Kerapatan uap atau rapat uap atau massa jenis uap adalah massa jenis zat tertentu yang berbentuk uap (gas) dalam kaitannya dengan hidrogen. Untuk volume yang sama, massa jenis uap dapat didefinisikan sebagai massa molekul relatif (Mr) suatu zat dibagi dengan Mr gas hidrogen (H2). Kerapatan uap ini tidak mempunyai satuan. Untuk perhitungan Mr H2 dapat dianggap 2 g/mol.
Rumus yang dapat digunakan
$\mathsf{Kerapatan~uap~X = \dfrac{M_r~gas~X}{ M_r~H_2}}$
$\mathsf{Kerapatan~uap~X = \dfrac{ M_r ~gas~X}{2}}$
$\mathsf{Kerapatan~uap~X = 1/2 \times M_r~X}$
$\mathsf{ M_r~gas~X = 2 \times kerapatan~uap~X}$
Jadi untuk:
Gas hidrogen (H₂) dengan Mr 2, mempunyai rapat uap = 2/2 = 1
Gas nitrogen (N₂) dengan Mr 28 mempunyai rapat uap = 28/2 = 14
Gas oksigen (O₂) dengan Mr 32 mempunyai rapat uap = 32/2 = 16
Uap air (H₂O) dengan Mr 18 mempunyai rapat uap = 18/2 = 9
Gas amonia (NH₃) dengan Mr 17 mempunyai rapat uap = 17/2 = 8,5
Gas karbon dioksida (CO₂) dengan Mr 44 mempunyai rapat uap = 44/2 = 22
Udara adalah campuran yang sebagian besar terdiri dari 4 bagian gas nitrogen (N2) dan 1 bagian gas oksigen (O2). Kerapatan uap udara yang dominan N2 dan O2 secara rata-rata menghasilkan nilai rapat uap hampir 15, diperoleh dari rapat uap N2 dan O2 dibagi 2.
Contoh terapan:
Densitas uap N2O4 pada suhu tertentu adalah 30. Berapakah persentase disosiasi N2O4 pada suhu tersebut?
Penyelesaian:
Dimisalkan jumlah N2O4 mula-mula 100% atau 1
Mr N2O4 = 14.2 + 16.4 = 92
Mr NO2 = 14+16.2 = 46
Kerapatan uap pada suhu tertentu = 30, (ini merupakan gabungan sejumlah N2O4 dan NO2 saat setimbang dibagi ).
$\mathsf{M_r~campuran~gas~setimbang = 2 \times kerapatan~uap~campuran}$
$\mathsf{\dfrac{((1-x)\times 92) + (2x \times 46)}{(1-x)+2x} = 2 \times 30}$
$\mathsf{\dfrac{92 – 92x + 92x }{1+x} = 60}$
$\mathsf{\dfrac{92}{1+x} = 60}$
$\mathsf{92 =60(1+x)}$
$\mathsf{92 =60+60x}$
$\mathsf{92-60 = 60x}$
$\mathsf{32 = 60x}$
$\mathsf{x = 32/60}$
$\mathsf{x = 0,5333}$
Jadi % N2O4 yang terdisoasi = 0,5333/1 × 100% = 53,33%
Tidak ada komentar:
Posting Komentar