Senyawa alumunium klorida dapat membentuk suatu polimer dengan rumus umum ( AlCl 3 ​ ) n ​ . Pada suhu tinggi, senyawa tersebut dapat menguap dan membentuk kesetimbangan fase gas pada daerah suhu tertentu (Ar Al = 27 g/mol, Cl = 35,5 g/mol; R = 0,082 L atm/ K mol). Jika suhu uap dinaikkan pada tekanan tetap 1 atm, ternyata gas tetap terdisosiasi menjadi molekul alumunium klorida yang lebih sederhana. Perubahan ini diamati dengan mengukur densitas (massa jenis) uap pada berbagai suhu sehingga diperoleh data sebagai berikut. Bagaimana rumus molekul senyawa alumunium klorida masing-masing pada suhu 20 0 ∘ C dan 80 0 ∘ C ? Tuliskan reaksi disosiasinya pada suhu antara 20 0 ∘ C –80 0 ∘ C . Apa pendapat anda mengenai keadaan senyawa alumunium klorida tersebut pada suhu dan ?

Pembahasan

Menentukan Mr AlCl 3 Hal pertama yang dilakukan adalah mencari massa molekul realtif yang akan dianggap sebagai rumus empiris. Rumus empiris adalahperbandingan atom-atom dalam molekul yang paling rendah. Menentukan Rumus Molekul AlCl 3 Karena pada soal diketahui data massa jenis pada setiap suhu, maka kita dapat menggunakan persamaan gas ideal untuk mencari Mr senyawa AlCl 3 pada suhu 200 ∘ C dan 800 ∘ C . P × V = n × R × T Ket: P = tekanan (atm) V = volume(L) n = mol( Mr m ​ ) R = tetapan gas ideal T = suhu (K) P × V Mr ​ = = ​ Mr m ​ × R × T V × P m × R × T ​ ​ m/v adalah massa jenis, sehingga kita bisa mencari Mr menggunakan massa jenis tiap suhu yang diketahui pada soal. Mr ​ = ​ P ρ × R × T ​ ​ Menentukan Mr AlCl 3 pada suhu Mr ​ = ​ P ρ × R × T ​ ​ sebelum kita menghitung Mr, ada beberapa satuan yang harus disesuaikan dengan tetapan gas ideal. - satuan massa jenis diubah dari mL g ​ menjadi L g ​ . ρ ​ = = = = ​ 6 , 87 × 1 0 − 3 mL g ​ 1000 1 ​ L 6 , 87 × 1 0 − 3 g ​ 6 , 87 × 1 0 − 3 × 1000 L g ​ 6 , 87 L g ​ ​ - satuan suhu harus diubah dari menjadi K T ​ = = ​ 200 ∘ C + 273 473 K ​ Mr ​ = = = ​ P ρ × R × T ​ 1 atm 6 , 87 L g ​ × 0 , 082 mol ⋅ K L ⋅ atm ​ × 473 K ​ 266 , 5 mol g ​ ​ Menentukan Mr AlCl 3 pada suhu Mr ​ = ​ P ρ × R × T ​ ​ sebelum kita menghitung Mr, ada beberapa satuan yang harus disesuaikan dengan tetapan gas ideal. - satuan massa jenis diubah dari mL g ​ menjadi L g ​ . ρ ​ = = = = ​ 1 , 51 × 1 0 − 3 mL g ​ 1000 1 ​ L 1 , 51 × 1 0 − 3 g ​ 1 , 51 × 1 0 − 3 × 1000 L g ​ 1 , 51 L g ​ ​ - satuan suhu harus diubah dari menjadi K T ​ = = ​ 800 ∘ C + 273 1073 K ​ Mr ​ = = = ​ P ρ × R × T ​ 1 atm 1 , 51 L g ​ × 0 , 082 mol ⋅ K L ⋅ atm ​ × 1073 K ​ 132 , 8 mol g ​ ​ Mr senyawa AlCl 3 pada suhu 200 ∘ C dan 800 ∘ C adalah Mr rumus molekul. Oleh karena itu, untuk mencari senyawaAlCl 3 pada suhu 200 ∘ C dan 800 ∘ C kita dapat menggunakan perbandingan Mr Rumus Empiris dan Mr Rumus Molekul. Rumus MolekulAlCl 3 pada suhu RM Mr RM 266 , 5 n n ( AlCl 3 ​ ) n ​ = = = = = = ​ ( RE ) n ( Mr RE ) n ( 133 , 5 ) n 133 , 5 266 , 5 ​ 2 ( AlCl 3 ​ ) 2 ​ ​ berdasarkan perbandingan Mr Rumus Molekul dan Mr Rumus Empiris, diketahui bahwa rumus molekulAlCl 3 pada suhu 200 ∘ C adalah ( AlCl 3 ​ ) 2 ​ Rumus MolekulAlCl 3 pada suhu RM Mr RM 132 , 8 n n ( AlCl 3 ​ ) n ​ = = = = = = ​ ( RE ) n ( Mr RE ) n ( 133 , 5 ) n 133 , 5 132 , 8 ​ 0 , 99 ≈ 1 AlCl 3 ​ ​ Seperti yang telah diketahui pada soal bahwa pada suhu tinggi alumunium klorida dapat menguap dan membentuk kesetimbangan fase gas menjadi molekul yang lebih sederhana pada daerah suhu tertentu, yaitu 200 ∘ C − 800 ∘ C . Berikut adalah reaksi disosiasi senyawa tersebut padasuhu 200 ∘ C − 800 ∘ C ( AlCl 3 ​ ) 2 ​ ( g ) ⇌ 2 AlCl 3 ​ ( g ) Pada suhu molekulnya dalam bentuk polimer sedangkan pada suhu dalam bentuk monomer. Jadi, rumus molekul pada setiap suhu berbeda-beda.