PENENTUAN TETAPAN GAS DAN VOLUME MOLAR OKSIGEN LAPORAN PRAKTIK TERBARU

Campuran gas, misalnya suatu campuran menempati sebuah wadah pada suhu tertentu. Kita dapat definisikan tekanan parsial sebuah gas seolah-olah tekanan gas ditimbulkan sendiri jika ia berada dalam wadah itu. Hukum Dalton  kemungkinan menyatakan bahwa tekanan total adalah jumlah tekanan parsial setiap gas. Hukum ini berlaku pada kondisi yang sama seperti hukum gas ideal itu sendiri dengan pendekatan tekanan sedang,tetapi cermat jika tekananya diturunkan (Oxtoby,2001: 106).

Hubungan antara dua variabel gas pada waktu tertentu (dengan dua variable lain dijaga konstan) dikenal sebagai hukum gas sederhana. Yang paling sering dijumpai adalah hukum Boyle, yang menghubungkan tekanan gas dan volume; hukum Charles, yang menghubungkan volume gas dengan suhu; serta hukum Avogardo, yang menghubungknan volume dan jumlah gas. Banyak gagasan penting yang berasal dari hukum gas sederhana. Di antara konsep ini adalah konsep suhu mol mutlak, serta suhu (Kelvin) yang berdasarkan pada nol mutlak, keadaan suhu dan tekanan baku (STP) dan volume molar gas pada STP, yaitu sebesar 22,4 . Dengan menghubungkan hukum Boyle, Charles dan Avogardo, menyatakan yang lebih umum dan tingkah laku gas diperoleh, yaitu persamaan gas ideal: P V = n R T. Persamaan ini dapat menyelesaiakan salah satu variabel bila nilai-nilai yang lainnya diketahui. Persamaan gas ideal dapat juga digunakan untuk menentukan bobot molekul dan rapatan gas. Persamaan gas ideal dapat juga digunakan untuk menjelaskan reaksi-reaksi kimia yang melibatkan pereaksi dan/atau hasil reaksi dalam bentuk gas, dan untuk menjelaskan campuran gas (Petrucci,1987: 162-163).

Volume molar gas merupakan besarnya ruang yang ditempati oleh suatu mol unsur dalam keadaan STP. Kegunaan untuk mempelajari  volume molar gas yaitu memudahkan pengukuran yang akan dilakukan dengan menentukan volume sejumlah mol gas agar lebih mudah diukur dengan berat yang dapat ditimbang dan  tekanan yang dapat diukur Dengan mengandaikan gas yang akan diukur bersifat ideal maka persamaan yang menghubungkan jumlah mol gas, tekanan, suhu dan volume adalah PV = nRT.

Pada percobaan ini, praktikum diperuntukkan untuk mempelajari cara penentuan tetapan gas dan volume molar oksigen. Untuk menentukan tetapan gas dan volume molar oksigen dilakukan dengan metode pendesakan air oleh gas yang terbentuk. Dalam praktikum ini, digunakan bubuk KClO₃ dan MnO₂. Dalam hal ini yang bereaksi hanyalah KClO₃, sedangkan MnO₂ hanya bertindak sebagai katalisator yang mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi. Digunakan KClO₃sebab bahan tersebut bersifat oksidator, sehingga ketika dilakukan pemanasan terhadap bahan tersebut akan diperoleh gas O₂.  Bahan dicampur dengan perbandingan yang sama yaitu 1;1, kemudian dipanaskan hingga semua KClO₃ terurai. Saat pemanasan KClO₃ + MnO_2, air pada labu alas bundar akan keluar menuju labu erlenmeyer. Hal ini disebabkan karena pemanasan itu menghasilkan O₂ yang menyebabkan adanya tekanan pada labu alas bundar yang menyebabkan air menetes. Ini juga disebabkan karena sifat dasar materi yang selalu menempati ruang, sehingga oksigen yang terurai mencari ruang untuk ditempati. Dari sifat dasar materi inilah dapat diketahui bahwa volume ruang ditempati oleh air terdorong keluar sebelumnya adalah sama dengan volume ruang yang ditempati oleh oksigen. Dari persamaan ini KClO₃ terurai menjadi gas oksigen dengan reaksi :

Pemanasan dihentikan ketika sudah tidak ada lagi air yang menetes. Kemudian hasil pemanasan KClO₃ + MnO₂ yang tersisa ditimbang. Selisih antara KClO₃+ MnO₂ awal dengan hasil pemanasan tersebut, akan mendapatkan massa O₂ yang bereaksi. Dalam praktikum ini diperoleh massa O₂ seberat 0,23 gr.

Perubahan warna KClO₃ dan MnO₂ pada tabung reaksi diakibatkan pemanasan oleh bunsen yang mengakibatkan penguapan. Warna KClO₃ yang semula berwarna putih berubah warna menjadi hitam mengikuti warna MnO₂ yang merupakan katalisatornya. Volume gas oksigen (O₂) pada suhu 306 K adalah 0,019 L dan kadar O₂ dalam KClO₃ adalah 39,249%. Hasil ini berbeda dengan volume molekul pada STP yang diketahui dari studi pustaka, yaitu 22,4 L. Perbedaan ini disebabkan karena mol O₂ yang terurai tidak sesuai dengan stoikiometri reaksi yang diakibatkan oleh tidak terurainya seluruh oksigen yang terdapat pada KClO_3.

Untuk tetapan R diperoleh dengan menggunakan rumus Van der Waals, atau rumus tetapan R gas nyata,yaitu:

                                    ( P +  ) ( V – nb ) = n.R.T

Dengan a dan b sebagai faktor koreksi yang besarnya a = 1,36 L²atm/mol²dan b = 0,0318 L/mol. Pada percobaan ini diperoleh besar R adalah 0,0088 L.atm/mol.K. Harga ini sangat berbeda jauh dengan tetapan yang disepakati yaitu 0,082 L.atm/mol.K. Perolehan angka yang berbeda jauh pada percobaan ini disebabkan oleh beberapa faktor, salah satunya karena klem yang kurang sempurna terpasang yang menyebabkan tetesan air yang seharusnya berhenti, akibat tekanan dari oksigen menetes dan menyebabkan kurang telitinya hasil yang didapatkan. Hal ini mungkin juga dapat terjadi disebabkan pengukuran suhu, volume, berat massa senyawanya yang kurang teliti, seperti saat menimbang bisa saja timbangannya dipengaruhi oleh tekanan yang ada didalam ruangan tersebut.

                          ( P +  ) ( V – nb ) = n.R.T

Dengan a dan b adalah tetapan yang telah ditentukan, dan dengan menggunakan rumus tersebut tetapan gas yang diperoleh adalah 0,0088 L atm /mol K.

2.Gas O₂ yang terbentuk dari pemanasan KClO₃ dengan MnO₂sebagai katalisatornya dapat mengalirkan air dari labu alas bundar ke labu erlenmeyer. Sehingga didapatkan volume oksigen pada suhu 306 K adalah 0,019 L dengan kandungan O₂ dalam KClO₃ sebesar 39,249 %.

Demikian laporan praktikum tentang PENENTUAN TETAPAN GAS DAN VOLUME MOLAR OKSIGEN. Seoga bisa jadi bahan pelajaran.