Volume molar gas adalah ukuran volume 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu. Untuk lebih jelasnya, simak penjelasannya berikut ini. Pada tahun 1808, pakar kimia Perancis,
Joseph Louis Gay – Lussac menyimpulkan hasil percobaan tetang reaksi
gas, bahwa: “volume gas – gas yang bereaksi pada suhu dan tekanan
tertentu berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana (hukum perbandingan volume)”. Tiga tahun berikutnya, pakar kimia Italia, Amedeo Avogadro menafsirkan hukum perbandingan volume yang dikenal dengan hipotesis Avogadro, dan sekarang telah menjadi teori Avogadro,
yaitu: “Setiap gas yang memiliki volume sama pada suhu dan tekanan sama
mengandung jumlah molekul yang sama”. Jadi, dua volume hidrogen
mengandung dua kali jumlah molekul untuk satu volume oksigen. Hal ini
sejalan dengan persamaan reaksi kimia.
Karena hukum – hukum gas tidak
bergantung pada jati diri gas. Dengan kata lain gas apa saja, pada suhu
dan tekanan tertentu volumenya akan sama. Hal ini berimplikasi bahwa,
satu mol setiap gas mengandung jumlah molekul yang sama dengan tetapan
avogadro (L = 6,02 x 1023 molekul). Menurut hukum Avogadro, gas – gas tersebut harus mengisi volume yang sama pada suhu dan tekanan tertentu. Volume satu mol gas ini dikenal dengan volume molar gas. Pada tekanan standar (0 oC dan 1 atm), volume satu mol gas ditemukan sebesar 22,4 Liter. (Ingat ya hanya pada 0 oC dan 1 atm, jika tidak dalam kondisi tersebut maka volume molarnya tidak akan 22,4 L)
Seandainya terdapat satu mol gas ideal pada 0oC dan tekanan 1 atm, maka dari hukum gas ideal, volume gas pada keadaan itu adalah
Volume 22,4 liter ini dinamakan volume molar gas ideal. Hasil pengukuran volume molar beberapa gas dituliskan pada tabel di bawah.
Tabel: Volume molar, Vm gas pada STP
Gas | Vm |
Oksigen | 22.397 |
Nitrogen | 22,402 |
Hidrogen | 22,433 |
Helium | 22,434 |
Argon | 22,397 |
Ammonia | 22,079 |
Jika dikaji lebih jauh tampak bahwa
volume beberapa gas sangat mendekati ideal, tapi ada juga gas yang
menyimpang dari keadaan ideal.
Kondisi 0oC dan tekanan 1 atm
dirujuk sebagai suhu dan tekanan standar (disingkat STP). Sifat – sifat
gas biasanya dipelajari pada kondisi ini. Jadi dapat disimpulkan bahwa
volume satu mol gas adalah 22,4 Liter hanya untuk gas ideal pada keadaan
STP, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.
Singkatnya, hubungan antara volume molar gas dan jumlah mol gas dinyatakan sebagai berikut:
n mol gas (STP) = n x 22,4 Liter
Contoh soal Volum Molar Gas
1. Hitung volume 4 gram SO3 pada keadaan STP. Jika diketahui Ar S = 32; O = 16.
Jawab:
Mr SO3 = 80 (kalau masih bingung menghitung Mr silahkan kunjungi massa molekul relatif)
Massa molar SO3 = 80 gram /mol
Jadi, 4 gram SO3 = 4 gram / 80 ram/mol
Volume pada STP = 0,05 mol x 22,4 liter/mol
= 1,12 liter
2. Batu kapur, CaO dihasilkan melalui penguraian termal kalsium karbonat, CaCO3. Hitung volume CO2(g) pada STP yang dihasilkan dari penguraian 152 gram CaCO3 menurut persamaan berikut:
CaCO3(g) → CaO(s) + CO2(g)
Penyelesaian:
Untuk menghitung volume CO2(g) yang dihasilkan dari reaksi di atas, langkah pertama adalah menentukan jumlah mol CO2(g) menggunakan stoikiometri. Selanjutnya mol CO2(g) diubah ke dalam volume CO2(g) menggunakan volume molar gas pada STP.
Tahap 1: Menentukan mol CaCO3(s) menggunakan konsep massa molar.
Mol CaCO3 = gr CaCO3 / Mr CaCO3 = 152 / 100 = 1,52 mol
Tahap 2: Menentukan mol CO2 (g) menggunakan konsep stoikiometri. Dari persamaan kimia diketahui bahwa perbandingan CO2(g) : CaCO3(s) adalah 1: 1, sehingga mol CO2 sama dengan mol CaCO3 (s).
Jadi mol CO2 (g) adalah 1,52 mol.
Tahap 3: Menghitung Volume CO2 pada STP, menggunakan konsep volume molar gas.
Volume CO2 = 1,52 mol CO2 x 22,4 L/mol = 34,1 L
Jadi penguraian 1,52 gram CaCO3 (s) akan menghasilkan 34,1 L CO2 (g) pada STP.
Jika ingin melihat secara visual,
silahkan play video di bawah ini. Hanya saja perlu diperhatikan
penghitungan volum molar disini pada suhu ruang (room temperature) dan
volume yang dihasilkan 36,5 mL dan 37,4 mL karena tidak dalam 1 mol.
Jika dirubah ke 1 mol, maka volume molarnya adalah sekitar 25 liter. Nah
kenapa tidak 22,4 L? karena tidak pada kondisi 0oC dan tekanan 1 atm. Volume molar gas akan sejumlah 22,4 L jika pada kondisi 0oC dan tekanan 1 atm, jika suhunya berbeda maka, volume molarnya juga berbeda.
artikel ini disalin lengkap dari: http://kimiadasar.com/volume-molar-gas/
halaman utama website: http://kimiadasar.com/
jika mencari artikel yang lebih menarik lagi, kunjungi halaman utama website tersebut. Terimakasih!
No comments:
Post a Comment