Laporan Praktikum Volume Molar Gas Hidrogen

VOLUME MOLAR GAS

I. Latar belakang
Volume molar merupakan suatu hal yang penting dalam perhitungan kimia. Volume molar suatu unsur adalah besarnya ruang yang ditempati oleh satu mol itu dalam keadaan STP. Menurut Avogadro setiap molekul memiliki volume sama dan jumlah molekul yang sama pada gas ideal. Gas ideal adalah kumpulan dari partikel suatu zat yang jaraknya cukup jauh dibandingkan dengan partikelnya, lalu setiap partikel juga memiliki massa setiap partikel. Karena untuk mengukur ruang yang ditempati oleh satu mol gas relatif sukar maka untuk memudahkan pengukuran akan dilakukan dengan menentukan volume sejumlah mol gas agar lebih mudah diukur dengan berat yang dapat ditimbang dan tekanan yang dapat diukur.
Dengan mengetahui volume molar gas, suhu dan tekanannya, maka volume ruang(wadah gas) dapat dicari. Oleh karena variabel-variabel itu dapat ditentukan maka dilakukanlah percobaan ini untuk menentukan massa rumus dari suatu gas.

II. Tujuan Percobaan
Untuk menentukan massa rumus gas

III. Dasar Teori
Volume molar adalah volume dari 1 mol suatu unsur atau senyawa kimia pada temperatur dan tekanan tertentu. Berbeda dengan massa molar, volume molar setiap unsur atau senyawa tidak dipengaruhi massa molar, volume molar setiap unsur atau senyawa tidak dipengaruhi oleh rumus molekulnya, namun oleh tekanan dan temperatur zat tertentu. Definisi formal volume molar adalah dimana V merupakan volume dan n merupakan jumlah mol partikel. Satuan volume molar dalam SI adalah m³/mol(Syukri,1991).

Campuran gas misalnya suatu campuran menempati sebuah wadah pada suhu tertentu. Kita dapat definisikan tekanan parsial sebuah gas seolah-olah tekanan gas ditimbulkan sendiri jika ia berada dalam wadah itu. Hukum Dalton kemungkinan menyatakan bahwa tekanan total adalah jumlah tekanan parsial setiap gas. Hukum ini berlaku pada kondisi yang sama seperti hukum gas ideal itu sendiri dengan pendekatan tekanan sedang, tetapi cermat jika tekanannya diturunkan(Oxtoby,2001).
Pada kondisi temperatur dan tekanan standar, volume molar gas ideal adalah 22,4 L/mol. Pada kondisi ruangan volume molar gas ideal adalah 24 L/mol. Hukum gas ideal :

P.V = n.R.T ..........(1)

jika yang dipelajari merupakan campuran suatu gas, maka persamaan tersebut dapat digunakan dengan Hukum Dalton. Dalton menjelaskan bahwa tekanan dari komponen gas yang dimiliki oleh campuran gas ideal suatu volume tertentu merupakan jumlah tekanan dari komponen gas yang menempati wadah dengan volume gas yang sama(Petruci,1987).
Hukum Charles menjelaskan volume suatu gas akan berbanding lurus dengan temperatur mutlaknya jika gas tersebut berada pada tekanan konstan :

V = T ..........(2)

Hukum Boyle menyatakan bahwa gas berbanding terbalik dengan volume gas jika gas tersebut mempunyai jumlah mol dan temperatur yang sama :

P = 1/V ..........(3)

Hukum Gay Lussac menyatakan temperatur berbanding lurus atau sebanding dengan tekanan gas apabila volume gas tersebut konstan atau tetap :

T = P ..........(4)

Hukum Avogadro menjelaskan bahwa volume gas pada temperatur dan tekanan konstan berbanding lurus dengan jumlah molnya :

V = n ..........(5)

volume dari suatu gas pada tekanan dan temperatur yang sama pada suatu gas mengandung jumlah molekul yang sama. Volume gas yang ditempati oleh setiap mol molekul gas dinyatakan sebagai volume molar (V_m) :

pasangan keadaan standar pada tekanan dan temperatur kamar yang sama dinyatakan sebagai STP, yaitu 0°C(273,15 k) dan 1 atm(Keenan,1980)
Dialam bebas ini terdapat bermacam-macam gas yang berupa unsur gas seperti ; Ne, ArH₂, Cl₂, N₂, O₂, atau yang berupa senyawa seperti NH₃, CO₂, H₂S, CH₄ dan sebagainya. Demikian juga terdapat gas-gas yang dapat mencair pada suhu kamar, yang biasa disebut uap, seperti uap H₂O, HCl, C₅H₅OH. Untuk mempermudah mempelajari gas-gas tersebut maka dibagi dalam dua kelompok, yaitu gas ideal dan gas nyata(Wahyuni,2003).

Jika jumlah partikel semakin banyak maka gerak dan tumbukan partikel sedikit sulit untuk diamati. Pergerakan dan tumbukan partikel dalam jumlah besar, jika diamati tersebar tidak merata. Sebagian partikel ada yang mengumpul dan sebagian ada yang tetap bergerak sesuai dengan sifat-sifat gas ideal. Partikel yang mengumpul disebabkan oleh sejumlah partikel yang jaraknya terlalu dekat sehingga mempengaruhi kelajuan partikel. Partikel-partikel disimulasikan dengan jarak antar partikel lebih besar daripada ukuran partikel, sehingga ukuran partikel dapat diabaikan. Jika jumlah partikelnya sedikit, yang terjadi hanya tumbukan antara partikel dengan dinding dan kemungkinan terjadinya tumbukan antar partikel adalah kecil sekali. Berbeda dengan jumlah partikel dalam jumlah yang agak banyak, kemungkinan tumbukan partikel dengan dinding dan antar partikel lebih besar(Mujriati dan Basid,2010).
Hukum-hukum gas ini, diperoleh dengan bantuan teknik yang sangat berguna di sains, yaitu menjaga satu atau lebih variabel tetap konstan untuk melihat akibat dari perubahan satu variabel saja. Hukum-hukum ini sekarang dapat digabungkan menjadi satu hubungan yang lebih umum antara tekanan P, volume V, dan suhu T dari gas dengan jumlah tertentu :

P.V ~ T ..........(7)

hubungan ini menunjukkan bagaimana besarnya P, V, T akan berubah ketika besaran lainnya diubah(Souisa,2011).

IV. Hipotesis
Dalam percobaan ini pita Mg yang dimasukkan ke dalam tabung reaksi berisi air akan bereaksi dengan pengaruh cairan HCl dari gelas beker. Bukti dari reaksi itu terdapat gelembung-gelembung pada pita Mg dan gelembung tersebut naik keatas tabung reaksi. Dalam percobaan ini yang diperhatikan adalah tinggi dari air karena setelah reaksi, tinggi air akan berubah, hal ini terjadi karena tekanan di dalam tabung reaksi terlalu besar sehingga menyebabkan air keluar.

V. Metodologi Percobaan
5.1 Alat dan Bahan
a. Tabung reaksi (1 buah)
b. Pipet tetes (2 buah)
c. Gelas beker (2 buah)
d. Penggaris (1 buah)
e. Amplas (secukupnya)
f. Gelas ukur (2 buah)
g. Corong kaca (1 buah)
h. Benang (secukupnya)
i. Pita Mg (0,05 mg)
j. Akuades (10 ml)
k. HCl (50 ml)

5.2 Gambar Alat dan Rangkaian Alat

VI. Prosedur Kerja

Pita Mg yang telah bersih diitimbang 0,3 mg. Akuades diukur sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Pita Mg yang telah bersih diikat dengan benang dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah berisi akuades. Gelas beker digunakan untuk menutupi ujung tabung reaksi dengan hati-hati. Tabung reaksi dibalik kemudian gelas beker diisi HCl 50 ml, pita Mg dibiarkan bereaksi dengan HCl, tinggi permukaan terhadap larutan HCl setelah pita Mg bereaksi diamati dan dicatat, jumlah mol Mg dihitung dan ditentukan massa rumus gasnya.

VII. Data dan Analisa
7.1 Data Percobaan

Rekomendasi Laporan lain:

7.2 Analisa Data
Prinsip yang digunakan pada percobaan ini adalah dengan cara mereaksikan HCl dengan pita Mg yang berada didalam akuades. Reaksi yang terjadi antara HCl dan pita Mg akan menghasilkan gelembung-gelembung gas H₂ yang akan naik keatas permukaan akuades.

Reaksi : Mg_(s) + 2 HCl_(aq) <------> MgCl_2(aq) + H_2(g)

Gelembung-gelembung gas H₂ ini akan naik ke atas permukaan akuades dan menambah gas H₂ pada gelas ukur yang berisi akuades dan pita Mg. Volume molar gas H₂ yang terus bertambah ini akibat reaksi dari HCl dan pita Mg menyebabkan penakanan pada larutan akuades sehingga tinggi dari akuades menurun seiring bertambahnya waktu, hal ini dapat dilihat pada tabel percobaan 7.1.2.

Terlihat pada tabel percobaan 7.1.2 bahwa gelembung semakin banyak setiap pengamatan 10 menit sekali. Pengamatan pada tabel percobaan 7.1.2 membuktikan bahwa pada setiap 10 menit sekali, tinggi dari akuades semakin menurun meskipun tidak terlalu drastis. Hal ini membuktikan hipotesis pada percobaan ini bahwa akan terjadi perubahan tinggi air(menurun) akibat dari tekanan didalam tabung reaksi yang terlalu besar sehingga menyebabkan air keluar.

Dengan melihat perubahan tinggi dari akuades didapatkan perhitungan dari volume molar gas ebesar 26,8 L/mol. Pada literatur volume molar dari gas H₂adalah sebesar 22,4 L/mol. Perbedaan hasil dengan literatur ini disebabkan oleh adanya kesalahan-kesalahan yang dilakukan selama percobaan, seperti kurang teliti dalam membaca tabung gelas ukur, air penahan yang berada diluar tabung terlalu banyak, mengamati ada tidaknya gelembung sebelum reaksi dimulai, dan kondisi lingkungan percobaan yang tidak sesuai dengan keadaan standar.

Selain menggunakan pita Mg dan HCl untuk menghasilkan gas H₂, terdapat cara lain juga untuk menentukan volume molar gas H₂yaitu dengan cara mereaksikan antara logam-logam yang berada disamping kiri H dalam deret volta yang meliputi golongan IA, IIA, IIIA, Mn, Ni, Sn, Pb dengan larutan asam pekat seperti H₂SO₄, HNO₃, dan CH₃COOH

VIII. Kesimpulan

Berdasarkan data hasil pengamatan, analisa data, dan perhitungan dapat disimoulkan bahwa volume molar gas H₂pada percobaan ini adalah sebesar 26,8 L/mol , hal ini berbeda dengan volume molar gas H₂pada literatur yaitu sebesar 22,4 L/mol, hal ini terjadi karena kesalahan-kesalahan yang dilakukan selama percobaan

IX. Daftar Pustaka
Keenan, Charles W.1980. Kimia Untuk Universitas. Jakarta : Erlangga.
Mujriati, M dan Basid.2010. Simulasi Tumbukan Partikel Gas Ideal dengan Model Cellular Automata Dua Dimensi. Jurnal Neutrino. Vol 2(2) : 140.
Oxtoby, David W.2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern Edisi 4 Jilid I. Jakarta : Erlangga.
Petrucy, Raplh H.1987. Kimia Dasar. Jakarta : Erlangga.
Souisa, M.2011. Penentuan Jumlah Mol Udara dalam Silinder dan Bola Menggunakan Hukum Boyle-Marriote. Jurnal Brekeng. Vol 5(1) : 41-45.
Syukri.1991. Kimia Dasar 1. Bandung : ITB.
Wahyuni, Sri.2003. Kimia Master. Jakarta : Erlangga.

X. Bagian Pengesahan
-

XI. Lampiran