SlideShare a Scribd company logo
TERMODINAMIKA
Tim Dosen Kimia Fisika
CPL
• S12: Menunjukkan sikap bertanggungjawab atas pekerjaan di bidang
keahliannya secara mandiri
• P1: Menguasai teori, metode, aplikasi ilmu, dan teknologi farmasi (farmasetika,
kimia farmasi, farmakognosi, farmakologi) konsep dan aplikasi ilmu biomedik
(biologi, anatomi manusia, mikrobiologi, fisiologi, patofisiologi, etik biomedik,
biostatistik), konsep farmakoterapi, pharmaceutical care, pharmacy practice
serta prinsip pharmaceutical calculation, epidemiologi, pengobatan berbasis
bukti dan farmakoekonomi.
CPMK
• Mampu menguraikan Hukum Termodinamika
Sub-CPMK
• Mahasiswa mampu menguraikan penjelasan mengenai termodinamika,
termokimia, kespontanan dan kesetimbangan reaksi
INTEGRASI DENGAN NILAI AIK
(QS. Ar-Rahman: 7)
Pendahuluan
■ Termodinamika berkaitan dgn hubungan kuantitatif
antara panas & bentuk lain dr energi, termasuk
mekanika, kimia, elektrik & energi radiasi
■ Suatu benda memiliki energi kinetik (dikarenakan
gerakannya / gerakan dr bagian-bagiannya seperti
molekul, atom & elektron) & energi potensial
(disebabkan oleh posisinya / konfigurasi dr bagian-
bagiannya)
■ Tidak mungkin untuk mengetahui harga mutlak energi
suatu sistem
■ Yang dpt diketahui adalah perubahan energi yg terjadi
saat suatu sistem mengalami perubahan
4
■ Perubahan energi mekanik dinyatakan dlm erg atau
joule & perubahan panas dlm kalori
1 kalori = 4,1840 x 107 erg = 4,1840 joule
1 atm = 1,013 x 106 dyne/cm2
1 liter atm = 24,22 kal
 Energi dpt dinyatakan sbg hasil dr suatu faktor
intensitas/potensial (sifat intensif) & suatu faktor
kapasitas/kuantitas (sifat ekstensif)
 berbagai jenis energi dpt dinyatakan sbg suatu hasil
sifat intensif yg tdk bergantung kepada kuantitas
bahan, & diferensial dr sifat ekstensif yg sebanding dgn
massa sistem
5
■ Contoh: kerja mekanik yg dihasilkan o/ gas trhdp sekitarnya
adalah P dV, & kerja yg dihasilkan o/ molekul pd permukaan
cairan menentang tegangan permukaan adalah γ dA
6
Bentuk energi Intensitas/faktor
potensial (sifat
intensif)
Kapasitas/faktor
kuantitas (sifat
ekstensif)
Unit energi
yg lazim
digunakan
Panas (termal) Suhu (derajat) Perubahan
entropi (kal/der)
kalori
Pengembangan Tekanan
(dyne/cm2)
Perubahan volum
(cm3)
erg
Permukaan TP (dyne/cm) Perubahan luas
(cm2)
erg
Elektrika Daya
elektromotif atau
beda potensial
(volt)
Kuantitas elektrik
(coulomb)
joule
Kimia Potensial kimia
(kal/mol)
Jumlah mol Kalori
7
■ Termodinamika ⇒ 3 hukum atau kenyataan percobaan yg
tdk pernah dibuktikan secara langsung
– Hukum pertama termodinamika
– Hukum kedua termodinamika
– Hukum ketiga termodinamika
8
Hukum Pertama Termodinamika
■ Merupakan pernyataan dari kekekalan energi :
– energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan,
tapi energi dapat diubah dari suatu bentuk ke
bentuk lain.
■ Dengan kata lain, total energi dari suatu sistem dan
lingkungan disekitarnya (merupakan sistem terisolasi)
adalah tetap dalam tiap proses
■ Pernyataan ini berdasarkan kenyataan bahwa
berbagai bentuk energi adalah sama dan jika satu
jenis terbentuk, sejumlah yang sama dari jenis lain
akan hilang
9
■ Gambaran relativitas sekarang dinyatakan oleh
persamaan einstein: energi = (perubahan massa) x
(kecepatan cahaya)2,
– menunjukkan bahwa benda dapat dianggap
sebagai bentuk lain dari energi: 1 gram = 9x1020
erg = 9x1013 joule.
■ Hukum I Termodinamika: ∆E = Q – W , dimana ∆E
adalah kenaikan energi dalam, Q = panas yg
diabsorbsi, W kerja yg dilakukan sistem.
■ Perlu diperhatikan: selalu diperlukan suatu
tambahan panas sebelum sistem dpt melakukan
kerja, sebaliknya kerja yg dilakukan sistem selalu
disertai dgn perubahan panas
10
■ Panas yg diabsorpsi diberi tanda positif +Q dan kerja
yg dihasilkan diberi tanda negatif –W. Sebaliknya,
panas yg dikeluarkan diberi tanda negatif –Q, & kerja
yg diabsorbsi diberi tanda +W
■ Energi dalam adalah hasil dr gerakan molekul,
elektron & inti dlm suatu sistem & bergantung pd
sifat yg dapat diukur: P, V dan T.
■ Dua dari variabel ini harus diketahui u/ menentukan
energi dalam
■ Untuk suatu peningkatan yg sangat kecil pd energi,
persamaan dapat ditulis: dE = q – w
■ Dimana q adalah panas yg diabsorbsi & w adalah
kerja yg dilakukan selama perubahan kecil dr sistem
11
■ Huruf besar Q dan W digunakan untuk panas & kerja
untuk menyatakan perubahan tertentu dlm kuantitas.
Huruf kecil q & w menyatakan perubahan yg sangat
kecil
■ Perubahan energi dalam : ∆E = E2 – E1, dimana E2
merupakan energi dr suatu sistem pd keadaan akhir,
katakanlah 1 g air pd 5 atm dan 150°C, & E1 adalah
energi sistem pd keadaan mula2, 1 g air pada 1 atm
dan 10°C
■ Energi dalam hanya bergantung pd keadan awal &
akhir (dr tekanan & suhu) serta tidak bergantung pd
jalan yg dilalui dr keadaan 1 menuju keadaan 2
12
Kandungan panas (entalpi)
■ Dari persamaan W = P ∆V = P(V2-V1) , maka hukum
pertama termodinamika dapat ditulis: ∆E = Qp – P(V2-
V1), dimana Qp adalah panas yg diabsobsi pada tekanan
tetap.
■ Diubah lagi menjadi: Qp = E2-E1 + P(V2-V1) = (E2+PV2) –
(E1+PV1)
■ Istilah E + PV atau dE + d(PV) disebut: kandungan panas
entalpi (H) atau dH
■ Kenaikan dalam entalpi ∆H sama dengan panas yang
diabsorbsi pada tekanan tetap oleh sistem
■ Perubahan entalpi tdk tergantung pd jalur & mekanisme
reaksi yg digunakan, tetapi bergantung pd keadaan awal
& akhir sistem
13
■ Panas yang dibutuhkan untuk menaikkan energi dalam dan
menghasilkan kerja ekspansi (dengan mensubstitusi H dalam persaman
di atas) adalah:
Qp = H2 – H1 = ∆H, sehingga persamaan dpt ditulis :
∆H = ∆E + P ∆V
■ Untuk perubahan yang sangat kecil dapat ditulis:
dQp= dH (8)
■ Panas yang diabsorbsi dalam suatu reaksi yang berlangsung pada
tekanan atmosfer tidak bergantung pada jumlah langkah dan
mekansime reaksi, hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir.
14
Termokimia
■ Dlm reaksi kimia & fisika, panas dpt diabsorbsi /
dilepaskan
■ Jika panas diabsobsi: reaksi endoterm
■ Jika panas dilepaskan: reaksi eksoterm
■ Termokimia berhub dgn perubahan panas yg menyertai
reaksi kimia isotermal. Proses ini biasanya berlangsung
pd tekanan (tetap) atmosfer & panas yg diabsorbsi
sama dengan kenaikan kandungan panas, dlm hal ini
Qp = ∆H. jika reaksi berlangsung pd vol tetap, maka Qv
= ∆E. pd reaksi yg terjadi dlm larutan, P ∆V tdk berarti,
maka ∆H ≈ ∆E. Pendekatan ini tdk berlaku untuk reaksi
yg melibatkan gas.
15
Contoh
 C(s) + O2(g) ↔ CO2(g), ∆H° 25°C = -94,052 kal
 Notasi dlm tanda kurung menyatakan keadaan fisika, (s) untuk
padatan, & (g) untuk gas. Simbol lain: (l) untuk cairan & (aq)
untuk cairan encer
 ∆H° 25°C adalah panas standar reaksi pd 25°C. Tanda negatif
yg menyertai ∆H° dlm reaksi di atas menandakan bahwa panas
dilepaskan, dlm hal ini reaksi adalah eksoterm.
 Reaksi di atas menyatakan bahwa jika 1 mol karbon padatan
(grafit) beraksi dgn 1 mol gas oksigen u/ menghasilkan 1 mol
gas karbon dioksida pd 25°C, akan dibebaskan 94,052 kalori.
Ini berarti bahwa reaktan mengandung 94,052 kalori berlebih
dibanding produk, sehingga jml panas ini dibebaskan selama
reaksi. 16
■ Jika reaksi dibalik & CO2 diubah menjadi karbon dan
oksigen, reaksi akan menjadi endoterm, akan terjadi
penyerapan 94,052 kalori & ∆H akan memiliki nilai
positif
■ Jika tekanan tidak ditentukan, maka dapat dianggap
seperti dlm hal ini, bahwa reaksi berlangsung dlm 1
atm
■ Panas pembentukan : panas yg terlibat dlm
pembentukan senyawa dr unsur2nya.
■ Panas pembakaran : panas yg terlibat dlm oksidasi
sempurna 1 mol senyawa pd tekanan 1 atm
17
■ Dalam suatu reaksi: ∆H reaksi = Σ∆H produk - Σ∆H
reaktan
■ Tabel panas pembentukan standar 25C
18
Bahan H
(kkal/mol)
Bahan H
(kkal/mol)
H2(g)
H(g)
O2(g)
O(g)
I2(g)
H2O(g)
H2O(l)
HCl(g)
HI(g)
CO2(g)
0
52,09
0
59,16
14,88
-57,798
-68,317
-22,063
6,20
-94,052
Metana(g)
Etana(g)
Etilena(g)
Benzena(g)
Benzena(l)
Asetaldehid(g)
Etil alkohol (l)
Glisina (g)
Asam asetat (l)
-17,889
-20,236
12,496
19,820
11,718
-39,76
-66,356
-126,33
-116,4
■ Contoh soal
1. CH4(g) + 2 O2 = CO2(g) + 2H2O(l)
pembentukan CH4(g) = -17,889 kkal,
CO2(g)= -94,052 dan H2O(l) = -68,317 kkal, berapa ∆H reaksi?
2. Panas reaksi sehubungan dengan pembentukan kalsium hidroksida
adalah
CaO(s) + H2O(l) = Ca(OH)2(s) ∆H = -15,6kkal
berapa panas pembentukan standar ∆H dari Ca(OH)2 jika H2O(l) = -
68,3 kkal dan
CaO(s) = -151,9 kkal
19
Jawab
■ ∆H reaksi = Σ∆H produk - Σ∆H reaktan
= (-94,052 + 2(-68,317)) – (-17,889 + 0)
= -212,797 kkal
■ ∆H reaksi = Σ∆H produk - Σ∆H reaktan
-15,6 = Σ∆H produk – (-151,9 + -68,3)
Σ∆H produk = -15,6 + (-220,2) = -235,8 kkal
20
■ Hess menunjukkan bahwa ∆H hanya bergantung pd
keadaan awal & akhir, persamaan termokimia u/
beberapa langkah dlm reaksi dpt ditambah atau
dikurangi u/ mempero/ panas dr keseluruhan reaksi
⇒ Hukum Hess
■ Hukum Hess digunakan u/ memperol/ panas dr reaksi
yg tdk dpt diukur dgn mudah scr langsung yg tdk dpt
berlangsung dlm suatu kalorimeter
■ Panas diferensial larutan = efek panas yg dihasilkan jk
1 mol zat terlarut dilarutkan dlm sejml besar larutan
dgn konsentrasi tertentu atau perubahan panas yg
terjadi jk zat terlarut dlm jml sangat kecil dilarutkan
dlm sejml tertentu larutan yg tdk mengakibatkan
terjadinya perubahan konsentrasi
21
■ Dlm panas diferensial, panas yg dihasilkan
bergantung pd perubahan zat terlarut bentuk kristal
menjadi keadaan terlarut & pelarut tetap dlm
keadaan sama sebelum / sesudah pelarutan
■ Panas integral larutan = efek panas yg dipero/ jk 1
mol zat terlarut dilarutkan dlm sejml tertentu pelarut
murni u/ menghasilkan larutan, baik zat terlarut dan
pelarut dipengaruhi selama proses berlangsung
■ Berdasarkan panas integral larutan ⇒panas hidrasi,
panas hidrasi dibutuhkan untuk mengatasi energi
kristal (memecahkan kristal) → zat padat terlarut
22
■ Data panas pencampuran dpt digunakan u/ menentukan
apakah reaksi seperti pengendapan terjadi selama
pencampuran 2 lar garam, jk tdk ada reaksi yg terjadi saat
lar garam dicampurkan maka panas reaksi = 0
■ Data panas netralisasi dpt digunakan u/ membedakan
antara elektrolit kuat dan elektrolit lemah
23
Hukum Kedua Termodinamika
■ Panas mengalir secara spontan dr bahan yg lebih
panas ke yg lebih dingin
■ Tidak ada kerja yg dpt dihasilkan dr panas pd suhu
tetap
■ Gas mengembang scr alamiah dr tekanan tinggi ke
rendah & molekul zat terlarut berdifusi dr daerah
konsentrasi tinggi ke rendah
■ Proses spontan ini, tdk akan berlangsung sebaliknya
tanpa pengaruh dari luar
■ Hukum pertama scr sederhana menyatakan bahwa
energi harus dilindungi saat diubah dr satu bentuk ke
bentuk lain. Tidak ada yg dpt dikatakan mengenai
kemungkinan terjadinya suatu proses
24
■ Sederhanany hk ke-2 menunjukkan keadaan dmana
proses biasany terjadi scr spontan ke arah dmana
kurangny kerja yg tersedia untuk digunakan
■ Hukum II berhubungan dgn kemungkinan terjadinya
suatu proses didasarkan pd pengamatan
kecenderungan suatu sistem untuk mendekati keadaan
keseimbangan energi
■ Energi yg dpt dibebaskan untuk kerja yg dilakukan dlm
gas, cairan / padatan, atau campuran reaksi dikenal
sbg energi bebas sistem.
■ Secara umum, proses spontan pd suhu & tekanan tetap
diikuti dgn berkurangnya energi bebas & penurunan ini
menandakan kecenderungan alamiah untuk terjadinya
perubahan
25
■ Jika suatu bahan mencair, akan melewati keadaan kandungan
panas rendah & derajat keteraturan tinggi ke keadaan dgn
kandungan panas yg lebih tinggi & lebih tidak teratur
■ Hk II termodinamika dpt d kemukakan dlm istilah entropi tanpa
memperhatikan motor panas, reaksi kimia atau transformasi
biologi dr energi dlm organisme
■ Entropi digunakan untuk memprediksikan arah kespontanan
reaksi
26
Entropi (S)
■ Perubahan dr keadaan teratur menjadi tdk teratur ini dikatakan
menunjukkan kenaikan dlm entropi sistem
■ Selain panas scr isotermal tdk tersedia untuk kerja, juga panas tdk pernah
dpt diubah menjadi kerja scr sempurna
■ Sifat spontan dari proses alamiah dan batasan dalam mengubah panas
menjadi kerja merupakan bagian dari hukum kedua termodinamika
27
Entropi (S)
■ Perubahan entropi total dlm proses siklik reversibel
adalah nol
– ∆S total sistem = ∆S sistem + ∆S lingkungan = o
■ Artinya:
– Sistem adalah suatu proses siklik reversibel
– Sistem & lingkungannya dlm setiap proses
reversibel
■ Entropi dpt didefenisikan sbg energi molar per derajat
suhu absolut yg tdk disediakan untuk kerja &
merupakan faktor kapasitas dr energi termal
■ Dlm proses irreversibel, entropi sistem & lingkunganny
 (selalu positif); karena ∆S lingkungan selalu lebih
kecil dr ∆S sistem. Ditulis: ∆S total sistem > 0. Hal ini
dpt dijadikan kriteria dr kespontanan suatu proses
28
Entropi dan ketidakteraturan
■ Ketidakmampuan mengubah seluruh energi panas
menjadi kerja, diakibatkan o/ ketidakteraturan
molekul di dlm sistem
■ Setiap benda pd suhu kamar memiliki sejumlah
entropi tertentu akibat pergerakan molekular
■ Semua sistem cendrung mengalami kenaikan
kebebasan gerak & kenaikan dlm kerandoman /
ketidakteraturan suatu proses alamiah dicakup dlm
hukum kedua termodinamika
29
■ Hukum ini dapat dinyatakan dlm bentuk:
– suatu reaksi spontan yg menyangkut sistem &
lingkungannya berlangsung dgn kenaikan
entropi;
– jk sistem akhirnya mencapai keseimbangan,
perubahan entropi bersih dr sistem &
lingkungannya = nol
■ Terdapat hub entropi & jml konfigurasi (gerakan
random molekular = W) yg dpt diduga u/ suatu
sistem yg digambarkan dlm Boltzman : S = k ln W,
dimana k = tetapan Boltzmann 1,38x10-16
erg/mol0K
30
Fungsi Energi Bebas dan Aplikasi
■ Dgn mengabaikan energi listrik & bentuk lain dr energi, kita anggap kerja
(PV) sbg satu-satunya kerja berguna / energi eksternal yg dpt dihasilkan
sistem
■ Kandungan panas / energi total sistem kemudian dibagi atas energi
internal & eksternal:
■ Dgn klasifikasi kedua, panas total dpt dibedakan atas energi yg tersedi
secara isotermal (F) / energi bebas & energi yg tdk tersedia scr isotermal
(TS)
31
H
Energi total
=
E
energi internal
+
PV
Energi eksternal
H
Energi total
F
energi yg tersedia
scr isotermal (Gibbs)
TS
Energi yg tdk tersedia
scr isotermal
= +
Fungsi Energi Bebas dan Aplikasi
■ Akhirnya, energi internal dapat dibagi atas energi internal
yang tersedia secara isotermal (fungsi kerja A) dan energi
yang tidak tersedia secara isotermal, TS. Maka untuk suatu
proses isotermal:
■ Sejml hub dpt diperoleh dgn penataan ulang besaran ini &
menetapkan berbagai batasan pd proses yg ditentukan.
Maka persamaan ditata ulang menjadi:
F = H – TS, dan menggantikan H dengan E + PV diperoleh: F = E + PV
– TS
karena A = E – TS, maka dapat ditulis: F = A + PV
32
E
Energi internal
= A
energi internal yg
tersedia scr isotermal
(Helmholtz)
+ TS
energi yg tdk tersedia
scr isotermal
(12)
Kriteria keseimbangan
■ Perubahan energi bebas zat terlarut jk konsentrasi
diubah diberikan o/ persamaan : ∆F = 2,303 nRT
log(a2/a1)
■ kriteria u/ keseimbangan pd T & P tetap adalah ∆F =
0 (kerja bersih tdk dpt lagi diperoleh dr suatu proses, F
berada pd minimum).
■ Perubahan energi bebas, - ∆F atau ∆F < 0,
menunjukkan bahwa proses adalah spontan.
■ Jk ∆F positif atau ∆F > 0, menunjukkan bahwa kerja
bersih harus diabsobsi agar reaksi dpt berlangsung,
karenanya reaksi tdk spontan
33
■ Jika proses berlangsung scr isotermal pd V tetap &
bukan P tetap, ∆A digunakan sbg kriteria
kespontanan & keseimbangan. A negatif u/ proses
spontan & nol pd keseimbangan
■ ∆H yg negatif (perubahan panas) membuktikan
kespontanan reaksi, hubungannya: ∆F = ∆H – T ∆S
■ Jika T ∆S lebih kecil dr ∆H, akan diperoleh ∆H yg
negatif, jk ∆F negatif, dlm hal ini jk proses adalah
spontan
■ Jk T ∆S besar, ∆F mungkin negatif, & proses adalah
spontan walaupun ∆H positif
■ Entropi sistem adalah pengukuran dr kecenderungan
“salah arah” alamiah / “kenaikan campuran” dr
molekul (Gibbs)
34
■ Semua sistem secara spontan cendrung menuju
ketidakteraturan, menurut hukum kedua
termodinamika, hingga makin tidak teratur suatu
sistem, makin tinggi probabilitasnya dan makin besar
entropinya
■ ∆F akan menjadi negatif dan reaksi akan menjadi
spontan baik pada penurunan kandungan panas
maupun saat kenaikan probabilitas sistem pada suhu
reaksi
35
∆F =
Perubahan dalam energi
ikatan atau energi tarik
menarik antara produk
dan reaktan, ∆H
-
Perubhan
probabilitas
selama proses,
T ∆S
■ Banyak kompleks yg membentuk lar dgn penyerapan panas, &
prosesnya spontan karena perubahan entropi positif
■ Kenaikan ketidakteraturan terjadi untuk sebab berikut ini:
– Kelarutan zat terlarut dlm air diikuti o/ penurunan entropi karena baik
molekul air maupun molekul zat terlarut kehilangan kebebasan gerak
saat hidrasi terjadi
– Dalam kompleksasi, penataan yg sangat teratur akan pecah saat
ion/molekul yg terpisah bereaksi melalui koordinasi & konstituennya
menunjukkan lebih bebas pd kompleks akhir dibanding terhadap kondisi
terhidrasinya
■ Kenaikan entropi (kenaikan ketidakteraturan) → reaksi spontan seperti yg
direfleksikan pd nilai negatif ∆F
■ Jk ∆S digunakan u/ menguji kespontanan reaksi maka hrs
diperhitungkan perubahan entropi keseluruhan sistem
■ u/ reaksi pd T & P tetap, perubahan energi bebas lazim
digunakan sbg kriteria kespontanan reaksi dibandingkan ∆S
36
Kriteria kespontanan dan keseimbangan
Fungsi Batasan Tanda fungsi
Spontan Tidak
spontan
keseimbang
an
∆S ∆E = 0,
∆V = 0
+ atau > 0 - atau < 0 0
∆F ∆T = 0,
∆P = 0
- atau < 0 + atau > 0 0
∆A ∆T = 0,
∆V = 0
- atau < 0 + atau > 0 0
37
Parameter Termodinamika
■ Energi bebas (ΔF°)
– Harga negatif : reaksi spontan (proses dapat terjadi dengan sendirinya tanpa
penambahan kalor dari luar sistem)
– Harga positif : reaksi tidak spontan
■ Entalpi (ΔH°)
– Harga negatif : reaksi eksotermik (melepaskan panas)
– Harga positif : reaksi endotermik (memerlukan panas)
– Peningkatan suhu mengakibatkan peningkatan kelarutan : umumnya proses
pelarutan berlangsung secara endotermik
■ Entropi (ΔS°)
– Harga negatif : derajat ketidakteraturan menurun (peningkatan keteraturan sistem)
: Reaksi tidak spontan
– Harga positif : derajat ketidakteraturan meningkat (penurunan keteraturan sistem)
: Reaksi spontan
38
Penentuan parameter termodinamika (1)
■ Tentukan energi bebas standar (ΔF°) tiap suhu dari
harga tetapan kestabilan K (konstanta
kesetimbangan) yang diperoleh dengan rumus :
ΔF° = 2,303 RT log K,
dimana R = 1,987 kal/mol °K,
T = suhu dalam °K.
Catatan: Untuk kompleks 1: 1, nilai K diperoleh dengan rumus
(dari persamaan regresi linear) :
)
1
(
1
:
1
B
A
B
K
−
=
39
Penentuan parameter termodinamika (2)
■ Tentukan entalpi standar (ΔH°) yang diperoleh dari nilai slope hubungan (plot) log K
terhadap 1/T, mengikuti persamaan:
log K = - ΔH°/2,303 RT + tetapan,
atau menggunakan persamaan :
log K2/K1 = ΔH°/2,303R (T2-T1)/T1T2
■ Tentukan entropi standar ΔS° tiap suhu dengan rumus:
ΔF° = ΔH° - TΔS°
40
Contoh : Kompleks PVP-Furosemid
Suhu (°K) Tetapan
stabilitas
komplek
s K (1/M)
Parameter termodinamika
ΔH°
Kal/mol
ΔF°
Kal/mol
ΔS°
Kal/mol/
der
308 797 3661 -4089 25
313 813 3661 -4168 25
318 961 3661 -4340 25
41
Hukum Ketiga Termodinamika
■ Menyatakan bahwa entropi zat murni berbentuk
kristal adalah nol pd nol absolut, karena penataan
kristal akan menunjukkan keteraturan tertinggi pd
suhu ini
■ Konsekuensi hukum ketiga ialah dpt dihitungnya
entropi absolut dr zat murni
42

More Related Content

Similar to Termodinamika.pdf

Bab2termokimiakelasxi 141109045948-conversion-gate01
Bab2termokimiakelasxi 141109045948-conversion-gate01Bab2termokimiakelasxi 141109045948-conversion-gate01
Bab2termokimiakelasxi 141109045948-conversion-gate01sanoptri
 
Bab 2 termokimia kelas xi
Bab 2 termokimia kelas xiBab 2 termokimia kelas xi
Bab 2 termokimia kelas xiSinta Sry
 
3. termokimia
3. termokimia3. termokimia
3. termokimia
FerdiSyahdani2
 
Bab2 termokimia | Kimia Kelas XI
Bab2 termokimia | Kimia Kelas XIBab2 termokimia | Kimia Kelas XI
Bab2 termokimia | Kimia Kelas XI
Bayu Ariantika Irsan
 
KIMIA FISIKA TERMODINAMIKA
KIMIA FISIKA TERMODINAMIKAKIMIA FISIKA TERMODINAMIKA
KIMIA FISIKA TERMODINAMIKA
Siti Avirda
 
Bab 2 termokimia
Bab 2 termokimiaBab 2 termokimia
Bab 2 termokimia
wafiqasfari
 
Bab 2 termokimia
Bab 2 termokimiaBab 2 termokimia
Bab 2 termokimia
wafiqasfari
 
Termokimia
TermokimiaTermokimia
Termokimia
MUNZAKI
 
Termokimia Reaksi Entalpi Perubahan, Hadi
Termokimia Reaksi Entalpi Perubahan, HadiTermokimia Reaksi Entalpi Perubahan, Hadi
Termokimia Reaksi Entalpi Perubahan, Hadi
hadiwart123
 
Materi pertemuan 2
Materi pertemuan 2Materi pertemuan 2
Materi pertemuan 2
rossanty
 
week-89-10-energi-perubahan-energi1.ppt
week-89-10-energi-perubahan-energi1.pptweek-89-10-energi-perubahan-energi1.ppt
week-89-10-energi-perubahan-energi1.ppt
AlumSimbolon1
 
Bahan tenaga nuklear
Bahan tenaga nuklearBahan tenaga nuklear
Bahan tenaga nuklear
Yaldaf Lee
 
Termokimiaaaa
TermokimiaaaaTermokimiaaaa
Termokimiaaaa
Jec Kha
 

Similar to Termodinamika.pdf (20)

Makalah thermokimia
Makalah thermokimiaMakalah thermokimia
Makalah thermokimia
 
Bab2termokimiakelasxi 141109045948-conversion-gate01
Bab2termokimiakelasxi 141109045948-conversion-gate01Bab2termokimiakelasxi 141109045948-conversion-gate01
Bab2termokimiakelasxi 141109045948-conversion-gate01
 
Bab 2 termokimia kelas xi
Bab 2 termokimia kelas xiBab 2 termokimia kelas xi
Bab 2 termokimia kelas xi
 
Termodinamika
TermodinamikaTermodinamika
Termodinamika
 
3. termokimia
3. termokimia3. termokimia
3. termokimia
 
Termokimia
TermokimiaTermokimia
Termokimia
 
Bab2 termokimia | Kimia Kelas XI
Bab2 termokimia | Kimia Kelas XIBab2 termokimia | Kimia Kelas XI
Bab2 termokimia | Kimia Kelas XI
 
Bab2 term
Bab2 termBab2 term
Bab2 term
 
KIMIA FISIKA TERMODINAMIKA
KIMIA FISIKA TERMODINAMIKAKIMIA FISIKA TERMODINAMIKA
KIMIA FISIKA TERMODINAMIKA
 
thermokimia
thermokimiathermokimia
thermokimia
 
Bab 2 termokimia
Bab 2 termokimiaBab 2 termokimia
Bab 2 termokimia
 
Bab 2 termokimia
Bab 2 termokimiaBab 2 termokimia
Bab 2 termokimia
 
Termokimia
TermokimiaTermokimia
Termokimia
 
Termokimia Reaksi Entalpi Perubahan, Hadi
Termokimia Reaksi Entalpi Perubahan, HadiTermokimia Reaksi Entalpi Perubahan, Hadi
Termokimia Reaksi Entalpi Perubahan, Hadi
 
Thermokimia
ThermokimiaThermokimia
Thermokimia
 
Termodinamika
TermodinamikaTermodinamika
Termodinamika
 
Materi pertemuan 2
Materi pertemuan 2Materi pertemuan 2
Materi pertemuan 2
 
week-89-10-energi-perubahan-energi1.ppt
week-89-10-energi-perubahan-energi1.pptweek-89-10-energi-perubahan-energi1.ppt
week-89-10-energi-perubahan-energi1.ppt
 
Bahan tenaga nuklear
Bahan tenaga nuklearBahan tenaga nuklear
Bahan tenaga nuklear
 
Termokimiaaaa
TermokimiaaaaTermokimiaaaa
Termokimiaaaa
 

Recently uploaded

RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptxRANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
SurosoSuroso19
 
Program Kerja Kepala Sekolah 2023-2024.pdf
Program Kerja Kepala Sekolah 2023-2024.pdfProgram Kerja Kepala Sekolah 2023-2024.pdf
Program Kerja Kepala Sekolah 2023-2024.pdf
erlita3
 
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdfLaporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
UmyHasna1
 
Karier-Dan-Studi-Lanjut-Di-Bidang-Informatika.pptx
Karier-Dan-Studi-Lanjut-Di-Bidang-Informatika.pptxKarier-Dan-Studi-Lanjut-Di-Bidang-Informatika.pptx
Karier-Dan-Studi-Lanjut-Di-Bidang-Informatika.pptx
adolfnuhujanan101
 
SOAL SBDP KELAS 3 SEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2023 2024
SOAL SBDP KELAS 3 SEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2023 2024SOAL SBDP KELAS 3 SEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2023 2024
SOAL SBDP KELAS 3 SEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2023 2024
ozijaya
 
PENGUMUMAN PPDB SMPN 4 PONOROGO TAHUN 2024.pdf
PENGUMUMAN PPDB SMPN 4 PONOROGO TAHUN 2024.pdfPENGUMUMAN PPDB SMPN 4 PONOROGO TAHUN 2024.pdf
PENGUMUMAN PPDB SMPN 4 PONOROGO TAHUN 2024.pdf
smp4prg
 
Tugas Mandiri 1.4.a.4.3 Keyakinan Kelas.pdf
Tugas Mandiri 1.4.a.4.3 Keyakinan Kelas.pdfTugas Mandiri 1.4.a.4.3 Keyakinan Kelas.pdf
Tugas Mandiri 1.4.a.4.3 Keyakinan Kelas.pdf
muhammadRifai732845
 
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum MerdekaModul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Fathan Emran
 
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docxKisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
irawan1978
 
Permainan Wiwi Wowo aksi nyata berkebhinekaan
Permainan Wiwi Wowo aksi nyata berkebhinekaanPermainan Wiwi Wowo aksi nyata berkebhinekaan
Permainan Wiwi Wowo aksi nyata berkebhinekaan
DEVI390643
 
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-OndelSebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
ferrydmn1999
 
INDIKATOR KINERJA DAN FOKUS PERILAKU KS.pdf
INDIKATOR KINERJA DAN FOKUS PERILAKU KS.pdfINDIKATOR KINERJA DAN FOKUS PERILAKU KS.pdf
INDIKATOR KINERJA DAN FOKUS PERILAKU KS.pdf
NurSriWidyastuti1
 
Koneksi Antar Materi modul 1.4 Budaya Positif
Koneksi Antar Materi modul 1.4 Budaya PositifKoneksi Antar Materi modul 1.4 Budaya Positif
Koneksi Antar Materi modul 1.4 Budaya Positif
Rima98947
 
untuk observasi kepala sekolah dengan pengawas
untuk observasi kepala sekolah dengan pengawasuntuk observasi kepala sekolah dengan pengawas
untuk observasi kepala sekolah dengan pengawas
TEDYHARTO1
 
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 BandungBahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Galang Adi Kuncoro
 
VISI MISI KOMUNITAS BELAJAR SDN 93 KOTA JAMBI
VISI MISI KOMUNITAS BELAJAR SDN 93 KOTA JAMBIVISI MISI KOMUNITAS BELAJAR SDN 93 KOTA JAMBI
VISI MISI KOMUNITAS BELAJAR SDN 93 KOTA JAMBI
gloriosaesy
 
Bab 3 Sejarah Kerajaan Hindu-Buddha.pptx
Bab 3 Sejarah Kerajaan Hindu-Buddha.pptxBab 3 Sejarah Kerajaan Hindu-Buddha.pptx
Bab 3 Sejarah Kerajaan Hindu-Buddha.pptx
nawasenamerta
 
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdfppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
Nur afiyah
 
Karakteristik Manusia Komunikan dalam Bingkai Psikologi Komunikasi
Karakteristik Manusia Komunikan dalam Bingkai Psikologi KomunikasiKarakteristik Manusia Komunikan dalam Bingkai Psikologi Komunikasi
Karakteristik Manusia Komunikan dalam Bingkai Psikologi Komunikasi
AdePutraTunggali
 
ppt materi aliran aliran pendidikan pai 9
ppt materi aliran aliran pendidikan pai 9ppt materi aliran aliran pendidikan pai 9
ppt materi aliran aliran pendidikan pai 9
mohfedri24
 

Recently uploaded (20)

RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptxRANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
RANCANGAN TINDAKAN AKSI NYATA MODUL 1.4.pptx
 
Program Kerja Kepala Sekolah 2023-2024.pdf
Program Kerja Kepala Sekolah 2023-2024.pdfProgram Kerja Kepala Sekolah 2023-2024.pdf
Program Kerja Kepala Sekolah 2023-2024.pdf
 
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdfLaporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
Laporan Kegiatan Pramuka Tugas Tambahan PMM.pdf
 
Karier-Dan-Studi-Lanjut-Di-Bidang-Informatika.pptx
Karier-Dan-Studi-Lanjut-Di-Bidang-Informatika.pptxKarier-Dan-Studi-Lanjut-Di-Bidang-Informatika.pptx
Karier-Dan-Studi-Lanjut-Di-Bidang-Informatika.pptx
 
SOAL SBDP KELAS 3 SEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2023 2024
SOAL SBDP KELAS 3 SEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2023 2024SOAL SBDP KELAS 3 SEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2023 2024
SOAL SBDP KELAS 3 SEMESTER GENAP TAHUN PELAJARAN 2023 2024
 
PENGUMUMAN PPDB SMPN 4 PONOROGO TAHUN 2024.pdf
PENGUMUMAN PPDB SMPN 4 PONOROGO TAHUN 2024.pdfPENGUMUMAN PPDB SMPN 4 PONOROGO TAHUN 2024.pdf
PENGUMUMAN PPDB SMPN 4 PONOROGO TAHUN 2024.pdf
 
Tugas Mandiri 1.4.a.4.3 Keyakinan Kelas.pdf
Tugas Mandiri 1.4.a.4.3 Keyakinan Kelas.pdfTugas Mandiri 1.4.a.4.3 Keyakinan Kelas.pdf
Tugas Mandiri 1.4.a.4.3 Keyakinan Kelas.pdf
 
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum MerdekaModul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
Modul Ajar PAI dan Budi Pekerti Kelas 2 Fase A Kurikulum Merdeka
 
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docxKisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
Kisi-kisi soal pai kelas 7 genap 2024.docx
 
Permainan Wiwi Wowo aksi nyata berkebhinekaan
Permainan Wiwi Wowo aksi nyata berkebhinekaanPermainan Wiwi Wowo aksi nyata berkebhinekaan
Permainan Wiwi Wowo aksi nyata berkebhinekaan
 
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-OndelSebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
Sebuah buku foto yang berjudul Lensa Kampung Ondel-Ondel
 
INDIKATOR KINERJA DAN FOKUS PERILAKU KS.pdf
INDIKATOR KINERJA DAN FOKUS PERILAKU KS.pdfINDIKATOR KINERJA DAN FOKUS PERILAKU KS.pdf
INDIKATOR KINERJA DAN FOKUS PERILAKU KS.pdf
 
Koneksi Antar Materi modul 1.4 Budaya Positif
Koneksi Antar Materi modul 1.4 Budaya PositifKoneksi Antar Materi modul 1.4 Budaya Positif
Koneksi Antar Materi modul 1.4 Budaya Positif
 
untuk observasi kepala sekolah dengan pengawas
untuk observasi kepala sekolah dengan pengawasuntuk observasi kepala sekolah dengan pengawas
untuk observasi kepala sekolah dengan pengawas
 
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 BandungBahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
Bahan Sosialisasi PPDB_1 2024/2025 Bandung
 
VISI MISI KOMUNITAS BELAJAR SDN 93 KOTA JAMBI
VISI MISI KOMUNITAS BELAJAR SDN 93 KOTA JAMBIVISI MISI KOMUNITAS BELAJAR SDN 93 KOTA JAMBI
VISI MISI KOMUNITAS BELAJAR SDN 93 KOTA JAMBI
 
Bab 3 Sejarah Kerajaan Hindu-Buddha.pptx
Bab 3 Sejarah Kerajaan Hindu-Buddha.pptxBab 3 Sejarah Kerajaan Hindu-Buddha.pptx
Bab 3 Sejarah Kerajaan Hindu-Buddha.pptx
 
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdfppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
ppt profesionalisasi pendidikan Pai 9.pdf
 
Karakteristik Manusia Komunikan dalam Bingkai Psikologi Komunikasi
Karakteristik Manusia Komunikan dalam Bingkai Psikologi KomunikasiKarakteristik Manusia Komunikan dalam Bingkai Psikologi Komunikasi
Karakteristik Manusia Komunikan dalam Bingkai Psikologi Komunikasi
 
ppt materi aliran aliran pendidikan pai 9
ppt materi aliran aliran pendidikan pai 9ppt materi aliran aliran pendidikan pai 9
ppt materi aliran aliran pendidikan pai 9
 

Termodinamika.pdf

  • 2. CPL • S12: Menunjukkan sikap bertanggungjawab atas pekerjaan di bidang keahliannya secara mandiri • P1: Menguasai teori, metode, aplikasi ilmu, dan teknologi farmasi (farmasetika, kimia farmasi, farmakognosi, farmakologi) konsep dan aplikasi ilmu biomedik (biologi, anatomi manusia, mikrobiologi, fisiologi, patofisiologi, etik biomedik, biostatistik), konsep farmakoterapi, pharmaceutical care, pharmacy practice serta prinsip pharmaceutical calculation, epidemiologi, pengobatan berbasis bukti dan farmakoekonomi. CPMK • Mampu menguraikan Hukum Termodinamika Sub-CPMK • Mahasiswa mampu menguraikan penjelasan mengenai termodinamika, termokimia, kespontanan dan kesetimbangan reaksi
  • 3. INTEGRASI DENGAN NILAI AIK (QS. Ar-Rahman: 7)
  • 4. Pendahuluan ■ Termodinamika berkaitan dgn hubungan kuantitatif antara panas & bentuk lain dr energi, termasuk mekanika, kimia, elektrik & energi radiasi ■ Suatu benda memiliki energi kinetik (dikarenakan gerakannya / gerakan dr bagian-bagiannya seperti molekul, atom & elektron) & energi potensial (disebabkan oleh posisinya / konfigurasi dr bagian- bagiannya) ■ Tidak mungkin untuk mengetahui harga mutlak energi suatu sistem ■ Yang dpt diketahui adalah perubahan energi yg terjadi saat suatu sistem mengalami perubahan 4
  • 5. ■ Perubahan energi mekanik dinyatakan dlm erg atau joule & perubahan panas dlm kalori 1 kalori = 4,1840 x 107 erg = 4,1840 joule 1 atm = 1,013 x 106 dyne/cm2 1 liter atm = 24,22 kal  Energi dpt dinyatakan sbg hasil dr suatu faktor intensitas/potensial (sifat intensif) & suatu faktor kapasitas/kuantitas (sifat ekstensif)  berbagai jenis energi dpt dinyatakan sbg suatu hasil sifat intensif yg tdk bergantung kepada kuantitas bahan, & diferensial dr sifat ekstensif yg sebanding dgn massa sistem 5
  • 6. ■ Contoh: kerja mekanik yg dihasilkan o/ gas trhdp sekitarnya adalah P dV, & kerja yg dihasilkan o/ molekul pd permukaan cairan menentang tegangan permukaan adalah γ dA 6
  • 7. Bentuk energi Intensitas/faktor potensial (sifat intensif) Kapasitas/faktor kuantitas (sifat ekstensif) Unit energi yg lazim digunakan Panas (termal) Suhu (derajat) Perubahan entropi (kal/der) kalori Pengembangan Tekanan (dyne/cm2) Perubahan volum (cm3) erg Permukaan TP (dyne/cm) Perubahan luas (cm2) erg Elektrika Daya elektromotif atau beda potensial (volt) Kuantitas elektrik (coulomb) joule Kimia Potensial kimia (kal/mol) Jumlah mol Kalori 7
  • 8. ■ Termodinamika ⇒ 3 hukum atau kenyataan percobaan yg tdk pernah dibuktikan secara langsung – Hukum pertama termodinamika – Hukum kedua termodinamika – Hukum ketiga termodinamika 8
  • 9. Hukum Pertama Termodinamika ■ Merupakan pernyataan dari kekekalan energi : – energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tapi energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain. ■ Dengan kata lain, total energi dari suatu sistem dan lingkungan disekitarnya (merupakan sistem terisolasi) adalah tetap dalam tiap proses ■ Pernyataan ini berdasarkan kenyataan bahwa berbagai bentuk energi adalah sama dan jika satu jenis terbentuk, sejumlah yang sama dari jenis lain akan hilang 9
  • 10. ■ Gambaran relativitas sekarang dinyatakan oleh persamaan einstein: energi = (perubahan massa) x (kecepatan cahaya)2, – menunjukkan bahwa benda dapat dianggap sebagai bentuk lain dari energi: 1 gram = 9x1020 erg = 9x1013 joule. ■ Hukum I Termodinamika: ∆E = Q – W , dimana ∆E adalah kenaikan energi dalam, Q = panas yg diabsorbsi, W kerja yg dilakukan sistem. ■ Perlu diperhatikan: selalu diperlukan suatu tambahan panas sebelum sistem dpt melakukan kerja, sebaliknya kerja yg dilakukan sistem selalu disertai dgn perubahan panas 10
  • 11. ■ Panas yg diabsorpsi diberi tanda positif +Q dan kerja yg dihasilkan diberi tanda negatif –W. Sebaliknya, panas yg dikeluarkan diberi tanda negatif –Q, & kerja yg diabsorbsi diberi tanda +W ■ Energi dalam adalah hasil dr gerakan molekul, elektron & inti dlm suatu sistem & bergantung pd sifat yg dapat diukur: P, V dan T. ■ Dua dari variabel ini harus diketahui u/ menentukan energi dalam ■ Untuk suatu peningkatan yg sangat kecil pd energi, persamaan dapat ditulis: dE = q – w ■ Dimana q adalah panas yg diabsorbsi & w adalah kerja yg dilakukan selama perubahan kecil dr sistem 11
  • 12. ■ Huruf besar Q dan W digunakan untuk panas & kerja untuk menyatakan perubahan tertentu dlm kuantitas. Huruf kecil q & w menyatakan perubahan yg sangat kecil ■ Perubahan energi dalam : ∆E = E2 – E1, dimana E2 merupakan energi dr suatu sistem pd keadaan akhir, katakanlah 1 g air pd 5 atm dan 150°C, & E1 adalah energi sistem pd keadaan mula2, 1 g air pada 1 atm dan 10°C ■ Energi dalam hanya bergantung pd keadan awal & akhir (dr tekanan & suhu) serta tidak bergantung pd jalan yg dilalui dr keadaan 1 menuju keadaan 2 12
  • 13. Kandungan panas (entalpi) ■ Dari persamaan W = P ∆V = P(V2-V1) , maka hukum pertama termodinamika dapat ditulis: ∆E = Qp – P(V2- V1), dimana Qp adalah panas yg diabsobsi pada tekanan tetap. ■ Diubah lagi menjadi: Qp = E2-E1 + P(V2-V1) = (E2+PV2) – (E1+PV1) ■ Istilah E + PV atau dE + d(PV) disebut: kandungan panas entalpi (H) atau dH ■ Kenaikan dalam entalpi ∆H sama dengan panas yang diabsorbsi pada tekanan tetap oleh sistem ■ Perubahan entalpi tdk tergantung pd jalur & mekanisme reaksi yg digunakan, tetapi bergantung pd keadaan awal & akhir sistem 13
  • 14. ■ Panas yang dibutuhkan untuk menaikkan energi dalam dan menghasilkan kerja ekspansi (dengan mensubstitusi H dalam persaman di atas) adalah: Qp = H2 – H1 = ∆H, sehingga persamaan dpt ditulis : ∆H = ∆E + P ∆V ■ Untuk perubahan yang sangat kecil dapat ditulis: dQp= dH (8) ■ Panas yang diabsorbsi dalam suatu reaksi yang berlangsung pada tekanan atmosfer tidak bergantung pada jumlah langkah dan mekansime reaksi, hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir. 14
  • 15. Termokimia ■ Dlm reaksi kimia & fisika, panas dpt diabsorbsi / dilepaskan ■ Jika panas diabsobsi: reaksi endoterm ■ Jika panas dilepaskan: reaksi eksoterm ■ Termokimia berhub dgn perubahan panas yg menyertai reaksi kimia isotermal. Proses ini biasanya berlangsung pd tekanan (tetap) atmosfer & panas yg diabsorbsi sama dengan kenaikan kandungan panas, dlm hal ini Qp = ∆H. jika reaksi berlangsung pd vol tetap, maka Qv = ∆E. pd reaksi yg terjadi dlm larutan, P ∆V tdk berarti, maka ∆H ≈ ∆E. Pendekatan ini tdk berlaku untuk reaksi yg melibatkan gas. 15
  • 16. Contoh  C(s) + O2(g) ↔ CO2(g), ∆H° 25°C = -94,052 kal  Notasi dlm tanda kurung menyatakan keadaan fisika, (s) untuk padatan, & (g) untuk gas. Simbol lain: (l) untuk cairan & (aq) untuk cairan encer  ∆H° 25°C adalah panas standar reaksi pd 25°C. Tanda negatif yg menyertai ∆H° dlm reaksi di atas menandakan bahwa panas dilepaskan, dlm hal ini reaksi adalah eksoterm.  Reaksi di atas menyatakan bahwa jika 1 mol karbon padatan (grafit) beraksi dgn 1 mol gas oksigen u/ menghasilkan 1 mol gas karbon dioksida pd 25°C, akan dibebaskan 94,052 kalori. Ini berarti bahwa reaktan mengandung 94,052 kalori berlebih dibanding produk, sehingga jml panas ini dibebaskan selama reaksi. 16
  • 17. ■ Jika reaksi dibalik & CO2 diubah menjadi karbon dan oksigen, reaksi akan menjadi endoterm, akan terjadi penyerapan 94,052 kalori & ∆H akan memiliki nilai positif ■ Jika tekanan tidak ditentukan, maka dapat dianggap seperti dlm hal ini, bahwa reaksi berlangsung dlm 1 atm ■ Panas pembentukan : panas yg terlibat dlm pembentukan senyawa dr unsur2nya. ■ Panas pembakaran : panas yg terlibat dlm oksidasi sempurna 1 mol senyawa pd tekanan 1 atm 17
  • 18. ■ Dalam suatu reaksi: ∆H reaksi = Σ∆H produk - Σ∆H reaktan ■ Tabel panas pembentukan standar 25C 18 Bahan H (kkal/mol) Bahan H (kkal/mol) H2(g) H(g) O2(g) O(g) I2(g) H2O(g) H2O(l) HCl(g) HI(g) CO2(g) 0 52,09 0 59,16 14,88 -57,798 -68,317 -22,063 6,20 -94,052 Metana(g) Etana(g) Etilena(g) Benzena(g) Benzena(l) Asetaldehid(g) Etil alkohol (l) Glisina (g) Asam asetat (l) -17,889 -20,236 12,496 19,820 11,718 -39,76 -66,356 -126,33 -116,4
  • 19. ■ Contoh soal 1. CH4(g) + 2 O2 = CO2(g) + 2H2O(l) pembentukan CH4(g) = -17,889 kkal, CO2(g)= -94,052 dan H2O(l) = -68,317 kkal, berapa ∆H reaksi? 2. Panas reaksi sehubungan dengan pembentukan kalsium hidroksida adalah CaO(s) + H2O(l) = Ca(OH)2(s) ∆H = -15,6kkal berapa panas pembentukan standar ∆H dari Ca(OH)2 jika H2O(l) = - 68,3 kkal dan CaO(s) = -151,9 kkal 19
  • 20. Jawab ■ ∆H reaksi = Σ∆H produk - Σ∆H reaktan = (-94,052 + 2(-68,317)) – (-17,889 + 0) = -212,797 kkal ■ ∆H reaksi = Σ∆H produk - Σ∆H reaktan -15,6 = Σ∆H produk – (-151,9 + -68,3) Σ∆H produk = -15,6 + (-220,2) = -235,8 kkal 20
  • 21. ■ Hess menunjukkan bahwa ∆H hanya bergantung pd keadaan awal & akhir, persamaan termokimia u/ beberapa langkah dlm reaksi dpt ditambah atau dikurangi u/ mempero/ panas dr keseluruhan reaksi ⇒ Hukum Hess ■ Hukum Hess digunakan u/ memperol/ panas dr reaksi yg tdk dpt diukur dgn mudah scr langsung yg tdk dpt berlangsung dlm suatu kalorimeter ■ Panas diferensial larutan = efek panas yg dihasilkan jk 1 mol zat terlarut dilarutkan dlm sejml besar larutan dgn konsentrasi tertentu atau perubahan panas yg terjadi jk zat terlarut dlm jml sangat kecil dilarutkan dlm sejml tertentu larutan yg tdk mengakibatkan terjadinya perubahan konsentrasi 21
  • 22. ■ Dlm panas diferensial, panas yg dihasilkan bergantung pd perubahan zat terlarut bentuk kristal menjadi keadaan terlarut & pelarut tetap dlm keadaan sama sebelum / sesudah pelarutan ■ Panas integral larutan = efek panas yg dipero/ jk 1 mol zat terlarut dilarutkan dlm sejml tertentu pelarut murni u/ menghasilkan larutan, baik zat terlarut dan pelarut dipengaruhi selama proses berlangsung ■ Berdasarkan panas integral larutan ⇒panas hidrasi, panas hidrasi dibutuhkan untuk mengatasi energi kristal (memecahkan kristal) → zat padat terlarut 22
  • 23. ■ Data panas pencampuran dpt digunakan u/ menentukan apakah reaksi seperti pengendapan terjadi selama pencampuran 2 lar garam, jk tdk ada reaksi yg terjadi saat lar garam dicampurkan maka panas reaksi = 0 ■ Data panas netralisasi dpt digunakan u/ membedakan antara elektrolit kuat dan elektrolit lemah 23
  • 24. Hukum Kedua Termodinamika ■ Panas mengalir secara spontan dr bahan yg lebih panas ke yg lebih dingin ■ Tidak ada kerja yg dpt dihasilkan dr panas pd suhu tetap ■ Gas mengembang scr alamiah dr tekanan tinggi ke rendah & molekul zat terlarut berdifusi dr daerah konsentrasi tinggi ke rendah ■ Proses spontan ini, tdk akan berlangsung sebaliknya tanpa pengaruh dari luar ■ Hukum pertama scr sederhana menyatakan bahwa energi harus dilindungi saat diubah dr satu bentuk ke bentuk lain. Tidak ada yg dpt dikatakan mengenai kemungkinan terjadinya suatu proses 24
  • 25. ■ Sederhanany hk ke-2 menunjukkan keadaan dmana proses biasany terjadi scr spontan ke arah dmana kurangny kerja yg tersedia untuk digunakan ■ Hukum II berhubungan dgn kemungkinan terjadinya suatu proses didasarkan pd pengamatan kecenderungan suatu sistem untuk mendekati keadaan keseimbangan energi ■ Energi yg dpt dibebaskan untuk kerja yg dilakukan dlm gas, cairan / padatan, atau campuran reaksi dikenal sbg energi bebas sistem. ■ Secara umum, proses spontan pd suhu & tekanan tetap diikuti dgn berkurangnya energi bebas & penurunan ini menandakan kecenderungan alamiah untuk terjadinya perubahan 25
  • 26. ■ Jika suatu bahan mencair, akan melewati keadaan kandungan panas rendah & derajat keteraturan tinggi ke keadaan dgn kandungan panas yg lebih tinggi & lebih tidak teratur ■ Hk II termodinamika dpt d kemukakan dlm istilah entropi tanpa memperhatikan motor panas, reaksi kimia atau transformasi biologi dr energi dlm organisme ■ Entropi digunakan untuk memprediksikan arah kespontanan reaksi 26
  • 27. Entropi (S) ■ Perubahan dr keadaan teratur menjadi tdk teratur ini dikatakan menunjukkan kenaikan dlm entropi sistem ■ Selain panas scr isotermal tdk tersedia untuk kerja, juga panas tdk pernah dpt diubah menjadi kerja scr sempurna ■ Sifat spontan dari proses alamiah dan batasan dalam mengubah panas menjadi kerja merupakan bagian dari hukum kedua termodinamika 27
  • 28. Entropi (S) ■ Perubahan entropi total dlm proses siklik reversibel adalah nol – ∆S total sistem = ∆S sistem + ∆S lingkungan = o ■ Artinya: – Sistem adalah suatu proses siklik reversibel – Sistem & lingkungannya dlm setiap proses reversibel ■ Entropi dpt didefenisikan sbg energi molar per derajat suhu absolut yg tdk disediakan untuk kerja & merupakan faktor kapasitas dr energi termal ■ Dlm proses irreversibel, entropi sistem & lingkunganny  (selalu positif); karena ∆S lingkungan selalu lebih kecil dr ∆S sistem. Ditulis: ∆S total sistem > 0. Hal ini dpt dijadikan kriteria dr kespontanan suatu proses 28
  • 29. Entropi dan ketidakteraturan ■ Ketidakmampuan mengubah seluruh energi panas menjadi kerja, diakibatkan o/ ketidakteraturan molekul di dlm sistem ■ Setiap benda pd suhu kamar memiliki sejumlah entropi tertentu akibat pergerakan molekular ■ Semua sistem cendrung mengalami kenaikan kebebasan gerak & kenaikan dlm kerandoman / ketidakteraturan suatu proses alamiah dicakup dlm hukum kedua termodinamika 29
  • 30. ■ Hukum ini dapat dinyatakan dlm bentuk: – suatu reaksi spontan yg menyangkut sistem & lingkungannya berlangsung dgn kenaikan entropi; – jk sistem akhirnya mencapai keseimbangan, perubahan entropi bersih dr sistem & lingkungannya = nol ■ Terdapat hub entropi & jml konfigurasi (gerakan random molekular = W) yg dpt diduga u/ suatu sistem yg digambarkan dlm Boltzman : S = k ln W, dimana k = tetapan Boltzmann 1,38x10-16 erg/mol0K 30
  • 31. Fungsi Energi Bebas dan Aplikasi ■ Dgn mengabaikan energi listrik & bentuk lain dr energi, kita anggap kerja (PV) sbg satu-satunya kerja berguna / energi eksternal yg dpt dihasilkan sistem ■ Kandungan panas / energi total sistem kemudian dibagi atas energi internal & eksternal: ■ Dgn klasifikasi kedua, panas total dpt dibedakan atas energi yg tersedi secara isotermal (F) / energi bebas & energi yg tdk tersedia scr isotermal (TS) 31 H Energi total = E energi internal + PV Energi eksternal H Energi total F energi yg tersedia scr isotermal (Gibbs) TS Energi yg tdk tersedia scr isotermal = +
  • 32. Fungsi Energi Bebas dan Aplikasi ■ Akhirnya, energi internal dapat dibagi atas energi internal yang tersedia secara isotermal (fungsi kerja A) dan energi yang tidak tersedia secara isotermal, TS. Maka untuk suatu proses isotermal: ■ Sejml hub dpt diperoleh dgn penataan ulang besaran ini & menetapkan berbagai batasan pd proses yg ditentukan. Maka persamaan ditata ulang menjadi: F = H – TS, dan menggantikan H dengan E + PV diperoleh: F = E + PV – TS karena A = E – TS, maka dapat ditulis: F = A + PV 32 E Energi internal = A energi internal yg tersedia scr isotermal (Helmholtz) + TS energi yg tdk tersedia scr isotermal (12)
  • 33. Kriteria keseimbangan ■ Perubahan energi bebas zat terlarut jk konsentrasi diubah diberikan o/ persamaan : ∆F = 2,303 nRT log(a2/a1) ■ kriteria u/ keseimbangan pd T & P tetap adalah ∆F = 0 (kerja bersih tdk dpt lagi diperoleh dr suatu proses, F berada pd minimum). ■ Perubahan energi bebas, - ∆F atau ∆F < 0, menunjukkan bahwa proses adalah spontan. ■ Jk ∆F positif atau ∆F > 0, menunjukkan bahwa kerja bersih harus diabsobsi agar reaksi dpt berlangsung, karenanya reaksi tdk spontan 33
  • 34. ■ Jika proses berlangsung scr isotermal pd V tetap & bukan P tetap, ∆A digunakan sbg kriteria kespontanan & keseimbangan. A negatif u/ proses spontan & nol pd keseimbangan ■ ∆H yg negatif (perubahan panas) membuktikan kespontanan reaksi, hubungannya: ∆F = ∆H – T ∆S ■ Jika T ∆S lebih kecil dr ∆H, akan diperoleh ∆H yg negatif, jk ∆F negatif, dlm hal ini jk proses adalah spontan ■ Jk T ∆S besar, ∆F mungkin negatif, & proses adalah spontan walaupun ∆H positif ■ Entropi sistem adalah pengukuran dr kecenderungan “salah arah” alamiah / “kenaikan campuran” dr molekul (Gibbs) 34
  • 35. ■ Semua sistem secara spontan cendrung menuju ketidakteraturan, menurut hukum kedua termodinamika, hingga makin tidak teratur suatu sistem, makin tinggi probabilitasnya dan makin besar entropinya ■ ∆F akan menjadi negatif dan reaksi akan menjadi spontan baik pada penurunan kandungan panas maupun saat kenaikan probabilitas sistem pada suhu reaksi 35 ∆F = Perubahan dalam energi ikatan atau energi tarik menarik antara produk dan reaktan, ∆H - Perubhan probabilitas selama proses, T ∆S
  • 36. ■ Banyak kompleks yg membentuk lar dgn penyerapan panas, & prosesnya spontan karena perubahan entropi positif ■ Kenaikan ketidakteraturan terjadi untuk sebab berikut ini: – Kelarutan zat terlarut dlm air diikuti o/ penurunan entropi karena baik molekul air maupun molekul zat terlarut kehilangan kebebasan gerak saat hidrasi terjadi – Dalam kompleksasi, penataan yg sangat teratur akan pecah saat ion/molekul yg terpisah bereaksi melalui koordinasi & konstituennya menunjukkan lebih bebas pd kompleks akhir dibanding terhadap kondisi terhidrasinya ■ Kenaikan entropi (kenaikan ketidakteraturan) → reaksi spontan seperti yg direfleksikan pd nilai negatif ∆F ■ Jk ∆S digunakan u/ menguji kespontanan reaksi maka hrs diperhitungkan perubahan entropi keseluruhan sistem ■ u/ reaksi pd T & P tetap, perubahan energi bebas lazim digunakan sbg kriteria kespontanan reaksi dibandingkan ∆S 36
  • 37. Kriteria kespontanan dan keseimbangan Fungsi Batasan Tanda fungsi Spontan Tidak spontan keseimbang an ∆S ∆E = 0, ∆V = 0 + atau > 0 - atau < 0 0 ∆F ∆T = 0, ∆P = 0 - atau < 0 + atau > 0 0 ∆A ∆T = 0, ∆V = 0 - atau < 0 + atau > 0 0 37
  • 38. Parameter Termodinamika ■ Energi bebas (ΔF°) – Harga negatif : reaksi spontan (proses dapat terjadi dengan sendirinya tanpa penambahan kalor dari luar sistem) – Harga positif : reaksi tidak spontan ■ Entalpi (ΔH°) – Harga negatif : reaksi eksotermik (melepaskan panas) – Harga positif : reaksi endotermik (memerlukan panas) – Peningkatan suhu mengakibatkan peningkatan kelarutan : umumnya proses pelarutan berlangsung secara endotermik ■ Entropi (ΔS°) – Harga negatif : derajat ketidakteraturan menurun (peningkatan keteraturan sistem) : Reaksi tidak spontan – Harga positif : derajat ketidakteraturan meningkat (penurunan keteraturan sistem) : Reaksi spontan 38
  • 39. Penentuan parameter termodinamika (1) ■ Tentukan energi bebas standar (ΔF°) tiap suhu dari harga tetapan kestabilan K (konstanta kesetimbangan) yang diperoleh dengan rumus : ΔF° = 2,303 RT log K, dimana R = 1,987 kal/mol °K, T = suhu dalam °K. Catatan: Untuk kompleks 1: 1, nilai K diperoleh dengan rumus (dari persamaan regresi linear) : ) 1 ( 1 : 1 B A B K − = 39
  • 40. Penentuan parameter termodinamika (2) ■ Tentukan entalpi standar (ΔH°) yang diperoleh dari nilai slope hubungan (plot) log K terhadap 1/T, mengikuti persamaan: log K = - ΔH°/2,303 RT + tetapan, atau menggunakan persamaan : log K2/K1 = ΔH°/2,303R (T2-T1)/T1T2 ■ Tentukan entropi standar ΔS° tiap suhu dengan rumus: ΔF° = ΔH° - TΔS° 40
  • 41. Contoh : Kompleks PVP-Furosemid Suhu (°K) Tetapan stabilitas komplek s K (1/M) Parameter termodinamika ΔH° Kal/mol ΔF° Kal/mol ΔS° Kal/mol/ der 308 797 3661 -4089 25 313 813 3661 -4168 25 318 961 3661 -4340 25 41
  • 42. Hukum Ketiga Termodinamika ■ Menyatakan bahwa entropi zat murni berbentuk kristal adalah nol pd nol absolut, karena penataan kristal akan menunjukkan keteraturan tertinggi pd suhu ini ■ Konsekuensi hukum ketiga ialah dpt dihitungnya entropi absolut dr zat murni 42