Jika Anda menjebak sampel udara dan mengukurnya volume berbeda tekanan (konstan suhu), maka Anda dapat menentukan hubungan antara volume dan tekanan. Jika Anda melakukan percobaan ini, Anda akan menemukan bahwa ketika tekanan sampel gas meningkat, volumenya berkurang. Dengan kata lain, volume sampel gas pada suhu konstan berbanding terbalik dengan tekanannya. Produk tekanan dikalikan volume adalah konstan:
PV = k atau V = k / P atau P = k / V
di mana P adalah tekanan, V adalah volume, k adalah konstanta, dan suhu dan kuantitas gas dijaga konstan. Hubungan ini disebut Hukum Boylesetelah Robert Boyle, yang menemukannya pada 1660.
Pengambilan Kunci: Masalah Kimia Hukum Boyle
- Sederhananya, Boyle menyatakan bahwa untuk gas pada suhu konstan, tekanan dikalikan volume adalah nilai konstan. Persamaan untuk ini adalah PV = k, di mana k adalah konstanta.
- Pada suhu konstan, jika Anda meningkatkan tekanan gas, volumenya berkurang. Jika Anda menambah volumenya, tekanannya berkurang.
- Volume gas berbanding terbalik dengan tekanannya.
- Hukum Boyle adalah bentuk Hukum Gas Ideal. Pada suhu dan tekanan normal, ini bekerja dengan baik untuk gas nyata. Namun, pada suhu atau tekanan tinggi, itu bukan perkiraan yang valid.
Contoh Soal yang Dikerjakan
Bagian pada Sifat Umum Gas dan Masalah Hukum Gas Ideal mungkin juga bermanfaat ketika mencoba untuk bekerja Masalah Hukum Boyle.
Masalah
Sampel gas helium pada 25 ° C dikompresi dari 200 cm3 hingga 0,240 cm3. Tekanannya sekarang 3,00 cm Hg. Apa tekanan asli helium?
Larutan
Itu selalu merupakan ide yang baik untuk menuliskan nilai-nilai semua variabel yang diketahui, menunjukkan apakah nilai-nilai tersebut untuk keadaan awal atau akhir. Hukum Boyle masalah pada dasarnya adalah kasus khusus UU Gas Ideal:
Awal: P1 =?; V1 = 200 cm3; n1 = n; T1 = T
Final: P2 = 3,00 cm Hg; V2 = 0,240 cm3; n2 = n; T2 = T
P1V1 = nRT (Hukum Gas Ideal)
P2V2 = nRT
jadi, P1V1 = P2V2
P1 = P2V2/ V1
P1 = 3,00 cm Hg x 0,240 cm3/ 200 cm3
P1 = 3,60 x 10-3 cm Hg
Apakah Anda memperhatikan bahwa unit untuk tekanan berada dalam cm Hg? Anda mungkin ingin mengubahnya menjadi unit yang lebih umum, seperti milimeter air raksa, atmosfer, atau pascals.
3,60 x 10-3 Hg x 10mm / 1 cm = 3,60 x 10-2 mm Hg
3,60 x 10-3 Hg x 1 atm / 76,0 cm Hg = 4,74 x 10-5 ATM
Sumber
- Levine, Ira N. (1978). Kimia Fisik. Universitas Brooklyn: McGraw-Hill.