Jawaban:

Untuk menghitung fraksi pusat adsorpsi yang ditempati oleh atom argon, kita perlu mempertimbangkan kapasitas adsorpsi adsorben dan konsentrasi argon dalam bejana.

Konsentrasi gas dalam bejana dapat dihitung dengan menggunakan hukum gas ideal, yang menyatakan bahwa tekanan gas berbanding lurus dengan suhu dan konsentrasinya. Dalam hal ini, konsentrasi argon dalam bejana diberikan oleh:

[Ar] = P/RT

di mana [Ar] adalah konsentrasi argon dalam mol/L, P adalah tekanan gas dalam bar, R adalah tetapan gas ideal, dan T adalah temperatur dalam kelvin.

Memasukkan nilai yang diberikan, kita dapat menghitung konsentrasi argon dalam bejana sebagai:

[Ar] = 1 bar / (8,314 J/mol*K * 293 K) = 0,004 mol/L

Selanjutnya, kita perlu mempertimbangkan kapasitas adsorpsi adsorben. Kapasitas adsorpsi biasanya dinyatakan dalam jumlah gas yang dapat diserap per satuan massa adsorben. Kapasitas adsorpsi tergantung pada energi ikat atom yang teradsorpsi dan suhu. Dalam hal ini, mengingat energi ikat atom argon adalah 1 meV dan suhu 20oC, kita dapat menggunakan persamaan adsorpsi Langmuir untuk menghitung kapasitas adsorpsi:

q = (1/n) * (kT/E)

di mana q adalah kapasitas adsorpsi dalam mol/kg, n adalah jumlah situs adsorpsi per satuan massa adsorben, k adalah konstanta Boltzmann, T adalah temperatur dalam kelvin, dan E adalah energi ikat dalam joule.

Memasukkan nilai yang diberikan dan mengasumsikan bahwa ada satu situs adsorpsi per satuan massa adsorben (n = 1), kita dapat menghitung kapasitas adsorpsi sebagai:

q = (1/1) * (1,38 x 10^-23 J/K * 293 K / 1 x 10^-3 J) = 4,8 x 10^-20 mol/kg

Akhirnya, kita dapat menghitung fraksi pusat adsorpsi yang ditempati oleh atom argon dengan membagi konsentrasi argon dalam bejana dengan kapasitas adsorpsi adsorben:

fraksi terisi = [Ar] / q = (0,004 mol/L) / (4,8 x 10^-20 mol/kg) = 8,3 x 10^15

Ini berarti pusat adsorpsi hampir seluruhnya ditempati oleh atom argon.