Percobaan Air Naik Kedalam Gelas dan Penjelasan Lengkapnya

Hallo Saintis_Percobaan air naik kedalam gelas merupakan salah satu percobaan sains sederhana yang dapat dilakukan di rumah. Dengan bahan yang mudah didapatkan kita bisa melakukan eksperimen sains untuk mengajarkan anak-anak tentang fenomena sains. Salah satu fenomena sains yang akan kita pelajari pada percobaan kali ini adalah proses pembakaran dan tekanan udara.

Pembakaran merupakan suatu proses reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi kalor atau panas yang kadang disertai cahaya atau plasma (api). Nah, dalam proses pembakaran ada tiga komponen penting yang harus selalu ada yang dinamakan dengan segitiga api. Segitiga Api adalah elemen-elemen pendukung terjadinya kebakaran dimana elemen tersebut adalah panas/sumber panas, bahan bakar dan oksigen.

Dalam percobaan kali ini kita akan menggunakan lilin sebagai bahan bakar, kemudian korek api sebagai sumber panas, dan udara bebas yang mengandung oksigen. Tidak hanya itu pada percobaan kali ini kita juga akan mempelajari tentang hubungan temperatur dengan tekanan udara di dalam satu percobaan sekaligus. Penasaran seperti apa percobaannya? ikutin langkah-langkah di bawah ini, berikut penjelasan sainsnya.

Tujuan Eksperimen Lilin Dalam Gelas

• Mengetahui Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pembakaran
• Mengetahui bagaimana hubungan suhu dengan tekanan udara

Alat dan bahan yang dibutuhkan

• Lilin
• Korek Api
• Gelas kaca transparan yang cukup tinggi
• Piring
• Pewarna makanan
• Air secukupnya

Langkah-Langkah Percobaan

• Letakan piring di atas lantai atau meja, usahakan jangan di atas tempat yang mudah terbakar yaa.
• Tempelkan lilin di atas piring tersebut, Kamu bisa menempelkan lilin dengan terlebih dahulu dipanaskan bagian bawahnya sampai sedikit meleleh.
• Tuangkan sedikit air yang sudah diberi pewarna kedalam piring, jangan terlalu banyak apalagi sampai lilinnya tenggelam hhe.
• Nyalakan lilin dengan korek api
• Tutup lilin dengan gelas, gelas yang digunakan wajib transparan dan lebih tinggi dari lilin.
• Amati apa yang akan terjadi.

Mengapa Lilin Dalam Gelas Mati?

Saat lilin dalam keadaan menyala maka berlangsung proses pembakaran. Kemudian ketika lilin ditutup dengan gelas, kita jadi membatasi oksigen yang digunakan dalam proses pembakaran ini sebatas oksigen yang ada dalam gelas tersebut. 

Lama kelamaan oksigen tersebut akan habis karena bereaksi dengan bahan bakar menghasilkan karbondioksida, air dan panas. Ketika oksigen habis, maka pembakaran akan berhenti karena syarat terjadinya pembakaran sebagaimana dijelaskan di awal, perlu adanya segitiga api yang terdiri dari Panas, bahan bakar dan oksigen. Dalam hal ini oksigen sudah tidak ada lagi, maka proses pembakaran akan berhenti.

Lalu bagaimana jika ukuran lilin yang digunakan berbeda dan gelas yang digunakan juga berbeda? apakah lama lilin menyala akan tetap sama?

Kenapa Air Bisa Masuk ke Dalam Gelas?

Masuknya air kedalam gelas karena adanya perbedaan tekanan di luar gelas dan di dalam gelas. Dalam hal ini tekanan di dalam gelas lebih rendah daripada tekanan di luar gelas. Mengapa bisa begitu, tekanan di dalam gelas lebih kecil daripada di luar gelas? Hal ini bisa kita tinjau dengan memperhatikan materi yang terlibat dalam percobaan ini yaitu gas. 

Dalam Tinjauan teori kinetik gas, kita bisa menggunakan hukum Guy-Lussac untuk meninjau permasalah ini. Adapun bunyi dari hukum ini yaitu “suatu gas dengan volume tetap atau tidak berubah-ubah dan gas tersebut berada dalam wadah tertutup maka temperatur gas akan berbanding lurus dengan tekanannya”. 

Kata kuncinya adalah tekanan berbanding lurus dengan suhu, saat lilin masih menyala suhu dalam gelas lebih tinggi daripada di luar gelas sehingga tekanannya lebih tinggi. Namun, saat lilin mati maka temperatur di dalam gelas akan menurun sehingga tekanan pun ikut turun. Saat kondisi ini terjadi maka tekanan udara dari luar akan mendorong air masuk kedalam gelas.

Lalu pertanyaan selanjutnya, kenapa kalau kita menaruh gelas secara langsung tanpa dinyalakan lilin terlebih dahulu airnya tidak langsung naik?

Pertanyaan menarik, sekarang kita tinjau dari sisi kimia. Udara bebas atau yang kita kenal dengan atmosfer memiliki komposisi gas 78% Nitrogen dan 21% Oksigen. Sisanya adalah gas lain seperti karbondioksida sebanyak 0,04%. 

Jadi ketika kita menutup lilin dengan gelas, udara yang terperangkat di dalamnya kita asumsikan memiliki komposisi yang sama. Dalam kondisi ini (kondisi lilin tidak menyala) tekanan udara di dalam gelas akan sama dengan tekanan udara di luar gelas.

Pada kondisi lilin menyala, konsentrasi oksigen di dalam gelas akan digunakan untuk pembakaran dengan persamaan kimia.

(CnH2n + n) + O2 >>> CO2 + H2O + Kalor

Lilin + Oksigen >>> Karbondioksida + Air + Panas

Dari persamaan ini kita bisa melihat bahwa oksigen dan lilin ketika terjadi pembakaran akan menghasilkan karbon dioksida, air, dan panas. Perlu dicatat bahwa konsentrasi gas karbondioksida tidak akan sama dengan konsentrasi oksigen pada saat belum terjadi pembakaran. Hal ini berakibat pada tekanan udara total di dalam gelas berkurang. Hal ini sesuai dengan Hukum Dalton tentang tekanan partial.

P total = P1 + P2 + P3 + ...

Pn = Konsentrasi x P total (1 atm)

Mengapa air tidak langsung masuk ketika konsentrasi oksigen berkurang, jawabannya kembali lagi pada penjelasan awal. Ketika lilin dalam keadaan menyala tekanan di dalam gelas masih besar atau sama dengan tekanan di luar. Jadi air akan masuk ketika lilin sudah mati, dalam kondisi ini tentu saja tekanan udara di dalam gelas sudah lebih rendah karena konsentrasi gas di dalam gelas juga sudah berkurang.

Untuk mengetahui lebih jauh bagaimana oksigen mempengaruhi proses pembakaran. Kamu bisa melakukan percobaan "Pengaruh oksigen terhadap pembakaran lilin dalam gelas".

Kesimpulan Percobaan Air Naik Ke Dalam Gelas

Naiknya air ke dalam gelas terjadi karena perbedaan tekanan antara udara di dalam gelas dan udara di luar gelas. Pada saat lilin menyala, suhu dalam gelas lebih tinggi dan tekanan juga tinggi sesuai dengan Hukum Gay-Lussac. Namun, setelah lilin mati, suhu dan tekanan di dalam gelas turun, menyebabkan tekanan udara dari luar mendorong air masuk.

Dari segi kimia, saat lilin menyala, oksigen di dalam gelas dikonsumsi dalam proses pembakaran, menghasilkan karbon dioksida, air, dan panas. Konsentrasi oksigen menurun, sesuai dengan Hukum Dalton tentang tekanan parsial, yang menyebabkan penurunan tekanan udara di dalam gelas.

Penting untuk dicatat bahwa air tidak langsung masuk ketika konsentrasi oksigen berkurang karena pada awalnya tekanan di dalam gelas masih tinggi selama lilin masih menyala. Air baru masuk setelah lilin mati, saat tekanan udara di dalam gelas sudah lebih rendah karena konsentrasi gas berkurang dan suhu berkurang. Keseluruhan fenomena ini menunjukkan keterkaitan antara suhu, tekanan, dan komposisi gas dalam eksperimen ini.

Share this post