I. Judul praktikum: Entropi sistem

II. Hari / tanggal praktikum: Kamis / 31 Oktober 2013

III. Tujuan praktikum:Mempelajari perubahan entropi sistem pada beberapa reaksi dengan terjadinya perubahan suhu.

IV. Dasar teori : Wujud zat digolongkan ke dalam tiga macam yaitu padat, cair dan gas. Keteraturan susunan partikel ketiga macam zat tersebut secara berturut-turut adalah:

Padat > cair > gas

Dalam susunan partikel tiap zat tersebut, zat padat memiliki keteraturan partikel yang tinggi, kemudian selanjutnya zat cair, dan kemudian gas. Hal ini dikarenakan pada zat padat partikel tersusun rapat dan teratur satu sama lain karena gaya tarik antar molekulnya sangat besar sehingga partikel tidak dapat bergerak bebas, zat cair gaya tarik molekulnya lebih kecil daripada zat padat sehingga molekul dapat bergerak bebas dan tidak teratur, dan pada gas gaya tarik antar molekulnya kecil sekali sehingga jarak partikelnya sangat jauh satu sama lain dan semakin tidak teratur. Ketika di dalam suatu sistem, maka susunan partikel maka perlu diketahui bagaimana keteraturan sistem tersebut.Ukuran ketidak teraturan suatu sistem dinyatakan dengan entropi. Entropi merupakan suatu fungsi keadaan dan dilambangkan S, dan perubahan entropi dilambangkan . Perubahannya disebut S dapat dinyatakan secara kualitatif maupun kuantitatif.Entropi adalah besaran termodinamika yang menyertai perubahan setiap keadaan, dari keadaan awal sampai akhir sistem. Entropi menyatakan ukuran ketidakteraturan sistem. Suatu sistem yang memiliki energi entropi tinggi berarti sistem tersebut makin tidak teratur. Contohnya jika gas di panaskan, maka molekul-molekul gas akan bergerak secara acak, yang menunjukkan entropi tinggi. Sebaliknya, jika suhu diturunkan, gas bergerak lebih teratur atau entropi rendah.Jika entropi sistem meningkat, komponen sistem menjadi semakin tidak teratur, random dan energi sistem lebih terdistribusi pada range lebih besar Sdisorder > Sorder. Seperti halnya energi dalam atau entalpi, entropi juga fungsi keadaan yaitu hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir tidak pada bagaimana proses terjadinya

Ssistem = Sfinal SinitialJika entropi meningkat maka Ssistem akan positif, sebaliknya jika entropi turun, maka Ssistem akan negatif . Beberapa faktor yang mempengaruhi perubahan entropi suatu sistem, yaitu:1. Perubahan TemperaturEntopi meningkat seiring dengan kenaikan temperature.Kenaikan temperature tersebut menunjukkan kenaikan energi kinetik rata-rata par-tikel.2. Keadaan Fisik dan Perubahan FasaBila suatu reaksi kimia terjadi perubahan dari keadaan teratur menjadi kurang teratur dikatakan perubahan entropinya (S) positif.Namun, bila pada suatu reaksi kimia terjadi perubahan dari keadaan kurang tera-tur menjadi teratur dikatakan perubahan entropinya (S) negatif.3. Pelarutan Solid atau LiquidEntropi solid atau liquid terlarut biasanya lebih besar dari solut murni, tetapi jenis solut dan solven dan bagaimana proses pelarutannya mempengaruhi entropi overall.4. Pelarutan GasGas begitu tidak teratur dan akan menjadi lebih teratur saat dilarutkan dalam liquid atau solid. 5. Ukuran Atom atau Kompleksitas MolekulPerbedaan entropi zat dengan fasa sama tergantung pada ukuran atom dan komplesitas molekul.

A. Entropi dan Hukum Kedua Termodinamika Sistem alami cenderung kearah tidak teratur, random, distribusi partikel kurang teratur. Beberapa sistem cenderung lebih tidak teratur (es meleleh) tetapi ada juga yang lebih teratur (air membeku) secara spontan. Dengan meninjau sistem dan lingkungan terlihat semua proses yang berlangsung dalam arah spontan akan meningkatkan entropi total alam semesta (sistem dan lingkungan). Ini yang disebut dengan hukum kedua termodinamika. Hukum ini tidak memberikan batasan perubahan entropi sistem atau lingkungan, tetapi untuk perubahan spontan entropi total sistem dan lingkungan harus positif

Secara matematik, perubahan entropi didefinisikan sebagai :

Namun, pada kenyataannya proses spontan selalu bersifat irreversibel, dan untuk memperoleh Salam semesta = 0 yang berarti proses tersebut reversibel sejati adalah tidak bisa tercapai/diperoleh. Berdasarkan hukum kedua termodinamika tersebut serta hukum konservasi energi, entropi juga dapat digunakan sebagai kriteria kespontanan proses. Arah proses pada reaksi dapat diramalkan sebagai berikut:1. Jika proses akan berlangsung2. Jika proses tidak akan berlangsung3. Jika proses berlangsung setimbang

B. Hubungan Entropi dan SuhuPada mulanya, untuk perubahan entropi dirumuskan sebagai :

Untuk perubahan yang kecil, maka rumus tersebut diintegralkan .

Untuk perubahan dari T1 ke T2 :

Dari rumusan ini, maka terlihat bergantung pada suhu. C (kapasitas kalor) bergantung pada proses yang terjadi apakah pada tekanan tetap atau volume tetap. Jika pada tekanan tetap, C yang digunakan adalah Cp, jika pada volume tetap, C yang digunakan adalah Cv. C. Perubahan Entropi dan perubahan EntalpiJika reaksi kimia berlangsung dalam sistem dengan perubahan entalpi , kalor yang memasuki lingkungan pada tekanan tetap adalah q = - , sehingga perubahan entropi adalah : = = = Untuk proses eksotermik, bernilai negatif karena sistem melepaskan kalor (, sehingga akan bernilai positif. Sedangkan untuk proses endotermik, bernilai positif karena sistem menyerap kalor, sehingga akan bernilai negatif (. D. Reaksi Eksoterm dan EndotermReaksi Eksotermik merupakan reaksi yang melepaskan kalor atau menghasilkan energi. Entalpi sistem berkurang (hasil reaksi memiliki entalpi yang lebih rendah dari zat semula).Reaksi Endotermik adalah reaksi yang menyerap kalor atau memerlukan energi. Entalpi sistem bertambah (hasil reaksi memiliki entalpi yang lebih tinggi dari zat semula).

V. Alat dan bahan Alat alatNo.AlatUkuranJumlah

1.Tabung reaksi-3

2.Termometer0 100oC (0,1 oC)1

3.Spatula1

4.Tempat Rol Film Plastik-2

5.Gelas Ukur10 mL1

Bahan bahan Praktikum Kimia Fisika II : Entropi sistem | 13

NaOH padat KNO3 padat Larutan HCl 0,1 M NH4Cl Aquades Logam Mg Ba(OH)2

VI. Alur percobaan1) 10 mL airDimasukkan ke tabung reaksi IIDiukur suhunya (t1)t1ditambahkan sendok spatula KNO3 padatDigoyang hingga KNO3 larutDiukur suhunya ( t2)t2Percobaan 1

10 mL airDimasukkan ke tabung reaksi IDiukur suhunya (t1)t1ditambahkan sendok spatula NaOH padatDigoyang hingga NaOH larutDiukur suhunya ( t2)t2

5 mL HCl 0,1 MDimasukkan ke tabung reaksi IIIDiukur suhunya (t1)t1Ditambahkan beberapa logam Mg yang telah ditimbangDigoyang hingga logam Mg larutDiukur suhunya ( t2)t2

2) Percobaan 2

1 sendok spatula Ba(OH)2 padat dan sendok spatula NH4Cl padatDitimbang masing masing beratnyaDimasukkan ke dalam tempat rol filmDitutup dan dikocok agar tercampur sempurnaDiukur suhunya (t1)t1Dibuka tutup tempat rol filmDicium bau gas yang timbulDiukur suhunya (t2)t2

VII. Hasil pengamatanNo.ProsedurHasil pengamatanDugaan / reaksiKesimpulan

1.

10 mL airDimasukkan ke tabung reaksi IDiukur suhunya (t1)t1ditambahkan sendok spatula NaOH padatDigoyang hingga NaOH larutDiukur suhunya ( t2)t2

10 mL airDimasukkan ke tabung reaksi IIDiukur suhunya (t1)t1ditambahkan sendok spatula KNO3 padatDigoyang hingga KNO3 larutDiukur suhunya ( t2)t2

5 mL HCl 0,1 MDimasukkan ke tabung reaksi IIIDiukur suhunya (t1)t1Ditambahkan beberapa logam Mg yang sudah ditimbangDigoyang hingga logam Mg larutDiukur suhunya ( t2)t2

2.1 sendok spatula Ba(OH)2 padat + sendok spatula NH4Cl padatDitimbang masing masing beratnyaDimasukkan ke dalam tempat rol filmDitutup dan dikocok agar tercampur sempurnaDiukur suhunya (t1)t1Dibuka tutup tempat rol filmDicium bau gas yang timbulDiukur suhunya (t2)t2

VIII. Analisis dan pembahasanIX. KesimpulanX. Jawaban pertanyaan

Daftar pustaka

LampiranA. Perhitungan

B. Foto percobaan

Gambar 2. Pengukuran suhu (t2) pada tabung I (10 mL air + NaOH padat)Gambar 1. Keadaan awal zat pada tabung saat diukur suhunya (t1)Tabung I = 10 mL airTabung II = 10 mL airTabung III = 5 mL HCl 0,1 M

Gambar 4. Penimbangan logam Mg. Angka pada neraca digital menunjukkan berat logam Mg sebesar 0,110 gram.Gambar 3. Pengukuran suhu (t2) pada tabung II (10 mL air + KNO3 padat)

Gambar 6. Penimbangan . Angka pada neraca digital menunjukkan berat sebesar 0,118 gram.Gambar 5. Tabung III 5 mL HCl 0,1 M + logam Mg yang telah larut dan akan diukur suhu nya (t2)Gambar 7. Penimbangan . Angka pada neraca digital menunjukkan berat sebesar 0,036 gram.Gambar 8. Pengukuran suhu (t2) pada tempat rol film yang berisi Ba(OH)2 padat + NH4Cl padat.