Modul Azas Teknik Kimia Bab I Dan II

8/10/2019 Modul Azas Teknik Kimia Bab I Dan II

1/38

Tugas Azas Teknik Kimia

BAB I dan II

Nama : Anggik Pratama (061330400289)

Astri Handayani (061330400290)

Bella Anggraini (061330400291)

Bery; Lholif Arrahman (061330400292)

Kelas : 2KA

Dosen Pembimbing

Ibnu Hajar, S.T,.M.T

Politeknik Negeri Sriwijaya

2014


2/38

BAB 1

DIMENSI DAN KONVERSI SATUAN

Tujuan Instruksional umum

Mahasiswa mampu menjelaskan dengan tepat arti dari dimensi, satuan dan konversi satuan.

Pokok-pokok yang akan dibahas

a. Dimensi

b. Satuan

c. Konversi Satuan

Satuan Belajar

a. Mahasiswa mampu menjelaskan dimensi dan satuan dalam standar SI dan Standar

British.

b. Mahasiswa mampu menjelaskan sistem satuan.

c. Mahasiswa mampu mengkonversi dari satuan.

1.1 Satuan

Pada perhitungan teknik, penting sekali diperhatikan satuan yang dipergunakan

karena pada berbagai operasi hitungan kimia yang melibatkan ukuran besaran,

diperlukan yang konkret terhadap satuan.

Satuan adalah sejumlah tertentu dari besaean yang dapat digunakan untuk

mengukur besaran dari jenis yang sama dengan melakukan perbandingan. Contoh

satuan seperti meter, sentimeter, kilometer, efek inci dan Mill yang merupakan satuan

panjang, detik, menit dan jam merupakan satuan waktu, dan gram, found dan slug

untuk satuan massa.

Karena besaran-besaran fisik berhubungan dengan definisi dan hukum, makarelatif hanyya sebagian kecil besaran yang memadai untukmenggambarkan dari

mengukur besaran yang lain. Besaran semacam ini sering disebut sebagai dimensi

utama. Besaran lain yang dapat diukur menggunakan dimensi utama disebut dimensi

kedua.

Dimensi adalah suatu sistem fisik baik dalam keadaaan diam maupun bergerak,

yang dinyatakan dalam suatu ukuran tertentu.

Jenis kuantitas satuan dinyatakan dalam ukuran yang terbagi dalam 2 bagian :

1.

Kuantitas pokok terdiri dari : panjang, massa, aktu, gaya, temperatur, dan panas.Kuantitas pokok disebut dengan dimensi


3/38


4/38

Tabel 1.2. Simbol dari Dimensi Kedua

Kuantitas Kedua Simbol SI British Metrik

Densitas m/l3 lbm/ft

3 grm/cm3

Volume Spesifik v l3/m ft

3/lbm cm3/grm

Tekanan p F/l lbf/ft dyne/cmKecepatan v l/t ft/sec cm/dtk

Percepatan s l/t2 ft/sec

2 cm/dtk

2

Viskositas m/lt lbm/ft sec grm/cm dtk

Kapasitas Panas c Q/mt Btu/lbmoF cal/grm

oC

1.1.3 Konversi Satuan

Konversi satuan merupakan perubahan dari suatu satuan ke satuan yang lain,

baik satuan SI maupun satuan British dan satuan SI kesatuan British.

Temperatur

T(R) = T(0F) + 426

T(K) = T(OC) +273

T(K) =

T(K) =

T(C) =

17,4

Konversi Satuan Panjang

1 ft. (kaki) = 12 inci = 0,3048 m (meter)

1 mil = 1760 yards = 5280 kaki = 1,609km

1 inchi = 2,540 cm

1 yard = 3 ft (kaki)1 mikron = 10-6m

1 angstrom = 10-10m

1 furlong = 220 yard = 660 kaki

1 tahun cahaya = 9.460.730.472.580,8 kilometer (sering juga digunakan dalam bidan

astrnomi atau fisika)

1 parsec = 3.085678e16 m

1 point sering ditulis 1 pt = 1/27 inchi (satuan ini biasanya digunakan untuk ukuran

font)


5/38

1 AU (Astronomical Unit) = 149 598 000 kilometer (satuan ini digunakan di bidang

astronomi)

KonversiSatuan Luas

1 acre = 43.559,66 kaki2

1 Hektar (ha) = 10,000 m2

1 acre = 43.560 kaki2= 0,4047hektar

Konversi Satuan Kecepatan

1 mph (Miles per Hour) = 0,8689762 knot (biasanya untuk kecepatan kapal)

1 knot = 1852 km/jam = 514,44 m/s

Konversi Satuan Volume

1 Liter = 1 dm3= 1/1000 m3

1 gallon = 3,785412 L

1 gallon = 16 cup

1 cup = 250 ml = 250 CC

1 barrel = 158,9873 L (biasanya digunakan untuk satuan minyak, banyakdari sobat pasti sering mendengar satuan ini di tv)

1 barrel = 42 US gallon

1 CC = 1 cm3

Konversi Satuan Gaya/Berat

1 N (newton) = 1 kgm/s2= 100.000 dyne

1 Dyne = 10

-5

N1 dyne = 2.248*10-6lb. (pound)

1 kg = 9,81 N (dipermukaan bumi)

1lb = 16 oz. (ounce) = 4.448N

1 oz. = 28,35 g (gram) = 0,2780N

Konversi Satuan Massa

1 gram = 0,001 kg1 pound = 0,45359237 kg


6/38

1 lb = 0,03108 slug

1 kip = 1000 lb.

1 slug = 14,59 kg

1 imperial ton = 2000 lb = 907,2 kg

1 ton = 1000 kg

1 kwintal = 100 kg

1 troy oz = 480 grain

1 grain = 64,79891 mg

1 g = 5 carat

Konversi Satuan Waktu

1 Hz (hertz) = 1 s-1

1 tahun = 365 hari = 52 minggu = 12 bulan

1 tahun kabisat = 366 hari

1 hari = 24 jam

1 fortnight = 14 hari

1 jam = 60 menti

1 min = 60 seconds

1 millenium = 1000 tahun

1 abad = 100 tahun

1 dekade = 10 tahun

1 windu = 8 tahun

1 lapan (selapan) = 25 hari (istilah jawa)

Konversi Satuan Daya

1 h.p. (horsepower) = 745,7 W (watts)

1 W = 1 J/s

Konversi Satuan Gaya/Kalor

1 Joule = 1 N m

1 BTU (British Thermo Unit) = 1055, 056 J

1 Kalori = 4,1868 Joule

1 Elektron Volt = 1,602177 x 10-19J


7/38

Konversi Satuan Tekanan

1 Pascal (Pa) = 1 N/m2

1 atm =760 mmHg pasa suhu 0C =1,0132*105N/m2

1 microbar = 0.1 N/m2

Konversi Satuan Suhu

untuk konversi suhu bisa menggunakan rumus konversi suhu berikut ini

konversi suhu

untuk lebih jelas mengenai konversi satuansuhu berikut contoh soalnya bisa

melihhat di artikelkonversi suhu 4 skala

Energy, Unit of Heat

British Thermal Unit (Btu), calorie, joule, kilojoule, electron volt, erg, foot lbf, foot

poundal, kilocalorie, kilowatt hour, watt hour,

1 J (Joule) = 0,1020 kpm = 2.778x10-7kWh = 2.389x10-4kcal = 0.7376 ft lbf= 1 (kg

m2)/s2= 1 watt second = 1 Nm = 9.478x10-4Btu

1 kpm = 9.80665 J = 2.724x10-6kWh = 2.342x10-3kcal = 7.233 ft lbf= 9.295x10-

3Btu

1 kWh = 3.6x106J = 3.671x105kpm = 859.9 kcal = 2.656x106ft lbf= 3.412x10

3Btu

1 kJ = 1 kNm = 1kWs = 103J = 0.947813 Btu = 737.6 ft lbf= 0.23884 kcal

1 Btu (British thermal unit) = 1,055.06 J = 107.6 kpm = 2.92875x10-4kWh = 251.996

calorie (IT - International Table calorie) = 0.252 kcal = 777.649 ft lbf=

1.0544x1010erg = 0.293 watt hour = 0.999331 Btu (Int Steam Tab) = 0.998560 Btu

(mean) = 25020.1 foot-poundal = 107.514 kg force meter = 1.0751x107gram-force

cm = 0.000393 hp-hour = 10.456 liter atm = 1054.35 wattsecond

1 cal = 4.186 J
http://rumushitung.com/2013/01/21/konversi-suhu-4-skala/http://rumushitung.com/2013/01/21/konversi-suhu-4-skala/http://rumushitung.com/2013/01/21/konversi-suhu-4-skala/http://rumushitung.com/wp-content/uploads/2013/01/konversi-suhu.gifhttp://rumushitung.com/2013/01/21/konversi-suhu-4-skala/


8/38

1 kcal = 4186,8 J = 426,9 kp m = 1.163x10-3kWh = 3.088 ft lbf= 3.9683 Btu = 1,000

cal

1 ft lbf(foot pound force) = 1.3558 J = 0.1383 kp m = 3.766x10-7kWh = 3.238x10-

4kcal = 1.285x10-3Btu

1 hp h (horse power hour) = 2.6846x106J = 0.7457 kWh

1 erg = 1 (g cm2)/s2= 10-7J = 1 dyne-centimeter

1 electron volt = 1 eV = 1.602x10-19J

1 Q = 1018Btu = 1.055x1021J

1 Quad = 1015Btu

1 Therm = 100,000 Btu

1 kg m = 7.233 ft lb = 0.00929 Btu = 9.806 Joule

Energy per unit mass

1 kJ/kg = 1 J/g = 0.4299 Btu/ lbm= 0.23884 kcal/kg

1 Btu/lbm= 2.326 kJ/kg = 0.55 kcal/kg

1 kcal/kg = 4.1868 kJ/kg = 1.8 Btu/lbm

Energy per unit volume

1 Btu/US gal = 278.7 Btu/liter

CONTOH SOAL

1. Temperatur ruang dalam laboratorium menunjukkan 25oC, ubah temperatur

kedalam satuanoF

Penyelesaian :

Hubungan antaraoC dengan

oF adalah T(

oC) =

17,4 atau


9/38

T(oF) = 1,8 x T(

oC) + 17,4

T(oF) = 1,8 x 25 + 1,8(17,4) = 77

2.

Konstanta gas ideal (R) untuk 1 grmol gas pada keadaan 0 oC, 1 atm dan volume 22,4liter adalah 0,08205 liter atm/grmol K. Ubah satuan R dalam satuan lbm ft/lbm R

Penyelesaian

T = 0oC DIUBAH MENJADI t = 0 +273 = 273 K X 1,8 = 492 R

Volume 1 liter diubah menjadi volume 22,4 liter x 35,31 cuft/100 liter = 0,79 cuft,

tekanan 1 atm diubah menjadi, tekanan = 1 atm x 14,7 psia/1 atm = 14,7 psia/1atm =

14,7 psia x 144 in2/ft2 = 2116,8 lbm/ft2, mol 1 grmol diubah menjadi = 1 grmol x 1

kgmol/1000 grmol x 2,205 lbmol/kgmol = 0,002205 lbmol.

Sehingga didapat, R ==

= 1543

3. Tangki bensin mempunyai volume 55.000 cuft. Hitung tangki dalam satuan liter.

Penyelesaian :

Volume = 55.000 cuft x = 155,763 liter

4. Sebuah benda diukur suhunya 50 derajat menggunakan termometer X, bila titik beku

air 0 derajat dan titik didih air 200 derajat pada termometer X. Tentukan skala yang

terbaca bila diukur menggunakan termometer Celcius!

Penyelesaian :

Termometer X mempunyai 200 skala

tX = 50

Termometer Celcius mempunyai 100 skala

Gunakan angka pembagi 20 dari skala termometer tersebut

termometer X = 200 skala dibagi 20 = 10 (bagian)

termometer C = 100 skala dibagi 20 = 5 (bagian)

Untuk menentukan konversi satuan suhu dari termometer yang berbeda menggunakan


10/38

cara sbb:

Bagian skala termometer yang akan dicari suhunya dibagi bagian termometer yang

diketahui suhunya dikalikan suhu pada termometer yang diketahui.

maka :

(5/10) x tX Celcius

(5/10) x 50 = 25 Celcius

Jadi suhu yang terukur pada termometer Celcius sebesar 25 derajat Celcius.

5.

Pada suhu berapa suatu benda bila diukur menggunakan termometer celcius dan

termometer fahrenheit akan menunjukkan skala yang sama?

Penyelesaian :

tc = tf

ingat tf = (9/5 tc) + 32

tc ganti dengan variable x

tc = tf

x = ( 9/5 . x ) + 32

x - 32 = 9/5 x

(x -32) . 5 = 9x

5x - 160 = 9x

5x - 9x = 160

-4x = 160

x = 160/-4

x = -40

Jadi suhu yang terukur adalah -40


11/38

6. Pada termometer celcius, titik didih air adalah 100 derajat C. Pada termometer

fahrenheit nilai ini sama dengan ...

Penyelesaian :

Pada skala fahrenheit, titik didih air adalah 212 derajat C, atau dapat juga

dihitung dari rumus konversi skala celcius ke skala fahrenheit sebagai berikut :

dari soal diketahui t derajat C = 100 derajat C, maka :

7. Selesaikanlah perhitungan dibawah ini :

2 joule + 50 Btu =

Penyelesaian :

Satuan yang digunakan berbeda namun dimensinya sama, keduanya sama-

sama dimensi energi, maka operasi dapat dilakukan dengan mengubah satuannya

menjadi sama ( konversi ), baik itu dalam joule atau Btu.

Karena 1 joule = 9,484.10-4 Btu maka

2 ( 9,484.10-4 ) Btu + 50 Btu = 50,00189 Btu

8. Hitunglah densitas merkuri dalam lbm/ft3 jika diketahui spesifik grafity merkuri pada

200C adalah 13,546 dan hitunglah volume dalam ft3 jika diketahui massa merkuri 215

kg ????

Penyelesaian :

a. Hg = spesifik gravity massa jenis air pada suhu 200C

= 13,546 62,43 lbm/ft3

= 845,7 lbm/ft3
http://1.bp.blogspot.com/-IZEa1oMkwJ0/T5SzKPxPXdI/AAAAAAAAAGI/fa4EO39gdUg/s1600/celcius+ke+fahrenheit.bmp


12/38

b. V = 215 kg 1lbm / 0,454 kg 1 ft3 / 845,7 lbm = 0,56 ft3

6. tangki bensin mempunyai volume 7 gallon . hitung volume tangki dalam satuan

liter

Penyelesaian :

1 gallon = 3.785 dm3 (liter)

Volume= 7 gallon x 3.785 liter = 26.495 liter

RANGKUMAN

Dalam peritungan teknik kimia ada dua macam sistem satuan yang digunakan

yaitu sistem British (English), satuan British untuk panjang ft, massa lb dan waktu

second, sedangkan satuan SI untuk panjang meter, massa kg dan waktu detik

SOAL

1. Temperatur bensin didalam tangki penampungan 65oF. Ubah temperatur bensin

dalam satuan

a.oC

b.oK

c.oR

2. Densitas air pada temperatur kamar mempunyai harga 0,99998 gram/ml. Ubah

satuan densitas dalam lbm/cuft

3. Kapasitas panas suatu larutan mempunyai harga 0,25ncal/gram K. Berapa harga

kapasitas larutan tersebut dalam satuan Btu/lbm R

SUMBER BACAAN

Olaf. A. Hougen, Kenneth M. Watcon. 1968. Chemical Process Principles.

Part 1, 2ed. John Wiley & Sons. New york


13/38

BAB II

ANALISIS KIMIA DAN GAS IDEAL

Tujuan Instruksional Umum

Mahasiswa dapat membedakan dan menghitung % masssa, % volume dan % mol, berat

molekul rata-rata, dan mol fraksi.

Mahasiswa dapat menyebutkan apa yang dimasksud gas ideal dan dapat menghitung

volume gas ideal, fraksi tekanan dan fraksi volume gas ideal.

Pokok-pokok yang akan dibahas

Analisis kimia

Gas ideal

Sasaran Belajar

Mahasiswa dapat membedakan % massa, % volume, dan % mol.

Mahasiswa dapat menghitung % massa, % volume, dan % mol.

Mahasiswa dapat menghitung berat molekul rata-rata, mol fraksi.

Mahasiswa dapat menghitung volume gas ideal, fraksi tekanan dan fraksi volume gas

ideal

2.1 Analisis Kimia

Dalam perhitungan teknik kimia, analisis kimia dinyatakan dalam 3 cara, yaitu

1. Persen massa (% m atau % w)

Analisis kimia yang dinyatakan dalam % berat adalah

Zat padat

Zat cair (larutan) kecuali ada ketentuan lain, bila tidak ada ketentuan maka zat

cair tersebut dinyatakan dalam % berat

% m =

x 100 %

massa larutan = massa zat terlarut + massa pelarut

2. Persen mol (% mol)

Analisis kimia yang dinyatakan dalam % mol pada umumnya untuk gas tetapi ada

juga digunakan untuk zat cair tetapi dengan pemberitahuan.

% m =

x 100 %

mol larutan = mol zat terlarut + mol pelarut

3.

Persen volume (% v)Analisis kimia yang dinyatakan dalam % volume adalah


14/38

Zat cair tertentu seperti Alkohol dan hidrogen perioksida

Gas

% m =

x 100 %

Volume larutan = volume zat terlarut + volume pelarut

Contoh

1. 10 gram NaCl padat dilarutkan dalam 90 cm3air. Hitung % massa NaCl dalam larutan

yang terjadi.

Penyelesaian

Berat air = 90 cm3x 1 gram/cm

3= 90 gram

Berat NaCl = 10 gram

Berat larutan = 90 gram + 10 gram = 100 gram

maka% NaCl =

x 100 % = 10 %

2. 120 ml Alkohol 100 % dicampurkan dengan 360 ml air, dianggap tidak terjadi

pengurangan volume setelah pencampuran.

Penyelesaian

Volume Alkohol = 120 ml, volume air = 360 ml, volume larutan 120 ml + 360 ml = 480

ml, maka % volume Alkohol x 100 % = 25 %

Dalam analisis kimia selain % massa. % mol dan % volume, ada yang dinyatakan denganberat molekul rata-rata dan mol fraksi.

Berat molekul rata-rata

Suatu campuran berupa senyawa dapat ditentukan berat molekul rataratanya.

Dengan cara jumlah masing-masing berat komponen dibagi dengan jumlah mol

masing-masing komponen.

Campuran zat A,B dan C, berat molekul rata-rata dari campuran tersebut

BMrata-rata= ma+ mb+ mc

MA/BMA + MB/BMB + MC/BMC

Mol fraksi

Mol fraksi merupakan perbandingan antara mol suatu zat atau komponen dengan

jumlah mol campuran, yang mempunyai symbol X. Campuran zat A,B dan C, mol

fraksi masing-masing adalah :


15/38

MA/BMA

Mol fraksi A (XA) =


MB/BMBMol fraksi B(XB) =


MC/BMC

Mol fraksi C(XC) =


Harga mol fraksi suatu zat < 1 maka harga ma+ mb+ mc = 1

Contoh

3. Suatu campuran terdiri dari 10 % (m) NaoH, 15% (m) NaCl dan 75% (m) KNO3

Hitunglah :

a. Berat molekul rata-rata

b. Mol fraksi tiap komponen

Penyelesaian :

a. Misal massa campuran 100 gram

Massa masing-masing komponen.

NaOH = 10% x 100 gram = 10 gram

NaCl = 15% x 100 gram = 15 gram

KNO3= 75% x 100 gram = 75 gram

10 gram

Mol NaOH = = 0,25 grmol

40 gr/mol

15 gram

Mol NaCl = = 0,256 grmol

58,5 gr/mol

75 gramMol KNO3= = 0,743 grmol


16/38

101 gr/mol

Total mol = ( 0,25 + 0,256 + 0,743) grmol = 1,249 grmol

Berat molekul rata-rata = 100 gr/ 1,249 grmol = 80,06 gr/grmol

b. Mol fraksi

XNaoH = 0,25 grmol / 1,249 grmol = 0,2

XNaCl = 0,256 grmol / 1,249 grmol = 0,21

XKNO3 = 0,743 grmol / 1,249 grmol = 0,59

2.2Gas Ideal

Gas ideal mempunyai persamaan PV = nRT

Dimana :

P = tekanan

V = volume

n= mol gas

T = temperatur absolute

R = konstanta gas ideal

Untuk pencampuran gas, misal campuran gas A,B dan C maka tekanan totalnya,

Pt = PA+ PB+ PC . volume total Vt = VA+ VB+ VC dan mol total, nt = nA+ nB+ nC .

Dari persamaan gas ideal maka :

PAVA= nART .......... 1

PBVB= nBRT .......... 2

PCVC= nCRT .......... 3

Dari persamaan 1,2 dan 3 akan di dapat

nA PA nB PB nB PB

= . = dan =

n1 P1 n1 P1 n1 P1

dimana :

nA = mol fraksi gas A.


17/38

n1

nB = mol fraksi gas B dan

n1

nC = mol fraksi gas C.

n1

untuk gas ideal % mol = % volume = % tekanan

Contoh

4. Beberapa lbmol gas N2dalam 1000 cift pada keadaan :

a. 0

0

C dan 1 atm

b. 00F dan 1 atm

c. 1000C dan 10 mmHg

d. 1000F dan 10 mmHg

Penyelesaian :

a. T = 0oC dirubah menjadi , t = 0 + 273 K

PV = nRT

Dari tabel 3 konstanta gas ideal (R) dalam satuan metrik = 0,08205 liter.Atm/grmol K. Sehingga harga n dapat dihitung :

n= =

( )

= 1,26 grmol

b. T = 0oF dirubah menjadi t = 0 + 460 = 460 R

PV = nRT

Dari tabel 3 konstanta gas ideal (R) dalam satuan britis = 10,73 psia.cuft/lbmol R

, sehingga harga n dapat dihitung :

n= =

=2,98 lbmol

c. T = 100oC, dirubah menjadi t dalam satuan K, T = 100 + 273 = 373 K

P = 100 mmHg dirubah menjadi,

P = ( 1 cmHg) (

V = 1000 cuft dirubah menjadi,


18/38

V = (1000 cuft) ( ) ,58907 liter

Dari tabel 2.1 konstanta gas ideal (R) dalam satuan metrik = 0,08205

liter.atm/grmol K, sehingga harga n dapat di hitung :

n= =

= 12,186 grmol

d. T = 100oF, dirubah menjadi t dalam satuan R, t = 100 + 460 = 560 R

Konstanta gas ideal (R) dalam satuan british = 10,73 psia.cuft/lbmol R , sehingga

harga n dapat dihitung :

n=

=

=16,64 lbmol

5. Dalam 1000 cuft campuran gas ideal terdiri dari gas H2, N2dan CO2yang mempunyai

temperatur 250oF, PH2= 0,26 atm, PN2= 0,32 atm dan PCO2= 1,31 atm.

Hitung :

a. Mol gas H2

b. %mol gas H2

c. Fraksi tekanan gas H2

d. Volume gas H2

e. Fraksi volume gas H2

f. Berat gas H2

g. Berat molekul rata-rata gas

h. Fraksi massa gas H2

Penyelesaian :

a. Untuk menghitung mol gas H2 digunakan persamaan P H2x V = nH2 RT

V = 1000 cuft, T = 250 + 460 = 710 RPH2= 0,26 atm, R dari tabel 3 konstanta gas = 0,73natm.cuft / lbmol. R. Sehingga

harga n H2didapat

NH2= =0,502 lbmol

b. Mol fraksi gas H2dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

YH2= = = 0,138


19/38

%mo gas H2= % tekanan gas H2 = 0,138 x 100% = 13,8 %

c. Harga fraksi tekanan gas H2= mol fraksi gas hal ini disebabkan untuk gas ideal

%mol = % tekanan, sehingga harga fraksi tekannan gas H2 = 0,138d. Volume gas ideal dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan

=

, sehingga harga VH2 =

x V1

VH2= 0,138 x 1000 cuft = 138 cuft.

e. Fraksi volume gas H2= fraksi tekanan = 0,138

f. Berat gas H2= nH2x BM gas H2= 0,502 mol x 2gram /mol = 1,006 gr

g.

Untuk menghitung beat molekul rata-rata digunakan persamaanMtotal

Berat molekul rata-rata =

ntotal

nH2dari perhitungan (a) = 0,502 mol. Untuk mol gas N2dihitung dengan

menggunakan persamaan

nn2=

=

= 0,617 lbmol

ntotal = nH2 = 0,502 lbmol = 3,65 lbmol

fraksi mol gas H2 0,138

ntotal= nH2+ nN2+ nCO2 = ntotal - nH2 - nN2 . sehingga harga mol gas CO2= 3,65

lbmol0,617 lbmol = 2,53 lbmol, setelah didapat masing-masing mol gas berat

molekul rata-rata gas dapat dihitung dengan memasukkan harga-harga di atas didalam rumus berat molekul rata-rata.

Berat molekul rata-rata ={ }

{ } = 35,6 lbm/lbmol

h. Fraksi berat gas H2 =

= { }= 0,0078


20/38

6.

Perhatikan gambar pengukuran suhu zat menggunakan termometer skala Fahrenheit

berikut! Jika suhu zat cair tersebut kita ukur dengan menggunakan

termometer berskala Celcius, maka akan menunjukkan suhu

A. 20 oC

B. 25o

CC. 45 oC

D. 98 oC

Pembahasan

Ubahsuhu dalamskala Fahrenheit menjadiskala Celcius.

TC= 100/180 (TF32)

TC= 5/9 (7732) = 5/9 (45) = 5(5) = 25oC

Jawaban yang benar adalah B.

7.

Suhu di salah satu ruang kelas adalah 28 oC. Jika suhu itu diukur dengan termometer

Fahrenheit, akan menunjukkan suhu

A. 26,8 oFB. 35,4 oF

C. 62,8 oF

D. 82,4 oF

Pembahasan

Konversi suhu dalam skala Celcius menjadi skala Fahrenheit.

TF= 180/100 TC+ 32

TF= 9/5 (28) + 32 = 9(5,6) + 32

TF= 50,4 + 32 = 82,4oF

Jawaban yang benar adalah D.

8. Gambar berikut menunjukkan pengukuran suhu zat cair dengan termometer skala

Celcius. Jika suhu zat cair tersebut diukur dengan termometer

Fahrenheit, maka suhu zat cair tersebut adalah

A. 40 oF

B. 58 oF

C. 104 oF

D. 122 oF

Pembahasan

Ubah suhu dalam skala Celcius menjadi skala Fahrenheit.

TF= 180/100 TC+ 32TF= 9/5 (40) + 32 = 9(8) + 32

TF= 72 + 32 = 104oF

Jawaban yang benar adalah C.

9. Sebuah benda diukur suhunya 50 derajat menggunakan termometer X, bila titik beku

air 0 derajat dan titik didih air 200 derajat pada termometer X. Tentukan skala yang

terbaca bila diukur menggunakan termometer Celcius!

Analisa soalTermometer X mempunyai 200 skala
http://gurumuda.net/pengertian-suhu.htmhttp://gurumuda.net/skala-termometer.htmhttp://gurumuda.net/skala-termometer.htmhttp://gurumuda.net/konversi-suhu.htmhttp://gurumuda.net/konversi-suhu.htmhttp://gurumuda.net/skala-termometer.htmhttp://gurumuda.net/skala-termometer.htmhttp://gurumuda.net/pengertian-suhu.htm


21/38

tX = 50

Termometer Celcius mempunyai 100 skala

Penyelesaian :

Gunakan angka pembagi 20 dari skala termometer tersebut

termometer X = 200 skala dibagi 20 = 10 (bagian)termometer C = 100 skala dibagi 20 = 5 (bagian)

Untuk menentukan konversi satuan suhu dari termometer yang berbeda menggunakan

cara sbb:

Bagian skala termometer yang akan dicari suhunya dibagi bagian termometer yang

diketahui suhunya dikalikan suhu pada termometer yang diketahui.

maka :

(5/10) x tX Celcius

(5/10) x 50 = 25 Celcius

Jadi suhu yang terukur pada termometer Celcius sebesar 25 derajat Celcius.

10.Pada suhu berapa suatu benda bila diukur menggunakan termometer celcius dan

termometer fahrenheit akan menunjukkan skala yang sama?

Analisa soal

tc = tf

Penyelesaian :

ingat tf = (9/5 tc) + 32

tc ganti dengan variable x

tc = tf

x = ( 9/5 . x ) + 32

x - 32 = 9/5 x

(x -32) . 5 = 9x

5x - 160 = 9x

5x - 9x = 160-4x = 160

x = 160/-4

x = -40

Jadi suhu yang terukur adalah -40

11.Suhu suatu zat adalah 25 derajat C. Jika diukur oleh termometer skala fahrenheit,

maka suhu zat tersebut adalah ...

a. 97 derajat F b. 95 derajat F


22/38

c. 77 derajat F d. 45 derajat F

Pembahasan :

dari soal diketahui :

t derajat C = 25

maka :

Jawaban : C

12.Pada termometer celcius, titik didih air adalah 100 derajat C. Pada termometer

fahrenheit nilai ini sama dengan ...

a. 212 derajat F b. 180 derajat Fc. 132 derajat F d. 32 derajat F

Pembahasan :

pada skala fahrenheit, titik didih air adalah 212 derajat C, atau dapat juga dihitung

dari rumus konversi skala celcius ke skala fahrenheit sebagai berikut :

dari soal diketahui t derajat C = 100 derajat C, maka :

13.

Batang besi panjangnya 2 m pada suhu 20 derajat C. Setelah suhunya mencapai 80

derajat C, panjang batang besi menjadi ... ( =0,000011/oC)a. 2,0013 m
http://1.bp.blogspot.com/-IZEa1oMkwJ0/T5SzKPxPXdI/AAAAAAAAAGI/fa4EO39gdUg/s1600/celcius+ke+fahrenheit.bmphttp://4.bp.blogspot.com/-AvnhA_xh0OI/T5S3VInZt7I/AAAAAAAAAGU/zNFGQGwoTKQ/s1600/celcius+ke+fahrenheit+2.bmphttp://1.bp.blogspot.com/-IZEa1oMkwJ0/T5SzKPxPXdI/AAAAAAAAAGI/fa4EO39gdUg/s1600/celcius+ke+fahrenheit.bmphttp://4.bp.blogspot.com/-AvnhA_xh0OI/T5S3VInZt7I/AAAAAAAAAGU/zNFGQGwoTKQ/s1600/celcius+ke+fahrenheit+2.bmp


23/38

b. 2,0126 m

c. 2,0168 m

d. 2,0260 m

Pembahasan :

Dari soal diketahui lo = 2 mto = 20

oC

t = 80oC

= 0,000011/oC

maka :

t = t - to

= 80oC20oC

= 60oC

Dan l = lo{1 + t}

= 2 {1 + (0,000011)(60)}= 2 (1 + 0,000660)

= 2 (1,000660) = 2,00132 m

14.Sebuah silinder mengandung 20 liter gas pada tekanan 25 x 105 Pa. Keran yang ada

pada silinder dibuka sampai tekanan turun menjadi 20 x 105 Pa dan kemudian ditutup.

Anggap bahwa suhu dijaga tetap. Berapa volume gas yang dibebaskan pada atmosfer

bertekanan 1 x 105 Pa?

Penyelesaian

Keadaan awal : V1 = 20 L = 20 x 10-3 m3. p1 = 25 x 105 PaKeadaan akhir : V2 = ? p2 = 20 X 105 Pa

Gunakan rumus p1V1 = p2V2 atau V2 = p1 V1 sehingga,

p2

V2 = 25 x 105 x 20 L = 25 L pada tekanan p2 = 20 x 105 Pa

20 X 105

Gas yang keluar dari silinder adalah 25 L20 L = 5 L pada tekanan P2. Karena

tekanan

udara luar 1 x 105 Pa, maka _V yang 5 L tersebut, di udara luar menjadi sebagai

berikut:

p2 (_V) = p3 (V3) 20 x 105 (5) = 1 x 105 (V3)

V3 = 100 L

Dengan demikian volume gas yang dibebaskan 100 L.

15.Pada tekanan atmosfir (101 kPa), suhu gas karbon dioksida = 20 oC dan volumenya =

2 liter. Apabila tekanan diubah menjadi 201 kPa dan suhu dinaikkan menjadi 40 oC,

hitung volume akhir gas karbon dioksida tersebut

Panduan jawaban :

P1= 101 kPa

P2= 201 kPa


24/38

T1= 20oC + 273 K = 293 K

T2= 40oC + 273 K = 313 K

V1= 2 liter

V2= ?

Tumbangkan soal :

Volume akhir gas karbon dioksida = 1,06 liter

16.Tentukan volume 2 mol gas pada STP (anggap saja gas ini adalah gas ideal)

Panduan jawaban :

Volume 2 mol gas pada STP (temperatur dan tekanan stadard) adalah 44,8 liter.Berapa volume 1 mol gas pada STP ? itung sendiri.
http://3.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHQ-mqxhpI/AAAAAAAAAN8/_iNxWDBVmG0/s1600-h/hukum-gas-ideal-o.jpghttp://1.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHQ-O7pcHI/AAAAAAAAAN0/Ji-Bf_f55Ks/s1600-h/hukum-gas-ideal-n.jpghttp://3.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHQ-mqxhpI/AAAAAAAAAN8/_iNxWDBVmG0/s1600-h/hukum-gas-ideal-o.jpghttp://1.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHQ-O7pcHI/AAAAAAAAAN0/Ji-Bf_f55Ks/s1600-h/hukum-gas-ideal-n.jpg


25/38

17.Volume gas oksigen pada STP = 20 m3. Berapa massa gas oksigen ?

Panduan jawaban :

Volume 1 mol gas pada STP = 22,4 liter = 22,4 dm3= 22,4 x 10-3m3 (22,4 x 10-

3m3/mol)

Volume gas oksigen pada STP = 20 m3

Massa molekul oksigen = 32 gram/mol (massa 1 mol oksigen = 32 gram). Dengan

demikian, massa gas oksigen adalah :

Catatan :

Kadang massa molekuldisebut sebagai massa molar. Jangan pake bingung,

maksudnya sama saja Massa molar = massa molekul

18.

Sebuah tangki berisi 4 liter gas oksigen (O2). Suhu gas oksigen tersebut = 20oC dan

tekanan terukurnya = 20 x 105

N/m2

. Tentukan massa gas oksigen tersebut (massamolekul oksigen = 32 kg/kmol = 32 gram/mol)

Panduan jawaban :

P = Patm+ Pukur= (1 x 105N/m2) + (20 x 105N/m2) = 21 x 105N/m2

T = 20 oC + 273 = 293 K

V = 4 liter = 4 dm3= 4 x 10-3m3

R = 8,315 J/mol.K = 8,315 Nm/mol.K
http://2.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHRiu8Au0I/AAAAAAAAAOM/A72E9a9i6OA/s1600-h/hukum-gas-ideal-q.jpghttp://3.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHRh0lQ0BI/AAAAAAAAAOE/GOfP9obYrMI/s1600-h/hukum-gas-ideal-p.jpghttp://2.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHRiu8Au0I/AAAAAAAAAOM/A72E9a9i6OA/s1600-h/hukum-gas-ideal-q.jpghttp://3.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHRh0lQ0BI/AAAAAAAAAOE/GOfP9obYrMI/s1600-h/hukum-gas-ideal-p.jpg


26/38

Massa molekul O2= 32 gram/mol = 32 kg/kmol

Massa O2= ?

Massa gas oksigen = 110 gram = 0,11 kg

19.Berapa persen kadar kalsium (Ca) dalam kalsium karbonat ? (Ar: C = 12 ; O= 16 ;

Ca=40)

Jawab :

1 mol CaCO, mengandung 1 mol Ca + 1 mol C + 3 mol O

Mr CaCO3 = 40 + 12 + 48 = 100

Jadi kadar kalsium dalam CaCO3 = 40/100 x 100% = 40%

Sebanyak 5.4 gram logam alumunium (Ar = 27) direaksikan dengan asam klorida

encer berlebih sesuai reaksi :

2 Al (s) + 6 HCl (aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)

20.Berapa gram aluminium klorida dan berapa liter gas hidrogen yang dihasilkan pada

kondisi standar ?

Jawab:

Dari persamaan reaksi dapat dinyatakan

2 mol Al x 2 mol AlCl3 3 mol H2

5.4 gram Al = 5.4/27 = 0.2 mol
http://1.bp.blogspot.com/_YiQfIBs9PXk/SqHRjD4d5mI/AAAAAAAAAOU/xlevkNXG6Ug/s1600-h/hukum-gas-ideal-r.jpg


27/38

Jadi:

AlCl3 yang terbentuk = 0.2 x Mr AlCl3 = 0.2 x 133.5 = 26.7 gram

Volume gas H2 yang dihasilkan (0o C, 1 atm) = 3/2 x 0.2 x 22.4 = 6.72 liter

21.Suatu bijih besi mengandung 80% Fe2O3 (Ar: Fe=56; O=16). Oksida ini direduksi

dengan gas CO sehingga dihasilkan besi.

Berapa ton bijih besi diperlukan untuk membuat 224 ton besi ?Jawab:

1 mol Fe2O3 mengandung 2 mol Fe

maka : massa Fe2O3 = ( Mr Fe2O3/2 Ar Fe ) x massa Fe = (160/112) x 224 = 320 ton

Jadi bijih besi yang diperlukan = (100 / 80) x 320 ton = 400 ton

22.Untuk menentukan air kristal tembaga sulfat 24.95 gram garam tersebut dipanaskan

sampai semua air kristalnya menguap. Setelah pemanasan massa garam tersebut

menjadi 15.95 gram. Berapa banyak air kristal yang terkandung dalam garam tersebut

Jawab :

Misalkan rumus garamnya adalah CuSO4 . xH2O

CuSO4 . xH2O CuSO4 + xH2O

24.95 gram CuSO4 . xH2O = 159.5 + 18x mol

15.95 gram CuSO4 = 159.5 mol = 0.1 mol

menurut persamaan reaksi di atas dapat dinyatakan bahwa:

banyaknya mol CuS04 . xH2O = mol CuSO4; sehingga persamaannya

24.95/ (159.5 + 18x) = 0.1 x = 5

Jadi rumus garamnya adalah CuS04 . 5H2O

23.Pada pembakaran sempurna 1 liter gas CxHy(T,P) oleh 3 liter gas oksigen (T,P)

dihasilkan 2 liter gas karbondioksida (T,P). Tentukan rumus molekul gas

CxHytersebut?

Jawab


28/38

Untuk reaksi-reaksi gas volume gas sama dengan koefisien reaksi tersebut. Jadi reaksi

pembakaran gas CxHysebagai berikut

1CxHy(g) + 3O2(g) 2CO2(g) + H2O(g)

Perhatikan pada soal di atas volume H2O belum diketahui sehingga koefisiennyabelum ada. Agar jumlah atom pada kedua ruas sama banyak maka:

Koefisein H2O = 2

Nilai x = 2

Nilai y = 4

Jadi rumus molekul senyawa gas CxHyadalah C2H4.

24.Pada pembakaran sempurna 2,3 gram suatu senyawa yang mengandung C, H dan O

dihasilkan 4,4 gram CO2dan 2,7 gram H2O. Tentukan rumus empiris senyawa

tersebut?

Jawab

Misalkan rumus empiris senyawa tersebut adalah CxHyOz

Reaksi pembakaran sempurna artinya semuanya terurai menjadi CO2dan H

2O

Cara 1

Massa C CxHyOzyang bereaksi = 2,3 gram

Massa CO2yang dihasilkan 4,4 gram

Massa H2O yang dihasilkan = 2,7 gram

Massa O2yang bereaksi = (4,4 + 2,7) gram2,3 gram = 4,4 gram

Sesuai hukum kekekalan massa dalam sistem tertutup massa zat sebelum dan

sesudah reaksi adalah sama maka

Massa C dalam CxHyOz= massa C pada CO2

Massa atom H dalam CxHyOz= massa H pada H2O
https://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0061.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0041.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0061.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0041.gif


29/38

Massa O dalam CxHyOz= (massa atom O pada CO2+ massa atom O pada H2O)

(massa O2yang bereaksi)

= (3,2 + 2,4) gram4,8 gram = 0,8 gram

Pada rumus kimia (rumus empiris dan rumus molekul) perbandingan jumlah atomsama dengan perbandingan jumlah mol. Maka massa C, H dan O yang telah diperoleh

dikonfersi menjadi satuan mol. Massa yang telah telah dikonfersi menjadi mol adalah

nilai x, y dan z.

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah C2H6O.

Cara II

Pada persamaan reaksi, perbandingan koefisien sama dengan perbandingan jumlah,maka persamaan reaksinya menjadi

x : y : z + 3O2 2CO2+ 3H2O

agar jumlah atom diruas kiri sama dengan jumlah atom di ruas kanan maka nilai

x =2

y = 6

z = 1

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah C2H6O

25.Dalam suatu larutan 16% massa naftalena dalam benzena, tentukan fraksi mol

masing-masing zat, jika diketahui Mr naftalena = 128 dan Mr benzena = 78?

Misalkan larutan total = 100 g
https://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0161.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0141.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0121.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0101.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0081.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0161.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0141.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0121.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0101.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0081.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0161.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0141.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0121.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0101.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0081.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0161.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0141.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0121.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0101.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0081.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0161.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0141.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0121.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0101.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2011/09/clip_image0081.gif


30/38

Hubungan Fraksi Mol, Kemolalan dan Kemolaran

Konstrasi larutan dapat dikonfersikan dari satuan ke satuan yang lain.misalnya suatu

larutan 40% NaNO3dengan massa jenis 1,36 g/mL. Hitunglah fraksi mol, kemolalan

dan kemolaran dari NaNO3? (Mr = 85)

Jawab

Massa larutan = 1000 mL x massa jenis

= 1000 mL x 1,36 g/mL

= 1360 gram

NaNO3yang terlarut dalam 1 liter larutan

Massa molar NaNO3= 85 g/mol

Jumlah air dalam larutan

= massa larutanmassa NaNO3

= (1360-544) gram = 816 g
https://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image064.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image062.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image060.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image058.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image056.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image054.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image050.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image064.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image062.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image060.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image058.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image056.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image054.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image050.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image064.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image062.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image060.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image058.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image056.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image054.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image050.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image064.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image062.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image060.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image058.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image056.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image054.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image050.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image064.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image062.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image060.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image058.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image056.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image054.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image050.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image064.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image062.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image060.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image058.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image056.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image054.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image050.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image064.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image062.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image060.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image058.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image056.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image054.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image050.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image064.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image062.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image060.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image058.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image056.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image054.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image052.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image050.gif


31/38

= 816 / 18 = 45,33 mol

a. Fraksi mol NaNO3

Fraksi mol H2O

b. Kemolalan

c. Kemolaran

26.Berapa kuantitas (dalam mol) gas hidrogen yang volumenya 6,72 liter, jika diukur

pada suhu 0 C dan tekanan 1 atm?

Jawab:

Kuantitas (dalam mol) H2= volume H2/ VSTP
https://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image084.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image082.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image080.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image078.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image076.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image074.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image072.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image070.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image068.gifhttps://wanibesak.files.wordpress.com/2010/11/clip_image066.gif


32/38

= 6,72 L / 22,4 mol/L

= 0,3 mol

27.

Hitung massa dari 4,48 liter gas C2H2yang diukur pada keadaan standar!Jawab:

Kuantitas (dalam mol) C2H2 = volume C2H2 / VSTP

= 4,48 / 22, 4

= 0,2 mol

Massa C2H2= mol x Massa molar C2H2

= 0,2 mol x 26 gram/mol

= 5,2 gram

28.Hitung volume dari 3,01 x 1023molekul NO2yang diukur pada suhu 0 C dan tekanan

76 cmHg!

Jawab:

kuantitas (dalam mol) NO2= jumlah partikel /NA

= 3,01 x 1023partikel / 6,02 x 1023partikel/mol

= 0,5 mol

Volume NO2 = mol x VSTP

= 0,5 mol x 22,4 L/mol

= 11,2 liter

29.Tentukan volume 1,7 gram gas amonia yang diukur pada suhu 27 C dan tekanan 76

cmHg!

Jawab:

n = massa amonia / massa molar amonia

= 1,7 gram / 17 gram/mol

= 0,1 mol

P = (76 cmHg / 76 cmHg) x 1 atm = 1 atm

T = (t + 273) K = 27 + 273 = 300 K


33/38

P V = n R T

1 atm V = 0,1 mol 0,082 L atm / mol K 300 K

V = 2,46 L

30.Pada reaksi pembentukan gas amonia (NH3) dari gas nitrogen dan hidrogen, jika gas

nitrogen yang direaksikan adalah 6 mol, maka tentukan:

1) jumlah mol gas hidrogen yang diperlukan;

2) jumlah mol gas amonia yang dihasilkan!

Jawab:

1) N2(g)+ 3 H2(g) 2 NH3(g)

Mol H2= ( koefisien H2/ koefisien N2) x mol N2

= (3/1) x 6 = 18 mol

2) mol NH3= (koefisien NH3/ koefisien N2) x mol N2

= (2/1) x 6 = 12 mol

31.Pada reaksi 0,5 mol gas N2dengan 2,5 mol gas H2menurut persamaan reaksi:

N2(g)+ 3 H2(g) 2 NH3(g)

Tentukan:

a. pereaksi pembatasnya;

b. berapa gram zat yang tersisa?

(Ar N = 14 dan H = 1)!

Jawab:

Mencari mol pereaksi yang bersisa dan yang habis bereaksi

N2(g) + 3 H2(g)

Mula-mula : 0,5 mol 2,5 mol

Yang bereaksi : 0,5 mol 1,5 mol

Setelah reaksi : 0 mol 1,0 mol

Pereaksi yang bersisa adalah H2sebanyak 1,0 molMassa H2yang sisa = mol sisa x Mr


34/38

= 1,0 2

= 2 gram

32.Hitung massa kafein yang terkandung dalam secangkir kopi (200 gram) yang

kadarnya 0,015%!

Jawab:

% massa kafein = (massa kafein / massa kopi) x 100%

0,015% = (massa kafein / 200 ) x 100%

Massa kafein = 0,03 %

33.Tentukan persen C dalam glukosa (C6H12O6), jika diketahui Ar C= 12, O= 16, dan H=

1!

Jawab:

% massa C = (( jumlah atom C x Ar C) / Mr glukosa) / 100%

= ((6 x 12) / 180) / 100 %

34.Seorang teknisi kimia membakar 4,5 gram sampel senya-wa organik yang

mengandung C, H, dan O. Jika gas oksigen yang digunakan murni ternyata

menghasilkan 6,6 gram CO2dan 2,7 gram H2O. Tentukan:

Rumus empiris senyawa organik tersebut (ArC = 12, O = 16, dan H = 1);

Rumus molekul senyawa organik tersebut jika diketahui Mr-nya = 30!

Jawab:

Massa C dalam CO2

= (( jumlah atom C x Ar C) / Mr CO2) x massa CO2

= ((1 x 12) / 44) x 6,6 gram = 1,8 gram

Kuantitas (dalam mol) C

= massa C / Ar C

= 1,8 / 12 = 0,15 mol


35/38

Massa H dalam H2O

= ((jumlah H x Ar H) / Mr H2O) x massa H2O

= ((2 x 1) / 18) x 2,7 gram

= 0,3 gram

Kuantitas (dalam mol) H

= massa H / Ar H

= 0,3 / 1 = 0,3 mol

Massa O = massa sampelmassa Cmassa H

= 4,51,80,3 = 2,4 gram

Kuantitas (dalam mol) O

= massa O / Ar O

= 2,4 / 16 = 0,15 mol

Perbandingan mol C : mol H : mol O = 0,15 : 0,3 : 0,15

= 1 : 2 : 1

Jadi, rumus empiris senyawa karbon tersebut adalah CH2O.

Rumus empiris = (CH2O)n

maka: Mr = (CH2O)n

30 = (12 + (2 x 1) + 16)n

30 = 30n

n =1

Jadi, rumus molekul senyawa karbon tersebut adalah (CH2O)1= CH2O atau asam

formiat.

35.

Sebanyak 8,6 gram garam hidrat dipanaskan hingga semua air kristalnya menguap

dan membentuk 6,8 gram CaSO4. Jika ArCa = 40, O = 16, S = 32, dan H = 1, maka

tentukan rumus garam hidrat tersebut!

Jawab:


36/38

Kuantitas CaSO4= massa CaSO4/ Mr CaSO4

= 6,8 / 136 = 0,05 mol

Massa air = massa garam hidratmassa garam anhidrat

= 8,66,8 = 1,8 gram

Kuantitas air = massa air / Mr air

= 1,8 / 18 = 0,1 mol

x = mol H2O / mol CaSO4

= 0,1 / 0,05

= 2

Jadi, rumus garam hidratnya adalah CaSO4. 2H2O

36.

Sebuah tangki baja mempunyai kapasitas 25 m3berisi karbon dioksida pada 30oC dan

1 atm. Hitung berat ( gram ) karbon dioksida ?

Jawab.

T=30 c= 30+273,15= 303 K

P= 1,6Atm

V=25 m^3Menggunakan P V = n R T

Konstanta gas harus dipilih konsisten terhadap satuan tekanan, suhu dan volum.

Menggunakan kondisi standard untuk menghitung R.

R= 1,00 Atm x 22,415 m^3 = 0,08206 (atm) (m^3)

kg mol 273,15K (kg mol)(K)

n= (P) (V) = (1,6)(25) =1,608 kg mol atau 1,608 g mol

(R) (T) (0,08206)(303)

Maka grm Carbon dioxide= 1,608 g mol x 44 g CO2 =70,7 x 10^3 g CO2

g mol CO2

37.Dua puluh kaki kubik ( ft3) nitrogen pada 300 psig dan 100oF dan 30 ft3oksigen pada

200 psig dan 340oF dimasukkan ke dalam tangki bervolum 15 ft3. Tangki selanjutnya

didinginkan menjadi 70oF. Hitung tekanan parsial masing-masing komponen dalam

tangki tersebut. Asumsi gas adalah ideal.

Jawab.

Persoalan dapat diselesaikan dengan menentukan jumlah mol oksigen dan nitrogen

dan penyelesaian untuk tekanan total pada kondisi akhir. Selanjutnya tekanan parsial

dapat dihitung dengan menggunakan mol fraksi.

Nitrogen

V= 20 ft^3


37/38

P=300 psig= 314,7 psia

T= 100 F= 560 R

n N2= PV/RT=(314,7)(20)/(10,73)(560)= 1,05 lbmol

OxygenV=30 ft^3

P=200 psig= 214,7 psiaT=340F=800 R

n O2=(214,7)(30)/(10,73)(800)=0,75lbmol

nT= n N2 + n O2 = 1,80 lb mol

Final Pressure PT= nT RT/ V = (1,80) (10,73) (530) / (15) = 682 psia

Senyawa Moles Mole fr(yi) pi=pT(yi)

O2 0,75 0,42 286

N2 1,05 0,58 396

Jumlah 1,80 1,00 682

Rangkuman

Analisis kimia terdiri dari % massa, %volume, dan %mol. Fraksi mol dan berat mekul

rata-rata. Untuk gas terutama gas ideal % mol = % volume. Volume campuran yang

merupakan volume total dari campuran gas sedang tekanan parsiel gas merupakan fraksi

mol dari komponen gas dikali dengan tekanan total.

Soal latihan

1. Hitung mol gas ideal mempunyai 10 tekanan 10 atm, volume = 250 ml dan

temperatur 50oC

2. Suatu campuran gas sebanyak 100 gr terdiri dari 72,48 gr N2. 7,34 grO2dan 20,18 gr

CO2

Hitung :

a. Mol gas

b. Mol fraksi masing-masing komponen

c. Fraksi berat masing-masing komponen

d. Berat molekul rata-rata

e. Volume campuran gas pada 20oC dan tekanan 1 atm

3. 45 % (m) larutan NaNO3mempunyai densitas 1,368 gr/ml. Berapa mol fraksi dari

larutan tersebut

Tabel 2.1 harga konstanta gas ideal

Temperatur Volume Tekanan Mol British metrik


38/38

K Liter

Liter

Liter

Cm3

Cm3

Atm

Pa

Bar

Bar

Atm

Grmol

Grmol

Grmol

Grmol

Grmol

-

-

-

-

-

0,08205

8,316

0,8314

83,14

82,05

R Cuft

Cuft

cuft

Atm

Bar

psia

Lbmol

Lbmol

Lbmol

0,7302

0,74

10,73

-

-

-

DAFTAR PUSTAKA

Darwin Sitompul. 1990. Prinsipprinsip konversi energi. Erlangga . jakarta

Plaf.A.hougen, Kenneth M.Watson. 1968. Chemical process principles. Part 1. 2ed. Jphn

wiley & sons.new york.

http://fisikakudw.blogspot.com/2013/05/soal-konversi-suhu-dari-termometer-x-

ke.html

http://teori-fisika.blogspot.com/2009/08/hukum-gas-ideal-persamaan-keadaan-gas.html

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-1/hitungan-kimia/

http://istiistiqomah085.wordpress.com/2014/01/16/konsep-mol-dan-perhitungan-kimia/

http://alexschemistry.blogspot.com/2012/09/kunci-soal-asas-teknik-kimia-bab-gas.html
http://fisikakudw.blogspot.com/2013/05/soal-konversi-suhu-dari-termometer-x-ke.htmlhttp://fisikakudw.blogspot.com/2013/05/soal-konversi-suhu-dari-termometer-x-ke.htmlhttp://fisikakudw.blogspot.com/2013/05/soal-konversi-suhu-dari-termometer-x-ke.htmlhttp://fisikakudw.blogspot.com/2013/05/soal-konversi-suhu-dari-termometer-x-ke.htmlhttp://teori-fisika.blogspot.com/2009/08/hukum-gas-ideal-persamaan-keadaan-gas.htmlhttp://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-1/hitungan-kimia/http://istiistiqomah085.wordpress.com/2014/01/16/konsep-mol-dan-perhitungan-kimia/http://alexschemistry.blogspot.com/2012/09/kunci-soal-asas-teknik-kimia-bab-gas.htmlhttp://alexschemistry.blogspot.com/2012/09/kunci-soal-asas-teknik-kimia-bab-gas.htmlhttp://istiistiqomah085.wordpress.com/2014/01/16/konsep-mol-dan-perhitungan-kimia/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-1/hitungan-kimia/http://teori-fisika.blogspot.com/2009/08/hukum-gas-ideal-persamaan-keadaan-gas.htmlhttp://fisikakudw.blogspot.com/2013/05/soal-konversi-suhu-dari-termometer-x-ke.htmlhttp://fisikakudw.blogspot.com/2013/05/soal-konversi-suhu-dari-termometer-x-ke.html

Modul Azas Teknik Kimia Bab I Dan II

Documents

Transcript of Modul Azas Teknik Kimia Bab I Dan II