Persamaan keadaan Van der Waals
Ø Persamaan
keadaan Van der Waals
Untuk memperbaiki keadaan gas ideal pada suhu dan
tekanan tertentu, maka pada tahun 1873, fisiskawan belanda, Johanes diderik Van
der Waals mengusulkan persamaan keadaan gas yang dikenal dengan persamaan Van
der Waals. Ia
memodifikasi persamaan gas ideal dengan cara menambahkan faktor koreksi pada
volume dan tekanan.
Volume memerlukan faktor koreksi karena
partikel-partikel gas nyata mempunyai volume yang tidak dapat diabaikan,
sehuingga Van der Waals mengurangi volume gas terukur dengan volume efektif
total molekul-molekul gas sebesar nb dengan tujuan untuk memperhitungkan ukuran
partikel-partikel gas.
Videal = Veks – nb
Videal = volume gas`ideal
Veks =volume yang terukur pada waktu
percobaan
n= jumlah mol gas
b= konstanta Van der Waals
- Faktor koreksi yang kedua yaitu pada tekanan
Gambar 3.
Pada
gambar tersebut terlihat perbedaan sifat antara sebuah molekul gas yang
terdapat di dalam gas (A) dengan sebuah molekul lain yang hampir bertumbukan
dengan dinding wadah. Gaya
tarik menarik molekul A samna untuk ke segala arah sehuingga akan saling
menghilangkan. Sedangkan molekul B hampir bertubukkan dengan dinding sehingga gaya tarik menarik antar
molekul gas tersebut dengan molekul lain cenderung dapat menurunkan momentum
molekul gas tersebut ketika bertumbukkan dengan dinding dan akibatnya akan
mengurangi tekanan gas tersebut. Oleh karena itu, tekanan gas tersebut akan lebih kecil
daripada tekanan gas ideal karena pada gas ideal dianggap tidak terjadi gaya
tarik menarik antar molekul.
Makin besar jumlah molekul
persatuan volume, makin besar jumlah tumbukan yang dialami oleh dinding wadah
serta makin besar pula gaya tarik menarik yang dialami oleh molekul-molekul gas
yang hampir menumbuk dinding wadah. Karena itu, faktor koreksi untuk tekanan
adalah a(n2/V2) dimana a=konstanta dan n=jumlah
mol gas.
Dengan memasukkan kedua faktor koreksi tersebut ke
dalam persamaan gas ideal, maka diperoleh persamaan Van der Waals :
[P + (n2a/V2)]
(V – nb) = nRT
P = tekanan absolut gas (atm)
V =volume spesifik gas (liter)
R = konstanta gas (0,082 L.atm/mol atau
8,314J/Kmol)
T =suhu /temperatur absolut gas (K)
n =jumlah mol gas
a,b =konstanta
Van der Waals
tabel beberapa nilai konstanta Van der Waals a dan b:
gas
|
a
(atm dm6 mol-2) |
b
(atm dm6 mol-2) |
He
|
0,0341
|
0,0237
|
Ne
|
0,2107
|
0,0171
|
H2
|
0,244
|
0,0266
|
NH3
|
4,17
|
0,0371
|
N2
|
1,39
|
0,0391
|
C2H
|
4,47
|
0,0571
|
CO2
|
3,59
|
0,0427
|
H2O
|
5,46
|
0,0305
|
CO
|
1,49
|
0,0399
|
Hg
|
8,09
|
0,0170
|
O2
|
1,36
|
0,0318
|
Bila dibandingkan dengan persamaan gas ideal, persamaan Van der Waals ini dapat digunakan pada gas nyata denga besaran suhu dan tekanan yang lebih besar. Disamping itu juga persamaan Van der Waals juga dapat menjelaskan penyimpangan gas nyata dari gas ideal. Namun walaupun demikian, persamaan Van der Waals ini belum dapat secara sempurna menggambarkan sifat0sifat gas sehingga digunakan persamaan lain yang dikenal persamaan Virial.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar