Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

KIMIA FISIKA I NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI nanikdn.staff.uns.ac.id nanikdn.staff.fkip.uns.ac.id 081556431053 / (0271) 821585.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "KIMIA FISIKA I NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI nanikdn.staff.uns.ac.id nanikdn.staff.fkip.uns.ac.id 081556431053 / (0271) 821585."— Transcript presentasi:

1 KIMIA FISIKA I NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI nanikdn.staff.uns.ac.id nanikdn.staff.fkip.uns.ac.id / (0271)

2 HUKUM TERMODINAMIKA HUKUM TERMODINAMIKA KE NOL HUKUM TERMODINAMIKA PERTAMA HUKUM TERMODINAMIKA KEDUA HUKUM TERMODINAMIKA KETIGA

3 TERMODINAMIKA Hukum Termodinamika Kedua dan Entropi

4 Bagaimana perubahan entropi tiap-tiap proses di bawah ini? (a) Kondensasi uap air Keacakan menurun entropi menurun (  S < 0) (b) Pembentukan kristal sukrosa dari larutan superjenuh (c) Pemanasan gas hidrogen dari 60 0 C sampai 80 0 C Keacakan meningkat entropi meningkat (  S > 0) (d) Penyubliman es kering 18.2 Keacakan menurun entropi menurun (  S < 0) Keacakan meningkat entropi meningkat (  S > 0)

5 Hk kedua penurunan entropi sistem hanya dpt terjadi jika entropi ling meningkat melebihinya Peran penting lingkungan memberi panas ke sistem atau mengambilnya dari sistem Pada perubahan eksotermik, panas yang dilepas sistem, diserap oleh lingkungan menyebabkan gerak random partikel dilingkungan meningkat entropi meningkat q sis 0,  S surr > 0 Pada perubahan endotermik, sistem menyerap panas dan lingkungan melepas panas, sehingga entropi lingkungan menurun, q sis > 0, q surr < 0,  S surr < 0 Perubahan Entropi dan Kesetimbangan

6 Eksotermik Fe 2 O 3 (s) + 2 Al(s) ---> 2 Fe(s) + Al 2 O 3 (s) ∆H = kJ

7 Eksotermik dan Endotermik Reaksi Eksotermik C 6 H 12 O 6 (s) + 6O 2 (g)  6CO 2 (g) + 6H 2 O(g) + kalor CaO(s) + CO 2 (g)  CaCO 3 (s) + kalor Reaksi Endotermik Kalor + Ba(OH) 2 ·8H 2 O(s) + 2NH 4 NO 3 (s)  Ba 2+ (aq) + 2NO 3 - (aq) + 2NH 3 (aq) + 10H 2 O(l)

8 Tanda dari H dan Kespontanan Semua reaksi pembakaran adalah spontan dan eksotermik: CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O (g) H o rxn = -802 kJ Besi berkarat secara spontan and eksotermik: 2 Fe (s) + O 2 (g) Fe 2 O 3 (s) H o rxn = -826 kJ Senyawaion sca spontan membentuk unsurnya dgn melepas kalor: Na (s) + Cl 2 (g) NaCl (s) H o rxn = -411 kJ Pd tekanan normal, air membeku di bawah 0°C dan mencair di atas 0°C. keduanya adalah proses spontan, namun yang pertama termasuk eksotermik sedangkan yang kedua termasuk endotermik. H 2 O (l) H 2 O (s) H o rxn = -6,02 kJ (eksotermik; spontan pada T < 0 o C) H 2 O (s) H 2 O (l) H o rxn = +6,02 kJ (endotermik; spontan pada T > 0 o C)

9 Mengapa perubahan Terjadi ? Proses spontan, Berlangsung dg sendirinya “secara alami” tanpa memerlukan pemicu Water spontaneously freezes at temperatures below 0o C Proses tidak spontan, Diperlukan sesuatu untuk bisa berlangsung

10 Kapan reaksi berlangsung spontan ? Kespontanan suatu reaksi dapat ditentukan dg mempelajari termodinamika Termodinamika dapat digunakan untuk menghitung kerja yang dihasilkan dari beberapa reaksi kimia Dua faktor yang dapat menetukan kespontanan reaksi yaitu entalphi dan entropi Perubahan mengarah kekesetimbangan scr spontan,  Suniv > 0 Ketika kesetimbangan tercapai shg  Suniv = 0. Pada titik ini perubahan entropi sistem diikuti perubahan entropi lingkungan (  Ssurr ) dlm jumlah yang sama tetapi berbeda tanda

11 Entropi, Kespontanan, kesetimbangan Hukum termodinamika kedua - entropi semesta (sistem + lingkungan) selalu naik pada proses spontan dan tidak berubah pada proses kesetimbangan. S semesta = S sis + S ling > 0 proses spontan S semesta = S sis + S ling = 0 proses kesetimbangan S universe = S universe = S sistem + S lingkungan Kesetimbangan  S universe =  = 0 Kesetimbangan  S universe =  S sistem +  S lingkungan = 0  Ssis = -  Ssurr

12 NH 4 NO 3 in water—an entropy driven process. ∆S universe =∆S system + ∆S surroundings

13  S univ =  S sis +  S surr Pada Tekanan konstan  S surr = -  H sis /T  S univ =  S sis -  H sis /T Jika kedua sisi dikalikan –T maka -T  S univ =  H sis - T  S sis atau -T  S univ =  G sis  S univ > 0 spontan   G < 0  S univ 0  S univ = 0 setimbang   G = 0

14 Entropy ∆S = q/T where q = heat transferred in phase change For H 2 O (liq) ---> H 2 O(g) ∆H = q = + 40,700 J/mol

15 Kesetimbangan Uap Air Penguapan 1 mol air pada 100 o C (373 K) H 2 O(l:373 K)  H 2 O(g: 373 K)  S o sis = S o H 2 O(g) – S o H 2 O(l) = 195,9 – 86,8 = 109,1 J/K Sistem menjadi lebih tidak teratur  S surr = -  H o sis /T = -  H o vap /T = -40,7 x 10 3 J/373 K = -109 J/K  S univ = 109 J/K + (-109 J/K) = 0 Saat kesetimbangan tercapai, proses reaksi berlangsung spontan baik arah maju maupun balik

16 2 H 2 (g) + O 2 (g) ---> 2 H 2 O(liq) ∆S o system = J/K ∆S o surroundings = J/K ∆H o rxn = ∆H o system = kJ ∆H o rxn = ∆H o system = kJ

17 Entropi Standar / S o S o Entropi dari suatu zat pd keadaan standar Perbedaan antara nilai entropi kristal sempurna zat pada 0 K dan keadaan standarnya pd temperatur yg lebih tgi -Tekanan 1 atmosfer - temperatur yang diketahui pada 25oC -Satuan untuk So adalah J/K mol

18 Standard Molar Entropies

19

20 Perubahan Entropi dalam suatu Sistem (  S sis ) aA + bB cC + dD S0S0 rxn dS 0 (D) cS 0 (C) = [+] - bS 0 (B) aS 0 (A) [+] S0S0 rxn nS 0 (produk) =  mS 0 (reaktan)  - Entropi reaksi standar (  S 0 ) adalah perubahan entropi untuk reaksi yang terjadi pada1 atm dan 25 0 C. rxn 18.3 Contoh soal : 1. Berapakah perubahan entropi standar untuk reaksi 2CO (g) + O 2 (g) 2CO 2 (g) pada 25 0 C? S 0 (CO) = 197,9 J/K mol S 0 (O 2 ) = 205,0 J/K mol S 0 (CO 2 ) = 213,6 J/K mol S0S0 rxn = 2 x S 0 (CO 2 ) – [2 x S 0 (CO) + S 0 (O 2 )] S0S0 rxn = 427,2 – [395, ,0] = -173,6 J/K mol

21 Contoh soal : 1. Berapakah perubahan entropi standar untuk reaksi 2CO (g) + O 2 (g) 2CO 2 (g) pada 25 0 C? S 0 (CO) = 197,9 J/K mol S 0 (O 2 ) = 205,0 J/K mol S 0 (CO 2 ) = 213,6 J/K mol S0S0 rxn = 2 x S 0 (CO 2 ) – [2 x S 0 (CO) + S 0 (O 2 )] S0S0 rxn = 427,2 – [395, ,0] = -173,6 J/K mol PERHITUNGAN ENTROPI

22 Proses Reversibel Sistem dan lingk dlm kesetimbangn termal S = q /T dS = dq/T q = q rev dq = dq rev dS = dq rev /T ∆S = q rev /T

23 PROSES IRREVERSIBEL 20/04/2015 Pada proses reversibel  variabel yang berubah hanya satu Pada proses irreversibel  variabel yang berubah lebih dari satu Perhitungan entropi pada proses irreversibel dilakukan dengan menghitung entropi pada tahap – tahap reversibel

24  S univ =  S sis +  S surr  S univ > 0  S univ =  S sis +  S surr > 0  S sis > -  S surr dS sis > - dS surr dS > dq/TKetidaksamaan Clausius Proses Adiabatik dq = 0, tdk ada kalor yg dipindah Hk 1…. dU = dq + dW dW = 0 dan dq = 0 dS univ > 0Reaksi spontan


Download ppt "KIMIA FISIKA I NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI nanikdn.staff.uns.ac.id nanikdn.staff.fkip.uns.ac.id 081556431053 / (0271) 821585."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google