Download - HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA
HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA
NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI
nanikdn.staff.uns.ac.idnanikdn.staff.fkip.uns.ac.id
[email protected] / (0271)
821585
HUKUM III TERMODINAMIKA
20/04/23
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
Hukum Termodinamika Ketiga
Entropi dari zat kristal sempurna adalah nol pd suhu nol mutlak.
18.3
ENERGI BEBAS GIBBS
20/04/23Amalia sholehah
• Menunjukkan perubahan entropi total dari sistem• Batasan suhu dan tekanan tetap
G = H – TS
G = H – TS (suhu tetap)
G = - TS (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.
• Pada T dan P tetap, penurunan energi bebas Gibbs menandakan rx spontan. • Perubahan energi-bebas Gibbs standar dapat dikaitkan dengan konstanta
kesetimbangan reaksi.
Ssemesta = Ssis + Sling > 0Proses spontan :
Ssemesta = Ssis + Sling = 0Proses Kesetimbangan :
Untuk proses suhu-konstan:
Gsis = Hsis -TSsisEnergi Bebas Gibbs(G)
Josiah Willard Gibbs 1877
G < 0 Reaksi spontan dalam arah maju.
G > 0 Rx nonspontan, reaksi ini spontan dlm arahberlawananG = 0 Reaksi dalam kesetimbangan.Ssemesta > 0 proses spontan G < 0 proses spontanSsemesta < 0 proses nonspontan G > 0 proses nonspontanSsemesta = 0 proses kesetimbangan G = 0 proses kesetimbangan
- Suniv = Ssis + Ssurr
-TSuniv = Hsis - TSsis
-TSuniv = Gsis
Gsis = Hsis - TSsis
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 = Ho
sis - TSosis
• Energi bebas Gibbs juga dapat dihitung (karena ia fungsi keadaan) dari energi bebas produk dan reaktan
Gorxn = mGo
f(produk) - nGof(reaktan)
Gof suatu unsur pd keadaan standarnya adalah nol
Interpretasi G: Kerja Maksimum Sistem dapat lakukan
• Proses spontan, G adalah kerja maksimum yg dapat diperoleh dari sistem saat perubahan terjadi.G = wmax
Hsis = Gsis + TSsis
• 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 - TS
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 - TSo
ln K = - Ho . 1 + So
R T R
Energi Bebas Pembentukan Standar
Menghitung Perubahan Energi Bebas Standar
Gosis = Ho
sis - TSosis
• 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 = mGo
f(produk) - nGof(reaktan)
Gof suatu unsur pada keadaan standarnya adalah nol
2C6H6 (l) + 15O2 (g) 12CO2 (g) + 6H2O (l)
G0rxn nG0 (produk)f= mG0 (reaktan)f-
Berapakah perubahan energi bebas standar untuk reaksi di bawah ini pada 25 0C?
G0rxn 6G0 (H2O)f12G0 (CO2)f= [ + ] - 2G0 (C6H6)f[ ]
G0rxn = [ 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 :