I. Judul Praktikum : Entropi Sistem

II. Hari / Tanggal Praktikum : Kamis / 13 Desember 2012

III. Tujuan Praktikum :

Mempelajari perubahan entropi sistem pada beberapa reaksi.

IV. Dasar Teori

Entropi dapat didefinisikan sebagai bentuk ketidakteraturan

perilaku partikel dalam sistem terhadap lingkungan. Entropi didasarkan

pada perubahan setiap keadaan yang dialami partikel dari keadaan awal

hingga keadaan akhirnya. Entropi juga merupakan suatu fungsi keadaan

dan dilambangkan S, dan perubahan entropi dilambangkan . Entropi

juga dapat didefinisikan sebagai ukuran untuk menyatakan

ketidakteraturan sistem.

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

DSsistem = Sfinal – Sinitial

Jika entropi meningkat maka DSsistem akan positif, sebaliknya jika entropi

turun, maka DSsistem akan negatif

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 antarmolekulnya 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 antarmolekulnya

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. Hal ini salah

satunya dipengaruhi wujud zat. Beberapa faktor yang mempengaruhi

perubahan entropi suatu sistem, yaitu:

Perubahan Temperatur

Entopi meningkat seiring dengan kenaikan temperatur. Kenaikan

temperatur tersebut menunjukkan kenaikan energi kinetik rata-rata

partikel.

Keadaan Fisik dan Perubahan Fasa

Bila 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

teratur menjadi teratur dikatakan perubahan entropinya (∆S) negatif.

Pelarutan Solid atau Liquid

Entropi solid atau liquid terlarut biasanya lebih besar dari solut murni,

tetapi jenis solut dan solven dan bagaimana proses pelarutannya

mempengaruhi entropi overall.

Pelarutan Gas

Gas begitu tidak teratur dan akan menjadi lebih teratur saat dilarutkan

dalam liquid atau solid. Entropi larutan gas dalam liquid atau solid

selalu lebih kecil dibanding gas murni.Saat O2 (S(g) = 205,0J/mol K)

dilarutkan dalam air, entropi turun drastis (S(aq) = 110,9 J/mol K).

Ukuran Atom atau Kompleksitas Molekul

Perbedaan entropi zat dengan fasa sama tergantung pada ukuran atom

dan kompleksitas molekul.

A. Entropi dan Hukum Kedua Termodinamika

1. Sistem alami cenderung kearah tidak teratur, random, distribusi

partikel kurang teratur.

2. Beberapa sistem cenderung lebih tidak teratur (es meleleh) tetapi ada

juga yang lebih teratur (air membeku) secara spontan .

3. 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.

4. 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 :

T

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 berlangsung

2. Jika proses tidak akan berlangsung

3. Jika proses berlangsung setimbang

B. Hubungan Entropi dan Suhu

Pada mulanya, untuk perubahan entropi dirumuskan sebagai dS =

dq / T. Untuk perubahan yang kecil, maka

dS = dqreversibel/ T diintegralkan .

dS = dqreversibel/ T

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 Entalpi

Jika 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 Endoterm

Reaksi 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

A. Alat

No. Alat Ukuran Jumlah

1. Tabung reaksi - 4

2. Termometer 0-100 ( 1

3. Spatula - 1

4.Tempat Rol

Film Plastik- 1

5. Gelas Ukur 10 mL 1

6. Pipet Tetes - secukupnya

B. Bahan

1. NaOH padat

2. KNO3 padat

3. Larutan HCl 0,1 M

4. NH4Cl

5. Aquades

6. Logam Mg

7. Ba(OH)2

VI. Alur Kerja

10 mL aquades

t1

Dimasukkan ke

tabung reaksi II

Diukur suhunya (t1)

+ ½ sendok spatula

KNO3 padat

Digoyang hingga KNO3

larut

Dikur suhunya ( t2)

t2

10 mL aquades

t1

Dimasukkan ke

tabung reaksi I

Diukur suhunya (t1)

+ ½ sendok spatula

NaOH padat

Digoyang hingga

NaOH larut

Dikur suhunya ( t2)

t2

5 mL HCl 0,1 M

t1

Dimasukkan ke

dalam tempat rol film

Diukur suhunya (t1)

Ditutup dan dikocok

sampai tercampur sempurna

Dibuka, dicium bau gas

Dikur suhunya ( t2)

t2

1 sendok spatula Ba(OH)2

½ sendok spatula NH4Cl

t1

Dimasukkan ke

tabung reaksi III

Diukur suhunya (t1)

+ beberapa logam Mg

Diukur suhunya ( t2)

t2