Senin, 16 Maret 2015
Diposting oleh
Fitria Adi Mustika
di
02.07
Persamaan Keadaan
Gas yang mengikuti hukum Boyle
dan hokum 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; mengurango 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’.
P = Pi – P
P = Pi + p’
Nilai P’ merupakan hasil kali
tetapan besar daya tarik molekul pada suatu jenis jenis gas (a) dan kuadrat jumlah mol gas yang
berbanding terbalik terhadap volume gas tersebut,
Kedua, van der Waals mengurangi volume total suatu gas
dengan volume molekul gas tersebut, yang mana volume molekul gas dapat
diartikan sebagai perkalian antara jumlah mol gas dengan tetapan volume molar
gas tersebut yang berbeda untuk masing-masing gas (V – nb).
Dalam persamaan gas ideal (PV = nRT), P (tekanan) yang
tertera dalam persamaan tersebut bermakna tekanan gas ideal (Pi), sedangkan V (volume)
merupakan volume gas tersebut sehingga dapat disimpulkan bahwa persamaan van
der Waals untuk gas nyata adalah: ( P + P’) (V – nb)
Dengan mensubtitusikan nilai P’, maka
persamaan total van der Waals akan menjadi:
Nilai a dan b didapat dari eksperimen dan disebut
juga dengan tetapan van der Waals. Semakin kecil nilai a dan b menunjukkan bahwa
kondisi gas semakin mendekati kondisi gas ideal. Besarnya nilai tetapan ini
juga berhubungan dengan kemampuan gas tersebut untuk dicairkan. Berikut adalah
contoh nilai a dan b pada beberapa gas.
|
|
a (L2 atm mol-2)
|
b (10-2
L mol-1)
|
|
H2
|
0.244
|
2.661
|
|
O2
|
1.36
|
3.183
|
|
NH3
|
4.17
|
3.707
|
|
C6H6
|
18.24
|
11.54
|
|
|
|
|
0 Comments:
Subscribe to:
Posting Komentar (Atom)
Daftar Blog Saya
Total Tayangan Halaman
Diberdayakan oleh Blogger.
