Dokumen ini membahas tentang perubahan fase zat, termasuk definisi fasa, sifat masing-masing fase (padat, cair, gas), dan kondisi kesetimbangan fase. Selain itu, dijelaskan juga tentang aturan Gibbs, derajat kebebasan sistem, dan aplikasi hukum Raoult dalam pembuatan larutan ideal. Proses distilasi dijelaskan sebagai metode untuk memisahkan komponen dalam campuran melalui perubahan fase.

1. 3.4. Menganalisis Perubahan fase
suatu zat
4.4. Memprediksi perubahan fase
suatu zat
AZAS TEKNIK KIMIA KELAS XI KIMIA INDUSTRI

2. Perubahan fasa

3. Perhatikan gambar dibawah!

4.  Apa yang terjadi jika es batu dibiarkan di tempat terbuka?
 Apa yang berubah pada proses tersebut?
 Apa yang tidak berubah pada proses tersebut?

5. Fasa
 Adalah keadaan zat yang mempunyai struktur fisika dan
komposisi kimia yang seragam (padat saja, cair saja, atau
gas saja)
 Komposisi kimia disebut seragam jika suatu zat hanya terdiri
dari satu bahan kimia yang dapat berwujud padat, cair, atau
gas atau campuran dari dua atau tiga wujud tersebut.
Campuran gas dalam udara disebut campuran homogen.

6. Contoh : air(H2O)
 Air adalah zat murni. sebagai zat muni, baik unsur maupun
senyawa mempunyai komposisi kimia yang seragam dan
tetap.
 Air sebagai Zat murni dapat berada dalam beberapa fasa.
 Padat  es batu
 Cair  air
 Gas  uap air
 Campuran kesetimbangan 2 fase

7.  Zat murni kebanyakan mengandung lebih dari 1 fasa. Tetapi
komposisi kimianya sama untuk semua fase.
 Air dalam campuran fase yang berbeda-beda mempunyai
komposisi yang sama. Karena hanya terdiri dari komponen
H2O.
 Sedangkan udara (terdiri dari beberapa campuran gas)
tidak demikian. Udara dalam fasa cair dan gas memiliki
komposisi yang berbeda karena campurannya terdiri dari
beberapa gas yang berbeda.

8. Perubahan fase
•Padat
• Ciri :
• Susunan partikel teratur dan
berdekatan
• Ikatan partikel sangat kuat
• Bentuk tetap
• Volume tetap
•Cair
• Ciri :
• Susunan partikel tidak teratur
dan agak berjauhan
• Ikatan antar partikel agak
lemah
• Gerak partikel terbatas
• Bentuk berubah
(menyesuaikan wadah)
• Volume tetap
•Gas
• Ciri :
• Susunan partikel tidak teratur dan
berjauhan
• Ikatan antar partikel sangat lemah
• Gerak partikel bebas
• Bentuk berubah
• Volume berubah
Ingat , Fasa : keadaan zat yang seragam dalam komposisi
kimia dan bentuk fisiknya

9. Perubahan fasa

10. keterangan
Beberapa perubahan fasa pada zat :
Perubahan
wujud dari
cair ke gas.
Memerlukan
energi panas
Ex : air
mendidih
Perubahan
wujud gas
menjadi cair.
Melepaskan
energi panas
Ex : udara
mengembun
di pagi hari
Perubahan
wujud dari
padat ke gas.
Memerlukan
energi panas
Ex: kapur
barus dalam
lemari lama-
lama habis
Perubahan
fase zat
karena
adanya
perubahan
bentuk,
kandungan,
dan ukuran
dalam suatu
molekul.
Terjadi karena
pendinginan.
Melepaskan
energi panas
meng
kriistal
meny
ublim
menge
mbun
meng
uap
Perubahan
wujud dari cair
ke padat.
Melepaskan
energi panas
Ex : air dalam
freezer
mem
beku
Perubahan
wujud dari
padat ke cair.
Memerlukan
energi panas
Ex: es mencair
menc
air

11. Kesetimbangan fasa

12.  Tekanan dan temperatur menentukan keadaan suatu
materi kesetimbangan fasa dari materi yang sama.
 Kesetimbangan fasa dari suatu sistem harus memenuhi
syarat :
 Sistem mempunyai lebih dari 1 fasa meskipun materinya sama
 Terjadi perpindahan reversibel spesi kimia dari satu fasa ke fasa lain
 Seluruh bagian sistem mempunyai tekanan dan temperatur sama.

13. Ada beberapa istilah
Sistem
Fasa
Komponen
Aturan Fasa Gibbs
Derajat kebebasan

14. SISTEM
 Sistem adalah Bagian sesuatu yang menjadi pusat
perhatian dan dipelajari dalam mengamati
pengaruh perubahan temperature, tekanan serta
konsentrasi zat tersebut.
 Suatu sistem heterogen terdiri dari berbagai bagian
yang homogen yang saling bersentuhan dengan
batas yang jelas. Bagian homogen ini disebut
sebagai fasa dapat dipisahkan secara mekanik.

15. Ingat, Fasa didefinisikan sebagai :
Bagian
sistem yang
homogen dan dipisahkan oleh
batas yang jelas
sifat fisik dan sifat kimia
berbeda dari bagian sistem lain
dapat dipisahkan secara
mekanik dari bagian lain sistem
itu

16. FASA
 Fasa (P) adalah keadaan materi yang seragam di seluruh
bagiannya, bukan hanya dalam komposisi kimianya
melainkan juga dalam keadaan fisiknya (homogen) dan
dipisahkan dari bagian sistem yang lain dengan batas
yang jelas

17. contoh
  sistem satu fasa :
 Dua cairan yang bercampur homogen (ex: lart HCl)
  sistem 2 fasa :
 cairan polar (misal air) dan non polar (misal :minyak),
 kesetimbangan air dan uapnya,
 air + alkohol dan uapnya
  sistem 3 fasa :
 es, uap air dan air
 Air+minyak dan uapnya

18. KOMPONEN
 Jumlah komponen adalah jumlah spesi kimia minimum yang diperlukan
untuk menggambarkan keadaan sistem.
 Contoh:
 H2O (g)  H2O (l ) C = 1
 Campuran air, etanol dan asam asetat: C = 3, P = 1.
 Campuran N2, H2 dan NH3(pada keadaan setimbang): C=2
Jika sistem ini belum/tidak setimbang: C= 3
 Campuran CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) (dalam keadaan
setimbang), C = 2, P = 3
Jika sistem ini belum/tidak setimbang, C = 3, P = 3

19. DERAJAT KEBEBASAN
 Derajat kebebasan suatu sistem adalah bilangan terkecil yang
menunjukkan jumlah variabel bebas (suhu, tekanan, konsentrasi
komponen – komponen) yang harus diketahui untuk
menggambarkan keadaan sistem.
 Untuk zat murni, diperlukan hanya dua variabel untuk
menyatakan keadaan, yaitu P dan T, atau P dan V, atau T dan V.
 Variabel ketiga dapat ditentukan dengan menggunakan
persamaan gas ideal. Sehingga, sistem yang terdiri dari satu gas
atau cairan ideal mempunyai derajat kebebasan dua (F = 2).

20. ATURAN FASA GIBBS
 Pada tahun 1876, Gibbs menurunkan hubungan sederhana
antara jumlah fasa setimbang, jumlah komponen, dan
jumlah besaran intensif bebas yang dapat melukiskan
keadaan sistem secara lengkap. Menurut Gibbs,
 F = C – P + 2
 dimana
 F = derajat kebebasan
 C = jumlah komponen
 p = jumlah fasa

21. contoh
 Dalam gelas tertutup terdapat kesetimbangan antara es
dan air, maka derajad kebebasan sistem tersebut :
 F = C – P + 2
 F = 1 – 2 + 2 = 1
 artinya jika temperatur tertentu, maka tekanan dan
komposisi tertentu.

22. Penjelasan
 Jika di dalam gelas tertutup terdapat kesetimbangan antara
es dan air, berarti jumlah komponen C=1, yaitu air.
 Jumlah fase P=2, yaitu padat dan cair.
 Dengan demikian, derajat kebebasamna F=1-2+2 = 1

23. Diagram fasa
 Untuk menggambarkan keadaan sistem, dapat dibuat diagram
fase.
 Diagram fase adalah diagram yang menggambarkan keadaan
sistem (komponen dan fasa) yang dinyatakan dalam 2 dimensi.
 Dalam diagram ini tergambar sifat- sifat zat seperti titik didih, titik
leleh, titik tripel. Sebagai contoh adalah diagram fasa 1 komponen
adalah diagram fasa air.

24. Diagram fasa sistem 1 komponen

25. Sistem dua komponen cair- gas
ideal
 Yang dimaksud dengan sistem dua komponen
cair-gas adalah sistem yang terdiri dari cairan
dengan uapnya.
 Sistem dikatakan ideal bila memenuhi hukum
Raoult pada semua rentang konsentrasi. Untuk
campuran biner ideal, proses pencampuran
tidak menimbulkan efek kalor karena energi
interaksi antara komponen 1 dan komponen 2
sama dengan energi interaksi antara sesama
partikel komponen 1 maupun sesama partikel
komponen 2.

26.  Menurut Raoult :
 PA = Po
A. XA
 PA adalah tekanan uap jenuh di atas larutan
 XA adalah fraksi mol komponen A
 Po
A adalah tekanan uap A murni
 Larutan yang memenuhi hukum ini disebut sebagai larutan ideal.
 Pada kondisi ini, makatekanan uap total (Pt) akan berharga Pt = PA + PB
= XA. PA
o
+ XB. PB
o
Hukum Raoult

27. Aplikasi
 Jika dua cairan yang mudah menguap bercampur homogen
dalam larutan, maka uap di atasnya selalu mengandung
lebih banyak komponen yang mudah menguap. Jadi, dapat
digunakan untuk memisahkan kedua campuran tadi dengan
cara mendinginkan kembali uap tersebut menjadi larutan
baru. Larutan baru tersebut akan memiliki persentase yang
lebih stabil.
 Jika dilakukan berulang-ulang, maka secara teori
memungkinkan untuk mendapatkan komponen murni dari
campuran tersebut. Teknik ini disebut distilasi.

28. Terima kasih
SILAKAN MENGERJAKAN
POST TEST PADA LINK YANG
TELAH DISEDIAKAN.