Entropi Fix

: Entropi Sistem : Kamis, 31 Oktober 2013 : Kamis, 31 Oktober 2013 Mempelajar ajarii peruba perubahan han entrop entropii sistem sistem pada pada : Mempel

I. Judul Percobaan II. Hari/Tanggal Percobaan III. Selesai Percobaan IV. Tujuan Percobaan

 beberapa reaksi. V. Dasar Dasar Teori: Teori:

Wujud Wujud zat diolo diolonk nkan an ke dalam dalam tia tia ma!am ma!am "aitu "aitu padat, padat, !air, !air, as. as. #ntuk zat apapun, partikel dalam keadaan padat lebih teratur dibandinkan dala dalam m kead keadaa aan n !air !air,, dan dan part partik ikel el dala dalam m kead keadaa aan n !air !air lebi lebih h tera teratu tur  r  dibandinkan dalam keadaan as. $adi, untuk jumlah molar "an sama dari suatu zat, kita dapat tuliskan Spadatan < Scairan < Sgas

#kuran ketidakteraturan suatu sistem din"atakan denan entropi denan simb simbol ol S. Sema Semaki kin n tida tidak k tera teratu turr suat suatu u sist sistem em bera berart rtii sema semaki kin n besa besar  r  entropin"a. entropin"a. Entropi Entropi unsur dan sen"a%a, sen"a%a, semua positi& positi& 'S ⁰(0). Sebalikn"a entalpi pembentukan standar ' ∆ H 

⁰& 

) untuk untuk unsur dalam bentuk stabiln"a

adalah nol, dan untuk sen"a%a nilain"a bisa positi& atau neati&. #ntuk zat "an berbeda denan &asa "an sama, kerumitan molekul dan massa molar  menentukan mana "an nilai entropin"a lebih tini. Misaln"a, baik intan maupun ra&it adalah padatan, tetapi struktur intan lebih teratur. $adi, intan mempun"ai entropi "an lebih ke!il daripada ra&it. Sepe Seperti rti haln" haln"aa ener eneri i dan dan ental entalpi pi,, entr entrop opii meru merupa paka kan n suat suatu u &un &unsi si keadaan ' state function) function) dan merupakan kriteria "an menentukan apakah suatu keadaan dapat di!apai denan spontan dari keadaan la in.*unsi keadaan ialah si&at "an ditentukan oleh keadaan sistem. +erubahan entropi untuk   proses tertentu dimana sistemn"a berubah dari suatu keadaan a%al ke suatu keadaan akhir,

∆S

 ialah ∆ S  = S  S f i

dimana S&  dn Si berturuttu berturutturut rut adalah entropi entropi sistem pada keadaan akhir  '&inal state) dan keadaan a%al 'initial state). $ika perubahan menakibatkan kenaikan kea!akan atau ketidakteraturan, maka S& ( Si atau

∆S

 ( 0.

-ila pada suatu reaksi kimia terjadi perubahan dari keadaan teratur  menjadi kuran teratur,maka perubahan entropi 'S) positi& dan menunjukkan  bah%a reaksi berlansun spontan. /amun, bila pada suatu reaksi kimia terjadi perubahan dari keadaan kuran teratur menjadi teratur, maka  perubahan entropi 'S) neati&. +roses "an menhasilkan kenaikan entropi sistem antara lain

 +elelehan S!airan ( S padatan  +enuapan Suap ( S!airan  +elarutan  +emanasan Sr 2 ( Sr 1 Sudah jelas bah%a baik proses pelelehan maupun penuapan mempun"ai ∆S

 ( 0. +roses pelarutan biasan"a menhasilkan kenaikan entropi. -ila

kristal ula melarut dalam air, struktur "an sanat teratur dalam padatan dan struktur teratur dalam air menjadi rusak. kibatn"a, larutan lebih tidak teratur  dibandinkan zat terlarut murni dan pelarut murni. -ila padatan ionik melarut dalam air, terdapat dua &aktor pen"ebab pada kenaikan entropi, "aitu proses  pelarutan dan penuraian sen"a%a menjadi ionionn"a

#ji  perubahan entropi pada suatu reaksi kimia tertentu dapat dilakukan denan dua !ara "aitu  a.

nalisis Kualitati&, artin"a menamati perubahan &ase "an terjadi setelah zatzat "an akan diuji direaksikan. pakah terjadi perubahan &ase, misal dari padat ke !air, !air ke as , padat ke as dan sebalikn"a. +erubahan &ase ini akan menentukan suatu entropi naik 'S) positi& atau 'S) neati& dilihat

 b.

dari ketidakaturan partikel suatu zat. nalisis Kuantitati&, artin"a menentukan entropi melalui suatu perhitunan "aitu denan rumus sebaai berikut  dS =

dqrev T 

Sehina ∆ S =∫

dq rev T 

Satuan S untuk entropi adalah $4K. -ila suatu proses eksotermik   berlansun dalam suatu sistem, kalor "an dipindahkan ke linkunan meninkatkan erakan molekul di linkunan. kibatn"a, ada peninkatan

ketidakteraturan pada tinkat molekul, dan entropi linkunan meninkat. Sebalikn"a proses endotermik dalam sistem men"erap kalor dari linkunan dan denan demikian menurunkan entropi linkunan karena erakan molekul berkuran.

#ntuk proses pada tekanan konstan, perubahan kalor sama denan  perubahan entalpi sistem, linkunan,

∆S

∆ H 

. 5enan demikian, perubahan entropi

sis

, berbandin lurus terhadap

surr 

∆S

surr

∝−∆ H 

∆ H 

.

sis

sis

6anda minus diunakan karena jika prosesn"a eksotermik, neati& dan

∆S

surr 

∆ H 

sis

positi&, menandakan adan"a peninkatan entropi.

Sebalikn"a, untuk proses endotermik,

∆ H 

sis

positi& dan tanda neati& 

menunjukkan bah%a entropi linkunan menurun. +erubahan entropi untuk sejumlah tertentu kalor jua berantun pada suhu. $ika suhu linkunan tini, molekulmolekul sebenarn"a sudah memiliki eneri "an !ukup tini. Oleh karena itu, pen"erapan kalor dari  proses eksotermik dalam sistem akan berdampak relati& ke!il pada erakan molekul dan peninkatan entropi "an dihasilkan akan ke!il. /amun, jika suhu linkunan rendah, maka penambahan kalor dalam jumlah "an sama

akan menakibatkan peninkatan "an lebih men!olok dalam erakan molekul dan karena itu peninkatan entropin"a akan besar. VI.

!lat dan "a#an: lat a. 6abun reaksi  b. 6ermometer  !. Spatula d. 6empat rol &ilm e. +lastik   &. 7elas #kur  

-ahan a. /aO8 padat  b. K/O3 padat !. 9arutan 8:l 0,1M d. /8;:l e. 
VII.

1.a.

10 m9 air 

•

5imasukkan ke dalam tabun reaksi 1

•

5iukur suhun"a dan di!atat Suhu 6 1 •

= > sendok spatula /aO8 padat "an sudah ditimban

•

5iko!ok hina larut

•

5iukur suhun"a Suhu 6 2

 b. •

•

10 m9 air  5imasukkan ke dalam tabun reaksi 2 5iukur suhun"a dan di!atat Suhu 6 1

•

= > sendok spatula K/O 3 padat "an sudah ditimban

•

5iko!ok hina larut

•

5iukur suhun"a Suhu

!. ? m9 larutan 8:l 0 1 5imasukkan ke dalam tabun reaksi 3 • •

5iukur suhun"a dan di!atat Suhu 61

•

= beberapa poton loam M "an sudah ditimban

•

5iko!ok hina larut •

5iukur suhun"a

Suhu

2.

1 sendok s atula -a O8

2

•

5imasukkan dalam kotak plastik tempat rol &ilm

•

= > sendok spatula /8 ;:l padat "an sudah ditimban

•

5iukur suhun"a Suhu 6

•

•

5itutup dan diko!ok hina ber!ampur sempurna

•

5ibuka dan di!ium bau asn"a

•

5iukur suhun"a -au dan Suhu

VIII. !nalisis dan Pe%ba#asan

+ada per!obaan pertama, men"iapkan tia tabun reaksi. #ntuk tabun reaksi pertama, dimasukkan 10 m9 air, lalu diukur suhun"a dan diperoleh suhu a%al '61) sebesar

30 ℃

. Kemudian ditambahkan setenah sendok 

spatula /aO8 padat "an berupa padatan putih denan massa 0,0@@ ram. Setelah itu diko!ok hina /aO8 padat larut, lalu diukur suhun"a. +ada  per!obaan ini tidak terjadi perubahan %arna pada larutan, larutan tetap  berupa larutan tidak ber%arna. /amun terjadi perubahan &ase "akni dari  padat menjadi !air. 5imana /aO8 "an a%aln"a berupa padatan, larut dalam air sehina dihasilkan larutan /aO8. -erikut reaksi "an terjadi H&' (l) * +a'H (s)

+a'H (a,)

6erjadin"a perubahan &asa dari padat menjadi !air dapat dikatakan bah%a telah terjadi perubahan entropi positi&, karena adan"a perubahan ketidakteraturan pada /aO8 "an a%aln"a memiliki partikel "an teratur  atau padat menjadi larutan /aO8 "an partikeln"a kuran teratur. Setelah diukur suhun"a, diperoleh suhu akhir '6 2) sebesar

33 ℃

. Kenaikan

suhu tersebut terjadi karena adan"a pelepasan kalor "an terjadi pada sistem terhadap linkunan, denan demikian reaksi "an terjadi termasuk  reaksi eksoterm sehina

diperoleh perubahan entropi

∆ H 

∆S

¿

bernilai neati&. +ada perhitunan

) bernilai positi&, "akni sebesar 0,@AA;

$4K artin"a ada peninkatan ketidakteraturan sistem, sehina reaksi merupakan reaksi reBersibel dan spontan atau dapat lansun terjadi pada tekanan tetap. #ntuk perhitunan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitunan. 5enan demikian baik se!ara kualitati& maupun kuantitati& menunjukkan adan"a perubahan entropi positi&. +ada tabun reaksi kedua, dimasukkan 10 m9 air, lalu diukur suhun"a dan diperoleh suhu a%al '6 1) sebesar

30 ℃

. Kemudian ditambahkan

setenah sendok spatula K/O 3  padat "an berupa serbuk putih denan massa 0,0?C ram. Setelah itu diko!ok hina K/O 3 padat larut dan diukur suhun"a. 6idak terjadi perubahan %arna pada larutan, larutan tetap  berupa larutan tidak ber%ana. /amun terjadi perubahan &asa dari padat menjadi !air. 5imana K/O3 "an a%aln"a berupa padatan, larut dalam air  sehina dihasilkan larutan K/O 3. -erikut reaksi "an terjadi H&' (l) * $+'- (s) $+'- (a,)

6erjadin"a perubahan &asa dari padat menjadi !air dapat dikatakan bah%a telah terjadi perubahan entropi positi&, karena adan"a perubahan ketidakteraturan pada K/O3 "an a%aln"a memiliki partikel "an teratur  atau padat menjadi larutan K/O 3 "an partikeln"a kuran teratur. Setelah diukur suhun"a, diperoleh suhu akhir '6 2) sebesar

31 ℃

. Kenaikan

suhu tersebut terjadi karena adan"a pelepasan kalor "an terjadi pada sistem terhadap linkunan, denan demikian reaksi "an terjadi termasuk  reaksi eksoterm sehina

∆ H 

 bernilai neati&. /amun pada per!obaan

ini, seharusn"a menhasilkan reaksi endoterm ketika K/O3  padatan dimasukkan kedalam air. +ada perhitunan diperoleh perubahan entropi

(∆ S )  bernilai positi&, "akni sebesar 0,@A@0 $4K artin"a ada peninkatan ketidakteraturan sistem, sehina reaksi merupakan reaksi reBersibel dan spontan atau dapat lansun terjadi pada tekanan tetap. #ntuk perhitunan  perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitunan. +ada tabun reaksi ketia, dimasukkan ? m9 larutan 8:l 0,1M, lalu diukur suhun"a dan diperoleh suhu a%al '6 1) "an lebih besar, "akni 32 ℃

, dimana 8:l merupakan asam kuat. Kemudian ditambahkan

loam M denan massa 0,01? ram. Setelah itu diko!ok hina loam M padat larut dan diukur suhun"a. 6idak terjadi perubahan %arna pada larutan, larutan tetap berupa larutan tidak ber%ana. /amun terjadi  perubahan &asa dari padat menjadi !air. 5imana M "an a%aln"a berupa  padatan, larut dalam air sehina dihasilkan larutan M:l2. 5ari reaksi "an terjadi dihasilkan elembunelembun ke!il sesuai denan reaksi  berikut &Hl (l) * g (s) 

gl& (a,) * H& (g)

6erjadin"a perubahan &asa dari padat menjadi !air dapat dikatakan  bah%a telah terjadi perubahan entropi positi&, karena adan"a perubahan ketidakteraturan pada M "an a%aln"a memiliki partikel "an teratur  atau padat menjadi larutan M:l2 "an partikeln"a kuran teratur. Setelah diukur suhun"a, diperoleh suhu akhir '6 2) sebesar

34 ℃

. Kenaikan

suhu tersebut terjadi karena adan"a pelepasan kalor "an terjadi pada sistem terhadap linkunan, denan demikian reaksi "an terjadi termasuk  reaksi eksoterm, sehina

∆ H 

bernilai neati&. +ada perhitunan

diperoleh perubahan entropi

(∆ S )  bernilai positi&, "akni sebesar 0,;@0;

$4K artin"a ada peninkatan ketidakteraturan sistem, sehina reaksi merupakan reaksi reBersibel dan spontan atau dapat lansun terjadi pada tekanan tetap. #ntuk perhitunan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitunan. 5enan demikian baik se!ara kualitati& maupun kuantitati& menunjukkan adan"a perubahan entropi positi&. +ada per!obaan kedua, satu sendok spatula -a'O8) 2 padat "an berupa serbuk putih denan massa 0,1@1 ram dan /8 ;:l padat "an berupa serbuk putih denan massa 0,01@ ram dimasukkan ke dalam tempat rol &ilm. 9alu diukur suhun"a dan diperoleh suhu a%al '6 1) sebesar

30 ℃

.

Kemudian tempat rol &ilm plastik ditutup dan diko!ok aar ber!ampur  sempurna hina timbul bau as "an men"enat. -au as tersebut menunjukkan bah%a -a'O8) 2 dan /8;:l telah bereaksi. -au men"enat tersebut merupakan as amoniak, dimana reaksi "an berlansun adalah sebaai berikut "a('H)& (s) * & +H0l(s)

"al& (s) * &+H- (g) * &H&'(l)

6erjadin"a perubahan &asa dari padat menjadi as dapat dikatakan bah%a telah terjadi perubahan entropi positi&, karena adan"a perubahan ketidakteraturan partikel "an a%aln"a teratur atau padat menjadi as "an  partikeln"a sanat tidak teratur. Setelah diukur suhun"a, diperoleh suhu akhir '62) sebesar

34 ℃

. Kenaikan suhu tersebut terjadi karena adan"a

 pelepasan kalor "an terjadi pada sistem terhadap linkunan, sehina reaksi "an terjadi termasuk reaksi eksoterm, sehina neati&. Se!ara kuantitati&, nilai perubahan entropi

∆ H    bernilai

(∆ S )   bernilai

 positi&, "akni sebesar 0,01;A $4K. #ntuk perhitunan perubahan entropi, dapat dilihat pada lampiran perhitunan. 5enan demikian baik se!ara kualitati& maupun kuantitati& menunjukkan adan"a perubahan entropi  positi&.

I1.

Dis2usi

+ada per!obaan pertama pada tabun kedua, reaksi antara K/O 3  padatan dan air atau pelarutan aram nitrat akan menhasilkan reaksi endoterm. /amun, dalam per!obaan "an dilakukan oleh kelompok kami, reaksi "an dihasilkan adalah reaksi eksoterm. 8al ini kemunkinan terjadi karena kuran telitin"a kami dalam memba!a skala termometer. Selain itu, kesalahan "an terjadi dapat dikarenakan tekanan dalam laboratorium tidak  dapat diatur, sehina tekanan mempenaruhi hasil perhitunan suhu. 1. $esi%pulan

(∆ S ) dapat ditentukan se!ara kualitati& 

•

+erubahan entropi suatu sistem

•

dan kuantitati&. -ila suatu sistem berubah dari keadaan teratur menjadi kuran teratur atau terjadi kenaikan suhu maka diperoleh perubahan entropi  positi& dan

∆ H 

( ∆ S )   bernilai

bernilai neati& 'eksoterm), sebalikn"a jika sistem

 berubah dari keadaan kuran teratur menjadi teratur atau terjadi penurunan suhu maka diperoleh perubahan entropi ∆ H 

(∆ S )

bernilai neati& dan

bernilai positi& 'endoterm). 5imana zat padat palin teratur,

sedankan zat !air kuran teratur dan as palin tidak teratur.

1I.

Daftar Pusta2a :han, Da"mond. 2003. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 2.

$akarta Erlana na"a, Duthadanin. 2012.

 Laporan Praktikum Kimia Fisika II Entropi.

http44id.s!ribd.!om4do!4120A?C2349+OD/+DK6K#MKM *SKE/6DO+, diakses tanal 20 /oBember 2013 Ma!klin, -o". Entropi dan 9inkunan. http44onlinebuku.!om4201141241@4en tropilinkunan4, diakses tanal 20 /oBember 2013 OFtob", 7illis, /a!htrieb. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern Edisi 4 Jilid . $akarta Erlana +utri, *ebrian. 2011.  Entropi. http44%%%.s!ribd.!om4do!4A0A1A0C04entropi &ebrian, diakses tanal 20 /oBember 2013 6jahjani, Siti, dkk. 2013. -uku +etunjuk +raktikum Kimia *isika . Suraba"a #/ES #nipress 1II.

Ja3aban dan Pertan4aan 1. -erdasarkan data per!obaan, tentukan perubahan entropi se!ara kualitati& 

maupun kuantitati&. Ja3ab  +erubahan entropi se!ara kualitati& #ntuk per!obaan pertama H&' (l) * +a'H (s)

+a'H (a,)

+erubahan entropi 'S) positi&, terjadi perubahan &ase dari padat ke !air. H&' (l) * $+'- (s)

$+'- (a,)

+erubahan entropi 'S) positi&, terjadi perubahan &ase dari padat ke !air. &Hl (l) * g (s) 

gl& (a,) * H& (g)

+erubahan entropi 'S) positi&, terjadi perubahan &ase dari padat ke !air. #ntuk per!obaan kedua "a('H)& (s) * & +H0l(s)

"al& (s) * &+H- (g) * &H&'(l)

+erubahan entropi 'S) positi&, terjadi perubahan &ase dari padat ke as.

 +erubahan entropi se!ara kuantitati& 1

a. mair  G

 ρair × v air

×

G 1 ram4m9

 10 m9

G 10 ram ∆ T   G 6  H 6 2 1 G 30 H 303 G 3 K  I G m!

∆ T 

×

G '10 = 0,0@@) ram

 ;,2 $4.K

×

 3K 

G 12,A@ $ ∆ H 

 G H IreaksiG H12,A@ $

∆S

×

 G mlarutan

G 10,0@@

 !air 

T 2

×

 ln

×  ;,2 $4.K

T 1

×  ln

306 303

K 

G 0,@AA; $4K   b. mair  G

 ρ air × v air ×

G 1 ram4m9

 10 m9

G 10 ram ∆ T   G 6  H 6 2 1 G 30; H 303 G 1 K  I G m!

∆ T 

G '10 = 0,0?C) ram

×

 ;,2 $4.K

G ;2,2;3 $ ∆ H 

 G H IreaksiG H;2,2;3 $

∆S

×

 G mlarutan

 !air 

×

T 2  ln

T 1

×

 1K 

G 10,0?C

×

304

×

 ;,2 $4.K

 ln

K 

303

G 0,@A@0 $4K 

 ρ HCl × v HCl

!. m8:l G

G 1,1A ram4!m3

×  ? m9

G ?,A? ram ∆ T 

 G 62 H 61

G 30@ H 30? G 2 K  I G m! ∆ T  G '?,A? = 0,01?) ram

×

 ;,2 $4.K

×

 2 K 

G ?0,10 $ ∆ H   G H I reaksiG H?0,10 $ ∆ S  G m larutan

×

 !air 

G '?,A? = 0,01?) ram

×  ln

T 2 T 1

×  ;,2 $4.K

×  ln

307 305

G 0,;@0; $4K 

2.

∆ T   G 6  H 6 2 1

G 30@ H 303 G ; K  I G m!

∆ T 

G '0,1@1 = 0,01@) ram G 3,1?C $

×

 ;,2 $4.K

×

 ; K 

K 

∆ H 

∆S

 G H IreaksiG H3,1?C $

 G mlarutan

×

 !air 

G '0,1@1 = 0,01@) ram

×

×

T 2  ln

T 1

 ;,2 $4.K

×

307

 ln

303

K 

G 0,01;A $4K 

2. 5eskripsikan hasil analisis saudara. Ja3ab Semua reaksi menalami kenaikan entropi atau 'S) bernilai positi&, ke!uali pada reaksi antara K/O3 dan air atau pelarutan aram nitrat "an menhasilkan reaksi endoterm sehinna kenaikan entropi atau 'S)  bernilai neati&. dan"a kenaikan entropi atau 'S) bernilai positi&  dikarenakan adan"a perubahan ketidakteraturan partikel "an a%aln"a teratur menjadi tidak teratur. Kenaikan suhu "an terjadi dikarenakan adan"a pelepasan kalor "an terjadi pada sistem terhadap linkunan, denan demikian reaksi "an terjadi termasuk reaksi eksoterm, sehina ∆ H 

 bernilai neati&.