kimia fisika

D1121141005 KARUNIA HAPSARID1121141006 ULFAH MAHDIYAH AL-QADRIED1121141021 ANDI NURFADILAHD1121141023 KRISTINA ANGGI PUDAN SITORUS

ENTROPI

SEJARAH

Pada masa itu mesin berdaya panas seperti mesin pompa uap dari Thomas Savery (1698), mesin uap dengan piston dari Thomas Newcomen (1712) dan mesin gerobak uap dari Joseph Cugnot steam tricycle (1769)  masih sangat tidak efisien, hanya merubah masukan energi menjadi hasil kerja sebesar kurang dari 2% sisanya terbuang atau hilang.

Mesin pompa uap Mesin uap dengan piston

Gerobak uap

Lazare Carnot 

Sadi Carnot

Rudolf Calusius

Entropi & Hukum II Termodinamika

Any spontanous process increase the disorder of the universe

Entropi semesta (sistem + lingkungan) selalu naik pada proses spontan dan tidak berubah pada proses kesetimbangan.

Ssemesta = Ssis + Sling > 0 proses spontan

Ssemesta = Ssis + Sling = 0 proses kesetimbangan

teratur SacakS

S = Sakhir - Sawal

Jika perubahan mengakibatkan kenaikan keacakan Sf > Si S > 0

Untuk semua zat, keadaan padatnya lebih teratur daripada keadaan cair dan keadaan cairnya lebih teratur daripada keadaan gas.

Spadat < Scair << Sgas

H2O (s) H2O (l) S > 0

Memprediksi Nilai Entropi RelatifPilihlah yang memiliki entropi lebih tinggi dalam masing-masing soal di bawah ini, dan jelaskan.

(a) 1 mol NaCl(s) atau 1 mol NaCl(aq)

(b) 1 mol O2 dan 2 mol H2 atau 1 mol H2O

(c) 1 mol H2O(s) atau 1 mol H2O(g)

(d) semangkuk sup pada 24oC atau pada 95oC

10

Memprediksi Nilai Entropi Relatif

Apakah perubahan entropinya positif atau negatif untuk:

(a) pembekuan etanol

(b) penguapan bromin

(c) pelarutan urea di dalam air

(d) pendinginan gas N2

Entropi & Hukum II Termodinamika

11

Hukum II termodinamika kedua:entropi semesta (sistem + lingkungan) selalu naik pada proses spontan dan tidak berubah pada proses kesetimbangan.DSsemesta = DSsis + DSling > 0 proses spontan

DSsemesta = DSsis + DSling = 0 proses kesetimbangan

Perubahan Entropi dalam suatu Sistem (DSsis)

12

Entropi reaksi standar (DS0) adalah perubahan entropi untuk reaksi yang terjadi pada 1 atm dan 250C.

aA + bB cC + dD

DS0rxn dS0(D)cS0(C)= [ + ] - bS0(B)aS0(A)[ + ]

DS0rxn nS0(produk)= S mS0(reaktan)S-

Perubahan Entropi dalam suatu Sistem (DSsis)

13

Berapakah perubahan entropi standar untuk reaksi 2CO (g) + O2 (g) 2CO2 (g) pada 250C?

S0(CO) = 197,9 J/K•molS0(O2) = 205,0 J/K•mol

S0(CO2) = 213,6 J/K•mol

DS0rxn= 2 x S0(CO2) – [2 x S0(CO) + S0 (O2)]

DS0rxn= 427,2 – [395,8 + 205,0] = -173,6 J/K•mol

Perubahan Entropi dalam suatu Sistem (DSsis)

14

Ketika gas-gas dihasilkan (atau dipergunakan):

• Jika reaksi menghasilkan gas lebih banyak dibandingkan yang dipergunakan, DS0 > 0.

• Jika jumlah total molekul gas berkurang, DS0 < 0.• Jika tidak ada perubahan bersih dalam jumlah total molekul

gas, maka DS0 bisa positif atau negatif TETAPI DS0 nilainya akan kecil.

Tentukan tanda dari perubahan entropi untuk reaksi 2Zn (s) + O2 (g) 2ZnO (s)

Perubahan Entropi dalam Lingkungan (DSling)

Proses EksotermikDSling > 0

Proses EndotermikDSling < 0

Hukum III TermodinamikaEntropi dari zat kristal sempurna adalah nol pada suhu nol mutlak.

DSsemesta = DSsis + DSling > 0Proses spontan :

DSsemesta = DSsis + DSling = 0Proses Kesetimbangan :

Energi Bebas Gibbs

Untuk proses suhu-konstan:

DG = DHsis -TDSsisEnergi Bebas

Gibbs(G)

DG < 0 Reaksi spontan dalam arah maju.DG > 0 Reaksi nonspontan. Reaksi ini spontan dalam arah yang berlawanan.

DG = 0 Reaksi dalam kesetimbangan.

Entropi dan Energi BebasEnergi Bebas Gibbs–suatu fungsi yang menggabungkan entalpi dan entropi sistem:

G = H - TSPerubahan energi bebas suatu sistem pada suhu dan tekanan konstan dapat dicari dengan persamaan Gibbs:

Gsis = Hsis - T Ssis

Ssemesta > 0 untuk proses spontan process G < 0 untuk proses spontanSsemesta < 0 untuk proses nonspontan process G > 0 untuk proses nonspontanSsemesta = 0 untuk proses kesetimbangan G = 0 untuk proses kesetimbangan

Hukum kedua dapat dinyatakan dalam Guntuk sistem.

G = H - TS

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

H0 = 177,8 kJ

S0 = 160,5 J/K

G0 = DH0 – TDS0

pada 25 0C, DG0 = 130,0 kJ

G0 = 0 pada 835 0C

Suhu dan Kespontanan Reaksi Kimia

Key Concepts & Chapter Emphases (As foundations to Physical Chemistry I)

• Rumusan Hukum ke-2 Termodinamika Entropi semesta selalu meningkat. DSsemesta > 0 DSsis + DSling > 0

• Pengertian entropi: ‘Secara sederhana’: Ketidakteraturan, keacakan Banyaknya keadaan yang mungkin

• Bagaimana memperkirakan DSsis dan DSling untuk suatu perubahan fisika maupun kimia?

• Energi Bebas Gibbs = G (suatu fungsi keadaan)G = H – TS;Suatu penanda spontanitas reaksi:

DG < 0 reaksi spontan dari kiri ke kananDG > 0 reaksi spontan dari kanan ke kiriDG > 0 reaksi reversibel (berlangsung dua

arah)

Key Concepts & Chapter Emphases (As foundations to Physical Chemistry I)

Untuk proses pada T tetap DG = DH – TDS

Arah spontanitas reaksi dipengaruhi oleh aspek energi (Hukum I) dan entropi (Hukum II)

Reaksi yang disertai pelepasan kalor dari sistem cenderung spontan, tetapi tidak selalu spontan.

Reaksi yang menyebabkan kenaikan entropi sistem cenderung spontan, tetapi tidak selalu spontan.

Key Concepts & Chapter Emphases (As foundations to Physical Chemistry I)

MAAF JIKA ADA KATA DAN SIKAP KAMI YANG KURANG

BERKENAN TERIMA KASIH