Laporan Entropi Sistem

“Entropi Sistem”  LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA 2 JURUSAN KIMIA PRODI PENDIDIKAN KIMIA 2014

I. JUDULPERCOBAAN : ENTROPI SISTEM II. II. HARI HARI / TANGGA NGGAL L PERC PERCOB OBAA AAN N : Senin, 11 April 2016 III. TUJUAN PERCOBAAN : Mempelajari perubahan entropi sistem  pada beberapa reaksi reak si IV. TINJAUAN PUSTAKA Wujud ujud zat zat digo digolo long ngka kan n ke dala dalam m tiga tiga maca macam m yait yaitu u pada padat, t, cair cair dan dan gas gas

!eteraturan susunan partikel ketiga macam zat tersebut secara berturut"turut adalah  padat # cair # gas $kuran ketidak teraturan suatu sistem dinyatakan dengan entropi %S&

S(g) >S(l ) >S(s)

Gambar 1 : Besar entropi pada zat padat, cair dan gas

'eru 'eruba baha hann nny ya

dise disebu butt

(S

dapa dapatt

diny dinyat atak akan an

seca secara ra

kual kualit itat ati) i)

maup maupun un

kuantitati)Semakin tidak teratur suatu sistem, maka semakin besar entropinya Salah satu kesimpulan dari *ukum !edua, yang dikenal sebagai !etidaksamaan +lausius mengatakan, baha untuk suatu sistem yang melakukan suatu siklus yang melibatkan perpindahan sejumlah panas, dQ ≤0 T 

∮

%1&

dimana d- adalah elemen dari jumlah panas yang dipindahkan ke sistem pada temperatur absolut . !alau semua proses dalam siklus dapat balik, maka d- / d-  dan  dan kesamaan dalam persamaan %1& benar, yaitu dQ R

∮

T 

=0

%1a&

1

“Entropi Sistem”  Si)at Si)at terbentu terbentuk k dinamak dinamakan an entropi, entropi, yamg untuk untuk perubaha perubahan n tak terhing terhingga ga dari keadaab, kemudian dapat dide)inisikan sebagai 2 dQ R =0 S 2− S1= T  1

∫

%2&

ntropi adalah besaran termodinamika yang menyertai perubahan setiap keadaan, dari keadaan aal sampai akhir sistem ntropi menyatakan ukuran ketidakteraturan sistem Suatu sistem yang memiliki energi entropi tinggi berarti sistem tersebut makin tidak tidak terat teratur ur +ont +ontohn ohnya ya jika jika gas di panas panaskan kan,, maka maka molek molekul" ul"mo mole lekul kul gas gas akan akan  bergerak secara acak, yang menunjukkan entropi tinggi Sebaliknya, jika suhu diturunkan, gas bergerak lebih teratur atau entropi rendah 'roses"p 'roses"pros roses es transisi transisi yang berlangsung berlangsung pada suhu dan tekanan tekanan tetap tetap seperti seperti  perubahan ujud %penyubliman, penguapan, dan pelelehan& atau perubahan bentuk  kristal kristal %trans) %trans)orm ormasi& asi& pada umumny umumnyaa berlangs berlangsung ung secara secara re3ersib re3ersibel el 'ersam 'ersamaann aannya ya sebagai berikut

∆ S=

Q rev T 

'ersamaan tersebut berlaku pada sistem yang mengalami siklus re3ersibel dan  besarnya perubahan entropi %(S& hanya bergantung pada keadaan akhir dan keadaan aal sistem 'roses 'roses tak re3ersib re3ersibel el %seperti %seperti pendingi pendinginan nan hingga hingga mencapai mencapai tempera temperatur tur yang sama dengan tempera temperatur tur lingkun lingkungan gan dan pemuaia pemuaian n bebas bebas dari gas& adalah adalah proses proses spontan, sehingga proses itu disertai dengan kenaikan entropi !ita dapat menyatakan  baha proses tak re3ersibel r e3ersibel menghasilkan entropi Sedangkan proses re3ersibel adalah  perubahan yang sangat seimbang, dengan sistem dalam keseimbangan dengan lingk lingkung ungann annya ya pada pada setiap setiap tahap tahap Setia Setiap p langk langkah ah yang yang sangat sangat kecil kecil di sepanj sepanjan ang g  jalannya bersi)at re3ersibel dan terjadi tanpa menyebarkan energi secara kacau, sehingga juga tanpa kenaikan entropi4 proses re3ersibel tidak menghasilkan entropi, melainkan hanya memindahkan entropi dari satu bagian ke bagian lain %Atkins, 156& 7ika dikembal dikembalika ikan n ke keadaan keadaan semula semula secara secara re3ersib re3ersibel, el, entropin entropinya ya berubah berubah sebesar

∆ S  %karena entropi termasuk )ungsi keadaan dan nilainya harus kembali ke

nilai asalnya jika keadaannya dikembalikan& nergi yang harus diberukan sebagai 2

“Entropi Sistem”   panas juga negati) dari perubahan dalam langkah maju, dan sama dengan 8d-re3 nergi ini berasal dari lingkungan sehingga lingkungan mengalami perubahan d- / d-re3 dan entropinya berubah sebesar dS / d-re3 9 . Walaupun demikian, perubahan total sistem global, terisolasi selama pemulihan bernilai nol %karena pemulihan ini berlangsung re3ersibel& :leh karena itu

∆ S=

dQ rev T 

;alam susunan partikel tiap zat tersebut, zat padat memiliki keteraturan partikel yang tinggi, kemudian selanjutnya zat cair, dan kemudian gas *al ini dikarenakan pada zat padat partikel tersusun rapat dan teratur satu sama lain karena gaya tarik  antarmolekulnya sangat besar sehingga partikel tidak dapat bergerak bebas, zat cair  gaya tarik molekulnya lebih kecil daripada zat padat sehingga molekul dapat bergerak   bebas dan tidak teratur, dan pada gas gaya tarik antarmolekulnya kecil sekali sehingga  jarak partikelnya sangat jauh satu sama lain dan semakin tidak teratur !etika di dalam suatu sistem, maka susunan partikel maka perlu diketahui bagaimana keteraturan sistem tersebut *al ini salah satunya dipengaruhi ujud zat S& negati) 'elarutan Solid atau @iuid ntropi solid atau liuid terlarut biasanya lebih besar dari solut murni, tetapi jenis

•

solut dan sol3en dan bagaimana proses pelarutannya mempengaruhi entropi o3erall 'elarutan Bas Bas begitu tidak teratur dan akan menjadi lebih teratur saat dilarutkan dalam liuid atau solid ntropi larutan gas dalam liuid atau solid selalu lebih kecil dibanding gas murniSaat :2 %S %g& / 20C,079mol !& dilarutkan dalam air, entropi turun drastis %S%a&

•

/ 110,5 79mol !& $kuran Atom atau !ompleksitas Molekul 3

“Entropi Sistem”  'erbedaan entropi zat dengan )asa sama tergantung pada ukuran atom dan kompleksitas molekul A. Ent!"# $%n H&'&( K)$&% T)(!$#n%(#'% 1 Sistem alami cenderung kearah tidak teratur, random, distribusi partikel kurang

2

teratur S / " ,D5DC N 10 "C 79!

- diukur dan dicatat su"un#a  $2  b .abung eaksi 2

Sebelum  Auades  tidak berarna 10 mL H2O !?:D  serbuk putih - dimasukkan ke daam ta!ung reaksi Setelah  - diukur dan dicatat su"un#a .1 / D20+ Massa !?:D / 0,0DF g  $1 Auades K !?: D / larutan - ditam!a"kan 1 sendok spatua (%O3 &#ang tea" takditim!ang' berarna .2 / D10+ - dikocok sampai arut

- diukur dan dicatat su"un#a  $2

10

“Entropi Sistem”  c .abung eaksi D

Sebelum  *+l 0,1 M / larutan 5 mL H) 0,1 *  berarna kuning jernih @ogam Mg / padatan hitam - dimasukkan ke daam ta!ung reaksi Setelah  - diukur dan dicatat su"un#a .1 / D20+  $1 Massa logam Mg / 0,000C gram - ditam!a"kan !e!erapa ogam *g &#ang tea" ditim!ang' *+l 0,1 M K logam Mg / - dikocok sampai arut larutan berarna kuning - diukur dan dicatat su"un#a  jernih, logam Mg larut .2 / DD0+

2*+l %a& K Mg %s& L Mg+l2 %a& K *2 %g&

eaksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm yang ditandai dengan .2 # .1 Sehingga didaptkan perubahan entalpi sebesar "1,C05 N 10 "D 7 dan >S / C,1DDC5 N 10 "6 79!

*

/ " >S N .2 / " 0,00CC5 79! N D05 !  / " 1,2 7

" .abung eaksi 2 ;iketahui  .1 / D20+ K 2D / D0C !  .2 / D10+ K 2D / D0F !  Massa !?:D / 0,0DF gram +p *2: / C,251 79mol!  ;itanya  >S dan >* R 7aab  massa (# $3   0,0347 & = =0,00034 mo" mo" (# $3 =  %r (# $3 101 & / mo"

∆ S =mo" (# $ 3 ' Cp H 2 $ ' ln

/

  0,00034 mo"mo"

 T  2 T  1

N C,251 79mol! N ln

304 (  305 ( 

/ " ,D5DC N 10"C 79!  >*

/ " >S N .2 / " %" ,D5DC N 10"C& 79! N D0F !  / 0,02CC 7

" .abung eaksi D ;iketahui  .1 / D20+ K 2D / D0C !  .2 / DD0+ K 2D / D06 !  Massa Mg / 0,000C gram +p *2: / C,251 79mol!  *+l 0,1 M / C m@ ;itanya  >S dan >* R 7aab  massa %&  0,0005 & = = 2,083 ' 10−5 mo" mo" %&=  Ar %& 24 & / mo" Mol *+l / M *+l N G *+l / 0,1 M N 0,00C @ / 0,000C mol eaksi 20

“Entropi Sistem”  Mg %s& 0,000020D 0,000020D "

M  S

K *+l %a& L 0,000C 0,000020D F,51 N 10"F

∆ S =mo" %&C"2 ' Cp H 2 $ ' ln

/

0,00002083 mo"

Mg+l2 %a&

K *2 %g&

0,000020D 0,000020D

0,000020D 0,000020D

 T  2 T  1

N C,251 79mol! N ln

306 (  305 ( 

/ C,1DDC5 N 10"6 79!  >*

/ " >S N .2 / " C,1DDC5 N 10"6 79! N D06 !  / " 1,C05 N 10"D 7

2 'ercobaan 2 ;iketahui  .1 / D20+ K 2D / D0C !  .2 / DD0+ K 2D / D06 !  Massa S dan >* R 7aab  massaBa ($H )2   0,0623 & mo" Ba ( $H )2= = =0,000364 mo"  %r Ba ( $H )2 171 & / mo"

mo" #H 4 C" =

massa #H 4 C"  %r #H 4 C"

=

  0,0240 & =0,000449 mo" 53,45 & / mo"

eaksi

M  S

2 #H 4 C"

S N .2 / " C,CD2 N 10"C 79! N D06 !  / " 1,65D N 10"2 7

22

306 (  305 ( 

“Entropi Sistem”  LAMPIRAN FOTO P)!*%%n 1

Siapkan alat yang digunakan

Mengambil 10 m@ auades

Mengukur suhu aal

Menimbang ?a:*

 ?a:* dimasukkan dalam tabung reaksi

Mengukur suhu akhir 

23

“Entropi Sistem” 

Menimbang !?: D

!?:D dimasukkan dalam tabung reaksi

;iukur suhu setelah pelarutan

Mengambil C m@ *+l 0,1 M

Menimbang logam Mg

@ogam Mg dimasukkan dalam tabung reaksi  berisi larutan *+l

24

“Entropi Sistem” 

;iukur suhunya

P)!*%%n 2

Menimbang padatan ?* F+l

Menimbang padatan