TEORI KINETIKA GAS

By: SUNYONO

Di pertengahan abad ke-19, ilmuwan mengembangkan suatu teori baru untuk menggantikan teori kalorik. Teori ini berdasarkan pada anggapan bahwa zat disusun oleh partikel-partikel sangat kecil yang selalu bergerak. Bunyi teori kinetik adalah sebagai berikut:
Dalam benda yang panas, partikel-partikel bergerak lebih cepat dan karena itu memiliki energi yang lebih besar daripada partikel-partikel dalam benda yang lebih dingin. (Wikipedia, 2011)

Teori Kinetik (atau teori kinetik pada gas) berupaya menjelaskan sifat-sifat makroscopik gas, seperti tekanan, suhu, atau volume, dengan memperhatikan komposisi molekular mereka dan gerakannya. Intinya, teori ini menyatakan bahwa tekanan tidaklah disebabkan oleh gerakan vibrasi di antara molekul-molekul, seperti yang diduga Isaac Newton, melainkan disebabkan oleh tumbukan antarmolekul yang bergerak pada kecepatan yang berbeda-beda. Teori Kinetik dikenal pula sebagai Teori Kinetik-Molekular atau Teori Tumbukan atau Teori Kinetik pada Gas. Dengan demikian, teroi kinetika gas membahas sifat-sifat gas yang berhubungan dengan gerakan translasi dari atom dan molekul dalam bentuk gas, serta menguji bagaimana sifat-sifat gas tersebut dapat dibahas berdasarkan pada gerakan translasi yang bebas dan kontinyu dari komponen-komponennya. Untuk dapat membahas sifat-sifat gas dengan lebih sempurna, maka dalam teori kinetika gas digunakan pendekatan gas ideal (Atkin, 2006, Castellan, 1983, dan Mortimer, 2008).
Pendekatan terhadap gas ideal ini didasarkan atas asumsi-asumsi berikut ini:
• Gas terdiri dari partikel-partikel sangat kecil, dengan massa tertentu.
• Molekul-molekul ini bergerak secara acak. Partikel-partikel yang bergerak sangat cepat itu secara konstan bertumbukan dengan dinding-dinding wadah.
• Tumbukan-tumbukan partikel gas terhadap dinding wadah bersifat lenting (elastis) sempurna.
• Interaksi antarmolekul dapat diabaikan (negligible). Mereka tidak mengeluarkan gaya satu sama lain, karenanya tidak ada perubahan energi (artinya tidak ada energi translasi yang diubah menjadi energi rotasi, vibrasi maupun energi lainnya).
• Keseluruhan volume molekul-molekul gas individual dapat diabaikan bila dibandingkan dengan volume wadah. Ini setara dengan menyatakan bahwa jarak rata-rata antarpartikel gas cukuplah besar bila dibandingkan dengan ukuran molekul gas itu sendiri.
• Molekul-molekul berbentuk bulat (bola) sempurna, dan bersifat lentur (elastic).
• Energi kinetik rata-rata partikel-partikel gas hanya bergantung kepada suhu sistem.
• Efek-efek relativistik dapat diabaikan dan efek-efek mekanika kuantum dapat diabaikan. Artinya bahwa jarak antarpartikel lebih besar daripada panjang gelombang panas de Broglie dan molekul-molekul dapat diperlakukan sebagai objek klasik.
Gambar 1_Tumbukan Elastis Molekul-Molekul Gas
Gambar 1. Tumbukan elastis molekul-molekul gas (Sumber: Wikipedia, 2011)

Tumbukan-tumbukan yang terjadi hanyalah mengubah arah kecepatan dari partikel. Jumlah rata-rata tumbukan yang terjadi persatuan waktu yang dibuat oleh partikel tunggal disebut frekwensi tumbukan. Frekwensi tumbukan memegang peranan penting dalam membahas sifat-sifat transport gas dan reaksi-reaksi kimia dalam fasa gas. Jarak rata-rata gerakan partikel antara tumbukan yang satu dengan tumbukan yang lain disebut jalan bebas rata-rata, yang memegang peranan penting dalam membahas fenomena transport, karena menunjukkan berapa jauh molekul mempunyai sifat tertentu sebelum tumbukan.
Beberapa konsep fisika yang penting
1. Gaya dan satuannya
2. Kecepatan
3. Hukum Newton
4. Tumbukan
5. Keadaan mikroskopis untuk menyatakan arah (vektor)
Penjelasan selanjutnya baca dan klik file ini: TEORI KINETIKA GAS_SUNYONO

Sumber bacaan:
1. Atkins, P.W.,, 2006. “Physical Chemistry”, 8th Ed. Oxford University Press. New York.
2. Castellan, G.W., 1983. “Physical Chemistry”, 3th Ed. Addison-Wesley Publishing Company. Singapore.
3. Mortimer, R.G., 2008. “Physical chemistry”. 3th Ed. Elsevier Academic Press. London.
4. Moore, W.J., 1972. “Physical Chemistry”. Printice-Hall Inc. New Jersey.
5. Oxtoby, D.W., et al., 2008. ”Principles of Modern Chemistry, Sixth Edition”. Thomson Brooks/Cole, a part of The Thomson Corporation. USA.
6. Wikipedia, 2011. “Teori Kinetik”. Tersedia pada http://id.wikipedia.org/wiki/Teori_kinetik. Diakses pada tanggal: 02 Mei 2011.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: