SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

Rusman

Rusman

Dicetak oleh : Percetakan & Penerbit SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

GAS DAN TERMODINAMIKA

Rusman

SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

2018

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang keras memperbanyak, memfotocopy sebagian atau seluruh isi buku ini, serta memperjual belikannya tanpa mendapat izin tertulis dari penerbit.

Diterbitkan oleh Syiah Kuala University Press Darussalam –Banda Aceh, 23111

Judul Buku : Gas dan Termodinamika

Penulis : Rusman

Penerbit : Syiah Kuala University Press Telp : (0651) 801222

Email : upt.percetakan@unsyiah.ac.id Cetakan : Pertama, 2018

ISBN : 978-602-5679-73-5 Anggota Ikatan Penerbit Indonesia (IKAPI)

iii

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah dipanjatkan kehadirat Allah SWT, atas selesainya penulisan buku ajar Gas dan Termodinamika . Penulisan buku ini bertujuan untuk menjadi materi ajar mata kuliah Gas dan Termodinamika pada Jurusan Pendidikan Kimia FKIP Universitas Syiah Kuala.

Penulisan buku ini merupakan tindakan guna memenuhi tuntutan mahasiswa untuk mendapatkan materi kuliah yang sesuai dengan perkembangan keilmuan. Penulisan buku ini tidak mungkin tersaji tanpa bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini, tim penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih yang tiada terhingga kepada keluarga, mahasiswa, teman-teman staf pengajar Jurusan Pendidikan Kimia dan FKIP yang telah memberikan dorongan sehingga buku ini dapat selesai.

Penulis menyadari bahwa tulisan dalam buku ini masih jauh dari kesempurnaan. Hal ini disebabkan keterbatasan ilmu dan pengalaman yang dimiliki. Oleh karena itu, kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun sangat diharapkan, untuk penyempurnaan buku ini menjadi lebih baik.

Akhirnya penulis berharap tulisan yang sederhana ini dapat memberikan kontribusi dan manfaat bagi pembaca pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya.

Banda Aceh, September 2018

iv

KATA PENGANTAR DEKAN

Banyaknya sumber bacaan dan/atau informasi tentang suatu disiplin ilmu menjadi pemicu memahami ilmu dan penggagas pengetahuan terkait. Namun, mahasiswa yang baru memasuki area disiplin ilmu dimaksud akan mendapat kesulitan untuk mengelola struktur bahasan disiplin ilmu dalam rangka memahami ilmu dan pengetahuan tersebut. Cakupan informasi dari sumber yang bervariasi berpotensi memberikan pemahaman yang bias bila dibaca dan dipahami oleh mahasiswa yang latar belakang pengetahuan tentang disiplin itu terbatas. Buku ajar ini dikreasikan untuk membantu mahasiswa mengelola dan mempelajari matakuliah Gas dan Termodinamika dalam suatu struktur pokok bahasan yang sesuai dengan Kurikulum Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala.

Kami selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala sangat menyambut baik atas penerbitan buku ajar Gas dan Termodinamika ini yang dipergunakan dalam perkuliahan matakuliah dimaksud. Penerbitan buku ajar ini merupakan salah satu pengejawantahan dari kegiatan BOPT 2018 dari Jurusan Pendidikan Kimia. Kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak terkait yang terlibat, dan semoga buku ajar ini bermanfaat adanya.

Dalam kesempatan ini, izinkan kami atas nama pimpinan mengucapkan selamat kepada penulis yang telah menghasilkan karya nyata sehingga menjadi motivasi bagi orang lain untuk menulis, sekaligus memberikan apresiasi yang setinggi-tingginya semoga langkah maju yang dilakukan oleh penulis menjadi inspirasi bagi siapapun yang memilih profesi sebagai insan akademis.

v

Akhirnya pada kesempatan ini kami menitip pesan khusus pada penulis agar teruslah berkarya sepanjang masa selagi hayat masih dikandung badan, sebagai penulis dan peneliti tentu paham betul bahwa buah pikiran dan gagasan yang ditulis dalam artikel dan buku yang dituggu-tunggu oleh pembacanya terutama mahasiswa dan masyarakat umum tentu merupakan kebahagian tersendiri melebihi segala-galanya dalam menghiasi perjalanan karier penulis sebagai dosen dan ilmuwan.

Banda Aceh, 1 Oktober 2018 Dekan FKIP UNSYIAH,

vi DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... iii

KATA PENGANTAR DEKAN ... iv

DAFTAR ISI ... vi

BAB I GAS DAN SIFAT-SIFATNYA ... 1

1.1 Gas Ideal ... 1

1.2 Faktor Kompresibilitas ... 17

1.3 Persamaan Gas Real ... 19

1.4 Keadaan Kritis ... 22

BAB II TEORI KINETIK GAS ... 34

2.1 Pengertian Kinetik Gas... 34

2.2 Model Gas Sempurna ... 35

2.3 Root Mean Square (rms) ... 35

2.4 Energi Kinetik Gas ... 37

2.5 Penafsiran Hukum Gas dari Kinetik Gas ... 39

BAB III KONSEP TERMODINAMIKA ... 46

3.1 Termodinamika ... 46

3.2 Beberapa Istilah dalam Termodinamika ... 47

3.3 Variabel Termodinamika ... 50

3.4 Proses Termodinamika ... 52

3.5 Hukum Ke Nol Termodinamika ... 53

BAB IV HUKUM TERMODINAMIKA PERTAMA ... 58

4.1 Hukum Kekekalan Energi ... 58

4.2 Kerja dan Panas ... 59

4.3 Perubahan Volume ... 62

4.4 Perubahan Panas pada volume tetap ... 66

4.5 Perubahan Panas pada Tekanan Tetap dan Entalpi ... 66

4.6 Kapasitas Panas ... 67

4.7 Variasi Energi Internal dengan Perubahan Temperatur dan Perubahan Volume ... 69

4.8 Eksperimen Joule ... 69

4.9 Percobaan Joule Thomson ... 71

4.10 Hubungan Antara CV dan Cp ... 72

vii BAB V TERMOKIMIA ... 82 5.1 Pendahuluan ... 82 5.2 Persamaan Termokimia ... 83 5.3 Kalorimetri ... 85 5.4 Bom Kalorimeter ... 90

5.5 Kegunaan Panas Reaksi ... 94

5.6 Perubahan Entalpi Standar ... 101

5.7 Entalpi Tergantung pada Temperatur ... 110

5.8 Kalor Perubahan Fisik ... 115

5.9 Estimasi Panas Reaksi dengan Energi Ikatan ... 117

5.10 Hidrogen sebagai Bahan Bakar ... 120

5.11 Makanan sebagai Bahan Bakar ... 121

5.12 Bahan bakar Fosil ... 122

BAB VI HUKUM TERMODINAMIKA KEDUA ... 129

6.1 Proses Spontantas ... 129

6.2 Mesin Carnot ... 131

6.3 Konsep Entropi ... 133

6.4 Konsep Entropi secara Matematis ... 134

6.5 Komobinasi Hukum Pertama dan ke dua Termodinamika ... 137

6.6 Entropi Sistem, Lingkungan dan Alam Semesta 139 6.7 Kebergantungan Entropi pada Suhu ... 142

BAB VII HUKUM TERMODINAMIKA KE TIGA ... 145

7.1 Entropi Kristal ... 145

7.2 Kriteria Kesetimbangan Kimia ... 148

7.3 Energi Gibbs sebagai Kriteria Kesetimbangan pada Suhu dan Tekanan tetap ... 153

7.4 Persamaan fundamental untuk sistem tertutup . 155

7.5 Termodinamika Campuran ... 159

BAB VIII APLIKASI TERMODINAMIKA DALAM KIMIA ... 166

8.1 Termodinamika dalam Sel Elektrokimia... 166

8.2 Termodinamika dalam Kesetimbangan Kimia 172

8.3 Termodinamika dalam Kesetimbangan Fasa .. 178

8.4 Termodinamika dalam Reaksi Kimia ... 182

DAFTAR PUSTAKA ... 185

Gas dan sifat-sifatnya 1

BAB I

GAS DAN SIFAT-SIFATNYA

Tujuan Pembelajaran

Pada bagian ini akan mempelajari sifat-sifat fisik materi dalam keadaan gas. Setelah mempelajari bagian bab ini, diharapkan para pembaca dapat :

1. Menjelaskan keadaan Gas Sempurna

2. Menerapkan hukum-hukum gas ideal dalam kehidupan sehari-hari 3. Menentukan hubungan perubahan variabel gas yang satu dengan

yang lainnya.

4. Memahami sifat-sifat gas real

5. Menjelaskan persamaan Van der Waal pada gas real 6. Menjelaskan keadaan kritis gas

Berdasarkan wujud, materi terbagi menjadi tiga yaitu padat, cair dan, gas. Materi dalam bentuk gas dipelajari secara khusus, untuk memperoleh hubungan antara perubahan variabel gas seperti jumlah mol, volume, tekanan, dan suhu dengan besarnya perubahan energi dalam sistem. Dalam menangani gas perlu mengetahui hubungan antara perubahan variabel gas yang satu dangan variabel gas yang lainnya. Mempelajari hubungan perubahan variabel satu dengan yang lainnya menjadi bagian yang penting, perubahan salah satu variabel gas pada kondisi yang berbeda dapat memberikan pengaruh yang berbeda terhadap variabel yang lain.

1.1 Gas Ideal

Segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang disebut dengan materi. Materi di alam ini ada yang berwujud padat, cair, ataupun gas. Materi yang berwujud gas dengan massa tertentu mempunyai bentuk volume yang dapat beubah-ubah tergantung tekanan dan temperatur. Keadaan gas dalam suatu sistem ditentukan oleh empat variabel yaitu jumlah mol (n), volume (V), Tekanan (P), dan Suhu (T). Keempat variabel ini disebut dengan variabel gas.

Teori Kinetik Gas

34

BAB II

TEORI KINETIK GAS

Tujuan Pembelajaran

Setelah proses perkuliahan berlangsung, diharapkan para mahasiswa dapat :

1. Menjelaskan tentang model Gas Sempurna

2. Menentukan atau menghitung berbagai kecepatan rata-rata gerak gas

3. Menentukan Energi kinetik gas

4. Menafsirkan hukum gas sempurna dari teori kinetik gas. Pada bab terdahulu kita sudah membahas tentang gas ideal, mempelajaruhubungan antara variabel gas baerdasarkan hasil eksperimen sehingga dihasilkan hukum-hukum gas ideal. Pada Bab ini kita akan membahas prilaku gas ditinjai secara teori kinetik. Sehingga dapat menjelaskan mengapa gas kalau di panaskan tekanannya akan naik, kajian teoritik dari gerakan partikel gas mampu menjelaskan hubungan antara temperatur gas dengan energi kinetik gas dan tekanan yang dihasilkan. 2.1 Pengertian Kinetik Gas

Kinetik mempunyi pengertian sama dengan gerakan, sedangkan gas berasal dari kata (Gaos). Orang yang pertama sekali memberi nama dengan istilah gas ialah Van Helmon.

Sebelum muncul teori kinetik gas, sudah dikenal hukum-hukum gas yaitu :

Konsep Termodinamika

46

BAB III

KONSEP TERMODINAMIKA Tujuan Pembelajaran

Setelah proses perkuliahan berlangsung, yang diharapkan setelah mempelajari bab ini mahasiswa akan mampu :

1. Menjelaskan konsep termodinamika kimia 2. Menjelaskan variabel dalam termodinamika

3. Membedakan jenis-jenis sistem berdasarkan bidang yang membatasinya.

4. Menjelaskan variabel-variabel dalam termodinamika kimia 5. Menjelaskan prinsip dari hukum termodinamika kimia nol 6. Menjelaskan sifat intensif dan ekstensif

3.1 Termodinamika

Termodinamika Kimia adalah ilmu yang mempelajari

perubahan energi yang terjadi dalam proses atau reaksi kimia. Dalam mempelajari ilmu kimia selain mempelajari struktur sifat materi juga mempelajari energi yang ada dalam materi tersebut, perubahan energi yang terjadi pada materi dapat diakibatkan oleh adanya perubahan kimia, perubahan fasa, dan perubahan berbagai variabel sistem materi tersebut.

Studi ini mencakup dua aspek penting yaitu: (a) Penentuan/perhitungan kalor reaksi, dan

(b) Mempelajari tentang arah proses dan sifat-sifat sistem.

Termodinamika didasarkan pada dua postulat, yang dikenal sebagai dengan Hukum Pertama Termodinamika dan Hukum Kedua Termodinamika. Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa “energi sistem tersekat adalah tetap” (asas kekekalan energi), sedangkan menurut hukum kedua termodinamika, 'entropi sistem tersekat cenderung mencapai suatu nilai maksimum' (asas

Hukum Termodinamika Pertama

58

BAB IV

HUKUM TERMODINAMIKA PERTAMA

Tujuan Pembelajaran

Melalui proses pembelajaran pada bagian bab ini diharapkan mahasiswa mampu :

1. Menjelaskan konsep kerja, kalor dan energi 2. Menjelaskan hubungan kalor, kerja dan energi

3. Menentukan perubahan entalpi dari perubahan panas atau kalor 4. Menjelaskan kerja isotermal reversibel

5. Menjelaskan kerja adiabatis

6. Menentukan perubahan tekanan dan temperatur pada pemuaian secara adiabatis

4.1 Hukum Kekekalan Energi

Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dilenyapkan, energi dapat ditransformasikan dari satu bentuk ke bentuk energi yang lain. Apabila jenis energi tertentu dihasilkan, maka harus ada energi dari jenis lain yang ekivalen yang hilang. Hukum pertama termodinamika telah terbukti berlaku universal untuk semua proses.

Kalor dan kerja adalah bentuk energi yang ditransfer ke dalam atau ke luar sistem. Apabila perubahan energi internal disebabkan oleh kontak termal berarti kalor ditransfer, tetapi jika perubahan energi disebabkan oleh kontak mekanik berarti kerja dilakukan. Dalam banyak proses, baik kalor maupun kerja keduanya dapat menembus batas-batas sistem. Perubahan energinya merupakan jumlah dari dua kontribusi itu. Dalam ungkapan umum, energi yang

ditransfer dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya akan berubah dalam bentuk energi lain; atau yang lebih popular, energi tidak dapat

Termokimia

82

BAB V

TERMOKIMIA

Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini para mahasiswa akan mampu : 1. Menjelaskan tentang persamaan termokimia.

2. Menghitung kalor suatu reaksi kimia

3. Menerapkan hukum Hess dalam reaksi kimia 4. Menentukan kalor reaksi dari hasil percobaan

5. Menentukan perubahan entalpi pada berbagai reaksi kimia 6. Menjelaskan prinsip dalam menentukan perubahan entalpi

reaksi

7. Merancang eksperimen penentuan kalor reaksi

5.1 Pendahuluan

Perubahan energi yang dipelajari sejauh ini dihasilkan dari kerja mekanik terhadap sistem atau kestabilan kontak termal antara dua sistem pada suhu berbeda. Dalam ilmu kimia, salah satu sumber perubahan energi yang penting adalah kalor yang dihasilkan atau yang diserap selama reaksi berlangsung. Bagian ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia dinamakan termokimia.

Energi yang menyertai reaksi kimia lebih disukai dinyatakan dalam bentuk entalpi, sebab banyak reaksi-reaksi kimia yang dilakukan pada tekanan tetap, bukan pada volum tetap. Suatu besaran yang sangat berguna dalam reaksi kimia adalah perubahan entalpi molar standar, dilambangkan dengan

Hukum Termodinamika II 129

BAB VI

HUKUM TERMODINAMIKA KEDUA

Tujuan Pembelajaran

1. Menjelaskan hukum termodinamika kedua 2. Menjelaskan pengertian dari entropi 3. Memahami kerja pada siklus mesin Carnot 4. Menjelaskan entropi sistem pada proses spontan 5. Menghitung perubahan entropi pada perubahan suhu 6. Menjelaskan hubungan kalor dengan perubahan entropi

6.1 Proses Spontanitas

Pernyataan hukum kedua termodinamika banyak dipusatkan dalam aspek pengembangan teoritis dari mesin panas khususnya siklus Carnot. Hukum kedua termodinamika menetapkan suatu kriteria untuk meramalkan apakah suatu proses dapat berlangsung spontan atau tidak, dengan demikian konsep ini sangat penting untuk bidang kimia. Kalau pada hukum pertama termodinamika menekankan pada masalah kekekalan

energi, maka pada hukum kedua ini menekankan pada arah proses.

Kebanyakan proses alam berlangsung secara spontan, pada kenyataan semua manusia beraktivitas dan semua yang terjadi di alam dapat berlangsung dengan sendirinya. Misalkan, produksi padi berasal dari biji yang tumbuh sampai berbuah, hujan dari kumpulan awan, semua proses ini bejalan secara spontan.

Hukum Termodinamika Ke tiga

145

BAB VII

HUKUM TERMODINAMIKA KE TIGA

Tujuan Pembelajaran

1. Menjelaskan entropi kristal sempurna pada nol absolut

2. Menjelaskan energi bebas Gibbs pada berbagai perubahan kimia

3. Membedakan reaksi yang berlangsung spontan dan tidak spontan

4. Menjelaskan hubungan perubahan entalpi, entropi dan energi bebas Gibbs

5. Menjelaskan reaksi spontan dari perubahan energi bebas Gibbs

7.1 Entropi Kristal

Tahun 1902 Richards mengamati bahwa bila suhu dikurangi, ∆So _{untuk beberapa reaksi kimia mendekati nol. Pada} tahun 1906 Nernst mempostulatkan bahwa untuk reaksi isoterm dari zat pada kristalin murni, ∆So _{mendekati nol pada suhu nol} absolut. Pada tahun 1913 Planck melanjutkan dengan

mengusulkan bahwa ∆So _{mendekati nol pada suhu nol absolut,}

karena entropi kristal murni dari setiap adalah nol pada nol absolut. Pernyataan ini dikenal dengan hukum ketiga termodinamika, “ Entropi kristal sempurna adalah nol pada nol

absolut”. Dengan menggunakan hukum ini dapat dihitung entropi

standar dari setiap zat murni pada sembarang suhu. Dimana entropi pereaksi dan hasil reaksi dapat ditentukan pada setiap suhu yang diinginkan dengan cara penentuan kalorimetri sampai ke dekat nol absolut.

Aplikasi Termodinamika dalam kimia

166

BAB VIII

APLIKASI TERMODINAMIKA

Tujuan Pembelajaran

Setelah melalui proses perkuliahan, diharapkan mahasiswa mampu

1. Mengaplikasikan termodinamika pada sel elektrokimia 2. Mengaplikasikan termodinamika dalam Kesetimbangan

Kimia

3. Mengaplikasikan termodinamika dalam kesetimbangan kimia

Aplikasi termodinamika dalam bidang kimia sangat luas, Pada pembahasan bab 3 kita sudah membahas berbagai perubahan energi sistem, kerja sistem pada berbagai proses, perubahan entalpi pada reaksi kimia. Semua itu contoh aplikasi dalam kimia. Pada bab ini membahas beberapa aplikasi termodinamika dalam bidang kimia, terutama yang berkaitan dengan perubahan energi bebas (∆G).

8.1 Termodinamika dalam Sel Elektrokimia

8.1.1 Kerja dan Energi Bebas

Energi listrik yang dihasilkan dari reaksi kimia biasa dalam betuk potensial sel (Esel)

Kerja listrik sama dengan kuantitas dari listrik dikali dengan potensial listrik atau hasil kali dari muatan, waktu dan beda potensial, yang sering disebut emf.

185 DAFTAR PUSTAKA

1. Atkins, P.W., 1989, Physical Chemistry, Third Edition, Oxford University Press, Oxford

2. Castellan, Gilbert W., 1983, Physicak Chemistry, Addison Wesley Publishing Company, Tokyo

3. Surdia, N.M, 1984, Kimia Fisika II ; (terjemahan dari Alberty, 1980, Physical Chemistry 5 th Edition, John Wiley, Toronto), Erlangga, Jakarta

4. Sunarya, Y, 20000, Kimia Dasar I Prinsip-prinsip Kimia

Terkini, Alkemi Grafisindo Press, Bandung

5. White, Edmud J., 1983, Physical Chemistry, Harcourt Javanovich, Publishers, New York

6. Pearson, R.G., 1980, Kinetics and Mechanism, Third Edition, John Wiley & Sons Inc, New York.

Lampiran

186

LAMPIRAN

SATUAN-SATUAN DAN TETAPAN-TETAPAN FISIK

Satuan-satuan SI

Satuan-satuan Sistem Internasional (disingkat SI untuk 'Systeme International d’Unites’) memberikan landasan bagi seluruh jenis perhitungan-perhitungan fisik dan kimiawi. Sistem khusus ini didefinisikan dan diberi pengakuan pada Konferensi ke 11 Generale des Poids et Measures pada tahun 1960.* Sistem SI diperoleh dari tujuh satuan dasar yang didefinisikan pada daftar berikut ini.

Besaran Fisik Lambang Bagi besaran Nama Satuan Lambang Bagi Satuan SI Batasan

Panjang l Meter m 1.650.763,73 panjang gelombang

garis jingga-merah dari spektrum kripton-86 dalam. Suatu silinder suasa platina-iridium yang disimpan oleh Biro Internasional untuk Berat dan Ukuran di Paris.

Lamanya 9.192.631.770.770 daur dari radiasi yang berkaitan dengan suatu transisi khas dari atom sesium. Besarnya arus yang oila mengalir melalui 2 kawat sejajar yang panjang dan terpisahkan sejauh 1 m dalam ruang bebas, menimbulkan gaya

antara kedua kawat sebesar 2 X 10-7

N untuk tiap satuan panjang dalam meter.

Titik asal pada nol mutlak dan titik tripol air adalah 273,16 K

Sejumlah zat yang mengandung satuan-satuan elementer sebanyak atom karbon yang terdapat dalam 0,012 kg karbon-12 Terangnya intensitas, pada arah tegak lurus, dari suatu permukaan benda hitam seluas

1/600.000 m2 _{pada suhu beku platina}

di bawah tekanan 101.325 Nm-2

Massa m Kilogram kg

waktu t Detik s

Arus Listrik I Ampere A

Suhu Termo-dinamika T Kelvin K Banyak-nya zat n Mol Mol Terangnya intensitas Iv Candela cd

Lampiran 187 Seluruh kuantitas dapat dinyatakan dalam satuan-satuan ini atau dalam ungkapan satuan-satuan turunan yang diperoleh secara aljabar dengan memperkalikan atau membagi. Satuan-satuan turunan yang utama dalam kimia fisika diberikan pada daftar berikut ini.

Besaran Satuan Lambang Dimensi

Gaya Angstrong N kg m s-2 Kerja, energi kuantitas kalor Joule J N m (= kgm2 s-2) Daya Watt W J s-1 Tekanan Pascal Pa N m-2 Muatan Listri Coulomb C A s Beda Potensial Listrik volt V kg m 2_s-3 _A-1_{(J A}-1_s-1₌ JC-1) Tahanan Listrik ohm Ω kg m 2 _s-3_A-2 _{(=V A}-1₎ Kapasitas Listrik farad F A s V -1_(=m-2 _kg-1_s4_A2₎

Frekuensi hetz Hz s-1_{(daur tiap detik)}

Rapatan Flaks magnet tesla T kg s-2A-1(=N A-1m-1) Force newton N kg m s-2 Pressure pascal Pa kg m-1 s-2 Energi joule J kg m2 s-2

Lampiran

188

Beberapa faktor konversi . Besaran

Fisik

Nama Satuan Lambang Keterangan dalam

Satuan SI Panjang Angstrong Å 10-10 m (10-1nm) Energi elektronvolt eV 1,6021892 x 10-19 J bilangan gelombang cm-1 _{1,986 x 10}-23 _J Kalori 4,184 J erg 10-7 J Gaya dyne 10-5 N Tekanan atmosfer 101,325 kN m-2 torr 133,322 N m-2 Muatan listrik esu 3,334 x 10-10_C Momen dipole debye (10-10 e.s.u. cm 3,334 x 10-30 C m Rapatan Fluks magnet gauss G 10-4 _T

Faktor Konversi beberapa Satuan

1 atmosper 1,01325 x 105 Pa

1 Liter 10-3 m

1 dm3

1 bar 105 Pa

Lampiran 189 Tabel Tetapan Dasar

Tetapan Avogadro LA 6,02205 x 1023 mol-1

Tetapan Boltzmann K 1,38066 x 10-23 J K-1

Tetapan Faraday F 9,64846 x 104 _{C mol}-1

Tetapan Gas R 8,31441 J K-1 mol-1

R 0,082056 L atm K-1 mol-1 Tetapan Plank H 6,62618 x 10-34 J s muatan elektron E 1,60219 x 10-19 C Massa elektron me 9,10953 x 10-31 kg Kecepatan Cahaya c 2,99793 x 108 m s-1 Huruf-huruf Yunani

Huruf Dibaca Huruf Dibaca

A α Alfa N ν Nyu B β Beta Ξ ξ Xi Γ γ Gama O ο Omikron ∆ δ Delta Π π Pi E ε Epsilon P ρ Ro Z ζ Zeta Σ σ Sigma H η Eta T τ Tau Θ θ Teta ϒ ν Upsilon I ι Iota Φ φ Fi K κ Kapa X χ Khi Λ λ Lamda Ψ ψ Psikologi M µ Myu Ω ω Omega

Lampiran

190

Massa atom Relatif dan Kelimpahan Alami Isotop-isotop mantap dari beberapa Unsur

Unsur Atom Lambang Unsur Nomor massa

Massa Atom Kelimpahan

% 1 H 1 1.007825 99.9 2 2.01410 0.01 3 Li 6 6.01513 7.5 7 7.01601 92.5 6 C 12 12.00000 98.89 13 13.00335 1.11 7 N 14 14.00307 99.6 15 15.00011 0.4 8 O 16 15.99491 99.76 17 16.99914 0.04 18 17.99916 0.20 9 F 19 18.99840 100.0 11 Na 23 22.98977 100.0 16 S 32 31.97207 95.0 33 32.97146 0.8 34 33.96786 4.2 17 Cl 35 34.96885 75.4 37 36.96590 24.6 35 Br 79 78.9183 50.5 81 80.9163 49.5 53 I 127 126.9044 100.0

Lampiran 191 Tabel Simbol-simbol dan satuan

SI Simbol SI Definisi Satuan SI Satuan lain dan Simbol Istilah lain Lain Arus Listrik I Ampere (A) Kuantitas Listrik Q

∫I dt Coulomb A.s Potensial Listrik V WQ-1 _{volt (V)} Tahanan Listrik R ∆VI-1 Ohm(Ω)

Resistivitas ρ RAl-1 _resitivitas

spesifik Konduktansi G R-1 _siemens (S) Mho (Ω-1 ₎ Konduktivitas listrik κ GlA-1 _{S m}-1 Ω-1_m-1 _konduktan spesifik Kondutivitas molar Λ κC-1 _Sm2_mol-1 Ω-1_cm2 mol-1 konduktan molar, konduktivit as ekivalen Konduktivitas molar ion λ S m2_mol-1 _Konduktan ionik molar mobilitas listrik ion u m2_V-1_s-1 Bilangan transport t transference number

Lampiran

192

Tabel. simbol-simbol dan istilah

Simbol Istilah Simbol Istilah

W kerja α derajat disosiasi

L panjang Ksel Konstanta Sel

C Konsentrasi (molar), Λ0 konduktivitas molar ionik  Konstanta Faraday µ Potensial kimia

Mn Massa Molar A aktivitas

LA Tetapan Avogadro γ koefisien aktivitas E muatan elektron I Kekuatan ionik I faktor Van’t Hoff

Lampiran 193 Sifat Termodinamika senyawa

∆ 0 f H kJ/mol ∆G kJ/mol 0f 0 S J/K.mol Al2O3(s) -1669,90 -1576,41 51,00 BaCO3(s) -1218,80 -1138,90 112,10 B2O3 (g) 31,40 0,00 232,88 B2H6(s) -1263,60 -1184,10 54,02 Br(g) 111,75 82,38 174,93 Br2(g) 30,71 3,14 245,35 Br2(l) 0,00 0,00 152,30 BrCl(g) 14,70 -0,88 239,90 C(g) 718,39 672,95 157,99 C(diamond) 1,88 2,85 2,43 C(grafit) 0,00 0,00 5,69 CC14(g) 106,70 -64,00 309,40 CO(g) 110,54 -137,28 197,90 CO2(g) -393,51 -394,38 213,64 CH4 (g) -74,85 -50,79 186,19 CI2Cl2 (g) -82,00 -58,60 234,20 C2H2(g) 226,73 209,20 200,83 C2H4 (g) 52,30 68,12 219,45 C2H6(g) -84,68 -32,89 229,49 C3H8(g) -103,85 -23,47 269,90 C6H6 (g) 82,93 129,66 269,20 C6H6 (l) 49,04 124,52 172,80 CH3OH(g) -200,67 -162,00 239,70 CH3OH(l) -238,66 -166,36 126,80 C2HsOH(l) -277,65 -174,77 160,67

Lampiran

194

Sifat Termodinamika dari senyawa lanjutan....

∆ 0 f H ∆ 0 f G kJ/mol S J/K.mol 0 CaCO3(s) -1207,10 -1128,76 92,88 CaO(s) -635,50 -604,17 39,75 Ca(OH)2(S) -985,60 -898,80 79,15 CaSO4(s) 1432,70 -1320,30 106,70 Cl(g) 121,38 105,39 165,10 Cl2 (g) 0,00 0,00 222,97 CuO(s) 155,20 -127,20 43,50 Cu20(s) 166,69 -146,36 100,80 Fe2O3(s) 822,16 -741,00 90,00 Fe304(s) 1117,13 -1014,20 146,40 H(g) 217,94 203,26 114,60 H2(g) 0,00 0,00 130,58 HBr(g) -36,23 -53,22 198,49 HCl(g) -92,30 -95,27 186,69 HF(g) -268,61 -270,70 173,51 Hl(g) 25,94 1,30 206,31 H2O(g) -241,84 -228,61 188,74 H2O(l) -285,85 -237,19 69,96 H2S(g) -20,17 -33,01 205,64 HCHO(g) -115,90 -110,00 218,70 He(g) 0,00 0,00 126,06 Hg(g) 60,84 31,76 174,89 Hg(l) 0,00 0,00 77,40 L(g) 106,61 70,17 180,67 I2 (g) 62,26 19,37 260,58 I2 (s) 0,00 0,00 116,70 KCl(s) -435,89 -408,32 82,68

Lampiran 195 Sifat Termodinamika dari senyawa lanjutan....

∆ 0 f H ∆ 0 f G kJ/mol S J/K.mol 0 MgCl2 (s) -641,83 -592,33 89,50 MgO(s) -601,83 -569,57 26,80 MnO2(s) -519,70 -464,80 53,10 N(g) 472,71 455,55 153,22 N2(g) 0,00 0,00 191,50 NH3(g) -46,19 -16,65 192,51 NH4Cl(s) -315,38 9,00 94,60 CaSO4(s) 1432,70 -1320,30 106,70 Cl(g) 121,38 105,39 165,10 Cl2 (g) 0,00 0,00 222,97 CuO(s) 155,20 -127,20 43,50 Cu20(s) 166,69 -146,36 100,80 Fe2O3(s) 822,16 -741,00 90,00 Fe304(s) 1117,13 -1014,20 146,40 H(g) 217,94 203,26 114,60 H2(g) 0,00 0,00 130,58 HBr(g) -36,23 -53,22 198,49 HCl(g) -92,30 -95,27 186,69 HF(g) -268,61 -270,70 173,51 Hl(g) 25,94 1,30 206,31 H2O(g) -241,84 -228,61 188,74 H2O(l) -285,85 -237,19 69,96 H2S(g) -20,17 -33,01 205,64 HCHO(g) -115,90 -110,00 218,70 He(g) 0,00 0,00 126,06

Lampiran

196

Sifat Termodinamika dari senyawa lanjutan....

∆ 0 f H ∆ 0 f G kJ/mol S J/K.mol 0 Hg(g) 60,84 31,76 174,89 Hg(l) 0,00 0,00 77,40 L(g) 106,61 70,17 180,67 I2 (g) 62,26 19,37 260,58 I2 (s) 0,00 0,00 116,70 KCl(s) -435,89 -408,32 82,68 MgCl2 (s) -641,83 -592,33 89,50 MgO(s) -601,83 -569,57 26,80 MnO2(s) -519,70 -464,80 53,10 N(g) 472,71 455,55 153,22 N2(g) 0,00 0,00 191,50 NH3(g) -46,19 -16,65 192,51 NH4Cl(s) -315,38 9,00 94,60 NO(g) 90,37 86,69 210,62 N2O(g) 81,55 103,60 219,99 NO2(g) 33,85 51,84 240,45 N2O4(g) 9,67 98,28 304,30 NaCl(g) 52,59 66,36 264,00 NaCl(s) -410,99 -384,01 72,38 O(g) 247,53 230,12 160,96 O2(g) 0,00 0,00 205,02 O3(g) 142,30 163,43 237,70 PCl3 (g) -306,40 -286,30 311,60 PC15 (g) -398,90 -324,60 353,00

Lampiran 197 Sifat Termodinamika dari senyawa lanjutan....

∆ 0 f H ∆ 0 f G kJ/mol S J/K.mol 0 S(rombik) 0,00 0,00 31,88 S( monoklinik) 0,30 0,00 32,55 SO2(g) -296,90 -0,10 248,53 SO3(g) -395,18 -300,37 256,23 SO2Cl2 (l) -389,00 -370,37 207,00 UO2 (s) -1130,00 -314,00 77,80 ZnO(p) -347,98 -1075,00 43,90

Tabel Potensial Elektroda Standard pada 298 K

Setengah reaksi Eo _(Volt)

Cl2 + 2e  2Cl- 1,360 Ti3+ _{+ 2e  Ti}+ _1,211 Br2 + 2e  2Br- 1,065 Hg2+ + 2e  Hg 0,854 Ag+ + e  Ag 0,799 Hg22+ + 2e  2Hg 0,790 Fe3+ + e  Fe2+ 0,771 Hg2SO4 + 2e  2Hg + SO42- 0,615 I2 + 2e  2I- 0,536 Cu+ + e  Cu 0,521 Cu2+ + 2e  Cu 0,337 HgCl2 + 2e  Hg + 2Cl- 0,268 AgCl + e  Ag + Cl- _0,222 Sn4+ + 2e  Sn2+ 0,150 AgBr + e  Ag + Br- 0,071 2H+ + 2e  H2 0,000 Pb2+ + 2e  Pb -0,126 Sn2+ + 2e  Sn -0,136

Lampiran

198

Tabel Potensial Elektroda Standard pada 298 K Lanjutan…

AgI + e  Ag + I- -0,152 CuI + e  Cu + I- -0,185 Ni2+ + 2e  Ni -0,250 Ti+ _{+ e  Ti -0,340} PbSO4+ 2e  Pb + SO42- -0,355 Fe2+ + 2e  Fe -0,440 Zn2+ + 2e  Zn -0,763

Sn(OH)62- + 2e  HSnO2 + 3OH- + H2O -0,90

Al3+ + 3e  Al -1,66

Tabel Turunan Dimensi dan Satuan

Besaran yang diukur

Dimensi Satuan cgs Satuan SI Hubungan dengan Dimensi

Luas (A) L2 _cm2 _m2 _{Panjang kuadrat}

Volume (V) L3 _cm3 _m3 _{Panjang kubik} Kerapatan

(ρ)

ML-3 _g.cm-3 _{kg. m}-3 _{Massa per satuan} volume

Kecepatan (v)

L.s-1 _cm.det.-1 _m.det-1 _{Panjang persatuan} waktu Gaya (f) MLT-2 _g.cm.det-2 (dyne) kg.m.s-2 (N=J m-1₎ Massa kali percepatan

Tekanan (P) ML-1._T-2 _dyne/cm2 _{N m}-2 _{Gaya per satuan} luas Energi ML2_T-2 _g.cm2 _det-2 (erg) kg.m2 .det-2 (N.m =J)

Lampiran 199 Tabel Rumus turunan dan Integral terpenting

Fungsi Turunan integral

y = xn dy dx =nxn-1 ∫ x n_{dx =}xn+1 n+1+ 𝐶𝐶 (n ≠ 1) y = en dy dx =ex � exdx=ex+C y = ln x dy dx = 1 x � ln x dx=x( ln x-1)+C y = 1/x dy dx =-1 x-2 � 1 x dx=ln x+C

Lampiran

200

Rusman adalah dosen di Pendidikan Kimia Pada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Syiah Kuala sejak 1993. Menyelesaikan gelar sarjana di Fakultas Matematika dan Sains, jurusan Pendidikan Kimia, di IKIP Bandung (1992). Pada tahun

1999, menyelesaikan gelar master di

Departemen Kimia dengan konsentrasi dalam Kimia Fisik dari Universitas Gadjah Mada. Lahir di Takengon pada tahun 1965. Penelitian yang dilakukan berkaitan dengan kimia polimer. Pada tahun 2004 ia adalah kepala Laboratorium Pendidikan Kimia, kemudian pada tahun 2005 hingga 2007 menjadi sekretaris Laboratorium matematika dan pendidikan Sains, 2007 hingga 2013 menjadi sekretaris Departemen Pendidikan Kimia 2013 hingga 2017 sebagai ketua Jurusan Pendidikan Kimia.

Rusman

Rusman

Dicetak oleh : Percetakan & Penerbit SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS