Tugas 5

5.1 Konversikan 562 mmHg menjadi atm!

5.2 Sampel gas suatu zat didinginkan pada tekanan tetap. Manakah dari diagram berikut yang paling merepresentasi keadaan jika suhu akhir adalah (a) di atas titik didih zat dan (b) di bawah titik didih tetapi di atas titik beku zat?

5.3 Suatu gas yang menempati volume 725 mL pada tekanan 0,970 atm dibiarkan mengembang pada suhu tetap sampai tekanannya mencapai 0,541 atm. Berapa volume akhirnya?

5.4 Volume gas adalah 5,80 L, diukur pada 1,00 atm. Berapa tekanan gas dalam mmHg jika volumenya diubah menjadi 9,65 L? (Suhu tetap.)

5.5 Volume gas metana 36,4 L dipanaskan dari 25°C hingga 88°C pada tekanan tetap. Berapa volume akhir gas?

5.6 Amonia terbakar dalam gas oksigen membentuk nitrogen oksida (NO) dan uap air. Berapa volume NO yang diperoleh dari satu volume amonia pada suhu dan tekanan yang sama?

5.7 Sampel gas nitrogen disimpan dalam wadah volume 2,3 L dan pada suhu 32°C memberikan tekanan 4,7 atm. Hitung jumlah mol gas yang ada!

5.8 Berapa volume yang akan ditempati oleh gas belerang heksaflorida (SF₆) 5,6 mol jika suhu dan tekanan gas tersebut adalah 128°C dan 9,4 atm?

5.9 Sebuah balon gas yang memiliki volume 2,50 L pada 1,2 atm dan 25°C dibiarkan naik ke stratosfer (sekitar 30 km di atas permukaan bumi), di mana suhu dan tekanannya masing-masing adalah 223°C dan 3,00 x 10⁻³ atm. Hitung volume akhir balon!

5.10 Tekanan 6,0 L gas ideal dalam wadah fleksibel berkurang hingga sepertiga dari tekanan aslinya, dan suhu mutlaknya berkurang hingga setengahnya. Berapa volume akhir gas?

5.11 Gas ideal yang semula pada 0,85 atm dan 66°C dibiarkan mengembang sampai volume akhir, tekanan, dan suhu masing-masing adalah 94 mL, 0,60 atm, dan 45°C. Berapa volume awalnya?

5.12 Suatu gas pada 772 mmHg dan 35,0°C menempati volume 6,85 L. Hitung volumenya pada STP!

5.13 Pada STP, 0,280 L gas memiliki berat 0,400 g. Hitung massa molar gas!

5.14 Molekul ozon di stratosfer menyerap banyak radiasi berbahaya dari matahari. Biasanya, suhu dan tekanan ozon di stratosfer masing-masing adalah 250 K dan 1,0 x 10⁻³ atm. Berapa banyak molekul ozon yang ada dalam 1,0 L udara pada keadaan ini?

5.15 Wadah 2,10 L mengandung 4,65 g gas pada 1,00 atm dan 27,0°C. (a) Hitung kerapatan gas dalam gram per liter! (b) Berapakah massa molar gas?

5.16 Anestesi tertentu mengandung 64,9 persen C; 13,5 persen H; dan 21,6 persen O berdasarkan massa! Pada 120°C dan 750 mmHg, senyawa gas 1,00 L memiliki berat 2,30 g! Apa rumus molekul senyawa itu?

5.17 Perhatikan pembentukan nitrogen dioksida dari oksida nitrat dan oksigen:

2NO (g) + O₂ (g) → 2NO₂ (g) 

Jika 9,0 L NO direaksikan dengan O₂ berlebih pada STP, berapakah volume dalam liter NO₂ dihasilkan?

5.18 Jika batubara dibakar, belerang yang ada dalam batubara dikonversi menjadi belerang dioksida (SO₂), yang menyebabkan fenomena hujan asam.

S(s) + O₂ (g) → SO₂(g) 

Jika 2,54 kg S direaksikan dengan oksigen, hitung volume gas SO₂ (dalam mL) yang terbentuk pada 30,5°C dan 1,12 atm!

5.19 Senyawa P dan F dianalisis sebagai berikut: 
Pemanasan 0,2324 g senyawa dalam wadah 378 cm³ berubah semuanya menjadi gas, yang memiliki tekanan 97,3 mmHg pada 77°C. Kemudian gas dicampur dengan larutan kalsium klorida, yang mengubah semua F menjadi 0,2631 g CaF₂. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut!

5.20 Berapa massa padatan NH₄Cl yang terbentuk jika 73,0 g NH₃ dicampur dengan massa HCl yang sama? Berapa volume gas yang tersisa, diukur pada 14,0°C dan 752 mmHg? Gas apakah itu?

5.21 Hitung massa dalam gram hidrogen klorida yang dihasilkan jika 5,6 L molekul hidrogen yang diukur pada STP bereaksi dengan gas molekul klor berlebih!

5.22 Campuran gas mengandung 0,31 mol CH₄; 0,25 mol C₂H₆; dan 0,29 mol C₃H₈. Tekanan total adalah 1,50 atm. Hitung tekanan parsial gas-gas!

5.23 Udara kering dekat permukaan laut memiliki komposisi volume sebagai berikut: N₂ 78,08%; O₂ 20,94%; Ar 0,93%; CO₂ 0,05%. Tekanan atmosfer adalah 1,00 atm. Hitung (a) tekanan parsial setiap gas dalam atm! (b) konsentrasi masing-masing gas dalam mol per liter pada 0°C! (Petunjuk: Karena volume sebanding dengan jumlah mol yang ada, fraksi mol gas dapat dinyatakan sebagai rasio volume pada suhu dan tekanan yang sama.)

5.24 Sepotong logam natrium bereaksi sepenuhnya dengan air sebagai berikut:

2Na(s) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + H₂(g) 

Gas hidrogen yang dihasilkan dikumpulkan di atas air pada suhu 25,0°C. Volume gas adalah 246 mL diukur pada 1,00 atm. Hitung jumlah gram natrium yang digunakan dalam reaksi! (Tekanan uap air pada 25°C = 0,0313 atm.)

5.25 Helium dicampur dengan gas oksigen untuk penyelam laut dalam. Hitung persen berdasarkan volume gas oksigen dalam campuran jika penyelam harus menyelam sampai kedalaman di mana tekanan totalnya adalah 4,2 atm. Tekanan parsial oksigen dijaga pada 0,20 atm pada kedalaman ini!

5.26 Perhatikan tiga wadah gas yang ditunjukkan di sini. Semuanya memiliki volume yang sama dan pada suhu yang sama. (a) Wadah mana yang memiliki fraksi mol gas A terkecil (bola biru)? (b) Wadah mana yang memiliki tekanan parsial gas B tertinggi (bola hijau)?

5.27 Bandingkan akar rata-rata kuadrat kecepatan dari O₂ dan UF₆ pada 65°C!

5.28 Jarak rata-rata yang ditempuh oleh molekul antara tabrakan berurutan disebut jalur bebas rata-rata. Untuk jumlah gas tertentu, bagaimana jalur bebas rata-rata gas bergantung pada (a) kerapatatan, (b) suhu pada volume tetap, (c) tekanan pada suhu tetap, (d) volume pada suhu tetap, dan (e) ukuran atom?

5.29 Berdasarkan pengetahuan Anda tentang teori kinetik gas, dapatkan hukum Graham! [Persamaan (5.17)].

5.30 Suatu gas yang berevolusi dari fermentasi glukosa ditemukan memiliki daya melalui penghalang berpori dalam 15,0 menit. Di bawah keadaan suhu dan tekanan yang sama, dibutuhkan volume N₂ yang sama dalam 12,0 menit untuk mengalir melalui penghalang yang sama. Hitung massa molar gas dan sarankan apa gasnya!

5.31 Dengan menggunakan data yang ditunjukkan pada Tabel 5.4, hitung tekanan yang diberikan oleh 2,50 mol CO₂ yang dikurung dalam volume 5,00 L pada 450 K. Bandingkan tekanan dengan yang diprediksi dengan persamaan gas ideal!

JAWABAN