Penentuan volume molar gas hidrogen

 

PENENTUAN VOLUME GAS MOLAR HIDROGEN

 

MAKALAH

Untuk memenuhi tugas mata kuliah praktikum kimia

yang dibina oleh  Drs. Darsono Sigit M.Pd

 

 

 

 

Oleh kelompok 8:

1. Diyan Kurnia A  110321419518
2. Zainul mustofa   110321419526
3. Siti Nur K           110321419538

 

 

 

 

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMUPENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

DESEMBER 2011

 

 

 

 

 

KATA PENGANTAR

 

 

     Puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberi segala rahmat dan hidayahnya serta nikmatnya, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas makalah yang berjudul “ penentuan volume molar gas hydrogen”.

     Terima kasih kepada orang tua kami yang telah memberi kami semangat, dorongan dan bantuan dana untuk belajar hingga saat ini, agar kami dapat mencapai cita-cta yang kami inginkan.

     Terima kasih kepada bapak Sigit dan semua asisiten dosen praktikum kimia yang telah memberi pengarahan dan pembelajaran dengan sabar dan ikhlas, serta semua pihak yang telah mendukung dalam penyelesaian tugas makalah ini yang tidak dapat kami sebutkan sau per satu.

      Demikian, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan khususnya bagi penulis.

 

                                                                                   

                                                                                                 Penulis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Benda-benda di alam raya ini dapat digolongkan menjadi tiga golongan, diantaranya:

a. Zat padat

b. Zat cair

c. gas                               

Gas dapat dimampatkan dalam tempat tertutup, tetapi kalau dia dimasukkan kedalam tempat yang lebih besar dari volume semula, dia dapat mengisi tempat itu secara merata. Dimana gas mempunyai sifat-sifat khusus antara lain:

a. Peka terhadap perubahan temperature

b. Peka terhadap perubahan tekanan

Robert Boyle menyelidiki perubahan volume suatu gas pada temparatur tetap dengan tekanan yang berubah-ubah. Dari hasil penyelidikan didapatkan bahwa pada temperature tetap, volume gas akan berubah kalau tekanannya diubah. Dari ketentuan diatas maka dapat dijabarkan dalam persamaan berikut:

P1V1 = P2V2

Berlainan dengan Boyle maka Charles menyelidiki sifat-sifat gas pada tekanan tetap. Dari hasil-hasil penyelidikannya didapatkan bahwa perbandingan volume gas sesuai dengan perbandingan temperature absolutnya. Bila ketentuan tersebut dijabarkan akan didapatkan persamaan:

1. Pada tekanan (P) dibuat tetap

= atau V1 : T2 = V2 . T1 = K’ (konstan)

 

= atau P1 : T2 = P2 . T1 = K’ (konstan)

Volume molar gas hidrogen merupakan volume 1 mol gas yang diukur pada keadaan standar (STP),yaitu pada suhu 0⁰C dan tekanan 1 atm. Volume molar  setiap gas pada keadaan standar adalah 22,4 l. Avogadro menyatakan bahwa gas yang mempunyai volume, tekanan dan temperature yang sama akan berisi jumlah mode yang sama pula.
Dari hukum Avogadro tersebut, dinyatakan bahwa pada temperature dan tekanan yang sama setiap 1 mol gas akan mempunyai volume yang sama. Artinya kalau mol dipakai sebagai satuan kwantitas gas, maka 1 mole setiap gas akan mempunyai persamaan ;

 P.V = R.T

Dalam persamaan ini V adalah volume 1 mol gas. Bila banyaknya mol gas n (≠ 1 mol) dimasukkan dalam persamaan maka persamaan gas akan menjadi:
P.V = n.R.T
Dimana V menyatakan volume dari n mol gas.

Penentuan volume molar gas hidrogen berfungsi untuk memudahkan pengukuran ruang yang ditempati oleh 1 mol gas dengan  menentukan volum sejumlah mol gas agar lebih mudah diukur dengan berat yang  dapat ditimbang dan tekanan yang dapat diukur. Dalam percobaan ini, kita akan menentukan volume molar gas hidrogen dari reaksi pita magnesium dan larutan asam klorida.

1. Tujuan

Menentukan volume molar gas hidrogen dari reaksi pita magnesium (Mg) dan asam klorida (HCl) pada keadaan standar.

1. Rumusan Masalah
   1. Apa yang dimaksud dengan volume molar gas hidrogen?
   2. Bagaimana metode yang digunakan dalam penentuan volume molar gas hidrogen?
   3. Data apa saja yang diambil pada percobaan?
   4. Bagaiman analisis datanya?
   5. Kesalahan apa saja yang mungkin terjadi pada percobaan ini?

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

1. Volume molar gas hydrogen adalah volume gas hydrogen pada suhu 0^oC dan tekanan 1 atm yaitu dengan volume 22,4 Liter
2. Menggunakan metode pendesakan air, dimana gas hydrogen yang dihasilkan dari reaksi logam yang berada di samping kiri deret volta dengan asam pekat. Air yang terdesak adalah volume gas hydrogen.
3. Tabel hasil percobaan volume molar gas hydrogen

Indikator	Percobaan 1	Percobaan 2	Rata-rata
Berat Mg	0,01 gram	0,01 gram	0,01 gram
Volume HCl 2 M	25  ml	25 ml	25 ml
Volume H2	8,5 ml	8 ml	8,25 ml
Temperatur	301 K	300,5 K	300,75 K
Tekanan H2O	28,359 mmHg	27,542 mmHg	27,950 mmHg
	0,037 atm	0,036 atm	0,036 atm
Tekanan Barometer	760 mmHg	760 mmHg	760 mmHg

 

1. Analisa data

 

P H₂ =  P barometer – P H₂O

        =  760 mmHg – 27,95 mmHg

        = 732,05 mmHg

        = 732,05 mmHg x 1 atm

760     mmHg

                    = 0,963 atm

     Percobaaan Reaksi

    Mg(s)   +  2 HCl (aq)                 MgCl₂(aq)   +    H₂(g)

   Dari persamaan reaksi di atas dapat diketahui bahwa koefisien Mg dan H₂ sama, sehingga jumlah mol kedua zat sama. Maka, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :  n Mg =  n H₂

            massa Mg = n H₂

                Mr

               0,01       =  n H₂

                 24

    4,17 x 10^-4 mol= n H₂

 

 

Mol H₂  sejumlah  4,17 x 10^-4 mol dalam volume 8,5 ml, maka

  Volume 1 mol H₂   =      8,5

                                    4,17 x 10^-4    

                                 =  2,038 x 10⁴  ml

                                =  20,38 Liter (volume pada percobaan)

 

  secara teoritis untuk menghitung volume standar pada suhu 0 ^oC atau 273 K dengan tekanan 1 atm, digunakan hukum boyle- gay lussac.

PV = nRT        PV = nR

                         T

                    P H_{2 .} V H₂             =    P H_{2 .} V H₂

                        T H_{2         STP}             T H_{2         PERCOBAAN}

 

            760 atm . 22,4  liter  =        732,05 atm.  V H₂

                        273 K                         300,75 K

 

                                    V H₂  =  300,75 K . 760 atm . 22,4 liter

                                                         732,05 atm. 273 K

                                             =    5119968   atm Kliter

                                                   199849,65 atm K

                                            =  25,62 liter (volume pada teori)

    

 

 

 

 

 

  Maka, kesalahan percobaan dapat di tentukan sebagai berikut:

        Kesalahan =  volume teori – volume percobaan    x 100%

                                          volume teori

                         =  25,62 liter –  20,38 liter  x 100 %

                                   25,62 liter

                         = 5,24   x 100 %

                            25,62

                         = 20,45 %

 

Jadi, dari hasil percobaan didapatkan harga volume molar gas hidrogen sebesar 20,38 dengan kesalahan 20,45%

 

 

 

 

 

 

 

 

1.  Dalam menentukan harga satu mol gas hydrogen, reaksi yang terjadi pada percobaan harus di tuliskan, yaitu sebagai berikut :

             Mg(s)   +  2 HCl (aq)                 MgCl₂(aq)   +    H₂(g)

            Dari reaksi diatas terlihat bahwa harga koefisien magnesium dalam padatan sama dengan koefisien gas hydrogen, ini menunjukkan bahwa jumlah mol magnesium sama dengan hydrogen.

           Untuk mencari harga volume molar digunakan hukum boyle – gay lussac yaitu sebagai berikut:

                      PV    =  nR

                         T

Dengan n adalah jumlah mol dan R adalah ketetapan yang harganya 0,082 atm L/mol K maka, didapatkan rumus baru yakni sebagai berikut:

 

 

 

                    P H_{2 .} V H₂             =    P H_{2 .} V H₂

                        T H_{2         STP}             T H_{2         PERCOBAAN}

                Dari hasil analisa data dihasilkan harga volume molar gas hydrogen dalam percobaan adalah 20,38 Liter, harga ini berbeda dengan teori yang harganya 25,62 sehingga, menghasilkan ralat sebesar 20,45 %

                 Hal ini dikarenakan ada beberapa kesalahan yakni sebagai berikut :

• Kurang teliti dalam membaca tabung gelas ukur
• Air penahan yang berada diluar tabung terlalu banyak, sehingga                                                                                                    mempengaruh hasil
• Kurang sempurnanya ada tidaknya gelembung sebelum reaksi dimulai
• Kondisi lingkungan percobaan yang tidak sesuai dengan keadaan standard

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PERTANYAAN DAN JAWABAN PERTANYAAN

 

1. Apa penyebab perbedaan antara volume molar gas hydrogen teori yang berasal dari buku dan percobaan?

 

Jawab: karena keadaan lingkungan yang tidak sesuai dengan percobaan yang dilakukan dalam menentukan volume molar gas hydrogen, seharusnya dilakukan pada suhu 0^o C dan tekanan 1 atm sedangkan percobaan di laboratorium pada suhu 25^oC dengan tekanan 1 atm. Selain itu, di mungkinkan terjadinya kesalahan-kesalahan pada saat percobaan.

 

1. Selain menggunakan Mg dan HCl untuk menghasilkan gas H₂, apa cara lain untuk menghasilkannya?

 

Jawab: yaitu dengan mereaksikan antara logam-logam yang berada disamping kiri H dalam deret volta yang meliputi gol IA, IIA, IIIA,Mn,Ni,Sn,Pb dengan larutan asam pekat seperti H₂SO₄, HNO₃, dan CH₃COOH.

 

1. Mengapa untuk mencari harga tekanan gas H₂ dengan cara pengurangan tekanan barometer oleh tekanan air?

 

Jawab: karena pada saat percobaan gelas ukur yang didalamnya terjadi reaksi yang menghasilkan hydrogen, alatnya di celupkan pada air sehingga air mempengaruhi tekanan dari system tersebut.

 

 

 

 

 

 

 

PENGGUNAN MATERI PENETUAN VOLUME GAS MOLAR DALAM FISIKA

   Dalam penentuan volume gas molar hydrogen tidak lepas dari penerapan hukum boyle-gay lussac yang dipelajari dalam termodinamika dalam ilmu fisika.

  Penerapan hukum termodinamika I ini terlihat pada:

1. Mesin uap
2. Mesin mobil
3. Saat pemompaan ban sepeda

Dimana saat peristiwa tersebut tekanan(P), suhu mutlak(T), dan volume gas(V) akan berubah jika salah satu di konstankan. Sesuai dengan hukum boyle-gay lussac.

 

 

BAB III

PENUTUP

 

 

1. Kesimpulan
   1. Volume molar gas hydrogen adalah volume gas hydrogen pada suhu 0^oC, tekanan 1 atm 
   2. Metode yang digunakan adalah metode pendesakan air oleh gas hydrogen
   3. Data yang diambil dalam percobaan massa Mg, Volume HCl 2M, Volume H_2,  temperature, tekanan H₂O, dan tekanan Barometer.
   4. Dari hasil analisa data dihasilkan harga volume molar gas hydrogen dalam percobaan adalah 20,38 Liter, harga ini berbeda dengan teori yang harganya 25,62 sehingga, menghasilkan ralat sebesar 20,45 %
   5. Kesalahan terjadi pada keadaan lingkungan.
   6. Saran
      1. Usahakan tidak ada gelembung pada saat tabung reaksi dibalik
      2. Teliti dalam membaca volume air yang terdesak