Latihan 1

5.5

5.12. Sodium azide (NaN3) digunakan di beberapa kantong udara mobil. Dampak tabrakan memicu dekomposisi NaN3 sebagai berikut:

2NaN3(s)→2Na(s) + 13N2(g)  

Gas nitrogen yang dihasilkan dengan cepat menggembungkan kantong antara pengemudi dan kaca depan serta dasbor. Hitung volume N2 yang dihasilkan pada 80 ° C dan 823 mmHg dengan dekomposisi 60,0 g NaN3.

Jawab:

Dari persamaan yang seimbang kita melihat bahwa 2 mol NaN3 ∞ 3 mol N2 jadi faktor konversi antara NaN3 dan N2 adalah

3 mol N2 / 2 mol NaN3  

Karena massa NaN3 diberikan, kita dapat menghitung jumlah mol NaN3 dan jumlah mol N2 yang dihasilkan. Akhirnya, kita dapat menghitung volume N2 menggunakan persamaan gas ideal

Pertama kita menghitung jumlah mol N2 yang dihasilkan oleh 60,0 g NaN3 menggunakan urutan konversi berikut 

grams NaN3→mol NaN3→mol N2   

sehingga

Volume 1,38 mol N2 dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan gas ideal

5.6

5.14. Campuran gas mengandung 4,46 mol neon (Ne), 0,74 mol argon (Ar), dan 2,15 mol xenon (Xe). Hitung tekanan parsial gas jika tekanan total 2.00 atm pada suhu tertentu.

jawab

Menurut Persamaan (5.14), tekanan parsial Ne (PNe) sama dengan hasil kali fraksi mol (XNe) dan tekanan total (PT)

Menggunakan Persamaan di atas, kita menghitung fraksi mol Ne sebagai berikut  

Lalu hitung masing-masing tekanan gas

 5.7

5.17 Gas yang mudah terbakar yang hanya terdiri dari karbon dan hidrogen ditemukan mengalir melalui penghalang berpori dalam 1,50 menit. Di bawah kondisi suhu dan tekanan yang sama, dibutuhkan volume uap brom yang sama 4,73 menit untuk mengalir melalui penghalang yang sama. Hitung massa molar dari gas yang tidak diketahui, dan sarankan kemungkinan gas ini. 

Jawab

Laju difusi adalah jumlah molekul yang melewati penghalang berpori dalam waktu tertentu. Semakin lama waktu yang dibutuhkan, semakin lambat angkanya. Oleh karena itu, kecepatannya berbanding terbalik dengan waktu yang dibutuhkan untuk difusi.

Dari massa molar Br2, kita tulis

dimana x adalah massa molar dari gas yang tidak diketahui. Menyelesaikan x, kita dapatkan 

5.8

5.18 Mengingat bahwa 3,50 mol NH₃ menempati 5,20 L pada 47°C, hitung tekanan gas (dalam atm) menggunakan (a) persamaan gas ideal dan (b) persamaan van der Waals.

Jawab

(a) Kita memiliki data berikut:

V = 5,20 L
T = (47 + 273) K = 320 K
n = 3,50 mol

R = 0,0821 L . atm/K . mol

Dengan mensubstitusi nilai-nilai ini ke dalam persamaan gas ideal, kita mendapatkan

(a) Kita memiliki data berikut:

V = 5,20 L
T = (47 + 273) K = 320 K
n = 3,50 mol

R = 0,0821 L . atm/K . mol

Dengan mensubstitusi nilai-nilai ini ke dalam persamaan gas ideal, kita mendapatkan

 

b) Kita perlu Persamaan (5.18). Lebih mudah untuk pertama kali menghitung faktor koreksi dalam Persamaan (5.18) secara terpisah. Dari Tabel 5.4, kita memiliki
 

a = 4,17 atm . L²/mol² 

b = 0,0371 L/mol

sehingga faktor koreksi untuk tekanan dan volume adalah

 

Akhirnya, dengan mensustitusi nilai-nilai ini ke dalam persamaan van der Waals, kita mendapatkan

(P + 1,89 atm)(5,20 L - 0,130 L) = (3,50 mol)(0,0821 L.atm/K.mol)(320 K)

P = 16,2 atm