TEORI KINETIK MOLEKULAR GAS

 TEORI KINETIK MOLEKULAR GAS

Masalah, mengapa hukum gas diikuti oleh semua gas, dijelaskan fisikawan di akhir abad 19 dengan menggunakan teori atom. Poin penting dari teori ini adalah asal muasal tekanan gas adalah gerakan molekul gas. Jadi teori ini disebut dengan teori kinetik molekular gas.
Menrut teori ini, gas memberi tekanan saat molekul-molekulnya menumbuk dinding wadah. Semakin besar jumlah molekul gas per satuan volume, semakin besar molekul yang menumbuk dinding wadah, dan akibatnya semakin tinggi tekanan gas. Asumsi teori ini adalah sebagai berikut.
Asumsi teori kinetik molekular:

1. Gas terdiri atas molekul-molekul yang bergerak random.
2. Tidak terdapat tarikan maupun tolakan antar molekul gas.
3. Tumbukan antar molekul adalah tumbukan elastik sempurna, yakni tidak ada energi kinetik yang hilang.
4. Bila dibandingkan dengan volume yang ditempati gas, volume real molekul gas dapat diabaikan.

Berdasatkan asumsi-asumsi ini diturunkan persamaan berikut untuk sistem yang terdiri atas n molekul dengan massa m.

PV = nmu²/3 (6.13)

u² adalah kecepatan kuadrat rata-rata. Jelas terlihat bentuk persamaan 6.13 identik dengan hukum Boyle. Memang, bila u² bernilai tetap pada suhu tetap, persamaan di atas adalah variasi dari hukum Boyle.
Persamaan 6.13 mengindikasikan kecepatan molekul gas merupakan fungsi dari PV. Karena nilai PV untuk sejumlah tertentu gas tetap, mungkin bahwa kecepatan molekul gas berhubungan dengan massa gas, yakni massa molekulnya. Untuk 1 mol gas, persamaan berikut dapat diturunkan.

PV_m = N_Amu²/3 ….(6.14)

V_m adalah volume molar dan N_A adalah tetapan Avogadro. Dengan memasukkan PV_m = RT di persamaan 6.14, persamaan berikut didapatkan.

N_Amu² = (3/2)RT … (6.15)

Suku kiri persamaan berhubungan dengan energi kinetik molekul gas. Dari persamaan ini, akar kuadrat rata-rata gas √u² dapat diperoleh.

√u²= √(3RT/N_Am) = √ (3RT/M) … (6.16)