Monday, January 21, 2019

5.1 Zat Yang Berada Sebagai Gas

Kita hidup di dasar lautan udara yang komposisinya sekitar 78 persen gas N₂, 21 persen O₂, dan 1 persen gas lainnya, termasuk CO₂. Saat ini, kimiawi dari campuran gas-gas vital ini telah menjadi sumber minat besar karena pengaruh kerusakan dan pencemaran lingkungan. Kimia atmosfer dan gas pencemar dibahas dalam Bab 17. Di sini kita akan fokus secara umum pada perilaku zat yang ada sebagai gas dalam keadaan standar atau kondisi atmosfer normal, yang didefinisikan sebagai 25°C dan tekanan 1 atmosfer (atm).

Gambar 5.1 menunjukkan unsur-unsur yang merupakan gas di bawah kondisi atmosfer normal. Perhatikan bahwa hidrogen, nitrogen, oksigen, florin, dan klorin ada sebagai molekul diatomik gas: H₂, N₂, O₂, F₂, dan Cl₂. Alotrop oksigen, ozon (O₃), juga merupakan gas pada suhu kamar. Semua unsur dalam Golongan 8A, gas mulia, adalah gas monatomik: He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn.

Gambar 5.1 Unsur yang ada sebagai gas pada 25ºC dan 1 atm. Gas mulia (unsur Golongan 8A) adalah spesi monatomik; unsur-unsur lain ada sebagai molekul diatomik. Ozon (O₃) juga merupakan gas.

Tabel 5.1 Beberapa Zat Ditemukan sebagai Gas pada 1 atm dan 25°C

Senyawa ionik tidak ada yang sebagai gas pada 25°C dan 1 atm, karena kation dan anion dalam padatan ionik disatukan oleh kekuatan elektrostatik yang sangat kuat; yaitu, kekuatan antara muatan positif dan negatif. Untuk mengatasi atraksi ini kita harus menerapkan sejumlah besar energi, yang dalam praktiknya berarti memanaskan benda padat dengan kekuatan panas yang tinggi. Dalam kondisi normal, yang bisa kita lakukan hanyalah melelehkan padatan; misalnya, NaCl meleleh pada suhu agak tinggi 801°C. Untuk mendidihkannya, kita harus menaikkan suhu hingga di atas 1000°C.

Perilaku senyawa molekul lebih bervariasi. Beberapa — misalnya, CO, CO₂, HCl, NH₃, dan CH₄ (metana) —adalah gas, tetapi sebagian besar senyawa molekul adalah cairan atau padatan pada suhu kamar. Namun, pada pemanasan senyawa molekul dikonversi menjadi gas jauh lebih mudah daripada senyawa ionik. Dengan kata lain, senyawa molekul biasanya mendidih pada suhu yang jauh lebih rendah daripada senyawa ionik. Tidak ada aturan sederhana untuk membantu kita menentukan apakah suatu senyawa molekul tertentu adalah gas dalam kondisi atmosfer normal. Untuk membuat tekad seperti itu, kita perlu memahami sifat dan besarnya kekuatan-kekuatan atraktif di antara molekul-molekul, yang disebut gaya antarmolekul (dibahas pada Bab 11). Secara umum, semakin kuat daya tarik ini, semakin kecil kemungkinan senyawa dapat eksis sebagai gas pada suhu biasa.

Dari gas yang tercantum dalam Tabel 5.1, hanya O₂ yang penting untuk kelangsungan hidup kita. Hidrogen sulfida (H₂S) dan hidrogen sianida (HCN) adalah racun yang mematikan. Beberapa lainnya, seperti CO, NO₂, O₃, dan SO₂, agak kurang beracun. Gas-gas He, Ne, dan Ar secara kimia inert; yaitu, semuanya tidak bereaksi dengan zat lain apa pun. Sebagian besar gas tidak berwarna. Pengecualian adalah F₂, Cl₂, dan NO₂. Warna gelap-coklat dari NO₂ kadang-kadang terlihat di udara yang tercemar. Semua gas memiliki karakteristik fisik berikut:


  • Volume gas sama dengan bentuk wadahnya.
  • Gas adalah yang paling kompresif dari keadaan materi.
  • Gas akan bercampur secara merata dan sepenuhnya saat terkungkung pada wadah yang sama.
  • Gas memiliki kepadatan jauh lebih rendah daripada cairan dan padatan.

0 comments:

Post a Comment