B. EKSPERIMEN 1. Mencampur Cairan
3. Mengamati Hubunga Tekanan dengan Temperatu Gas (Hukum Gay – Lussac’s)
171
memperkirakan suhu kelvin dari nol mutlak.
Seberapa dekat hasil ekstrapolasi anda terhadap suhu sebenarnya nol mutlak (0 K)?
3. Suatu sampel gas memiliki volume 10,00 mL pada suhu 26,85 °C. Dengan tekanan tetap konstan, berapakah volume sampel tersebut pada –173,15 °C dan 126,85 °C?
4. Sebuah sampel gas memiliki volume 10,00 mL pada suhu 26,85 °C. Dengan tekanan konstan, pada suhu berapakah sampel tersebut menempati volume 15.00 mL?
3. Mengamati Hubunga Tekanan dengan Temperatu
172
Dari perhitungan tersebut rasio peningkatan suhu sama dengan rasio peningktan tekanan. Dimana nilai suhu akhir dibagi suhu awal = nilai tekanan akhir dibagi tekanan awal.
Dalam kegiatan eksperimen 3 ini, kita akan mempelajari Hukum Gay-Lussac secara eksperimental dengan menggunakan peralatan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.5, dan beberapa data hasil pengukuran pada kegiatan eksperimen pertama. Kita akan memulai eksperimen dengan volume gas diketahui (7,5 mL) yang ada dalam Syringe (semprit 10 mL), dimasukkan ke dalam pengas air pada suhu kamar. Kemudian penangas air dipanaskan hingga mendidih, yang akan menyebabkan volume udara di dalam Syringe meningkat. Sambil mempertahankan suhu sampel gas konstan dalam penangas air mendidih, kita memberikan beban di atas piston syringe hingga karet piston tertekan ke bawah sampai pembacaan volume 7,5 mL (ke volume awal). Dengan mengetahui massa beban yang diberikan, kita dapat menghitung tekanan sampel gas 7,5 mL pada suhu pemanasan tersebut.
Gambar 7.5
Peralatan untuk Pengamatan Hukum Gay-Lussac89
89Illustrated Guide to Home Chemistry Experiments
173 Alat dan Bahan
1) Pelindung mata, sarung tangan, dan pakaian pelindung
2) Timbangan dan kertas timbangan 3) Jangka sorong
4) Barometer (opsional) 5) Statip
6) Penjepit atau Klem 7) Ring penyangga 4"(100 mm) 8) Kasa
9) Lampu alkohol, pembakar gas, atau sumber panas lainnya
10) Gelas Kimia 150 mL
11) Syringe plastik ukuran 10 mL sampai 50 mL beserta tutupnya.
12) Minyak mineral atau Petroleum jelly (Vaseline) 13) Gelas plastik (ukuran sesuai dengan ring
penyangga)
14) Peluru timah (10 pound atau 5 kilogram)
Alternatif dan Modifikasi
Jika anda menggunakan Syringe (semprit), wadah, dan komponen lain sama dengan yang anda gunakan pada kegiatan eksperimen 1, maka anda dapat menggunakan data hasil pengamatan dan perhitungan pada eksperimen 1 tersebut, daripada mengulangi eksperimen lagi.
Peringatan!
Bahaya yang paling mungkin pada kegiatan ini adalah peralatan bisa ambruk ketika anda menambahkan beban terlalu berat ke wadah, dan dapat memercikkan air mendidih ke mana-mana.
Oleh karena itu berhati-hatilah dalam menambahkan beban!
174 Prosedur:
1) Gunakan kacamata pelindung, sarung tangan, dan pakaian pelindung.
2) Gunakan jangka sorong untuk mengukur diameter lubang Syringe dengan satuan milimeter. Hitung luas permukaan lubang Syringe dengan cara membagi dua diameter untuk mencari jari-jarinya (1/2 x Diameter = jari-jari), kuadratkan jari- jarinya dan kalikan dengan pi (πr2 = Luas), besar nilai π adalah 3,14159. Hasil perhitungan tersebut satuannya masih dalam milimeter persegi, bagi dengan 1.000.000 untuk merubah satuan tersebut ke meter persegi dan masukkan nilai tersebut pada baris A Tabel 7.3.
3) Timbang wadah dan pemompa stik/piston (plunger) Syringe (hanya pemompa stik saja, bukan badan Syringe) secara bersama-sama, dan catat massa gabungan dari semuanya pada baris B Tabel 7.3
4) Oleskan sedikit (sekitar 1 tetes) minyak mineral atau petroleum jelly (Vaseline) pada karet piston (karet hitam, seal). Gunakan secukupnya untuk membuat piston dapat bergerak bebas di dalam tabung Syringe.
5) Buka tutup bagian ujung Syringe, masukkan piston kedalam tabung Syringe kemudian tarik- dorong piston keluar-masuk beberapa kali agar pelumas tersebar merata di dinding bagian dalam tabung Syringe. Biarkan ada sedikit hambatan/gesekan yang terasa atau terlihat saat menggerakkan piston.
6) Sesuaikan posisi karet (seal) piston sekitar 75%
dari kapasitas volume Syringe. Setelah sesuai
175
pasang kembali tutup Syringe, dan catat volume awal pada baris A Tabel 7.3.
7) Jepit syringe dengan klem seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.5. Pastikan tutup Syringe menyentuh dan menekan langsung ke dasar dudukan statip, agar tidak lepas pada saat penambahan beban ke wadah.
8) Dapatkan informasi tekanan atmosfer dengan menggunakan barometer atau dari siaran radio, TV lokal, situs BMKG setempat atau lewat aplikasi cuaca pada Hp android anda. Ubah satuannya menjadi pascal dan masukkan di baris C Tabel 7.3
9) Periksa pembacaan volume awal pada syringe, dan catat nilai tersebut seakurat mungkin pada baris D Tabel 7.3.
10) Isi gelas kimia dengan air keran pada suhu kamar, pastikan bahwa bagian tabung Syringe yang berisi gas berada di bawah air. Catat suhu tersebut pada baris E Tabel 7.3.
11) Didihkan air, dan biarkan terus mendidih selama dua atau tiga menit untuk memastikan gas di dalam Syringe mencapai keseimbangan termal dengan air di penangas. Catat suhu pada baris F Tabel 7.3. (Jangan asumsikan air mendidih pada 100 °C; titik didih air bervariasi tergantung tekanan atmosfer.)
12) Dengan hati-hati tambahkan beban ke wadah sambil memperhatikan pembacaan volume pada Syringe. Saat volume mendekati volume awal,
“benturkan” piston dengan hati-hati menaikkan wadah beban satu atau dua kali dan kemudian letakkan kembali ke atas stik piston. Terus
176
tambahkan beban hingga volumenya sedekat mungkin mendekali volume awalnya.
13) Setelah mencapai volume awal, matikan pemanas, kemudian biarkan gelas kimia sampai dingin.
Timbang beban dalam wadah dan catat massanya pada baris G Tabel 7.3.
14) Dengan menggunakan massa gabungan dari wadah kosong, piston, dan beban (pluru timah), hitunglah tekanan gas dan catat nilai tersebut pada baris H Tabel 7.3
Tabel 7.3
Data Hasil Pengamatan dan Perhitungan Hubungan Volume- Tekanan gas
Item Hasil
Pengamatan A. Luas Permukaan Lubang Syring ______ m2 B. Massa wadah kosong dan piston ____.___ g C. Tekanan awal (atmosfer) _______ Pa D. Volume awal terbaca ____.___ mL E. Temperatur awal terbaca ____.___°C F. Temperatur akhir terbaca ____.___°C G. Massa beban (pluru timah) ____.___ g
H. Tekanan akhir _______ Pa
Post Test
1. Suatu sampel gas berada pada tekanan 101.325 Pa, suhu 26,85 °C, dan memiliki volume konstan 10,00 mL. Jika suhunya dinaikkan menjadi 126,85 °C, berapakah tekanan sampel gas tersebut?
Limbah
Tidak ada hasil limbah yang dihasilkan dalam kegiatan laboratorium ini. Simpan pluru timah atau beban lain untuk digunakan pada kegiatan yang akan datang.
177
2. Suatu sampel gas berada pada tekanan 101.325 Pa, suhu 26,85 °C, dan volume 10,00 mL. Jika temperatur dinaikkan menjadi 126,85 °C dan volume diturunkan menjadi 5,00 mL, berapakah tekanan sampel gas tersebut?
4. Menggunakan Hukum Gas Ideal untuk