Soal – soal Kimia Fisik 1.

A. Energi Bebas, Potensial Kimia, Fugasitas/ aktifitas1. 1 (satu) mol Gas ideal dimampatkan secara isothermal pada 330K dan tekanan 1,5 atm,

dan entropinya berkurang 30,5 JK -1 . Hitunglah: (a). tekanan akhir gas, (b). perubahan energi Bebas Gibbs (∆G) dan (c). Potensial kimia gas tersebut.

2. Gas Hidrogen dimampatkan secara isothermal dari tekanan 1,0 atm menjadi 100,0 atm pada temperatur 25 o C. Hitunglah : (a). Perubahan Potensial Kimia, b). Perubahan Fungsi Gibbs molar dari Gas hydrogen tersebut.

3. Koefisiesn Fugasitas gas tertentu pada temperature 200K dan tekanan 50 Bar adalah γ=0,72. Hitunglah selisih potensial kimia gas itu dengan potensial kimia gas sempurna pada keadaan yang sama.

4. Hubungan Maxwell, tunjukkan bahwa; (a). ( ∂ S∂P )

T=−(∂V∂T )

P (b). C p=T ( ∂ S

∂T )P

5. 2 mol gas Helium pada 27 o C dan 1atm dikompresi isothermal menjadi 5atm. Hitunglah perubahan energi bebas Helmholtz ( ∆ A) untuk perubahan tersebut, anggap reaksi reversibel.

6. Hitunglah perubahan energi bebas Gibbs ( ∆ G) untuk soal no. 5 diatas menggunakan persamaan: ∆ G= ∆ H - T ∆ S

7. Hitunglah perbedaan potensial kimia ( μ - μ o ) untuk 1 mol gas ideal pada 25 o C dan tekanan 400 mm.

B. Kesetimbangan Fasa (Transformasi fisika zat murni)

1. Methyl mercaptan (CH 3SH) mempunyai tekanan uap P o = 100 torr pada -34,8 o C, dan P o = 400 torr pada -7,9 o C. Hitunglah: ( a ) . Entalpi (∆H) penguapan , ( b ) . Titik didih normalnya

2. Tekanan uap cair pada temperatur 200 K sampai 260 K memenuhi persamaan:

ln P = 16,225 – 2501 ( dimana P dalam torr; dan T dalam o K)

T

Hitunglah entalpi penguapan (∆Huap ) cairan itu

3. Metanol mempunyai tekanan uap 1 atm pada 64,7oC; density cairannya adalah 0,7510 gr/cm3 dan tegangan permukaan adalah 20,2 dyne/cm3. Hitung tekanan uap methanol itu jika ia didispersikan sebagai tetesan-tetesan dengan jari – jari 200 nm.

4. Gambar dibawah ini adalah Diagram Fasa Xenon:

a. Jelaskan bagaimana keadaan Xenon pada daerah-daerah dibawah ini:- Di atas garis batas AB- Pada AB- Pada kurva BC- Pada kurva BD- Pada titik B

b. Misalkan suatu sample Xenon pada titik kurva BD, apa yang terjadi jika terjadi perubahan:- P dinaikkan dan T konstan- T naik dan P konstan

c. Misalkan suatu sample Xenon pada sebarang titik kurva BC, Bagaimana

suatu cairan xenon dijadikan Padatan tanpa menaikkan suhu?

d. Tentukan harga masing-masing titik dibawah ini: Tt, Pt, Tln, Tdn

5. Naphtalene mempunyai titik didih 218oC, dan Huap = 43.3 kJ/mol. Berapa tekanan uap naphtalen pada temperature kamar (25oC) ?.

6. Tekanan uap air pada 20oC adalah 17,5 Torr. Berapa enthalpy penguapan (∆Huap) air tersebut?

7. Titik leleh Sulfur Monoklinik pada tekanan 1 atm adalah 119,3oC. Perubahan Volume selama peleburan adalah 41 cm3/kg dan H peleburan adalah 422 kal/mol. Tentukan titik leleh Sulfur bila tekanan dinaikkan menjadi 1000 atm.

8. Tekanan uap Ethylen sebagai fungsi temperatur adalah:

log P = -834,13/T + 1,75 log T – 8,375x10-3T + 5,3234

Hitung Enthalpi penguapan (Huap) Ethylen pada titik didih normalnya (-103,9oC)