrogen dan nitrogen akan mengandung jumlah molekul yang sama, selama suhu dan tekanannya sama. Aspek ini dapat dinyatakan secara matematis, dengan bilangan Avogrado sebesar: 6.23x1023

Sistem dan Persamaan Keadaannya

Keadaan seimbang mekanis : Sistem berada dalam keadaan seimbang mekanis, apabila resultan semua gaya (luar maupun dalam) adalah nol. Keadaan seimbang kimiawi : Sistem berada dalam keadaan seimbang kimiawi, apabila didalamnya tidak terjadi perpindahan zat dari bagian yang satu ke bagian yang lain (difusi) dan tidak terjadi reaksi-reaksi kimiawi yang dapat mengubah jumlah partikel semulanya ; tidak terjadi pelarutan atau kondensasi. Sistem itu tetap komposisi maupun konsentrasnya. Keadaan seimbang termal : sistem berada dalam keadaan seimabng termal dengan lingkungannya, apabila koordinat-kooridnatnya tidak berubah, meskipun system berkontak dengan ingkungannnya melalui dinding diatermik. Besar/nilai koordinat sisterm tidak berubah dengan perubahan waktu.Keadaan keseimbangan termodinamika : sistem berada dalam keadaan seimbang termodinamika, apabila ketiga syarat keseimbangan diatas terpenuhi. Dalam keadan demikian keadaan keadaan koordinat sistem maupun lingkungan cenderung tidak berubah sepanjang massa. Termodinamika hanya mempelajari sistem-sistem dalam keadaan demikian. Dalam keadaan seimbang termodinamika setiap sistem tertutup (yang mempunyai massa atau jumlah partikel tetap mis. N mole atau m kg) ternyata dapat digambarkan oleh tiga koordinat dan : Semua eksperimen menunjukkan bahwa dalam keadaan seimbang termodinamika, antara ketiga koordinat itu terdapat hubungan tertentu : f(x,y,z)=0 dengan kata lain : Dalam keadan seimbang termodinamis, hanya dua diantara ketiga koordinat system merupakan variabel bebas.Suatu gas disebut gas ideal bila memenuhi hukum gas ideal, yaitu hukum Boyle, Gay Lussac, dan Charles dengan persamaan P.V = n.R.T. Akan tetapi, pada kenyataannya gas yang ada tidak dapat benar-benar mengikuti hukum gas ideal tersebut. Hal ini dikarenakan gas tersebut memiliki deviasi (penyimpangan) yang berbeda dengan gas ideal. Semakin rendah tekanan gas pada temperatur tetap, nilai deviasinya akan semakin kecil dari hasil yang didapat dari eksperimen dan hasilnya akan mendekati kondisi gas ideal. Namun bila tekanan gas tesebut semakin bertambah dalam temperatur tetap, maka nilai deviasi semakin besar sehingga hal ini menandakan bahwa hukum gas ideal kurang sesuai untuk diaplikasikan pada gas secara umum yaitu pada gas nyata atau gas riil.Gas ideal memiliki deviasi (penyimpangan) yang lebih besar terhadap hasil eksperimen dibanding gas nyata dkarenakan beberapa perbedaan pada persamaan yang digunakan sebagai berikut: Jenis gas Tekanan gas. Ketika jarak antar molekul menjadi semakin kecil, terjadi interaksi antar molekul dimana tekanan gas ideal lebih besar dibanding tekanan gas nyata (Pnyata < Pideal) Volume gas. Dalam gas ideal, volume gas diasumsikan sama dengan volume wadah karena gas selalu menempati ruang. Namun dalam perhitungan gas nyata, volume molekul gas tersebut juga turut diperhitungkan, yaitu: Vriil = Vwadah Vmolekul

Maka dari itu, perbedaan persamaan pada gas ideal dengan gas nyata dinyatakan dalam faktor daya mampat atau faktor kompresibilitas (Z) yang mana menghasilkan persamaan untuk gas nyata yaitu:

Beberapa asumsi dan eksperimen telah dikembangkan untuk membuat persamaan yang menyatakan hubungan yang lebih akurat antara P, V, dan T dalam gas nyata. Beberapa persamaan gas nyata yang cukup luas digunakan yaitu persamaan van der Waals, persamaan Kammerligh Onnes, persamaan Berthelot, dan persamaan Beattie-Bridgeman.

PERSAMAAN KEADAAN DALAM TERMODINAMIKA

1. Persamaan keadaan Van der WaalsGas yang mengikuti hukum Boyle dan hukum Charles 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. Pertama, 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 dengan cara sebagai berikut: dengan menambahkan koreksi pada p untuk mengkompensasi interaksi antarmolekul; mengurangi dari suku V yang menjelaskan volume real molekul gas. Persamaan van der Waals didasarkan pada tiga perbedaan yang telah disebutkan diatas dengan memodifikasi persamaan gas ideal yang sudah berlaku secara umum. Pertama, van der Waals menambahkan koreksi pada P dengan mengasumsikan bahwa jika terdapat interaksi antara molekul gas dalam suatu wadah, maka tekanan riil akan berkurang dari tekanan ideal (Pi) sebesar nilai P.

Nilai P merupakan hasil kali tetapan besar daya tarik molekul pada suatu jenis jenis gas (a) dan kuadrat jumlah mol