Menghitung Volume Molar Gas pada Keadaan Standar dan Tidak Standar beserta Contoh Soal dan Pembahasannya

Pengertian volume molar adalah volume 1 mol zat. Volume molar gas hanya bergantung pada tekanan, jumlah mol, dan suhu. Pada keadaan Standard Temperature and Pressure (STP) volume setiap 1 mol gas sebesar 22,4 L. Keadaan STP yaitu keadaan ketika suhu berada pada 0⁰C dan tekanan 1 atm. Sehingga volume molar gas pada keadaan standar dapat dirumuskan sebagai berikut:

V = n x 22,4

Keterangan:

V = Volume molar (L)

n = Jumlah mol (mol)

22,4  = Tetapan gas

Perhatikan Contoh Soal Volume Molar Gas Pada Keadaan Standar Berikut Ini:

Soal No. 1

Berapa volume 0,5 mol gas oksigen pada keadaan STP?

Pembahasan:

V = n x 22,4

V = 0,5 x 22,4 = 11,2 L

Jadi, volume 0,5 mol gas oksigen pada keadaan STP adalah 11,2 L.

Soal No. 2

Volume 1,4 gr gas Nitrogen (Ar N = 14) pada keadaan standar adalah ….
A. 0,56 L
B. 1,12 L
C. 2,24 L
D. 3,36 L
E. 4,48 L

Pembahasan:

Mr Nitrogen = 2 x Ar N = 2 x 14 = 28

n Nitrogen = gr/Mr = 1,4/28 = 0,05 mol

V = n x 22,4 = 0,05 x 22,5 = 1,12 L

Jadi, volume 1,4 gr gas Nitrogen pada keadaan standar sebesar 1,12 L. Jawaban B.

Soal No. 3

Jumlah molekul 8,96 L gas flourin pada keadaan standar adalah ….

A. 1,2 x 10²³ molekul

B. 2,4 x 10²³ molekul

C. 3,6 x 10²³ molekul

D. 4,8 x 10²³ molekul

E. 6,0 x 10²³ molekul

Pembahasan:

Diketahui:

V = 8,96 L

Ditanya: p….?

V = n x 22,4

n = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol

p = n x L

p = 0,4 x 6,02 x 10²³ = 2,4 x 10²³ molekul

Jadi, jumlah molekul 8,96 L gas flourin pada keadaan standar adalah 2,4 x 10²³ molekul. Jawaban A.

Selanjutnya, pada keadaan tidak standar atau keadaan tertentu, volume molar mengikuti persamaan gas ideal. Yaitu,

P x V = n x R x T

Keterangan:

P = tekanan gas (atm)

V = volume molar (L)

n = jumlah mol (mol)

R = tetapan gas ideal (0,082 L.atm.mol^-1.K^-1)

T = suhu (K)

Perhatikan Contoh Soal Volume Molar Gas Pada Keadaan Tertentu/Tidak Standar

Soal No. 1

Volume molar 34 gr gas ammonia (Mr = 17) diukur pada suhu 27⁰C dan tekanan 1 atm adalah …

A. 44,8 L

B. 22,4 L

C. 24,6 L

D. 36,4 L

E. 49,2 L

Pembahasan:

Diketahui:

massa = 34 gr

Mr = 17

n = gr/Mr = 34/17 = 2 mol

P = 1 atm

T = 27 + 273 = 300 K

Ditanyakan: V…?

Jawaban:

PV = nRT

V = nRT/P

V = 2 x 0,082 x 300/1

V = 49,2 L

Jadi, volume molar 34 gr gas ammonia (Mr = 17) diukur pada suhu 27⁰C dan tekanan 1 atm adalah 49,2 L. Jawaban E

Soal No. 2

Massa 750 mL gas SO₃ (Mr = 80) yang diukur pada suhu 127⁰C pada tekanan 114 cmHg adalah ….

A. 2,74 gr

B. 5,49 gr

C. 8,23 gr

D. 27,4 gr

E. 54,9 gr

Pembahasan:

Diketahui:

V = 750 mL =0,75 L

Mr = 80

T = 127 + 273 = 400 K

P = 114/76 = 1,5 atm

Ditanyakan: massa gas SO₃ ….?

Jawaban:

PV = nRT

1,5 . 0,75 = n . 0,082 . 400

1,125 = n . 32,8

n = 1,125 / 32,8 = 0,034 mol

massa SO₃ = n x Mr SO₃

massa SO₃ = 0,034 x 80 = 2,74 gr

Jadi, massa 750 mL gas SO₃ (Mr = 80) yang diukur pada suhu 127⁰C pada tekanan 114 cmHg adalah 2,74 gr. Jawaban A.