Dokumen tersebut membahas tentang sifat gas dan hukum-hukum yang melandasi perilaku gas, termasuk hukum Boyle, Charles, Gay-Lussac, Avogadro, Dalton, dan persamaan gas ideal.

1. Materi 2
Gas dan Hukum Gas

2. Capaian pembelajaran
Setelah mahasiwa mempelajari materi ini
diharapkan mempunyai kompetensi
• Mampu menjelaskan sifat gas ideal dan non ideal
• Mampu menghitung jumlah /volume gas
berdasarkan persamaan gas ideal
• Mampu menghitung berat molekul gas jika
diketahui densitas gas pada suhu dan tekanan
tertentu.
• Mampu menghitung hubungan jumlah gas yang
terlibat dalam suatu reaksi kimia bila diketahui
jumlah zat yang bereaksi pada suhu dan tekanan
tertentu.

3. Sifat Gas
• Bentuk dan volume gas diasumsikan sesuai dengan
kondisi tempat penyimpanan
• Gas adalah fasa yang paling mudah ditekan
• Gas-gas akan tercampur secara homogen ketika
ditempatkan di satu tempat yang sama
• Gas memiliki masa jenis yang lebih rendah dari cairan
dan padatan

4. Secara umum : ada 2 jenis gas
• Gas ideal : gas yang mengikuti secara
sempurna hukum –hukum gas (boyle, Gay
lussac,dsb
• Gas non ideal atau nyata: gas yang hanya
mengikuti hukum – hukum gas pada tekanan
rendah

5. Hukum Boyle
• Temperatur tetap dan
Jumlah gas tetap
P  1/V
P x V = konstan
P1 x V1 = P2 x V2

6. Sifat gas

7. Hukum
Charles & Gay-Lussac
•Variasi volume gas
terhadap temperatur
• Pada tekanan tetap
V  T
V = kontanta x T
V1/T1 = V2/T2
Temperatur harus
dalam Kelvin
T(K) = T(C) + 273,15

8. Hukum Charles atau Gay Lussac
• Tahun 1787 Charles: gas H2, CO2 dan O2 berkembang
dengan jumlah volume yang sama pada pemanasan
antara 00 – 800C pada tekanan tetap.
• Thn 1802 gay Lussac : semua gas pada pemanasan
dengan tekanan tetap, volume bertambah 1/273
,volume pada 00C atau lebih tetap 1/273,15 bila Vo =
vol gas pada 00C dan V = vol gas tersebut pada t0C,
maka
• V = Vo + ... t/273,15Vo.  V = Vo(T/To)
• Atau V/Vo = T/To atau V2/V1 = T2/T1  V = K.T
• Jadi vol sejumlah gas pada tekanan tetap berbanding
lurus dengan suhu mutlaknya.

9. Hukum Boyle -Gaylussac
• Kedua hukum tersebut dapat disatukan untuk
memperoleh perubahan voleme gas terhadapa
suhu dan tekanan
• Pada perubahan A  hk Boyle : P2.Vx = P1V1 -
• Pada perubahan B : Hk gay Lussac: V2/T2 = Vx/T1
Keadaan 1 gas
(V1,P1,T1) Keadaan 2 gas
(V1,P1,T1)
Keadaan peralihan gas (Vx,
P2,T1)
(V1,P1,T1)
Isoterm A
Isoterm B

10. Hukum Avogadro
• V  jumlah mol gas(n)
• V = kontanta x n
• V1/n1 = V2/n2
Temperatur konstan
Tekanan konstan

14. Persamaan Gas Ideal
• Harga k pada pers PV = kT ditentukan oleh jumlah mol
gas . Satuan P dan T, tidak tergantung pada jenis gas.
Pada P dan T tertentu k berbanding lurus dengan V atau
jumlah mol gas.bila jumlah mol gas = n dan tetapan gas
tiap mol adalah = R, maka k=nR atau PV = nRT .
PV = nRT  Pers gas Ideal
• Satuan R berbeda beda tergantung pada satuan P dan V,
tetapi semuanya adalah satuan tenaga
• R = (PV)/(nR) ; usaha /der.mol atau tenaga/der.mol
• Jika P = atm dan V = liter, maka R= liter atm der-1 mol -1.
• Besarnya R = 8,315.10 7 erg der-1 mol-1 atau R= 8,315
Joule der-1 mol-1 atau 1,987 kal der-1mol -1.

15. Harga R
Kondisi 0 0C and 1 atm disebut standard
temperature and pressure (STP).
Ekserimen pada STP menunjukkan, 1 mol gas
ideal menempati 22,414 L
PV = nRT
R = PV /nT =
(1 atm)(22,414L)
(1 mol)(273,15 K)
R = 0,082057 L • atm / (mol • K)

16. Hukum Dalton tentang Tekanan Parsial
• Hk Dalton : Tekanan total suatu campuran gas adalah
jumlah tekanan parsial semua komponennya. Hal ini
menunjukkan hubungan antara tekanan total dari
campuran gas dengan tekanan setiap macam gas yang
berada di campuran tersebut, yang dikenal sebagai
tekanan parsial. Pt = PA + PB + PC ………
• Bila untuk setiap gas dalam campuran dikenakan hk gas
ideal, maka: Ptotal = (n1RT/V) + (n2RT/V) + (n3RT/V)
• Ptotal = (nt/V)RT nt= n total
• Setiap tekanan parsial gas mempunyai hub dgn tekanan
total sbb
• P1 = n1/nt.Pt , P2 = n2/nt.Pt dst
• Besaran n1/nt adalah fraksi mol dari gas dalam campuran
n1/nt = N1 , n2/nt=N2, dst, maka jumlah fraksi mol dalam
campuran = N1+N2+ N3 + ... + Nn = 1

17. Hukum Amagat Vol parsial
• Setiap gas , Vol total merupkan jumlah Vol
parsialnya
• Vtot = V1+V2+V3 + ...... + Vn
• Vol parsial gas dalam campuran adalah
volume gas tersebut.
• V1/Vtot = N1, V2/Vtot = N2, dst

18. Hukum Graham
• Pada T dan P tetap laju difusi berbagai gas
berbanding terbalik dengan akar rapat atau
berat molekulnya. V1/V2 = √d2/d1
• Pada P dan t sama dua gas mempunyai
volume molar sama. V1/V2 =
√(d2.Vm)/(d1.Vm) = √M2/M1

19. Teori kinetik gas
1. Gas terdiri dari molekul-molekul yang terpisah satu sama lain
dengan jarak yang sangat besar (dibanding dimensi molekul
gas). Molekul gas dapat diasumsikan sebagai sebuah titik,
memiliki massa tapi volumenya diabaikan.
2. Molekul gas bergerak secara konstan dengan arah yang acak,
tumbukan yang terjadi antar molekul bersifat lenting
sempurna.
3. Molekul gas tidak saling tarik menarik ataupun tolak
menolak.
4. Energi kinetik rata-rata dari molekul-molekul gas sebanding
dengan temperatur gas dalam Kelvin. Dua gas pada
temperatur yang sama akan memiliki energy kinetik rata-rata
yang sama
KE = ½ mu2

20. Hal yang dapat dijelaskan dgn teori
kinetik gas , gas dapat dikompresi
• Hukum bolyle ; tenaga kinetik : T absolut
• ½ mµ2 :: T ( untuk 1 molekul)
• ½ mnµ2 :: T ( utk n molekul)
• ½ mnµ2 = k1T
• PV = 2/3 (½ mnµ2 )
PV = 2/3 k1T
Pada T teta, PV tetap
•
•
• Hukum charles : PV = 2/3 k2 T  V = 2/3 k2T/P
• Pada P tetap : V : k2T

21. • Hk avogadro : pada T dan P sama , gas gas
yang bervolume sama mempunyai jumlah
molekul yang sama. Menurut teori kinetik gas
• P dan t sama , jadi P1V1 = P2V2, jadi :
1/3 m1n1µ2 = 1/3 m n µ2
1 2 2 2
• Pada suhu sama , jadi tenaga kinetik sama
½ m1 µ2 = ½ m2 µ2
• Jumlah molekul dalam 1 mol gas disebut
bilangan Avogadro yaitu 6,02 .10 23
• Tentukan massa 1 molekul gas Oksigen, gas
H2, dan gas NH3

22. •
• Hukum Graham : untuk 2 jenis gas dengan P dan V sama: 1/3 m1n1,
µ2
1 = 1/3 m2n2 µ2
2
µ2
1 /µ2
2 = m2n2//m1n1
µ1 /µ2
µ1 /µ2
= √m2n2//m1n1, bila n1 = n2= N , maka
= √M2/M1
Karena pada P dan T tetap volume molar gas juga sama
µ1 /µ2 = √d2/d1
• Kecepatan molekul gas
Pada T sama molekul gas mempunyai tenaga kinetik sama:. Makin
besar masa molekul gas maka makin kecil kecepatannya. Kecepatan
molekul dapat diperoleh dari
µ= √ (3RT)/M
µ adalah akar kecepatan rata kuadrat.
RT = PV/n dan nM/V = d  µ = √ 3P/d
µ = Cm per detik, d = g/cc, P =dyne/Cm2, R + erg/K mol
Hitung kecepatan molekul gas H2 dan SO2 pada 0 0C. R = 8,314.107
erg/Kmol

23. Penyimpangan dari sifat Gas Ideal
• 1 mol gas ideal
• PV = nRT
• n= PV/RT = 1
Repulsive Forces
Attractive Forces

24. Efek gaya intermolekuler pada suatu gas

25. Persamaan Van der Waals
Gas tak ideal
koreksi
tekanan
}
koreksi
volume
V2
(P + an2
)(V – nb) = nRT

26. Massa molekul gas
• Berdasarkan rumus gas ideal dapat dihitung
atau ditentukan massa molekul gas (M)
• PV = nRT = w/M.RT
• M = w/V (RT/P) atau M = d RT
• M : massa molekul gas , d: densitas gas:w
adalah massa gas.

27. Latihan
• Sampel gas klorin menempati volume 946 mL
pada tekanan 726 mmHg. Berapa tekana gas
(dalam mmHg) jika volume gas dikurangi menjadi
154 mL?
• Sampel gas CO memiliki volume 3,20 L pada 125
°C. Pada temperatur berapa, gas memiliki
volume 1,54 L (tekanan konstan)?
• Ammonia dibakar dengan oksigen menghasilkan
nitrogen monoksida (NO) dan uap air. Berapa
volume NO yang diperoleh dari 5 Liter ammonia
(temperatur dan tekanan tetap)?

28. Lanjutan
• Gas ideal berada di dalam suatu ruang pada mulanya mempunyai
volume V dan suhu T. Jika gas dipanaskan sehingga suhunya
berubah menjadi 5/4 T dan tekanan berubah menjadi 2P. Tentukan
perubahan volume gas.
• Gas oksigen sebanyak 4,0 liter pada uhu 27°C pada tekanan 2 atm
(1 atm = 105 Pa) berada dalam sebuah wadah. Jika konstanta gas
umum R = 8,314 J.mol−1.K−1 dan bilangan avogadro NA 6,02 x 1023
molekul. Tentukan jumlah molekul gas oksigen dalam wadah.
• Suatu gas 12,2 L mengandung 0,5 mol gas Oksigen (O2) pada
tekanan 1 atm dan suhu 25oC. Jika seluruh mol O2 terkonversi
menjadi Ozon pada suhu dan tekanan yang sama, maka berapakah
volume ozon?
• Suatu sample gas ammonia dengan volume 7.0 mL pada tekanan
1.68 atm. Gas ini dikompres hingga mencapai volume 2.7 mL pada
suhu konstan. tentukan tekanan gas akhir.

29. Lanjutan
• Jika massa 1 liter gas A = 1,2 gram, pada Pdan
T sama, Massa 2,5 liter gas NO = 6 gram
tentukan massa molekul gas A
• Pada kondisi STP
, massa 1,28 L gas B =0,8
gram tentukan massa molar gas B.