Transcript HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI

HUKUM KEDUA
TERMODINAMIKA
NANIK DWI NURHAYATI,S.SI,
M.SI
nanikdn.staff.uns.ac.id
nanikdn.staff.fkip.uns.ac.id
[email protected]
081556431053 / (0271)
821585
HUKUM III TERMODINAMIKA
2
“ Entropi kristal murni pada suhu nol absolut
adalah nol”
• Pada suhu nol absolut (T = 0K)
– Tidak terjadi pergerakan atom
– Tidak ada kekacauan termal
– Struktur kristalin dianggap sempurna
26/05/2016
Hukum Termodinamika Ketiga
Entropi dari zat kristal sempurna adalah nol pd suhu nol mutlak.
18.3
ENERGI BEBAS GIBBS
• Menunjukkan perubahan entropi total dari sistem
• Batasan  suhu dan tekanan tetap
G = H – TS
G = H – TS (suhu tetap)
G = - TS (tekanan tetap)
• Energi Bebas Gibbs (G) digunakan u menggambarkan perub
energi sistem, Pada temperatur dan tekanan konstan, G =
Energi bebas Gibbs
u menentukan kespontanan reaksi dg fokus hanya pada sistem.
Amalia sholehah
26/05/2016
Proses spontan :
Ssemesta = Ssis + Sling > 0
Proses Kesetimbangan : Ssemesta
= Ssis + Sling = 0
Untuk proses suhu-konstan:
Energi Bebas Gibbs(G)
Josiah Willard Gibbs 1877
Gsis = Hsis -TSsis
G < 0 Reaksi spontan dalam arah maju.
G > 0 Rx nonspontan, reaksi ini spontan dlm arahberlawanan
G = 0 Reaksi dalam kesetimbangan.
Ssemesta > 0 proses spontan
G < 0 proses spontan
Ssemesta < 0 proses nonspontan
G > 0 proses nonspontan
Ssemesta = 0 proses kesetimbangan G = 0 proses kesetimbangan
- Suniv = Ssis + Ssurr
-TSuniv = Hsis - TSsis
-TSuniv = Gsis
Gsis = Hsis - TSsis
-G = -H + S
(remember, - Hsis =
Ssurr )
T
T
T
-G = Ssurr + Ssys (remember, Ssurr + Ssys =
Suniv)
T
-G = Suniv
T
Temperatur dan pengaruhnya terhadap G
Tanda
H
S
G
Pengaruh temperatur
-
+
-
spontan pada semua temperatur
+
-
+
tidak spontan pada semua temperatur
-
-
-
spontan pada temp. rendah, tetapi
+
Tidak spontan pada temp. tinggi
+
tidak spontan pada temp. rendah tetapi
-
akan spontan pada temp. tinggi
+
+
Menghitung Perubahan Energi Bebas
Standar
Gosis = Hosis - TSosis
• Energi bebas Gibbs juga dapat dihitung (karena ia
fungsi keadaan) dari energi bebas produk dan
reaktan
Gorxn = mGof(produk) - nGof(reaktan)
Gof suatu unsur pd keadaan standarnya
adalah nol
Interpretasi G: Kerja Maksimum Sistem dapa
lakukan
• Proses spontan, G adalah kerja maksimum yg dapat
diperoleh dari sistem saat perubahan terjadi.
G = wmax
Hsis = Gsis + TSsis
• Proses non spontan, G adalah kerja minimum yang
harus dilakukan terhadap sistem agar terjadi
perubahan
• Free Energy and Equilibrium
–G=0
– Q = Keq
G = 0 = Go + RT ln Keq
Go = - RT ln Keq
• Relationship between Go and Keq
Go
Keq
=0
1
<0
>1
>0
<1
G = H - TS
G0 = - RT lnK
Keq and temperature
• We used Le Chatelier’s Principle to determine how Keq would
change when temperature changes
• Use G to determine the new Keq at a new temperature
 Go = -RT ln K = Ho - TSo
ln K = - Ho . 1 + So
R T
R
Energi Bebas Pembentukan Standar
Menghitung Perubahan Energi Bebas Standar
Gosis = Hosis - TSosis
• Perubahan energi bebas yg dihasilkan jika satu mol zat
dibentuk dari unsur-unsurnya , dengan semua zat dalam
keadaan standar
• Energi bebas Gibbs dapat dihitung (karena fungsi keadaan)
dari energi bebas produk dan reaktan dpt dihitung dari
Gorxn = mGof(produk) - nGof(reaktan)
Gof suatu unsur pada keadaan standarnya adalah nol
Berapakah perubahan energi bebas standar untuk reaksi
di bawah ini pada 25 0C?
2C6H6 (l) + 15O2 (g)
12CO2 (g) + 6H2O (l)
0
Grxn
=  nG0f (produk) -  mG0f (reaktan)
0
Grxn
= [12G0f (CO2) + 6G0f (H2O)] - [ 2G0f (C6H6)]
0
Grxn
= [ 12x–394,4 + 6x–237,2 ] – [ 2x124,5 ] = -6405 kJ
Apakah reaksi di atas spontan pada 25 0C?
G0 = -6405 kJ < 0
spontan
Efek temperatur terhadap DG
Telah ditunjukkan bahwa jika  H dan  S mempunyai sifat yang
sama, temperatur menentukan arah kesepontanan reaksi
Dari contoh terdahulu kita temukan bahwa untuk reaksi dibwh, 
H dan  S menunjukan hal yang sama, bahwa arah
kesepontanan reaksi dipengaruhi temperatur.
Temperatur mampu menjalankan atau membalikkan
kesepontanan reaksi menjadi :