Simulasi Laju Efusi dan Difusi (Hukum Graham)

Efusi adalah proses keluarnya molekul gas melalui lubang kecil pada wadah tanpa tumbukan dengan molekul lain. Difusi adalah proses pencampuran molekul gas akibat pergerakan acak hingga mencapai keseragaman. Hukum Graham menyatakan bahwa laju efusi atau difusi gas berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa molarnya.

Rumus Hukum Graham adalah:

$$\begin{aligned} \dfrac{r_1}{r_2} = \sqrt{\dfrac{M_2}{M_1}} \end{aligned}$$

Variabel: r₁ dan r₂ adalah laju efusi/difusi gas-1 dan gas-2, M₁ dan M₂ adalah massa molar gas-1 dan gas-2 (g/mol). Gas dengan massa molar lebih kecil bergerak lebih cepat.

Cara Menggunakan Simulator

Simulator ini memvisualisasikan efusi dan difusi dua gas dengan massa molar yang dapat diatur. Berikut langkah-langkahnya:

1. Pilih Mode:
   Klik tombol "Efusi" untuk melihat gas keluar melalui pipa kecil, atau "Difusi" untuk melihat pencampuran gas melalui batas tak berlubang.
   
   
2. Atur Massa Molar:
   Masukkan massa molar gas-1 dan gas-2 (minimal 1 g/mol, maksimal 1000 g/mol, boleh desimal seperti 16.5) pada kolom input, lalu tekan Enter atau klik di luar kolom. Contoh: 4 g/mol untuk helium, 32 g/mol untuk oksigen.
   
   
3. Amati Simulasi:
   Partikel merah (gas-1) dan biru (gas-2) bergerak sesuai massa molar. Di mode efusi, perhatikan pipa kecil di tengah. Di mode difusi, perhatikan batas putus-putus.
   
   
4. Reset Simulasi:
   Klik tombol "Reset" untuk mengembalikan massa molar ke default (4 g/mol untuk gas-1, 32 g/mol untuk gas-2) dan mengatur ulang partikel serta penghitung.

Cara Menginterpretasikan Hasil Simulasi

Simulator menampilkan hasil yang mencerminkan Hukum Graham. Berikut cara membaca hasilnya:

• Mode Efusi:
  • Penghitung Efusi:
    Di kiri atas ("Gas-1 Efusi") dan kanan atas ("Gas-2 Efusi") menunjukkan jumlah partikel yang lolos melalui pipa.
    
    Gas dengan massa molar lebih kecil (misalnya, gas-1 = 4 g/mol) akan memiliki angka lebih besar karena bergerak lebih cepat.
    
    
  • Contoh: Jika gas-1 = 4 g/mol dan gas-2 = 32 g/mol, penghitung gas-1 akan meningkat lebih cepat, sesuai dengan rasio laju.
    
    
• Mode Difusi:
  • Penghitung Molekul Bercampur:
    Di kiri atas ("Molekul Bercampur") menunjukkan jumlah partikel yang menyeberang batas putus-putus. Gas dengan massa molar lebih kecil akan menyeberang lebih banyak.
    
    
  • Contoh: Gas-1 (4 g/mol) akan lebih cepat bercampur dibandingkan gas-2 (32 g/mol).
    
    
• Rasio Laju (KaTeX):
  • Di bawah simulator, KaTeX menampilkan rasio laju efusi/difusi (\( \frac{r_1}{r_2} \)) berdasarkan massa molar yang dimasukkan.
    
    Misalnya, untuk gas-1 = 4 g/mol dan gas-2 = 32 g/mol, rasio ≈ 2,83, artinya gas-1 bergerak 2,83 kali lebih cepat.
    
    
  • Perhatikan tanda koma (misalnya, 2,83) untuk desimal, sesuai format lokal.
    
    
• Legenda:
  Lingkaran merah (gas-1) dan biru (gas-2) di kanan atas menunjukkan jenis gas, sesuai warna partikel di simulasi.

Dengan simulator ini, akan dapat memahami bagaimana massa molar memengaruhi laju efusi dan difusi secara visual dan kuantitatif.

Simulasi Laju Efusi dan Difusi
Dirancang oleh urip.info

Massa Molar Gas-1 (g/mol): Massa Molar Gas-2 (g/mol):