10.1 Kesetimbangan Fasa

Fasa

Heterogen

Homogen

Lebih dari 1 Fasa

1 Fasa

Zat Murni, kecuali zat padat

Dapat dipengaruhi oleh Suhu dan Tekanan

Kesetimbangan Fasa pada P dan T tertentu

Kesetimbangan Fasa

Terjadi perobahan fasa partikel pada P dan T tertentu

Perobahan seimbang sehingga jumlah partikel dalam masing-masing fasa sama

Kesetimbangan Material

Terjadi perobahan materi dari satu fasa ke fasa yang lain

Fasa tersebut dianggap sistem terbuka G = G(T, P, n)

Kriteria kesetimbangan pada P dan T tetap : dG = 0

dG = dG1 + dG2 = 0

Diferensial parsilnya:

n1 dan n2 = jumlah mol fasa pertama dan kedua. Pada T dan P tetap, maka

dn1 = - dn2 sehingga 21 - =

Diagram Fasa Sejenis grafik yang digunakan untuk menunjukan kondisi kesetimbangan antara fasa-fasa yang berbeda dari suatu zat yang sama

Untuk f fasa, maka : 1 2 f

Nilai potensial suatu zat berhubungan dengan posisi kesetimbangan fasa zat tersebut

G = G (T, P) Besarannya dapat membentuk bidang-bidang fasa pada P dan T tertentu yang disebut diagram fasa.

Perpotongan bidang-bidang fasa membentuk garis yang menunjukan kesetimbangan fasa

G1 = G2

DIAGRAM FASA AIR

A

M N

C B

D

Water

Diagram fasa air AT : solid gas BT : solid liquid CT : gas - liquid

Titik Triple: Terjadi kesetimbangan 3 fasa (padat-cair-gas) P = 0,00603 = tekanan tripel T = 0,00098 = suhu tripel

CT : Kesetimbangan cair-uap Air berfasa cair dibawah titik bekunya (super cooled water)

Tidak stabil karena keberadaannya segera membentuk es pada titik D

M = kesetimbangan fasa padat cair : 0oC N = kesetimbangan cair-gas : 100oC C = Titik kritis: tidak dapat dibedakan cair dan uap

Dari diagram ini dapat diketahui titik didih dan beku dari air

T

Diagram Fasa Air

Tidak dapat dipakai sebagai wakil untuk diagram fasa yang lain

Kesetimbangan padat cair condong ke kiri sedangkan zat lain condong ke kanan

Air sewaktu mencair menyusut sehingga partikel-partikelnya menjadi acak dan ruang-ruang kosong semakin kecil

Pada tekanan tinggi, fasa padat air (es) mempunyai banyak fasa yang disebut Polimorfis

Diagram Fasa zat Lain, ex : CO2

Memuai saat mencair Titik lebur (+) Garis kesetimbangan padat cair condong ke kanan