Bandingkan laju efusi atau difusi dua gas menggunakan hukum Graham — dari massa molar, dan selesaikan laju atau massa molar yang tidak diketahui.
g/mol
g/mol
hukum Graham: tarif₁/tingkat₂ = √(M₂/M₁). Gas yang lebih ringan selalu keluar (atau berdifusi) lebih cepat.
g/mol
g/mol
Memecahkan tarif₁ = (tarif₁/tarif₂) × tarif₂ untuk laju Gas 1 yang tidak diketahui, mengingat massa molar dan laju Gas 2 yang diketahui.
Massa molar yang diketahui termasuk dalam
g/mol
Memecahkan massa molar gas yang tidak diketahui dari rasio laju terukur atau tertentu, menggunakan M₂ = M₁ × (tingkat₁/tingkat₂)² (atau kebalikannya untuk menyelesaikan M₁).
Pada tab Rate Ratio, masukkan massa molar Gas 1 (M1) dan Gas 2 (M2) dalam g/mol. Standarnya (2 dan 32 g/mol) memodelkan hidrogen versus oksigen. Kalkulator diperbarui secara instan saat Anda mengetik.
2
Baca rasio tarif
Kartu hasil menunjukkan rate1/rate2 — berapa kali lebih cepat (atau lebih lambat) Gas 1 keluar atau berdifusi dibandingkan dengan Gas 2. Rasio di atas 1 berarti Gas 1 lebih cepat; dibawah 1 berarti Gas 2 lebih cepat.
3
Selesaikan laju atau massa molar
Beralih ke tab Laju Penyelesaian untuk mengetahui laju Gas 1 ketika Anda mengetahui laju Gas 2 dan kedua massa molar. Beralih ke tab Massa Molar untuk mengeluarkan massa molar yang tidak diketahui dari rasio laju terukur.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
3 rumus▸
Hukum efusi Graham
rate1 / rate2 = √(M2 / M1)
Rasio laju efusi (atau difusi) dua gas sama dengan akar kuadrat dari rasio kebalikan dari massa molarnya. M1 dan M2 adalah massa molar Gas 1 dan Gas 2 dalam g/mol. Gas yang lebih ringan selalu mempunyai laju yang lebih tinggi karena molekul-molekulnya bergerak lebih cepat pada suhu yang sama.
Memecahkan untuk tingkat yang tidak diketahui
rate1 = (rate1 / rate2) × rate2
Setelah rasio laju diketahui dari massa molar, kalikan dengan laju yang diketahui untuk menemukan laju yang tidak diketahui — digunakan pada tab Laju Penyelesaian.
Menyelesaikan masalah massa molar yang tidak diketahui
M2 = M1 × (rate1 / rate2)²
Dengan menata ulang hukum Graham, Anda dapat menemukan massa molar yang tidak diketahui dari rasio laju terukur dan satu massa molar yang diketahui — digunakan pada tab Massa Molar (bentuk kebalikannya, M1 = M2 / rasio², menghasilkan M1 jika M2 diketahui).
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
6 istilah▸
Hukum gas yang menyatakan bahwa laju efusi atau difusi suatu gas berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa molarnya: laju ∝ 1/√M.
Proses pelepasan molekul gas melalui lubang kecil ke ruang hampa atau daerah bertekanan rendah, satu molekul dalam satu waktu.
Proses dimana molekul gas menyebar dan bercampur melalui gas atau ruang lain, didorong oleh gerakan molekul acak.
Massa satu mol suatu zat, dinyatakan dalam gram per mol (g/mol) — untuk gas, massa tersebut sama dengan jumlah massa atom atom-atom dalam satu molekul.
Seberapa cepat suatu gas keluar atau berdifusi, biasanya diukur sebagai jumlah gas (mol atau volume) yang melewati suatu titik per satuan waktu. Hukum Graham membandingkan tarif sebagai suatu rasio, sehingga setiap unit yang konsisten dapat digunakan.
Teori bahwa molekul gas berada dalam gerakan acak yang konstan, dengan energi kinetik rata-rata sebanding dengan suhu — inilah dasar fisik mengapa molekul yang lebih ringan bergerak (dan keluar) lebih cepat.
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
🧪
Siswa kimia
Hidrogen vs. oksigen
Massa molar Gas 1 (H₂) 2 g/molMassa molar Gas 2 (O₂) 32 g/mol
rate1/rate2 = √(32/2) = √16 = 4. Hidrogen keluar 4 kali lebih cepat daripada oksigen karena 16 kali lebih ringan — hukum Graham berskala dengan akar kuadrat dari rasio massa, bukan rasio itu sendiri.
🧪
Teknisi laboratorium
Memecahkan untuk tingkat yang tidak diketahui
Massa molar Gas 1 (He) 4 g/molMassa molar Gas 2 (N₂) 28 g/molTingkat Gas yang diketahui 2 1
Rasio lajunya adalah √(28/4) ≈ 2,65, jadi dengan laju Gas 2 yang disetel ke 1, laju helium menjadi sekitar 2,65 — helium keluar kira-kira 2,65× lebih cepat daripada nitrogen.
🧪
Mengidentifikasi gas yang tidak diketahui
Memecahkan massa molar
Massa molar yang diketahui (Gas 1) 2 g/molRasio tarif (tingkat1/tingkat2) 4
Mengingat Gas 1 adalah hidrogen (2 g/mol) dan ia keluar 4× lebih cepat daripada Gas 2, M2 = 2 × 4² = 32 g/mol — sesuai dengan Gas 2 yang merupakan oksigen, sehingga mengkonfirmasikan identitas gas yang tidak diketahui dari pengukuran laju efusi.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Hukum efusi Graham, yang dirumuskan oleh ahli kimia Skotlandia Thomas Graham pada tahun 1848, menggambarkan hubungan yang sederhana namun kuat: molekul gas yang lebih ringan bergerak lebih cepat daripada molekul yang lebih berat pada suhu yang sama, dan berdifusi atau berdifusi secara proporsional lebih cepat. Kalkulator ini menerapkan hubungan tersebut untuk membandingkan dua gas, mencari laju yang tidak diketahui, atau mengeluarkan massa molar yang tidak diketahui.
Bagaimana hukum Graham bekerja
▸
Pada suhu tertentu, semua molekul gas mempunyai energi kinetik rata-rata yang sama: KE = ½mv². Karena energi kinetik tetap, molekul yang lebih ringan (m lebih kecil) harus bergerak dengan kecepatan rata-rata (v) yang lebih tinggi untuk menyeimbangkan persamaan. Menyusun ulang hubungan energi kinetik untuk dua gas pada suhu yang sama menghasilkan hukum Graham: laju1/laju2 = √(M2/M1). Rasio laju bergantung pada akar kuadrat dari rasio massa terbalik, bukan rasio massa itu sendiri — gas yang 4× lebih ringan hanya akan keluar 2× lebih cepat, bukan 4× lebih cepat.
Masukan dan artinya
▸
Tab Rasio Laju mengambil massa molar dua gas dalam gram per mol (g/mol) dan menampilkan berapa kali lebih cepat atau lebih lambat Gas 1 bergerak relatif terhadap Gas 2. Tab Laju Penyelesaian menambahkan laju yang diketahui untuk Gas 2, sehingga memungkinkan Anda menghitung laju sebenarnya Gas 1, bukan hanya rasionya. Tab Massa Molar bekerja secara terbalik: berdasarkan satu massa molar yang diketahui dan rasio laju terukur, tab ini memecahkan massa molar gas yang tidak diketahui — sebuah teknik umum untuk mengidentifikasi gas yang tidak diketahui di lingkungan laboratorium.
Batasan dan kasus tepi
▸
Hukum Graham berlaku ketat untuk efusi melalui lubang kecil ke ruang hampa dan, sebagai perkiraan, untuk difusi dalam kondisi serupa — hukum ini mengasumsikan perilaku gas ideal dan kedua gas berada pada suhu dan tekanan yang sama. Ia terurai pada tekanan yang sangat tinggi atau suhu rendah di mana efek gas nyata (gaya antarmolekul, volume molekul) menjadi signifikan. Hukum ini hanya membandingkan laju relatif dua gas; ia tidak dengan sendirinya memberikan laju efusi absolut dalam satuan fisik seperti mol per detik — untuk itu, laju satu gas harus diukur atau diberikan.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus hukum Graham?+
Hukum Graham menyatakan laju1/laju2 = √(M2/M1), dengan M1 dan M2 adalah massa molar kedua gas. Gas dengan massa molar lebih rendah memiliki laju efusi atau difusi yang lebih tinggi, dan rasionya berskala dengan akar kuadrat dari rasio massa terbalik.
Apakah gas yang lebih ringan selalu keluar lebih cepat?+
Ya. Pada suhu yang sama, semua molekul gas mempunyai energi kinetik rata-rata yang sama, sehingga molekul yang lebih ringan harus bergerak lebih cepat untuk mengimbangi massanya yang lebih kecil. Massa molar yang lebih rendah selalu berarti laju efusi dan difusi yang lebih tinggi berdasarkan hukum Graham.
Apa perbedaan antara efusi dan difusi?+
Efusi adalah gas yang keluar melalui lubang kecil ke dalam ruang hampa atau daerah bertekanan rendah, satu molekul pada satu waktu. Difusi adalah gas yang menyebar dan bercampur melalui gas lain atau ruang terbuka. Hukum Graham awalnya diturunkan untuk efusi tetapi umumnya juga diterapkan sebagai pendekatan yang mendekati difusi.
Mengapa hidrogen keluar 4 kali lebih cepat dari oksigen?+
Hidrogen (2 g/mol) 16 kali lebih ringan dari oksigen (32 g/mol). Hukum Graham menggunakan akar kuadrat dari rasio massa tersebut: √16 = 4, sehingga hidrogen keluar 4 kali lebih cepat dari oksigen — bukan 16 kali lebih cepat, karena hubungannya adalah hubungan akar kuadrat, bukan perbandingan langsung.
Bisakah saya menggunakan kalkulator ini untuk mencari massa molar gas yang tidak diketahui?+
Ya. Gunakan tab Massa Molar: masukkan massa molar yang diketahui untuk satu gas dan rasio laju terukur antara gas tersebut dan gas yang tidak diketahui, dan kalkulator akan mencari massa molar gas yang tidak diketahui tersebut — sebuah metode standar untuk mengidentifikasi gas di laboratorium.
Satuan apa yang diharapkan kalkulator?+
Massa molar dimasukkan dalam gram per mol (g/mol). Nilai pada tab Solve Rate dapat dalam satuan apa pun yang konsisten (mol/detik, volume/detik, dll.) karena hukum Graham hanya membandingkan rasio — laju keluaran kalkulator akan berada dalam satuan yang sama dengan yang Anda masukkan untuk nilai yang diketahui.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.