DIFUSI, TERMODINAMIKA, DAN POTENSIAL AIR

Presentasi berjudul: "DIFUSI, TERMODINAMIKA, DAN POTENSIAL AIR"— Transcript presentasi:

1 DIFUSI, TERMODINAMIKA, DAN POTENSIAL AIR
KELOMPOK Wiwi Anik U. ( ) Yoga Meyzah P. ( ) Arwinda Dinar C. ( ) Nurwahyuni Pradina S. ( ) Reza Aditya Rahmat ( )

2 Gerakan Partikel CO O2 H2O Ion H2O

3 Pendahuluan Tanaman bertambah besar ukurannya karena adanya bahan tambahan berupa partikel Partikel berupa ion atau molekul yang masuk dan keluar dari dalam tubuh tanaman Ion yang masuk antara lain berupa nutrisi misalnya NH4+, NO3- dll Molekul yang masuk misalnya : CO2 dan H2O Molekul yang keluar misalnya O2 dan H2O Masuk dan keluarnya partikel dengan proses gerakan partikel berupa difusi, osmosis dan imbibisi

4 Difusi gerakan partikel Dari potensial kimia tinggi ke rendah
karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis

5 Beberapa istilah Potensial kimia : energi bebas per mol
Energi bebas : energi untuk melakukan kerja Energi kinetik : energi yang dimiliki partikel dengan suhu di atas 0o K untuk melakukan gerakan Keseimbangan dinamis : partikel tetap bergerak namun jumlah yang masuk seimbang dengan jumlah yang keluar, sehingga difusi berhenti

6 V = 8RT 1/2 π M Laju gerakan partikel Dimana: V = laju (cm/det)
R = tetapan gas T = suhu K π = 3,14 M = BM V = 8RT 1/2 π M

7 Faktor yg mempengaruhi difusi
1. Suhu: makin tinggi suhu, difusi makin cepat 2. BM: makin besar BM, difusi makin lambat 3. Kelarutan dalam medium: makin besar kelarutan, difusi makin cepat 4. Beda potensial kimia: makin besar beda, difusi makin cepat

8 Difusi CO2, O2 dan H2O CO O2 H2O

9 termodinamika Termodinamika adalah suatu kerangka pemikiran yang ditemukan dalam abad yang lalu untuk membantu kita memahami bahan dan mesin, khususnya motor uap. Dalam termodinamika tata sistem berarti bagian ruang atau sejumlah benda yang menjadi pusat perhatian.

10 Entalpi (H) dan Hukum Pertama Termodinamika
Hukum pertama termodinamika dapat dinyatakan dalam semua proses energi total dari sistem dan sekitarnya tetap konstan. Termodinamika keseimbangan yang memuat keterngan tentang tingkat energi suatu sistem ada keadaan awal dan pada keadaan akhir.

11 Entalpi (H) : salah satu ukuran energi yang berkaitan dengan keadaan yang khusus
H = E + PV Dengan : E = Energi dalam P = Tekanan V = Volume (jadi, PV disebut produk tekanan-volume)

12 Entropi (S) dan hukum kedua termodinamika
Yaitu bahan yang tak dapat diubah secara sempurana ke bentuk kerja tanpa mengubah suatu bagian dari sistem tersebut. Entropi cocok di terapkan pada model difusi yaitu Energi yang dibutuhkan untuk menciptakan tingkat keteraturan yang tinggi pada bola putih dan bola hitam. Entalpi dan Entropi menentukan keseluruhan perubahan energi ketika suatu sistem bergerak dari suatu keadaan ke keadaan lain.

13 Energi – bebas gibbs (G)
Yaitu ukuran bagian energi maksimum yang tersedia dalam sistem untuk diubah menjadi kerja (pada suhu dan tekanan tetap) Energi bebas Gibbs (G) dijelaskan dengan persamaan yang menggabungkan entalpi (H), entropi (S) dan suhu kelvin (T) sebagai berikut : G = H – TS

14 Entalpi (H) sama dengan energi dalam (E) ditambah dengan produk tekanan volume (PV), maka persamaan dapat ditulis sebagai berikut : G = E + PV – TS

15

16 Potensial kimia dan potensial air
Potensial air dan Potensial kimia adalah energi bebas per mol dari setiap substansi dalam sistem kimia. Oleh karena itu potensi zat kimia dalam kondisi tekanan dan temperatur konstan tergantung pada jumlah mol zat yang hadir. Dalam membicarakan hubungan tanaman-air, kita biasanya merujuk pada potensial kimia air sebagai potensi air (Ψw).

17 Untuk menentukan potensial kimia dapat menggunakan rumus sebagai berikut :
µ¡ = RT ln ɑ¡ Dengan : µ¡ = potensial kimia bahan ¡ R = tetapan gas (8,314 J mol -1 K -1) T = suhu, dalam kelvin ɑ¡ = aktivitas bahan ¡

18 Air terkadang didefinisikan memiliki potensi nol, setiap pengenceran dengan air menetapkan potensial zat terlarut yang kurang dari air murni dan dinyatakan sebagai angka negatif. Lebih lanjut, jumlah negatif konsisten dengan perbedaan energi bebas Gibbs antara air murni dan larutan.

19 Rumus batasan potensial air : Ψ = ( µ w - µw* ) /vw
Dengan : Ψ : potensial air µ w : potensial kimia air dalam sistem µw* : potensial kimia air murni pada tekanan atmosfer dan pada suhu yang sama dengan sistem tersebut Vw : volume molar parsial dari air (18 cm3 mol-1)

20 Gradien potensial air dan gradien potensial kimia
Gradien potensial kimia atau gradien potensial air menghasilkan gaya pendorong difusi. Konsentrasi atau aktivitas aktivitas (konsentrasi efektif) merupakan faktor paling umum dan paling penting untuk menciptakan gradien potensial kimia yang mendorong terjadinya difusi. Partikel berdifusi dari tempet beraktivitas tinggi ke tempat beraktivitas rendah.

21 Suhu Proses air cair atau uap air sering berdifusi dari tanah lapisan dalam ke permukaan ketika permukaan itu mendingin pada malam hari dan menuju kedalam tanah pada siang hari. Persamaan termodinamika yang digunakan berlaku dengan asumsi bahwa suhu tetap diseluruh sistem dan sekitarnya.

22 Tekanan Naiknya tekanan akan menaikan energi bebas dan karena itu juga menaikan potensial kimia dalam suatu sistem. jika tekanan diberikan pada larutan di suatu sisi mmbran dan tidak pada sisinya, maka potensial air di sisi yang mendapat tekanan akan naik.

23 Matriks matriks adalah bahan yang permukaanya mengikat air. Permukaan bermuatan netro negatif yang menariksisi positif dari molekul yang bersifat polar.

24 Kerapatan uap, tekanan uap, dan potensial air
Pada kesetimbangan, molekul air akan mengembun kembali ke bentuk cair dengan laju yang sama dengan waktu mereka menguap ke bentuk gas. Konsentrasi air dalam bentuk uap (bentuk gas) adalah gram per meter kubik (gm-3). Hukum Raoult dirumuskan menyatakan bahwa tekanan uap diatas larutan sempurna dibanding lurus dengan fraksi mol pelarut: (P = Xipᵒ)

25 Laju difusi : hukum pertama fick
Adanya kecenderungan dari daerah-daerah berkonsetrasi rendah. Suatu senyawa yang mempunyai konsentrasi (cj) lebih tinggi tempat dari pada di tempat lain dalam sistem. Jj untuk fliks (aliran) adalah jumlah j yang melintasi suatu lurusan.

26 TERIMAKASIH