Perhatikan empat gas CO2, N2, CCl4, dan He. Urutan yang benar dari peningkatan kecepatan molekul rata-rata pada 100°c?

Jawaban yang benar adalah B. Partikel-partikel gas dalam suatu wadah bergerak dengan laju dan arah yang beraneka ragam. Rata-rata kuadrat kecepatan partikel-partikel gas disebut dengan kecepatan efektif gas atau vrms (rms = root mean square). Persamaan untuk mencari kecepatan efektif gas dapat diperoleh dari penurunan rumus energi kinetik gas ideal. Untuk berbagai gas ideal pada suhu yang sama (T sama), kecepatan rata-rata (Vrms) bergantung pada massa molekul relatifnya Mr). Vrms = √(3RT/Mr) dimana: Vrms : kecepatan efektif gas (m/s) R : tetapan gas (8,314 J/mol.K) T : suhu mutlak (K) Mr : massa molekul relatif (kg/kmol) Berikut perhitungan kecepatan molekulnya rata-rata gas. 1) Hitung M masing-masing gas. Mr He = Ar He = 4 kg/kmol Mr N2 = 2.Ar N Mr N2 = 2(14) = 28 kg/kmol Mr CO2 = Ar C + 2.Ar O Mr CO2 = 12 + 2(16) = 44 kg/kmol Mr CCl4 = Ar C + 4.Ar Cl Mr CCl4 = 12 + 4(35,5) = 154 kg/kmol 2) Hitung kecepatan rata-rata molekul gas. T = 100°C + 273 = 373 K Vrms He = √(3RT/Mr) = √{3(8,314)(100)/4} = 24,97 m/s Vrms N2 = √(3RT/Mr) = √{3(8,314)(100)/28} = 9,43 m/s Vrms CO2 = √(3RT/Mr) = √{3(8,314)(100)/44} = 7,54 m/s Vrms CCl4 = √(3RT/Mr) = √{3(8,314)(100)/154} = 4,02 m/s 3) Tentukan urutan peningkatan kecepatan efektif Vrms. Urutannya adalah: Vrms CCl4 < Vrms CO2 < Vrms N2 < Vrms He. Dengan demikian, urutan yang benar dari peningkatan kecepatan molekul rata-rata pada 100°C adalah CCl4 < CO2 < N2 < He.