PEMBELAJARAN KULIAH

LATIHAN DAN KUIS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. LATIHAN 1

2. LATIHAN 2

3. LATIHAN 3

4. LATIHAN 4

3.1 Atomic Mass ( massa atom)

1. LATIHAN 1

Soal No.1

Jika diketahui massa atom unsur Fe = 55,847 sma dan massa 1 atom C-12 = 12,000 sma. Hitunglah massa atom relatif Fe ?

Pembahasan

Ar X =

massa rata-rata 1 atom X1/12 x massa 1 atom ¹²C

Ar Fe =

55,847 sma1/12 x 12,00 sma

= 55,847

Soal No.2

Jika diketahui massa atom relatif (Ar) dari atom B adalah 36 dan massa 1 atom ¹²C adalah 12 sma. Tentukan massa rata-rata 1 atom B dalam satuan sma ?

Pembahasan

Ar B =

massa rata-rata 1 atom B1/2 x massa 1 atom ¹²C

36 =

massa rata-rata 1 atom B1/12 x 12

massa rata-rata 1 atom B = 36 x 1
massa rata-rata 1 atom B = 36 sma

Soal No.3

Oksigen di alam terdiri dari 3 isotop dengan kelimpahan berikut:

¹⁶O ¹⁷O ¹⁸O
99,76 % 0,04 % 0,20 %

Hitunglah massa atom rata-rata (Ar) dari unsur Oksigen tersebut ?

Pembahasan

Ar X =

(% X₁ x massa X₁) + (% X₂ x massa X₂) + (% X₃ x massa X₃)% X₁ + % X₂ + % X₃

Ar Oksigen =

(99,76 x 16) + (0,04 x 17) + (0,20 x 18)100

Ar Oksigen = 16

3.2 Bilangan Avogadro dan Massa Molar

2. LATIHAN 2

Suatu minuman mengandung alkohol (C2H5OH) sebanyak 0,5 mol.

■ Berapa jumlah molekul C2H5OH?

■ Berapa jumlah atom C, H dan O masing-masing?

■ Berapa jumlah atom total dalam C2H5OH?

Jawab

■ Jumlah molekul C2H5OH?

P (C2H5OH) = N (C2H5OH) × L

P (C2H5OH) = 0,5 mol × 6,02 × 1023 molekul/mol

P (C2H5OH) = 3,01 × 1023 molekul

Jadi, jumlah molekul C2H5OH adalah 3,01 × 1023 molekul

■ Jumlah atom C, H dan O

Dalam C2H5OH terdapat 2 atom C, 6 atom H dan 1 atom O, sehingga jumlah atom masing-masing unsur adalah sebagai berikut.

P (C) = 2 × P (C2H5OH) = 2 × 3,01 × 1023 = 6,02 × 1023 atom

P (H) = 6 × P (C2H5OH) = 6 × 3,01 × 1023 = 1,806 × 1024 atom

P (O) = 1 × P (C2H5OH) = 1 × 3,01 × 1023 = 3,01 × 1023 atom

Jadi,

Jumlah atom C = 6,02 × 1023 atom

Jumlah atom H = 1,806 × 1024 atom

Jumlah atom H = 3,01 × 1023 atom

■ Jumlah atom total dalam C2H5OH

PTotal = P (C) + P (H) + P (O)

PTotal = 6,02 × 1023 + 18,06 × 1023 + 3,01 × 1023

PTotal = 27,09 × 1023

PTotal = 2,709 × 1024 atom

3.3 Massa Molekuler

3. LATIHAN 3

Hitunglah Mr H2SO4 (Ar: H = 1, S = 32, O = 16)!

Pembahasan:

$Mr \; H_{2}SO_{4} = 2 \times Ar \; H + 1 \times Ar \; S + 4 \times Ar \; O$

$= 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16$

$= 2 + 32 + 64$

$= 98 \; sma$

3.4 Spektrometer Massa

Sebuah alat yang mana cara kerjanya sabagai berikut

CARA KERJA

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi tinggi. Perlakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel berionisasi (melepas elektron sehingga menjadi ion positif). Ion-ion positif ini kemudian dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet melalui suatu celah sempit. Di dalam medan magnet, ion-ion tersebut akn mengalami pembelokan yang bergantung kepada:

Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion. Makin besar potensial listrik yang digunakan, makin besar kecepatan ion dan makin kecil pembelokan.
Kuat medan magnet. Makin kuat magnet, makin besar pembelokan.
Massa partikel (ion). Makin besar massa partikel, makin kecil pembelokan.
Muatan partikel. Makin besar muatan, makin besar pembelokan.

3.5 Persen Komposisi Senyawa

Berapa persen (%) C, O, N dan H yang terdapat dalam urea (CO(NH₂)₂₎, jika diketahui Ar.C = 12, Ar.O = 16, Ar.N = 28 dan Ar.H =1?

Jawab

Langkah penyelesaian

1. menentukan mol masing-masing atom yang ada dalam senyawa

Atom C = 1 mol

Atom O = 1 mol

Atom N = 2 mol

Atom H = 4 mol

2. Menentukan massa masing-masing atom dalam senyawa, dengan cara: mengalikan mol atom dengan atom relatif (Ar) masing-masing atom.

Atom C = 1 mol x 12 g/mol = 12 g

Atom O = 1 mol x 16 g/mol = 16 g

Atom N = 2 mol x 14 g/mol = 28 g

Atom H = 4 mol x 1 g/mol = 4 g

3. Jumlahkan massa semua atom yang telah diperoleh untuk memperoleh massa molekul (massa molekul relatif)

Atau dengan cara

4. Tentukan % massa masing-masing unsur dengan cara:

Massa masing-masing atom dibagi dengan massa semua atom (Mr) kemudian dikali 100%.

Jika terdapat 120 Kg urea maka massa N adalah sebesar = 46, 67% x 120 Kg = 56 Kg. Massa unsur-unsur yang lain dihitung dengan cara perhitungan massa N.

KUIS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. KUIS 1

2. KUIS 2

3. KUIS 3

4. KUIS 4

KUIS 1

1. Berapa jumlah atom dalam 5,10 mol sulfur (S)?

Jawab : n S = 5,10 mol
jumlah atom S = n x L

jumlah atom S = 5,10 x 6,02. 10²³

jumlah atom S = 30,702. 10²³ atom

2. Hitung massa molar suatu senyawa jika 0,372 mol senyawa tersebut memiliki massa 152 g.

Jawab :

Mr = gr/n
Mr = 152/0,372
Mr = 408,6 g/mol

3. Berapa gram belerang (S) yang dibutuhkan untuk bereaksi sempurna dengan 246 g merkuri (Hg) untuk membentuk HgS?

Jawab : Hg + S → HgS

Berdasarkan persamaan reaksi tersebut, perbandingan koefisien reaksi adalah Hg : S : HgS adalah 1:1:1, maka perbandingan mol Hg : S : HgS adalah 1:1:1, dengan kata lain adalah mol S sama dengan mol HgS.

Hg + S → HgS
Berdasarkan persamaan reaksi tersebut, perbandingan koefisien reaksi adalah Hg : S : HgS adalah 1:1:1, maka perbandingan mol Hg : S : HgS adalah 1:1:1, dengan kata lain adalah mol S sama dengan mol HgS.

massa S = n x Ar
= 1,06 x 32
= 33,92 gram

KUIS 2

4. Klasifikasikan setiap zat berikut sebagai unsur atau senyawa: (a) hidrogen, (b) air, (c) emas, (d) gula.

Jawab : a) hidrogen = unsur

b) air = senyawa

c) emas = unsur

d) gula = senyawa

5. Apa rumus empiris dari senyawa berikut ini? (a) C2N2, (b) C6H6, (c) C9H20, (d) P4O10, (e) B2H6

Jawab : a. CN

b. CH

c. C9H20

d. P2H5

e. BH3

6. Timah (Sn) ada di kerak bumi sebagai SnO2. Hitung komposisi persen massa Sn dan O dalam SnO2.

Jawab :
Ar Sn = 119
Ar O₂ = 32

% massa Sn = x 100%
= 78.80%

% massa O₂ = 100 - 78.80
= 21.20 %

KUIS 3

7. Hitung massa KI dalam gram yang dibutuhkan untuk membuat 5,00 x 10² mL larutan 2,80 M.

Jawab :
[KI] = n / V
n KI = [KI] × V = 2,80 M × 0,5 L = 1,4 mol

massa KI = n × Mr = 1,4 mol × 166 = 232,4 gram

8. Sampel gas nitrogen disimpan dalam wadah dengan volume 2,3 L dan pada suhu 32 ° C diberikan tekanan 4,7 atm. Hitung jumlah mol gas yang ada.

Jawab :

P V = n R T

4,7 x 2,3 = n x 0,082 x 305
n = 0,43 mol

9. Sebuah gas mengembang dan melakukan P-V bekerja pada lingkungan sekitar 325 J.Pada saat yang sama, ia menyerap 127 J panas dari lingkungan. Hitung perubahan energi gas.

Jawab :
suatu gas melakukan kerja maka W(-) dan menyerap kalor maka q(+)

∆E=q+W
∆E=127 J +(-325 J)
∆E= -198 J

4. LATIHAN 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. TUJUAN

-mengetahui apa itu sensor mq-2 dan sensor ultrasonik

-merangkai sensor ultrasonik dan mq-2 di dalam sebuah proteus

2. ALAT DAN BAHAN

a. alat

1. sensor ultrasonik

Spesifikasi:

5V Supply

Trigger Pulse Input

Echo Pulse Output

0V Ground

Konfigurasi Pin:

2. sensor mq-2

Spesifikasi:

Catu daya pemanas : 5V AC/DC.
Catu daya rangkaian : 5VDC.
Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen.
Keluaran : analog (perubahan tegangan)

3. pot-hg

Spesifikasi:

• Short Circuit Protected Outputs

• True Differential Input Stage

• Single Supply Operation: 3.0 V to 32 V

• Low Input Bias Currents • Internally Compensated

• Common Mode Range Extends to Negative Supply

• Single and Split Supply Operation

• ESD Clamps on the Inputs Increase Ruggedness of the Device without Affecting Operation

• Pb−Free Packages are Available

• NCV Prefix for Automotive and Other Applications Requiring Site and Control Chang

4. led green,red, dan yellow

Spesifikasi:

b. bahan

1. grown

Grounding berfungsi untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

2. power

Battery ini berfungsi sebagai sumber daya listrik yang akan digunakan dalam simulasi ini.

3. DASAR TEORI

1. sensor ultrasonik

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang yang umum digunakan untuk radar untuk mendeteksi keberadaan suatu benda dengan memperkirakan jarak antara sensor dan benda tersebut. sensor jarak yang umum digunakan dalam penggunaan untuk mendeteksi jarak yaitu sensor ultrasonik. pengertian sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya.

Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik). Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Karena kecepatan bunyi adalah 340 m/s, maka rumus untuk mencari jarak berdasarkan ultrasonik adalah :

2. sensor mq-2

Sensor jenis ini adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan output membaca sebagai tegangan analog. Sensor gas asap MQ-2 dapat langsung diatur sensitifitasnya dengan memutar trimpotnya.

Sensor ini biasa digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas baik di rumah maupun di industri. Gas yang dapat dideteksi diantaranya : LPG, i-butane, propane, methane , alcohol, Hydrogen, smoke. Sensor ini sangat cocok di gunakan untuk alat emergensi sebagai deteksi gas-gas, seperti deteksi kebocoran gas, deteksi asap untuk pencegahan kebakaran dan lain lain.

Namun seperti apakah karateristik sensor Asap MQ2 ini? Sensor gas ini tersusun oleh senyawa SnO2, dengan sifat conductivity rendah pada udara yang bersih, atau sifat penghantar yang tidak baik. Sifat conductivity semakin naik jika konsentrasi gas asap semakin tinggi di sekitar sensor gas. Lebih jelas nya bisa dilihat di datasheet sensor ini. Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

Catu daya pemanas : 5V AC/DC
Catu daya rangkaian : 5VDC
Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
Keluaran : analog (perubahan tegangan)

Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V .

Konfigurasi Sensor MQ-2

MQ-2 Pinout

Sensor MQ-2 terdapat 2 masukan tegangan yakni VH dan VC. VH digunakan untuk tegangan pada pemanas (Heater) internal dan Vc merupakan tegangan sumber serta memiliki keluaran yang menghasilkan tegangan berupa tegangan analog. Berikut konfigurasi dari sensor MQ-S :

Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.

Prinsip Kerja

Sensor Asap MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap yang berasal dari gas mudah terbakar di udara. Pada dasarnya sensor ini terdiri dari tabung aluminium yang dikelilingi oleh silikon dan di pusatnya ada elektroda yang terbuat dari aurum di mana ada element pemanasnya.

Ketika terjadi proses pemanasan, kumparan akan dipanaskan sehingga SnO2 keramik menjadi semikonduktor atau sebagai penghantar sehingga melepaskan elektron dan ketika asap dideteksi oleh sensor dan mencapai aurum elektroda maka output sensor MQ-2 akan menghasilkan tegangan analog.

Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah power supply (Vcc) sebasar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, Vss (Ground), dan pin keluaran dari sensor tersebut.

3. pot-hg

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor.

Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick, menyangkut: Elemen resistif.

4. led

5. grown

Grounding atau pertanahan adalah bagian dari peralatan listrik rumah. Namun kebanyakan dari masyarakat Indonesia sudah terbiasa menyebut pertanahan atau gruonding ini dengan kata arde. Grounding atau arde pada instalasi listrik berguna sebagai pencegah terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi. Grounding dalam rumah terpasang dengan dua macam, yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir.

6. power

Power supply atau pencatu daya adalah sebuah alat elektronik yang berfungsi memberikan tegangan dan arus listrik pada komponen-komponen lainnya. Pada dasarnya power supply membutuhkan sumber listrik yang kemudian diubah menjadi sumber daya yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik lainnya. Arus listrik yang disalurkan oleh power supply ini adalah jenis arus bolak-balik (AC). Namun karena kelebihan dari power supply ini, maka alat ini juga dapat mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Power supply memiliki simbol sebagai berikut :

4. PERCOBAAN

A. prosedur kerja

Pertama Kita sediakan semua komponen di library proteus, apabila semua komponen telah ada di library, kita rangkai rangkaian seperti gambar dibawah. Setelah gambar selesai dirangkai, kita ubah led red, yellow, dan green menjadi aba-aba simulasi seperti rambu- rambu. Apabila semuanya telah selesai, kita run proteus kita. Apabila logicstatenya masih 0, maka raangkaian tidak akan berjalan, dan apabila loghicstatenya kita ubah menjadi 1, maka rangkaian akan menyala

B. rangkaian simulasi

1. poto

sebelum dijalan kan

setelah di jalan kan

2. prinsip kerja

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu setelah itu kita gabung kan dengan sensor mq-2 untuk penddeteksi kobocoran suatu hal. maka setelah semua terangkai dengan sangat baik maka kita jalan kan aplikasinya

PEMBELAJARAN KULIAH

CARA KERJA

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Laporkan Penyalahgunaan