menjelaskan tentang kriteria kesetimbangan

1. Kriteria KesetimbanganFasa
Pada prosespemanasanairkitaketahui bahwapadatekanan1 atm air akan mendidihpada
100°C, pada saat ini terjadi penguapanairtanpaperubahansuhu.Secarailmiahkitamengatakan
tercapainyakeadaankesetimbanganantaraair denganuapnyapada100°C dan1 atm. Proses
kesetimbanganairdenganuapnyayangditulissebagai H2O(l) ↔H2O(g),dapat divisualisasikanseperti
gambar di bawah.Jikasuhudipertahankantetap100°C artinya Tair = Tuap = 100°C, tekananyangteramati
1 atm.
Dengandemikiandisimpulkanbahwatekananfasauapair= tekananuapair (cair) selainitu
keduafasajuga mempunyai suhuyangsama.Kesimpulanini dapatdibuktikansecara termodinamika.
Secara termodinamikasuatukeadaankesetimbangan(kimiamaupunfisik)merupakansistem
tertutup.Untukkesetimbanganfasa(fisika) sistemseperti dalamgambarkeadaankesetimbangandi
atas merupakansistemterisolasi.
Seandainyasuhukeduafasatidaksama,Tα dan Tβ maka terjadi perpindahansejumlahkecil
kalordq secara reversible dari fasaα ke fasa β yangberada dalamkesetimbangan.
Dalamkesetimbangansistemterisolasi dS=0 atau dSα + dsβ= 0
Karenaprosesnyareversibel,
−𝑑𝑞
𝑇𝛼
+
𝑑𝑞
𝑇𝛽
= 0
Dengandemikian
Tα = Tβ ………………………………………………………………………….......... (4.1)
Karenavolume sistemsecarakeseluruhanseperti padagambaradalahtetap,maka jikafasaα
bertambahvolumenyasebesardV,fasaβakanberkurangjuga sebesardV.
Pada T dan V tetapuntuksistemdalamkesetimbangandA = 0 atau dAα + dAβ= 0
Karena
dA = SS dT – P dV
maka

2. -Pα + Pβ = 0
Pα = Pβ ………………………………………………………………………….......... (4.2)
Kriterialainuntukkeadaankesetimbangandapatdiperolehdari pengandaianbahwajikaterjadi
perubahansejumlahkecil zatdnί dari fasa α ke fasaβ yangkeduanyaberadadalamkesetimbangan(T
dan P tetap),karena
dG = 0
dGα + dGβ = 0
DenganmenggunakanhubungandGί= μίdnί, makadiperoleh
-μί α dnί+ μί β dnί = 0
atau
μία = μίβ ………………………………………………………………………….......... (4.3)
Maka padakesetimbanganfasapotensial kimiasuatu komponenharussamadisetiapfasa.
Bilafasa α dan fasa β belummencapai kesetimbangandansejumlahkecil komponenίdipindahkan
secara spontandari fasa α ke fasaβ
dG = dGα + dGβ < 0
-μία dnί + μίβ dnί < 0
μί α > μί β ………………………………………………………………………….......... (4.4)
Maka suatuzat akan berpindahsecaraspontandari fasadimanazat tersebutmempunyaipotensial
kimiayanglebihtinggi ke fasapotensialkimiakomponentersebutlebihrendah.Contohnyapadaproses
difusi danosmosis.
Gambar untukRapita