ENERGI BEBAS GIBBS
Energi Energi bebas Gibbs Gibbs merupakan merupakan fungsi keadaan sehingga besaran ini memiliki memiliki nilai pada keadaan standart, seperti halnya dengan entalphi. Hasil pengukuran standart untuk Energi bebas Gibbs dilakukan pada keadaan 25 oC dan dengan tekanan 1 atm. Energi bebas Gibbs pembentukan standart memiliki arti perubahan energi bebas yang menyertai reaksi pembentukan satu mol senyawa dari unsur-unsur penyusunnya. Energi ebas Gibbs ! ∆G" berguna untuk menggambarkan perubahan energi system pada temperatur dan tekanan konstan, dan untuk mengetahui apakah suatu reaksi akan ber#alan se$ara spontan atau tidak serta menun#ukkan perubahan entropi total dari sistem. %ilai Energi bebas Gibbs standar pembentukan, disa#ikan pada tabel berikut ini.
Hubungan antara Energi Bebas Gibbs dan Entropi &eperti yang telah diketahui hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa reaksi spontan spontan akan meningkatkan meningkatkan entropi semesta, artinya,
∆S univ univ>
0. %amun untuk menetapkan
tanda '&uni( suatu reaksi, #uga perlu menghitung menghitung baik
∆S sis sis maupun ∆S surr surr .
)ntuk itu, perlu
memakai fungsi termodinamika lain untuk membantu menetapkan apakah reaksi akan ter#adi spontan dengan hanya melihat sistem itu sendiri.
*ari persamaan proses spontan, kita mengetahui bahwa untuk proses spontan, kita mempunyai persamaan + ∆S univ = ∆S sis + ∆S surr >0
*engan mensubstitusikan -∆H sis /T pada ∆S surr , kita tuliskan+ ∆S univ = ∆S sis
>0 - ∆H sis
*engan mengalikan kedua sisi persamaanT dengan - akan dihasilkan + -T∆S univ = ∆H sis - T∆S sis < 0 *engan mensubstitusikan
Gsis = Hsis - T Ssis akan dihasilkan + - T Suniv = Gsis
ersamaan ini menyatakan bahwa untuk proses yang dilaksanakan pada tekanan konstan dan suhu T, #ika perubahan entalpi dan entropi sistem itu sedemikian rupa sehingga ∆H sis
- T∆S sis lebih ke$il daripada nol, maka proses itu haruslah spontan. )ntuk menyatakan kespontanan reaksi se$ara lebih langsung, dapat menggunakan
satu fungsi termodinamika lain yang disebut Energi Bebas Gibbs (G), atau lebih singkatnya energi bebas !dari nama fisikawan merika /osiah 0illard Gibbs"+ G = H – TS
&emua kuantitas dalam ersamaan di atas, berhubungan dengan sistem, dan T adalah suhu sistem. *apat dilihat bahwa G mempunyai satuan energi !baik H maupun TS adalah dalam satuan energi". &ama seperti H dan S, G adalah fungsi keadaan. erubahan energi bebas ! ∆G" suatu sistem pada suhu tetap ialah ∆G = ∆H - T∆S
erubahan energi bebas ! ∆G" suatu sistem pada tekanan tetap ialah G=-T S *alam konteks ini, energi bebas ialah energi yang tersedia untuk melakukan kerja. /adi, #ika suatu reaksi diiringi dengan pelepasan energi yang berguna !dengan kata lain, #ika 'G negatif", kenyataan ini sendiri sa#a sudah men#amin bahwa reaksinya spontan, dan tak perlu mengkhawatirkan bagian lain dari semesta. &yarat-syarat untuk kespontanan dan kesetimbangan pada suhu dan tekanan tetap dari segi ∆G+ • •
∆G ∆G 4
3eaksi spontan 3eaksi nonspontan. 3eaksi ini spontan pada arah yang berlawanan.
•
∆G
&istem berada pada kesetimbangan. idak ada perubahan bersih.
Perubaan Energi Bebas Standar Energi bebas reaksi standar (∆G°rxn ) ialah perubahan energi bebas untuk reaksi bila reaksi itu ter#adi pada kondisi keadaan standar, artinya, bila reaktan berada dalam keadaan standarnya diubah men#adi produk dalam keadaan standarnya. )ntuk menghitung ∆G°rxn, mulai dengan persamaan aA ! bB c" ! dD erubahan energi bebas standar untuk reaksi ini ialah ∆G° rxn =
# c∆G° $% "& !
d∆G° $ %'&
( - # a∆G° $ %A& ! b∆G° $ %B& (
tau, se$ara umum, ∆G° rxn =
)n∆G° $ %produ*& - ) m∆G° $ %rea*tan& *i mana m dan n adalah koefisien stoikiometri. &uku ∆G°f adalah energi bebas pembentukan standar dari senyawa, artinya, perubahan energi-bebas yang ter#adi bila 1 mol senyawa disintesis dari unsur-unsurnya dalam keadaan standarnya.
