* Suhu oksigen (O2) pada 0°C = 273 K * Massa atom O = 16 x 1.66x10^-27 kg = 2.56x10^-26 kg * Massa molekul O2 = 2 x 2.56x10^-26 = 5.12x10^-26 kg * R = 8.314 J/mol.K * Mengubah ke m/s^2: 9.8 m/s^2 * Persamaan: vrms = √(3RT/M) * Maka kecepatan rata-rata molekul O2 = √(3x8.314x

1. TEORI KINETIK GAS
Ahmad Fauzan
Khofiya Luthfi
M. Ichsan R
M. Rafi M
Salma Salsabila
Ahmad Dzaki
Naufal Syahfikri
M. Fakhruddin
Shaddam S
Diva Arul Ivanka
Shofiah Saffanah

2. Hukum-hukum tentang Gas

3. Warna gas
Sebagian besar tak berwarna (colorless)
Kecuali:
Fluorine (F2), Chlorine (Cl2) keduanya kuning kehijau-
hijauan (green-yellow)
Bromine (Br2) coklat kemerahan (red-brown)
Iodine (I2) ungu (violet)
Nitrogen dioxide (NO2), dinitrogen dioxide (N2O3)
keduanya coklat (brown)

4. Pergerakan dan perubahan
volume gas
Gas lambat mengalir
Gerakannya menyebar ke semua arah
Mampu menembus pori-pori
Pemanasan menyebabkan ekspansi
gas sehingga volumenya membesar
Pendinginan menyusutkan volume gas

5. Tekanan gas
• 1 standard atmosphere = 1 atm = tekanan
udara pada suhu 0 0
C, ketinggian setara
permukaan laut, = tinggi kolom air raksa
(mercury/Hg) 760 mm.
• 1 mm Hg ketinggian air raksa = 1/760 atm = 1
torr (menghormati Evangelista Torricelli,
1643)
• 1 atm (tepatnya 0,99 atm) = 105
Pascal
(menghormati Blaise Pascal)
• 0,99 atm = 1 bar (dari: barometer)

6. Asal mula 1 atm
P = ρ g h
P = Pressure = tekanan = 1 atm
ρ (baca: rho) = massa jenis Hg = 13,5951
g/mL
g = percepatan gravitasi bumi = 9,80665
m/sec2
. (catt: sec = second = detik)
h = height = ketinggian zat dari dasar ke
permukaan = 760 mm
1 atm setara beban 1,033228 kg terhadap
bidang seluas 1 cm2
atau 1 kg /cm2

7. Hukum Boyle
Robert Boyle (1627-1691):
PV = constant = hasil perkalian tidak
berubah
 P = Pressure (tekanan gas)
 V = Volume gas
 Tekanan diperbesar  Volume turun
 Volume diperbesar  tekanan turun
 Dan sebaliknya

8. Boyle: PV = k
P = pressure (tekanan) atm maupun torr
V = volume Liter maupun mL
k = konstanta = bilangan tetap
(berlaku pada T dan N konstan)
T = temperature mutlak Kelvin
N = banyaknya molekul gas

9. Contoh 1
Suatu tabung punya volume 10 L, mengandung gas
yang tekanannya 760 torr. Kemudian tabung
diperlonggar hingga tekanannya mengecil menjadi
700 torr. Berapa volume gas sekarang?
V1 = 10 L
P1 = 760 torr
P2 = 700 torr
V2 = .........?
V1x P1 = V2 x P2
10 L x 760 torr = V2 x 700 torr
V2 = (10 L x 760 torr) / 700 torr = 10,9 torr

10. Hukum Charles
Jacques Charles (1787)
V = Volume gas
T = Temperatur gas dalam suhu mutlak
(Kelvin)
-273,15 0
Celcius.....................0
0
C...........100 0
C
0 Kelvin..............................273,15
K....373,15 K
Lord Kelvin (1824-1907)
Konstan=
V
T

11. Hukum Avogadro
• Amedeo Avogadro (1811):
• Pada temperatur (T) dan tekanan (P) sama, dua
macam gas yang volume(V)nya sama, pasti memiliki
jumlah molekul (N) yang sama.
– T = temperature = suhu
– P = pressure = tekanan
– V = volume
– Jumlah molekul = N, hingga
– N / V = constant, berlaku untuk semua macam
gas.

12. V / N = k’’
1. V = Volume gas (L atau mL)
2. N = Banyaknya molekul gas (“butiran2
gas”)
3. k’’ = Konstanta = bilangan tetap
Berlaku pada T dan P konstan
T = Temperature mutlak Kelvin
P = Pressure = tekanan (atm maupun torr)

13. Model Gas Ideal
1. Terdiri atas partikel (atom atau molekul) yang jumlahnya
besar
2. Partikel-partikel tersebut tersebar merata dalam seluruh
ruang
3. Partikel-partikel tersebut bergerak acak ke segala arah
4. Jarak antar partikel jauh lebih besar dari ukuran partikel
5. Tidak ada gaya interaksi antar partikel kecuali bila
bertumbukan
6. Semua tumbukan (antar partikel atau dengan dinding)
bersifat lenting sempurna dan terjadi dalam waktu yang
sangat singkat
7. Hukum Newton tentang gerak berlaku

14. Pada keadaan standart 1 mol gas
menempati volume sebesar 22.400 cm3
sedangkan jumlah atom dalam 1 mol
sama dengan : 6,02 x 1023
yang disebut
bilangan avogadro (NA) Jadi pada
keadaan standart jumlah atom dalam
tiap-tiap cm3 adalah :
319
23
/1068,2
400.22
1002,6
cmatomx
x
=

15. Seorang ilmuwan Inggris, Robert Boyle
(1627-1691) mendapatkan bahwa jika
tekanan gas diubah tanpa mengubah
suhu, volume yang ditempatinya juga
berubah, sehingga perkalian antara
tekanan dan volume tetap konstan.
P1 V1 = P2 V2 = C

16. Persamaan Keadaan Gas Ideal
P = Tekanan gas [N.m-2
]
V = Volume gas [m3
]
n = Jumlah mol gas [mol]
N = Jumlah partikel gas
NA = Bilangan Avogadro = 6,02 x 1023
R = Konstanta umum gas = 8,314 J.mol-1
K-1
atau
0,0821 atm liter/mol.K
T = Temperatur mutlak gas [K]
nRTPV =
AN
N
n =

17. nRTPV =
TR
N
N
VP
A
=
AN
N
n =
TkNVP =
k
N
R
A
=
T
N
R
NVP
A
= N = Jumlah mol
k = Tetapan Boltzman 1,3807.10-23
J/K

18. rM
m
n =
T
M
R
mVP =
T
M
R
V
m
P =
ρ =
m
V
T
M
R
P ρ=
TR
MP
.
=ρ
M = massa molekul
= massa jenisρ

19. Rn
T
VP
.
.
=
2
22
1
11
T
.VP
T
.VP
=
Jadi gas dengan massa tertentu menjalani
proses yang bagaimanapun perbandingan
antara hasil kali tekanan dan volumedengan
suhu mutlaknya adalah konstan.
Hukum Boyle-Gay Lussac

20. 1. Massa jenis nitrogen 1,25 kg/m3
pada
tekanan normal. Tentukan massa
jenis nitrogen pada suhu 42º C dan
tekanan 0,97x105
N m-2
!
2. Massa 1 mol air 10 kg. berapa jumlah
molekul H2O dalam 1 gr berat air.
Berapakah jarak rata- rata antara
molekul pada tekanan 1,01 . 105
N m-2
dan pada suhu 500 K?

21. Tekanan Gas Ideal
Tinjau N buah partikel suatu gas
ideal dalam kotak, masing-masing
dengan kecepatan:
………….
kvjvivv zyx
ˆˆˆ 1111 ++=
kvjvivv zyx
ˆˆˆ 2222 ++=
z
x
y
A


22. Tinjau 1 partikel ...
Kecepatan partikel mula2:
Kecepatan partikel setelah menumbuk dinding kanan
(asumsi: tidak ada tumbukan antar partikel):
Perubahan momentum partikel:
Selang waktu partikel tsb dua kali menumbuk dinding
kanan:
Besarnya momentum yg diberikan partikel pada dinding
kanan tiap satuan waktu:
kvjvivv zyx
ˆˆˆ ++=
kvjvivv zyx
ˆˆˆ +−=′
jmvvmvmp y
ˆ2−=−′=∆
yv
t
2
=∆
j
mv
j
mv
t
p yy
ˆˆ
2
2 22

==
∆
∆

23. Bagaimana dengan N partikel ?
Besarnya momentum total yg diberikan N buah partikel
pada dinding kanan tiap satuan waktu:
Tekanan gas pada dinding kanan:
Tetapi dan
sehingga
( )jvvv
m
t
p
yNyy
ˆ... 22
2
2
1 +++=
∆
∆

( ) 222
2
2
1 ... yyNyy v
V
mN
vvv
A
m
tA
p
P =+++=
∆
∆
=

2222
zyx vvvv ++= 222
zyx vvv ==
22
3
1
vvy =
2
3
1
v
V
Nm
P =

24. 2
3
1
v
V
Nm
P =
22
rmsvv =
2222
zyx vvvv ++=
Energi kinetik rata-rata molekul:
2
2
1
rmsk vmE =
V
N
vmP rms
2
2
1
2
3
1
=
V
EN
P k
3
2
=
N
VP
Ek
2
3
=
Tk
N
VP
TkNVP
=
=
TkEk
2
3
=

25. TkEk
2
3
=
TkvmE rmsk
2
3
2
1 2
==
m
Tk
vrms
32
=
m
Tk
vrms
3
=
M
3RT
=rmsv
AN
M
m =
AN
R
k =
ρ
3P
=rmsv

26. Temperatur Gas Ideal
Dari persamaan
dan persamaan gas ideal
dapat diperoleh hubungan atau
sehingga
2
3
1
v
V
Nm
P =
BkvmT 2
31=
EK
k
vm
k
T
BB 3
2
2
1
3
2 2
=





=
TNknRTPV B==
Energi kinetik translasi partikel gas
mTkv B32
=

27. Energi Dalam Gas Ideal
TNkvmN B
2
3
2
1 2
=





nRTTNkU B
2
3
2
3
==
V
V
T
U
C 





∂
∂
=
nRCC VP +=
67,1
3
5
===
V
P
C
C
γ
Dari hubungan terakhir di atas dapat dituliskan
yaitu energi kinetik gas, yg juga merupakan energi total dan
energi dalam gas
Perbandingan dengan eksperimen ?
Kapasitas kalor pada volume tetap:
atau kapasitas kalor pd tekanan tetap:
Perbandingan CP dan CV adalah suatu konstanta:
nRCV
2
3
=
nRCP
2
5
=

28. Bandingkan dengan hasil
eksperimen ...
Persesuaian
dengan hasil
eksperimen hanya
terdapat pada gas
mulia monoatomik
saja !
Gas γ CP/nR CV/nR
Monoatomik
He
Ne
Ar
Kr
Xe
1,66
1,64
1,67
1,69
1,67
2,50
2,50
2,51
2,49
2,50
1,51
1,52
1,50
1,47
1,50
Diatomik
H2
O2
N2
CO
NO
Cl2
1,40
1,40
1,40
1,42
1,43
1,36
3,47
3,53
3,50
3,50
3,59
4,07
2,48
2,52
2,46
2,46
2,51
2,99
Poliatomik
CO2
NH3
CH3
1,29
1,33
1,30
4,47
4,41
4,30
3,47
3,32
3,30

29. Gas ideal tidak memiliki energi potensial,
maka energi dalam total (U) suatu gas ideal
dengan N partikel adalah
U = N . Ek
atau U = 3/2 N k T (untuk gas
monoatomik)
dan U = 7/2 N k T (untuk gas diatomik)
Energi dalam adalah jumlah energi kinetik
translasi, energi kinetik rotasi dan energi
getaran (vibrasi) partikel.
Koefisien 3 dan 7 pada energi dalam,
dinamakan derajat kebebasan.

32. Pada suhu yang sama, untuk dua macam gas kecepatannya
dapat dinyatakan :
21
21
1
:
1
:
MM
vv rmsrms =
Pada gas yang sama, namun suhu berbeda dapat disimpulkan :
2121 :: TTvv rmsrms =

33. 1. Berapakah kecepatan rata- rata
molekul gas oksigen pada 0º C berat
atom oksigen 16, massa sebuah atom
hidrogen 1,66 . 10-27 kg?