Laporan Entropi Sistem

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA 2 LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA 2

JURUSAN KIMIA JURUSAN KIMIA

PRODI PENDIDIKAN KIMIA 2014 PRODI PENDIDIKAN KIMIA 2014

II.. JJUUDDUULLPPEERRCCOOBBAAAANN : : EENNTTRROOPPI I SSIISSTTEEMM II

II.. HAHARI / RI / TTAANGNGGAGAL L PEPERCRCOBOBAAAANN :: Senin, 11 April 2016Senin, 11 April 2016

IIIIII..TTUUJJUUAAN N PPEERRCCOOBBAAAANN ::Mempelajari perubahan entropi sistemMempelajari perubahan entropi sistem pada beberapa reak

pada beberapa reaksisi IIVV.. TTIINNJJAAUUAAN N PPUUSSTTAAKKAA

W

Wujujud ud zazat t didigogololongngkakan n ke ke dadalalam m titiga ga mamacacam m yayaititu u papadadat, t, cacair ir dadan n gagass !eteraturan susunan partikel ketiga macam zat tersebut secara berturut"turut adalah !eteraturan susunan partikel ketiga macam zat tersebut secara berturut"turut adalah padat

padat # # cair cair # # gas gas $kuran $kuran ketidak ketidak teraturan teraturan suatu suatu sistem sistem dinyatakan dinyatakan dengan dengan entropientropi %S&

%S&

S

(

_g

) >

_S

(

_l

) >

_S

(

_s

)

Gambar 1 :

Besar entropi pada zat padat, cair dan gas

'e

'erurubabahahannnnyya a didisesebubut t ((S S dadapapat t didinynyatatakakan an sesecacara ra kukualalititatati) i) mamaupupunun kuantitati)Semakin tidak teratur suatu sistem, maka semakin besar entropinya

kuantitati)Semakin tidak teratur suatu sistem, maka semakin besar entropinya

Salah satu kesimpulan dari *ukum !edua, yang dikenal sebagai !etidaksamaan Salah satu kesimpulan dari *ukum !edua, yang dikenal sebagai !etidaksamaan +lausius mengatakan, baha untuk suatu sistem yang melakukan suatu siklus yang +lausius mengatakan, baha untuk suatu sistem yang melakukan suatu siklus yang melibatkan perpindahan sejumlah panas,

melibatkan perpindahan sejumlah panas,

∮

dQdQ_T_T ≤≤00

%1& %1&

dimana d- adalah elemen dari jumlah panas yang dipindahkan ke sistem pada dimana d- adalah elemen dari jumlah panas yang dipindahkan ke sistem pada temperatur absolut . !alau semua proses dalam siklus dapat balik, maka / d-temperatur absolut . !alau semua proses dalam siklus dapat balik, maka d- / d-  dan dan

kesamaan dalam persamaan %1& benar, yaitu kesamaan dalam persamaan %1& benar, yaitu

∮

dQdQ R R T T

=

00 %1a&%1a& 1 1

(2)

Si)

Si)at at terbterbentuentuk k dinadinamakmakan an entrentropi, yamg opi, yamg untuuntuk k peruperubahabahan n tak tak terterhinghingga ga daridari keadaab, kemudian dapat dide)inisikan sebagai

keadaab, kemudian dapat dide)inisikan sebagai

S S₂₂

−

SS₁₁

=

∫

1 1 2 2 dQ dQ_R_R T T

=

00 %2&%2&

ntropi adalah besaran termodinamika yang menyertai perubahan setiap keadaan, ntropi adalah besaran termodinamika yang menyertai perubahan setiap keadaan, dari keadaan aal sampai akhir sistem ntropi menyatakan ukuran ketidakteraturan dari keadaan aal sampai akhir sistem ntropi menyatakan ukuran ketidakteraturan sistem Suatu sistem yang memiliki energi entropi tinggi berarti sistem tersebut makin sistem Suatu sistem yang memiliki energi entropi tinggi berarti sistem tersebut makin ti

tidak dak teteratraturur  +o+ontntohnohnya ya jijika ka gas gas di di panpanasaskankan, , mamaka ka momoleklekul"ul"momolelekul kul gagas s akakanan bergerak

bergerak secara secara acak, acak, yang yang menunjukkan menunjukkan entropi entropi tinggi tinggi Sebaliknya, Sebaliknya, jika jika suhusuhu diturunkan, gas bergerak lebih teratur atau entropi rendah

diturunkan, gas bergerak lebih teratur atau entropi rendah 'ros

'roses"pes"prosroses es trantransisi sisi yang berlangyang berlangsung sung pada suhu pada suhu dan dan tekatekanan nan tetatetap p sepesepertirti perubahan

perubahan ujud ujud %penyubliman, %penyubliman, penguapan, penguapan, dan dan pelelehan& pelelehan& atau atau perubahan perubahan bentuk bentuk kris

kristal tal %tr%trans)ans)ormormasi& asi& pada pada umuumumnymnya a berlberlangsangsung ung secasecara ra re3ere3ersibrsibel el 'er'ersamsamaannaannyaya sebagai berikut sebagai berikut ∆ S ∆ S

=

QQrevrev T T

'ersamaan tersebut berlaku pada sistem yang mengalami siklus re3ersibel dan 'ersamaan tersebut berlaku pada sistem yang mengalami siklus re3ersibel dan besarnya

besarnya perubahan perubahan entropi entropi %(S& %(S& hanya hanya bergantung bergantung pada pada keadaan keadaan akhir akhir dan dan keadaankeadaan aal sistem

aal sistem 'ros

'roses es tak tak re3ere3ersibrsibel el %sep%seperti erti pendpendingiinginan nan hinghingga ga mencmencapai apai temtemperaperatur tur yangyang sama dengan

sama dengan temtemperaperatur tur linlingkungkungan gan dan dan pempemuaiauaian n bebabebas s dari gas& dari gas& adaladalah ah prosproseses spontan, sehingga proses itu disertai dengan kenaikan entropi !ita dapat menyatakan spontan, sehingga proses itu disertai dengan kenaikan entropi !ita dapat menyatakan baha

baha proses proses tak rtak re3ersibel e3ersibel menghasilkan menghasilkan entropi entropi Sedangkan Sedangkan proses proses re3ersibel re3ersibel adalahadalah perubahan

perubahan yang yang sangat sangat seimbang, seimbang, dengan dengan sistem sistem dalam dalam keseimbangan keseimbangan dengandengan li

lingkngkungungannannya ya papada da setsetiap iap tatahaphap  SeSetiatiap p lalangkngkah ah yayang ng sansangat gat kekecil cil di di sepsepanjanjanangg jalannya

jalannya bersi)at bersi)at re3ersibel re3ersibel dan dan terjadi terjadi tanpa tanpa menyebarkan menyebarkan energi energi secara secara kacau,kacau, sehingga juga tanpa kenaikan entropi4 proses re3ersibel tidak menghasilkan entropi, sehingga juga tanpa kenaikan entropi4 proses re3ersibel tidak menghasilkan entropi, melainkan hanya memindahkan entropi dari satu bagian ke bagian lain %Atkins, 156& melainkan hanya memindahkan entropi dari satu bagian ke bagian lain %Atkins, 156&

7ika

7ika dikedikembalmbalikaikan n ke ke keadkeadaan aan semusemula la secasecara ra re3ere3ersibrsibel, el, entrentropinopinya ya beruberubahbah sebesar

sebesar ∆ S∆ S %karena entropi termasuk )ungsi %karena entropi termasuk )ungsi keadaan dan nilainya harus kembali kekeadaan dan nilainya harus kembali ke nilai asalnya jika keadaannya dikembalikan& nergi yang harus diberukan sebagai nilai asalnya jika keadaannya dikembalikan& nergi yang harus diberukan sebagai

2 2

(3)

panas juga negati) dari perubahan dalam langkah maju, dan sama dengan 8d-re3 nergi

ini berasal dari lingkungan sehingga lingkungan mengalami perubahan d- / d-re3dan

entropinya berubah sebesar dS / d-re39 . Walaupun demikian, perubahan total sistem

global, terisolasi selama pemulihan bernilai nol %karena pemulihan ini berlangsung re3ersibel& :leh karena itu

∆ S

=

dQrev 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 <eberapa )aktor yang mempengaruhi perubahan entropi suatu sistem, yaitu

• 'erubahan .emperatur

ntopi meningkat seiring dengan kenaikan temperatur!enaikan temperatur tersebut menunjukkan kenaikan energi kinetik rata"rata partikel

• !eadaan =isik dan 'erubahan =asa

<ila suatu reaksi kimia terjadi perubahan dari keadaan teratur menjadi kurang teratur dikatakan perubahan entropinya %>S& positi)?amun, bila pada suatu reaksi kimia terjadi perubahan dari keadaan kurang teratur menjadi teratur dikatakan perubahan entropinya %>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

(4)

'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

teratur

2 <eberapa sistem cenderung lebih tidak teratur %es meleleh& tetapi ada juga yang lebih teratur %air membeku& secara spontan 

D ;engan meninjau sistem dan lingkungan terlihat semua proses yang berlangsung

dalam arah spontan akan meningkatkan entropi total alam semesta %sistem dan lingkungan& Eni yang disebut dengan hukum kedua termodinamika

F *ukum ini tidak memberikan batasan perubahan entropi sistem atau lingkungan,

tetapi untuk perubahan spontan entropi total sistem dan lingkungan harus positi)

Secara matematik, perubahan entropi dide)inisikan sebagai  .

?amun, pada kenyataannya proses spontan selalu bersi)at irre3ersibel, dan untuk memperoleh S alam semesta/ 0 yang berarti proses tersebut re3ersibel sejati

adalah tidak bisa tercapai9diperoleh

<erdasarkan hukum kedua termodinamika tersebut serta hukum konser3asi energi, entropi juga dapat digunakan sebagai kriteria kesetimbangan

%1& $ntuk sistem yang terisolasi %m, , dan G konstan& %2& $ntuk proses yang spontan (S # 0 %entropi maksimum&

%D& $ntuk sistem yang terisolasi dan berada daam keadaan yang setimbang, S akan maksimum

%F& $ntuk setiap perubahan yang si)atnya intremental dari sisten yang berada dalam keadaan terisolasi

1 7ika

proses akan berlangsung

2 7ika

proses tidak akan berlangsung

D 7ika

proses berlangsung setimbang

(5)

B. H&*&n+%n Ent!"# $%n S&,&

'ada mulanya, untuk perubahan entropi dirumuskan sebagai dS / dq 9 . $ntuk perubahan yang kecil, maka dS / dqreversibel 9 . diintegralkan 

dS / dqreversibel 9 .

$ntuk perubahan dari .1ke .2

;ari rumusan ini, maka terlihat bergantung pada suhu C %kapasitas

kalor& bergantung pada proses yang terjadi apakah pada tekanan tetap atau 3olume tetap 7ika pada tekanan tetap, C yang digunakan adalah C p, jika pada 3olume tetap, C

yang digunakan adalah C v

+ P)&*%,%n Ent!"# $%n ")&*%,%n Ent%-"#

7ika reaksi kimia berlangsung dalam sistem dengan perubahan entalpi

, kalor yang memasuki lingkungan pada tekanan tetap adalahq =

- , sehingga perubahan entropi adalah  /

/

(6)

/

$ntuk proses eksotermik, bernilai negati) karena sistem melepaskan

kalor % , sehingga akan bernilai positi)

Sedangkan untuk proses endotermik, bernilai positi) karena sistem

menyerap kalor, sehingga akan bernilai negati) %



D. R)%'# E'!t)( $%n En$!t)(

eaksi ksotermikmerupakan reaksi yang melepaskan kalor atau menghasilkan energi ntalpi sistem berkurang %hasil reaksi memiliki entalpi yang lebih rendah dari zat semula&

eaksi ndotermikadalah reaksi yang menyerap kalor atau memerlukan energi ntalpi sistem bertambah %hasil reaksi memiliki entalpi yang lebih tinggi dari zat semula&

E. Ent!"# "%$% R)%'# K#(#%

<erbeda dengan besaran"besaran termodinamika yang telah dibahas sebelumnya, seperti energi dalam dan entalpi, entropi mutlak suatu zat yang dapat ditentukan;ata entropi untuk suatu zat atau unsur yang terdapat dalam tabel tersebut, perubahan entropi suatu reaksi kimia dapat ditentukan

Misalnya untuk reaksi, yang digambarkan secara umum, αA

+

βB → γC

+

δD

'erubahan entropinya diberikan oleh persamaan ∆ S °

=

S ° produk

−

S ° pereaksi

¿

(

γS°C

+

δ S ° D

)

−

(

αS° A

+

βS ° B

)

!etergantungan entropi reaksi terhadap suhu dapat diperoleh dengan mendi)erensialkan persamaan tersebut terhadap suhu 7ika di)erensiasi dilakukan pada tekanan tetap, diperole hasil

(7)

∆ S °

¿

∂

(¿

∂ T

¿)

_P

=

(

∂ S ° produk ∂T

)

P

−

(

∂S° pereaksi ∂T

)

P

¿

∆ C P T

V. ALAT DAN BAHAN

A-%tA-%t

• .abung reaksi D buah

• .ermometer 0 " 100H+ 1 buah

• Spatula 1 buah

• !otak plastik 2 buah

• Belas ukur 10 m@ 1 buah

B%,%n

• ?a:* padat I sendok spatula

• !?:D padat I sendok spatula

• @arutan *+l C m@

• ?*F+l I sendok spatula

• Auades 20 m@

• @ogamMg J 2 potong

• <a%:*&2 1 sendok spatula

(8)

10 mL H2O

- dimasukkan ke daam ta!ung reaksi

- diukur dan dicatat su"un#a

$1

- ditam!a"kan 1 sendok spatua %aOH &#ang tea" ditim!ang'

- dikocok sampai arut

- diukur dan dicatat su"un#a

$2

10 mL H2O

- dimasukkan ke daam ta!ung reaksi

- diukur dan dicatat su"un#a

$1

- ditam!a"kan 1 sendok spatua (%O3 &#ang tea" ditim!ang'

- dikocok sampai arut

- diukur dan dicatat su"un#a

$2

5 mL H) 0,1 *

- dimasukkan ke daam ta!ung reaksi

- diukur dan dicatat su"un#a

$1

- ditam!a"kan !e!erapa ogam *g &#ang tea" ditim!ang'

- dikocok sampai arut

- diukur dan dicatat su"un#a

$2

VI. ALUR KERJA

1 a .abung reaksi 1

b .abung eaksi 2

c .abung reaksi D

(9)

1 sendok spatua Ba&OH'2 padat

- dimasukkan ke daam ro m

- ditam!a"kan  sendok spatua %H4)

- diukur dan dicatat su"un#a

$1

- ditutup

- dikocok sampai arut

- di!uka tutupn#a dan di!au

- diukur dan dicatat su"un#a

$2

2

(10)

10 mL H2O

- dimasukkan ke daam ta!ung reaksi - diukur dan dicatat su"un#a

$1

- ditam!a"kan 1 sendok spatua %aOH &#ang tea" ditim!ang' - dikocok sampai arut

- diukur dan dicatat su"un#a $2

10 mL H2O

$1

- ditam!a"kan 1 sendok spatua (%O3 &#ang tea" ditim!ang' - dikocok sampai arut

VII. HASIL PENGAMATAN

N! P!)$& P)!*%%n H%#- P)n+%(%t%n D&+%%n/R)%'# K)#("&-%n 1 a.abungeaksi1 Sebelum

Auades  tidak berarna ?a:*  kristal putih

Setelah  .1 / D20₊

Massa ?a:* / 0,226 g Auades K ?a:* / larutan tak berarna

.2 / D60

+

?a:* %s& K *2: %l& L

?a:* %a&

eaksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm yang ditandai dengan .2 # .1 Sehingga didapatkan perubahan entalpi sebesar "1,2 7 dan >S / 0,00CC5 79!

b .abung eaksi 2 Sebelum 

Auades  tidak berarna !?:D  serbuk putih Setelah  .1 / D20₊ Massa !?:D / 0,0DF g Auades K !?:D / larutan tak berarna .2 / D10 + !?:D %s& K *2: %l& L !?:D %a&

eaksi yang terjadi adalah reaksi endoterm yang ditandai dengan .1 # .2 Sehingga didaptkan perubahan entalpi sebesar 0,02CC 7 dan >S / " ,D5DC N 10"C 79! 10

(11)

5 mL H) 0,1 *

$1

- ditam!a"kan !e!erapa ogam *g &#ang tea" ditim!ang' - dikocok sampai arut

1 sendok spatua Ba&OH'2 padat

- dimasukkan ke daam ro m

- ditam!a"kan  sendok spatua %H4) - diukur dan dicatat su"un#a

$1

- ditutup

- dikocok sampai arut - di!uka tutupn#a dan di!au - diukur dan dicatat su"un#a $2

*+l 0,1 M / larutan berarna kuning jernih

@ogam Mg / padatan hitam Setelah  .1 / D20 + Massa logam Mg / 0,000C gram *+l 0,1 M K logam Mg / larutan berarna kuning jernih, logam Mg larut

.2 / DD0₊

Mg+l2 %a& K *2 %g& 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! 2 Sebelum

<a%:*&2 / serbuk putih

?*F+l / kristal putih Setelah  <a%:*&2 K ?*F+l / endapan putih berair Massa <a%:*&2 / 0,062D gram Massa ?*F+l / 0,02F0 gram .1 / D20₊ .2 / DD0₊

<au / amoniak menyengat

<a%:*&2 %s& K ?*F+l %s&

L <a+l2 %s& K 2?*D %g& K

*2: %l&

eaksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm yang ditandai dengan .2 # .1 Sehingga didapatkan perubahan entalpi sebesar "0,0165 7 dan >S / C,CD2 N 10"C 79! 11

(12)

VIII. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

'ada percobaan entropi ini bertujuan untuk mempelajari perubahan entropi sistem pada beberapa reaksi

'ercobaan pertama, menyiapkan tiga tabung reaksi $ntuk tabung reaksi pertama, dimasukkan 10 m@ air, lalu diukur suhunya dan diperoleh suhu aal %.1&

sebesar 32℃  !emudian ditambahkan satu sendok spatula ?a:* padat yang

berupa padatan putih dengan massa 0,226 gram Setelah itu dikocok hingga ?a:* padat larut, lalu diukur suhunya Sehingga diperoleh suhu akhir %.2& sebesar 36

℃

 'ada percobaan ini tidak terjadi perubahan arna pada larutan, larutan tetap berupa larutan tidak berarna ?amun terjadi perubahan )ase yakni dari padat menjadi cair ;imana ?a:* yang aalnya berupa padatan, larut dalam air sehingga dihasilkan larutan ?a:* <erikut reaksi yang terjadi

H2O - 3 N%OH  N%OH%

.erjadinya perubahan )asa dari padat menjadi cair dapat dikatakan baha telah terjadi perubahan entropi positi), karena adanya perubahan ketidakteraturan pada ?a:* yang aalnya memiliki partikel yang teratur atau padat menjadi larutan ?a:*

yang partikelnya kurang teratur Selain itu, perubahan entropi dapat dilihat dengan adanya perubahan suhu yang terjadi, hal ini terjadi karena adanya pelepasan kalor dari sistem terhadap lingkungan, dengan demikian reaksi yang terjadi termasuk reaksi

eksoterm yang ditandai dengan .2#.1 sehingga ∆ H bernilai negati) 'ada

perhitungan diperoleh perubahan entalpi

(

∆ H

)

sebesar "1,2 7 dan perubahan

entropi ∆ S

_¿

& bernilai positi), yakni sebesar 0,00CC5 79! artinya ada peningkatan ketidakteraturan sistem, sehingga reaksi merupakan reaksi re3ersibel dan spontan atau dapat langsung terjadi pada tekanan tetap $ntuk perhitungan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitungan ;engan demikian baik secara kualitati) maupun kuantitati) menunjukkan adanya perubahan entropi positi)

'ada tabung reaksi kedua, dimasukkan 10 m@ air, lalu diukur suhunya dan diperoleh suhu aal %.1& sebesar 32

℃

 !emudian ditambahkan setengah sendok

spatula !?:D padat yang berupa serbuk putih dengan massa 0,0DF gram Setelah itu

(13)

dikocok hingga !?:D padat larut dan diukur suhunya .idak terjadi perubahan arna

pada larutan, larutan tetap berupa larutan tidak berana ?amun terjadi perubahan

)asa dari padat menjadi cair ;imana !?:D yang aalnya berupa padatan, larut dalam

air sehingga dihasilkan larutan !?:D <erikut reaksi yang terjadi

H2O- 3 KNO5 KNO5 %

Setelah diukur suhunya, diperoleh suhu akhir %.2& sebesar 31

℃

 'enurunan suhu tersebut terjadi karena adanya penyerapan kalor yang terjadi pada sistem dari lingkungan, dengan demikian reaksi yang terjadi termasuk reaksi endoterm yang

ditandai dengan .1#.2 sehingga ∆ H bernilai positi) 'ada perhitungan diperoleh

perubahan entalpi

(

∆ H

)

sebesar 0,02CC 7 dan perubahan entropi

(

∆ S

)

bernilai

negati), yakni sebesar ",D5DC 79!

'ada tabung reaksi ketiga, dimasukkan C m@ larutan *+l 0,1M, lalu diukur suhunya dan diperoleh suhu aal %.1& yang lebih besar, yakni 32

℃

, dimana *+l larutan berarna kuning jernih yang merupakan asam kuat !emudian ditambahkan logam Mg dengan massa 0,000C gram Setelah itu dikocok hingga logam Mg padat larut dan diukur suhunya .idak terjadi perubahan arna pada larutan, larutan tetap berupa larutan berarna kuning jernih ?amun terjadi perubahan )asa dari padat

menjadi cair ;imana Mg yang aalnya berupa padatan, larut dalam air sehingga dihasilkan larutan Mg+l2 ;ari reaksi yang terjadi dihasilkan gelembung"gelembung

kecil sesuai dengan reaksi berikut

2HC- -3 M+  M+C-2 %3 H2 +

.erjadinya perubahan )asa dari padat menjadi cair dapat dikatakan baha telah terjadi perubahan entropi positi), karena adanya perubahan ketidakteraturan pada Mg

yang aalnya memiliki partikel yang teratur atau padat menjadi larutan Mg+l2 yang

partikelnya kurang teratur Setelah diukur suhunya, diperoleh suhu akhir %.2& sebesar

33℃

 !enaikan suhu tersebut terjadi karena adanya pelepasan kalor yang terjadi pada sistem terhadap lingkungan, dengan demikian reaksi yang terjadi termasuk

reaksi eksoterm yang ditandai dengan .2#.1, sehingga ∆ H bernilai negati) 'ada

perhitungan diperoleh perubahan entalpi

(

∆ H

)

sebesar "1,C05 N 10"D_{7 dan}

(14)

perubahan entropi ∆ S

_¿

& bernilai positi), yakni sebesar C,1DDC5 N 10"6_{79! artinya}

ada peningkatan ketidakteraturan sistem, sehingga reaksi merupakan reaksi re3ersibel dan spontan atau dapat langsung terjadi pada tekanan tetap $ntuk perhitungan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitungan ;engan demikian baik

secara kualitati) maupun kuantitati) menunjukkan adanya perubahan entropi positi) 'ada percobaan kedua, satu sendok spatula <a%:*&2 padat yang berupa serbuk

putih dengan massa 0,062D gram dan ?*F+l padat yang berupa kristal putih dengan

massa 0,02F0 gram dimasukkan ke dalam tempat rol )ilm @alu diukur suhunya dan diperoleh suhu aal %.1& sebesar 32

℃

 !emudian tempat rol )ilm plastik ditutup dan dikocok agar bercampur sempurna hingga timbul bau gas yang menyengat <au gas tersebut menunjukkan baha <a%:*&2dan ?*F+l telah bereaksi <au menyengat

tersebut merupakan gas amoniak, dimana reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut

B%OH2  3 2 NH4C- B%C-2  3 2NH5 + 3 2H2O-

.erjadinya perubahan )asa dari padat menjadi gas dapat dikatakan baha telah terjadi perubahan entropi positi), karena adanya perubahan ketidakteraturan partikel yang

aalnya teratur atau padat menjadi gas yang partikelnya sangat tidak teratur Setelah diukur suhunya, diperoleh suhu akhir %.2& sebesar 33

℃

 !enaikan suhu tersebut terjadi karena adanya pelepasan kalor yang terjadi pada sistem terhadap lingkungan, sehingga reaksi yang terjadi termasuk reaksi eksoterm yang ditandai dengan .2#.1

sehingga ∆ H bernilai negati) Secara kuantitati), nilai perubahan entalpi

(

∆ H

)

sebesar "0,0165 7 dan perubahan entropi

(

∆ S

)

bernilai negati), yakni sebesar C,CD2 N 10"C_{79! $ntuk perhitungan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran}

perhitungan ;engan demikian baik secara kualitati) maupun kuantitati) menunjukkan adanya perubahan entropi positi)

I6. KESIMPULAN

'erubahan entropi suatu sistem

(

∆ S

)

dapat ditentukan secara kualitati) dan

kuantitati) <ila suatu sistem berubah dari keadaan teratur menjadi kurang teratur atau

(15)

terjadi kenaikan suhu maka diperoleh perubahan entropi

(

∆ S

)

bernilai positi) dan ∆ H _{bernilai negati) %eksoterm&, sebaliknya jika sistem berubah dari keadaan} kurang teratur menjadi teratur atau terjadi penurunan suhu maka diperoleh perubahan entropi

(

∆ S

)

bernilai negati) dan ∆ H bernilai positi) %endoterm& ;imana zat padat paling teratur, sedangkan zat cair kurang teratur dan gas paling tidak teratur

6. DAFTAR PUSTAKA

Alonson, M, O =inn,  7 %1550& Dasar-Dasar Fisika Universitas %!edua ed& 7akarta rlangga

Atkins, ' W %1550& Kimia Fisika %!eempat ed& 7akarta rlangga

<ahl, A, O dkk %1555& Essentials Of Physical Chemistry +handigarh S +hand ;iNon, S @ %156& !ekanika Fl"i#a$ %erm&#inamika !esin %"rb& 7akarta $E"

'ress

@iapril, 7 %2012& Entr&pi Sistem etrie3ed Maret 2D, 2016, )rom https99scribdcom

eynolds, W +, O 'erkins, * + %1556& %erm&#inamika %eknik %!edua ed& 7akarta rlangga

ohman, E, O Mulyani, S %200F& Kimia Fisika ' <andung EMS.' $'E usli,  * %200& %erm&#inamika Pr&ses !aterial 7akarta $E"'ress

.jahjani, S, O dkk %201D& Pet"n("k Praktik"m Kimi Fisika '' Surabaya =ME'A $?SA

Wiryoatmojo, S %15& Kimia Fisika ' 7akarta ;<;E!<$;

6II. JA7ABAN PERTAN8AAN

1 <erdasarkan data percobaan, tentukan perubahan entropi secara kualitati) maupun kuantitati)P

P)&*%,%n )nt!"# )%% '&%-#t%t#9

'erubahan entropi secara kualitati) dapat ditentukan melalui pengamatan yaitu dengan terjadinya perubahan ujud zat yang bereaksi eaktan yang aalnya padatan setelah bereaksi menjadi larutan dan gas Qat padat yang susunan partikelnya teratur berubah menjadi larutan ataupun gas yang susunan partikelnya kurang teratur dan gas sangat tidak teratur sehingga perubahan entropinya positi) karena berubah dari teratur menjadi tidak

teratur Selain itu, dapat diamati dengan adanya kenaikan suhu pada sistem, dengan adanya kenaikan suhu maka gerakan partikel menjadi semakin bebas oleh karena itu perubahan entropinya positi)

(16)

P)&*%,%n )nt!"# )%% '&%nt#t%t#9

'erubahan entropi secara kuantitati) dapat ditentukan melalui rumus ∆ S

=

m  ! lnT 2

T 1

2 ;eskripsikan hasil analisis saudaraP

'ercobaan pertama, menyiapkan tiga tabung reaksi $ntuk tabung reaksi pertama, dimasukkan 10 m@ air, lalu diukur suhunya dan diperoleh suhu aal

%.1& sebesar 32

℃

 !emudian ditambahkan satu sendok spatula ?a:* padat yang berupa padatan putih dengan massa 0,226 gram Setelah itu dikocok hingga ?a:* padat larut, lalu diukur suhunya Sehingga diperoleh suhu akhir %.2& sebesar 36

℃

 'ada percobaan ini tidak terjadi perubahan arna pada larutan, larutan tetap berupa larutan tidak berarna ?amun terjadi perubahan )ase yakni dari padat menjadi cair ;imana ?a:* yang aalnya berupa padatan, larut dalam air sehingga dihasilkan larutan ?a:* <erikut reaksi yang

terjadi

H2O- 3 N%OH  N%OH%

.erjadinya perubahan )asa dari padat menjadi cair dapat dikatakan baha telah terjadi perubahan entropi positi), karena adanya perubahan ketidakteraturan pada ?a:* yang aalnya memiliki partikel yang teratur atau padat menjadi larutan ?a:* yang partikelnya kurang teratur Selain itu, perubahan entropi dapat dilihat dengan adanya perubahan suhu yang terjadi, hal ini terjadi karena adanya pelepasan kalor dari sistem terhadap lingkungan, dengan demikian reaksi yang terjadi termasuk reaksi eksoterm yang ditandai

dengan .2#.1 sehingga ∆ H bernilai negati) 'ada perhitungan diperoleh

perubahan entalpi

(

∆ H

)

sebesar "1,2 7 dan perubahan entropi ∆ S

_¿

& bernilai positi), yakni sebesar 0,00CC5 79! artinya ada peningkatan ketidakteraturan sistem, sehingga reaksi merupakan reaksi re3ersibel dan spontan atau dapat langsung terjadi pada tekanan tetap $ntuk perhitungan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitungan ;engan demikian

(17)

baik secara kualitati) maupun kuantitati) menunjukkan adanya perubahan entropi positi)

'ada tabung reaksi kedua, dimasukkan 10 m@ air, lalu diukur suhunya dan diperoleh suhu aal %.1& sebesar 32

℃

 !emudian ditambahkan

setengah sendok spatula !?:D padat yang berupa serbuk putih dengan massa

0,0DF gram Setelah itu dikocok hingga !?:D padat larut dan diukur suhunya

.idak terjadi perubahan arna pada larutan, larutan tetap berupa larutan tidak

berana ?amun terjadi perubahan )asa dari padat menjadi cair ;imana !?:D

yang aalnya berupa padatan, larut dalam air sehingga dihasilkan larutan !?:D <erikut reaksi yang terjadi

H2O- 3 KNO5 KNO5 %

Setelah diukur suhunya, diperoleh suhu akhir %.2& sebesar 31

℃

 'enurunan suhu tersebut terjadi karena adanya penyerapan kalor yang terjadi pada sistem dari lingkungan, dengan demikian reaksi yang terjadi termasuk

reaksi endoterm yang ditandai dengan .1#.2sehingga ∆ H bernilai positi)

'ada perhitungan diperoleh perubahan entalpi

(

∆ H

)

sebesar 0,02CC 7 dan

perubahan entropi

(

∆ S

)

bernilai negati), yakni sebesar ",D5DC 79!

'ada tabung reaksi ketiga, dimasukkan C m@ larutan *+l 0,1M, lalu diukur suhunya dan diperoleh suhu aal %.1& yang lebih besar, yakni 32

℃

, dimana *+l larutan berarna kuning jernih yang merupakan asam kuat !emudian ditambahkan logam Mg dengan massa 0,000C gram Setelah itu dikocok hingga logam Mg padat larut dan diukur suhunya .idak terjadi perubahan arna pada larutan, larutan tetap berupa larutan berarna kuning jernih ?amun terjadi perubahan )asa dari padat menjadi cair ;imana Mg yang aalnya berupa padatan, larut dalam air sehingga dihasilkan larutan Mg+l2

;ari reaksi yang terjadi dihasilkan gelembung"gelembung kecil sesuai dengan reaksi berikut

2HC- -3 M+  M+C-2 %3 H2 +

.erjadinya perubahan )asa dari padat menjadi cair dapat dikatakan baha telah terjadi perubahan entropi positi), karena adanya perubahan

(18)

ketidakteraturan pada Mg yang aalnya memiliki partikel yang teratur atau padat menjadi larutan Mg+l2 yang partikelnya kurang teratur Setelah diukur

suhunya, diperoleh suhu akhir %.2& sebesar 33

℃

 !enaikan suhu tersebut terjadi karena adanya pelepasan kalor yang terjadi pada sistem terhadap lingkungan, dengan demikian reaksi yang terjadi termasuk reaksi eksoterm yang ditandai dengan .2#.1, sehingga ∆ H bernilai negati) 'ada perhitungan

diperoleh perubahan entalpi

(

∆ H

)

sebesar "1,C05 N 10"D_{7 dan perubahan}

entropi ∆ S

_¿

& bernilai positi), yakni sebesar C,1DDC5 N 10"6_{79! artinya ada}

peningkatan ketidakteraturan sistem, sehingga reaksi merupakan reaksi re3ersibel dan spontan atau dapat langsung terjadi pada tekanan tetap $ntuk perhitungan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitungan

;engan demikian baik secara kualitati) maupun kuantitati) menunjukkan adanya perubahan entropi positi)

'ada percobaan kedua, satu sendok spatula <a%:*&2 padat yang berupa

serbuk putih dengan massa 0,062D gram dan ?*F+l padat yang berupa kristal

putih dengan massa 0,02F0 gram dimasukkan ke dalam tempat rol )ilm @alu diukur suhunya dan diperoleh suhu aal %.1& sebesar 32

℃

 !emudian tempat rol )ilm plastik ditutup dan dikocok agar bercampur sempurna hingga timbul bau gas yang menyengat <au gas tersebut menunjukkan baha <a%:*&2dan ?*F+l telah bereaksi <au menyengat tersebut merupakan gas

amoniak, dimana reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut B%OH2  3 2 NH4C- B%C-2  3 2NH5 + 3 2H2O-

.erjadinya perubahan )asa dari padat menjadi gas dapat dikatakan baha telah terjadi perubahan entropi positi), karena adanya perubahan ketidakteraturan partikel yang aalnya teratur atau padat menjadi gas yang partikelnya sangat tidak teratur Setelah diukur suhunya, diperoleh suhu akhir

%.2& sebesar 33

℃

 !enaikan suhu tersebut terjadi karena adanya pelepasan kalor yang terjadi pada sistem terhadap lingkungan, sehingga reaksi yang terjadi

(19)

termasuk reaksi eksoterm yang ditandai dengan .2#.1sehingga ∆ H bernilai

negati) Secara kuantitati), nilai perubahan entalpi

(

∆ H

)

sebesar "0,0165 7

dan perubahan entropi

(

∆ S

)

bernilai negati), yakni sebesar C,CD2 N 10"C

79! $ntuk perhitungan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitungan ;engan demikian baik secara kualitati) maupun kuantitati)

menunjukkan adanya perubahan entropi positi)

LAMPIRAN PERHITUNGAN 1 'ercobaan 1 " .abung eaksi 1 ;iketahui  .1 / D20_{+ K 2D / D0C !} .2 / D60_{+ K 2D / D05 !}

Massa ?a:* / 0,226 gram

+p *2: / C,251 79mol!

;itanya  >S dan >* R 7aab 

mo" #a$H

=

massa #a$H %r #a$H

=

0,2286&

40&

/

mo"

=

0,005715mo"

∆ S

=

mo" #a$H ' CpH ₂$ 'ln T 2 T 1

(20)

/ 0,005715mo" N C,251 79mol! N ln 309 ( 305 ( / 0,00CC5 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  mo" (# $₃

=

massa (# $3 %r (# $3

=

0,0347&

101&

/

mo"

=

0,00034 mo"

∆ S

=

mo" (# $3 ' Cp H 2$ 'ln T 2 T 1 / 0,00034mo"mo" 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 

mo" %&

=

massa %& Ar %&

=

0,0005& 24&

/

mo"

=

2,083 '10 −5 mo" Mol *+l / M *+l N G *+l / 0,1 M N 0,00C @ / 0,000C mol eaksi 20

(21)

Mg %s& K *+l %a& L Mg+l2 %a& K *2 %g& M 0,000020D 0,000C  0,000020D 0,000020D 0,000020D 0,000020D S " F,51 N 10"F _0,000020D _0,000020D ∆ S

=

mo" %&C"₂ ' Cp H ₂$ 'ln T 2 T 1 / 0,00002083mo" 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"D₇ 2 'ercobaan 2 ;iketahui  .1 / D20_{+ K 2D / D0C !} .2 / DD0_{+ K 2D / D06 !}

Massa <a%:*&2 / 0,062D gram

Massa ?*F+l / 0,02F0 gram +p *2: / C,251 79mol! ;itanya  >S dan >* R 7aab  mo" Ba

(

$H

)

2

=

massaBa

(

$H

)

2 %r Ba

(

$H

)

₂

=

0,0623&

171&

/

mo"

=

0,000364mo"

mo" #H ₄C"

=

massa #H 4C" %r #H 4C"

=

0,0240&

53,45&

/

mo"

=

0,000449mo"

eaksi

<a%:*&2 %s& K

2 #H ₄C"

%s& L <a+l2 %s& K 2?*D%g& K *2:%l&

M 0,000D6F 0,000FF5  0,00022FC 0,000FF5 0,00022FC 0,000FF5 0,00022FC S 0,0000D5C " 0,00022FC 0,000FF5 0,00022FC ∆ S

=

mo"BaC"₂ ' Cp H ₂$ 'ln T 2 T 1 21

(22)

/ 0,0002245mo" N C,251 79mol! N ln 306 ( 305 ( / C,CD2 N 10"C_79! >* / " >S N .2 / " C,CD2 N 10"C_{79! N D06 !} / " 1,65D N 10"2₇ 22

(23)

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

(24)

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

(25)

;iukur suhunya

P)!*%%n 2

Menimbang padatan <a%:*&2 Menimbang padatan ?*F+l

;imasukkan ke dalam rol )ilm Mengukur suhu aal

(26)

Mengocok rol )ilm Mengukur suhu akhir