Suatu campuran gas terdiri dari 320 mgram metana, 175 mgram

Berikut ini adalah pertanyaan dari wiradmubarak pada mata pelajaran Kimia untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Suatu campuran gas terdiri dari 320 mgram metana, 175 mgram Ar, dan 225 mgram Ne. Tekanan parsial Ne pada 300 K adalah 66,5 torr. Tentukan volume total dan tekanan total campuran gas tersebut​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Volume total campuran gas yang terdiri dari 320 mg metana, 175 mg Ar, dan 225 mg Ne adalah 3,163 L.

Tekanan total campuran gas yang terdiri dari 320 mg metana, 175 mg Ar, dan 225 mg Ne adalah 0,277 atm atau 210,583 torr.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Gas metana (CH₄), argon (Ar), dan neon (Ne) diasumsikan mengikuti hukum gas Ideal. Maka pada perhitungan tekanan dan volumenya dapat diterapkan persamaan matematis berikut:

\bf P \times V = n \times R \times T

Keterangan:

  • P = tekanan gas, atm.
  • V = volume gas, L.
  • n = jumlah mol gas, mol.
  • R = 0,082 L.atm/mol/K
  • T = suhu gas, K.

Diketahui:

  • Massa dimisalkan g.
  • g CH₄ = 320 mg.
  • g Ar = 175 mg.
  • g Ne = 225 mg.
  • Massa atom relatif (Ar) dari tabel periodik unsur:
    Ar C = 12 sma.
    Ar H = 1 sma.
    Ar Ar = 40 sma.
    Ar Ne = 20 sma.
  • Konversi:
    1 atm = 760 Torr.

Ditanyakan:

  • Vtot = ?
  • Ptot = ?

Penyelesaian:

Langkah 1
Perhitungan mol masing-masing komponen gas.

  • n Ar = g Ar : Ar Ar
    n Ar = 175 : 40
    n Ar = 4,375 mmol.
    n Ar = 0,004375 mol.
  • n Ne = g Ne : Ar Ne
    n Ne = 225 : 20
    n Ne = 11,25 mmol.
    n Ne = 0,01125 mol.
  • n CH₄ = g CH₄ : Mr CH₄
    n CH₄ = 320 : (Ar C + 4 x Ar H)
    n CH₄ = 320 : (12 + 4 x 1)
    n CH₄ = 320 : (16)
    n CH₄ = 20 mmol.
    n CH₄ = 0,02 mol.

Catatan: Mr adalah massa molekul relatif.

Langkah 2
Perhitungan tekanan total campuran gas.

Konversi satuan tekanan

\begin{array}{ll} \sf P_{Ne} &\sf = 66,5 ~torr \times \dfrac{1~atm}{760~torr}\\\\&\sf = 0,0875~atm.\end{array}

Perhitungan tekanan total campuran gas

\begin{array}{ll} \sf P_{Ne} &\sf = x_{Ne} \times P_{tot} \\\\\sf P_{tot} &\sf = \dfrac{P_{Ne}}{x_{Ne}} \\\\\sf &\sf = \dfrac{0,0875}{\dfrac{n_{Ne}}{n_{NE}+n_{Ar}+n_{CH_4}}} \\\\&\sf = \dfrac{0,0875}{\dfrac{11,25}{11,25+4,375+20}} \\\\&\sf = 0,2771~atm.\end{array}

Konversi ke torr lagi

     \begin{array}{ll} \sf P_{Ne} &\sf = 0,277~torr \times \dfrac{760~torr}{1~atm}\\\\&\sf = 210,583~atm.\end{array}

Langkah 3
Perhitungan volume total campuran gas.

\begin{array}{ll} \sf V_{tot} &\sf = \dfrac{\sum(n) \times R \times T}{P_{tot}}\\\\&\sf = \dfrac{( n_{CH_4}+n_{Ar}+n_{Ne})\times 0,082 \times 300}{0,277}\\\\&\sf = \dfrac{(0,004375+0,01125+0,02)\times 0,082\times 300}{0,277}\\\\&\sf = 3,163~L.\end{array}

Pelajari lebih lanjut

______________

Detail jawaban

Kelas    : X
Mapel  : Kimia
Bab      : 7 - Stoikiometri
Kode    : 10.7.7

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh RoyAlChemi dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Mon, 06 Feb 23