Massa Molekul dan Gas Ideal

KOMPAS.com - Dalam mempelajari gas dan besarannya, sangat berkaitan dengan perilaku gas.

Selain berhubungan dengan perilaku gas, juga berkaitan dengan persamaan keadaan untuk gas ideal.

Dilansir dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, gas memiliki massa molekul dan kerapatan gas.

Besaran gas juga beragam, mulai dari tekanan, volume, dan suhu yang masuk dalam besaran makroskopik. Di mana makroskopik dapat dihitung.

Sedangkan besaran lain adalah kecepatan rata-rata molekul merupakan besaran mikroskopik. Besaran mikroskopik tidak dapat diukur melainkan dihitung.

Di antara besaran-besaran tersebut dihubungkan dengan massa dan kerapatan gas.

Baca juga: Pencemaran Udara: Dampak dan Solusi

Massa molekul dan kerapatan gas

Dalam suatu ruang, di dalamnya terdapat N molekul gas. N sering dinyatakan dalam satuan mol.

Satu mol artinya dalam gas terdapat sebanyak 6,022 x 10 pangkat 23 buah molekul.

Bilangan 6,022 x 10 pangkat 23 dinamakan bilangan Avogadron (NA). Massa satu mol zat disebut sebagai massa molar, diberi simbol M.

Misalnya O memiliki massa molar 16, maka 1 mol O massanya 16 gram.

Satuan yang digunakan adalah C pangkat 12. Satu mol atom C pangkat 12 memiliki massa 12 x 10 pangkat -3 kilogram. Sehingga atom C memiliki massa molar.

Bila sebuah molekul terdiri dari beberapa atom, massa molar molekul tersebut adalah jumlahan dari seluruh massa molar setiap atomnya.

Baca juga: Penyebab Pencemaran Udara

Persamaan umum gas ideal

Dalam satu tangki gas sembarang memiliki tekanan dalam tangki disebut P, volume tangki adalah V, dan suhu dalam tangki adalah T.

Di antara P, V, dan T memiliki kaitan tertentu. Persamaan yang menghubungkan antara ketiganya dinamakan dengan persamaan keadaan gas.

Bila tekanan dalam tangki diubah, suhu di dalamnya harus dijaga agar konstan. Dengan begitu volumenya ikut berubah.

Jika tekanan diperbesar, maka volume akan berkurang. Begitu sebaliknya, jika memperbesar volume tangki, maka tekanan akan mengecil.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa perubahan tekanan berbanding terbalik dengan volume. Hukum Robert Boyle dapat ditulis dengan:

PV = konstan pada temperatur konstan

Hukum tersebut berlaku hampir untuk semua gas dengan kerapatan rendah.

Baca juga: Tekanan Zat: Pengertian dan Jenisnya

Apabila sekaranag tekanan dalam tangki di jaga agar tetap, kemudian volume tangki diperbesar maka suhu dalam tangki naik.

Kenaikan suhu sebanding dengan volumenya. Sifat ini berlaku untuk gas dengan kerapatan rendah.

Hukum pada gas dengan kerapatan rendah berlaku:

PV = CT

Keterangan:

PV = konstan pada temperatur konstan
C = konstanta kesebandingan
T = suhu mutlak

Satuan T adalah Kelvin, sedangkan satuan Celcius dalam suhu adalah t.

shutterstock Ilustrasi tekanan gas