entropi febrian

5/17/2018 entropi febrian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/entropi-febrian 1/13

I. Judul Percobaan : Entropi Sistem

II. Hari/Tanggal Percobaan : Rabu, 26 Oktober 2011

III. Selesai Percobaan : Rabu, 26 Oktober 2011

IV. Tujuan Percobaan

Mempelajari perubahan entropi sistem pada beberapa reaksi.

V. Tinjauan Pustaka

Wujud zat dapat digolongkan menjadi 3 macam yaitu: padat, cair, dan gas. Dalam

zat padat partikel - partikelnya tersusun secara sangat teratur. Sedangakan pada zat cair

partikel – partikelnya tersusun sedikit kurang teratur daripada zat padat. Dan untuk zat

yang berbentuk gas partikel – partikelnya tersusun sangat tidak teratur.

Proses tak reversibel (seperti pendinginan hingga mencapai temperatur yang sama

dengan temperatur lingkungan dan pemuaian bebas dari gas) adalah proses spontan,

sehingga proses itu disertai dengan kenaikan entropi. Kita dapat menyatakan bahwa proses

tak reversibel menghasilkan entropi. Sedangkan proses reversibel adalah perubahan yang

sangat seimbang, dengan sistem dalam keseimbangan dengan lingkungannya pada setiap

tahap. Setiap langkah yang sangat kecil di sepanjang jalannya bersifat reversibel dan

terjadi tanpa menyebarkan energi secara kacau, sehingga juga tanpa kenaikan entropi;

proses reversibel tidak menghasilkan entropi, melainkan hanya memindahkan entropi dari

satu bagian ke bagian lain (Atkins, 1986).

Untuk proses isoternal dan reversibel, perubahan entropi total dan sistem dan

sekelilingnya sama dengan nol. Demikian pula perubahan entropi untuk proses siklus

sama dengan nol. Proses-proses reversibel selalu berjalan sangat lama. Ini berarti proses-proses yang terjadi pada waktu yang pendek brupa proses irreversibel dan tentu saja



diikuti dengan kenaikan entropi dari sistemnya sendiri atau sistem dan sekitarnya

(Sukardjo, 2002).

Entropi zat padat bertambah apabila ia melebur menjadi cair dan semakin tinggi

apabila zat cair berubah menjadi gas. Sistem dan lingkungan pada suhu peralihan T

dimana kedua fasa berada dalam keseimbangan pada tekanan 1 atm. Pada tiik peralihan,

perpindahan energi diantara sistem dan lingkungan adalah terbalik. Pada tekanan

tetap.Titik lebur dari sebuah benda padat adalah suhu di mana benda tersebut akan

berubah wujud menjadi benda cair. Ketika dipandang dari sisi yang berlawanan (dari cair

menjadi padat) disebut titik beku. Pada sebagian besar benda, titik lebur dan titik beku

biasanya sama. Contoh, titik lebur dan titik beku dari "raksa" adalah 234,32 kelvin (-38,83

°C atau -37,89 °F) Namun, beberapa subtansi lainnya memiliki temperatur beku <--> cair

yang berbeda. contohnya "agar-agar", mencair pada suhu 85 °C (185 °F) dan membeku

dari suhu 32-40°C (89,6 - 104 °F); fenomena ini dikenal sebagai hysteresis

(http/id.Wikipedia.org).

Entalpi yang berhubungan erat dengan energi dalam, juga tidak dapat diukur, tetapi

hanya dapat didefinisikan dengan cara lain sehingga menjadi fungsi keadaan. Untuk

keadaan sistem tertentu terhadap nilai H yang khas. Ciri lain dari fungsi keadaan adalah

bahwa selisih nilai fungsi dua keadaan yang berbeda besarnya khas. Energi dalam yang

telah dijelaskan sebagai seluruh energi berkaitan dengan partikel-partikel materi di dalam

sistem, adalah sesuatu yang tidak dapat diukur. Tetapi, energi-dalam hanya tergantung

pada keadaan yang merupakan ciri suatu sistem dan tidak pada bagaimana keadaan-

keadaan tersebut dicapai. Kondisi suatu sistem mengacu pada keadaannya, dan setiap sifat

yang hanya tergantung pada keadaan dari suatu sistem disebut fungsi keadaan (Petrucci,

1987).

Reaksi spontan terjadi bila keadaan terbawa pada kondisi ketidakteraturan yang

lebih besar. Dalam volume yang mengembang, molekul gas individual memiliki derajat

kebebasan yang lebih besar untuk bergerak sehingga lebih tidak teratur. Sifat atau keadaan

perilaku partikular tadi dinyatakan ketidakteraturan perilaku partikel dalam sistem

terhadap semesta (lingkungan). Entropi didasarkan pada perubahan setiap keadaan yang

dialami partikel dari keadaan awal hingga keadaan akhirnya.

Semakin tinggi entropi suatu sistem, semakin tidak teratur pula sistem tersebut

(sistem menjadi lebih rumit, kompleks, sukar diprediksi secara absolut dan eksak).Ada



lagi hubungannya dengan keadaan reversibel dan ireversibel, kemudian gerak spontan dan

tidak spontan, adanya energi bebas Gibbs, ada polar dan non-polar, macam-macam ikatan

partikel baik kovalen, logam, van der walls, hidrogen, ionik, dan lain sebagainya. Entropi

(S) adalah variable keadaan bagi suatu system dalam kesetimbangan.Ini berarti bahwa S

selalu sama untuk system ketika system tersebut berada dalam kesetimbangan.Seperti

P,V,dan U,entropi adalah karakteristik dari system dalam kesetimbangan dengan syarat

system berubah dengan cara yang dapat dibalik (reversible). Satuan SI untuk entropi

adalah J/K. Bunyi hukum entropi “Jika dibiarkan sistem yang teratur akan menjadi tidak

stabil dan berkurang keteraturannya”.

Perubahan (atau proses) yang dapat dibalikkan (reversible) adalah perubahan di

mana nilai-nilai P,V,T dan U terdefinisi dengan baik selama perubahan.Jika proses

dibalik,maka P,V,T dan U akan kembali pada nilai mereka semula ketika system

dikembalikan sebagaimana sebelumnya.Agar dapat dibalik,suatu proses biasanya harus

lambat,dan system harus berada dekat dengan kesetimbangan selama berlangsungnya

seluruh perubahan.

Pada suhu nol mutlak, semua gerakan atom dan molekul berhenti, dan ketidak

teraturan – dan entropi – zat padat sempurna demikian adalah nol. (Entropi nol pada suhu

nol sesuai dengan hukum ketiga termodinamika). Semua zat diatas nol mutlak akan

memiliki nilai entropi positif yang terus bertambah seiring meningkatnya suhu. Saat

sebuah zat panas mendingin, energi termal yang terlepas darinya lewat ke udara sekitar,

yang berada pada suhu lebih rendah. Saat entropi zat yang mendingin menurun, entropi

udara sekitar meningkat. Faktanya, peningkatan entropi di udara lebih besar daripada

penurunan entropi pada zat yang mendingin. Ini sesuai dengan hukum kedua

termodinamika, yang mengatakan kalau entropi sistem dan lingkungannya selalu

meningkat dalam reaksi spontan. Jadi hukum pertama dan kedua termodinamika

menunjukkan kalau, untuk semua proses perubahan kimia di alam semesta, energi selalu

kekal namun entropi selalu meningkat.

Penerapan hukum termodinamika pada sistem kimia memungkinkan ahli kimia

meramalkan perilaku reaksi kimia. Saat energi dan entropi membantu pembentukan

molekul hasil, molekul pereaksi akan bertindak untuk membentuk molekul hasil hingga

keseimbangan tercapai antara hasil reaksi dan pereaksi. Rasio hasil reaksi dengan pereaksi

diberi istilah tetapan keseimbangan, yaitu sebuah fungsi selisih entropi dan energi antara

kedua zat. Walau begitu, termodinamika tidak dapat meramalkan kecepatan reaksi. Untuk

http://www.faktailmiah.com/2010/07/21/kecepatan-reaksi.html

http://www.faktailmiah.com/2010/07/21/kecepatan-reaksi.html



reaksi yang cepat, campuran hasil reaksi dan pereaksi yang seimbang dapat diperoleh

dalam waktu, waktunya busa mencapai ratusan tahun.

Uji perubahan entropi pada suatu reaksi kimia tertentu dapat dilakukan dengan 2

cara yaitu :

1. Analisis Kualitatif

Analisis kualitatif artinya Mengamati perubahan fase yang terjadi setelah

zat-zat yang akan diuji direaksikan. Apakah terjadi perubahan fase, misal dari

padat ke cair,cair ke gas ,padat ke gas dan sebaliknya. Perubahan fase ini akan

menentukan suatu entropi naik (∆S) positif atau (∆S) negatif dilihat dari

ketidakaturan partikel suatu zat.

2. Analisis Kuantitatif

Analisis kuantitatif artinya Menentukan Entropi lewat suatu perhitungan.

Yaitu dengan rumus sebagai berikut :

Jika keadaan sistem berubah dari keadaan 1 ke keadaan 2,

maupunperubahan entropinya adalah sebesar

∫

Pada Proses isotermis sebagai berikut :

Rumus tersebut berlaku untuk proses isotermis baik reversible maupun

tak reversible walaupun kalor yang diserap Q<Qrev tidak berarti

VI. Alat dan Bahan

Alat :

1. Tabung reaksi 3 buah

2. Termometer 0-100°C (±0,1°C) 1 buah

3. Spatula 1 buah

4. Tempat rol film plastik 4 buah

5. Gelas ukur 10 ml 1 buah



Bahan :

1. NaOH padat

2. KNO3 padat

3. Larutan HCl 0,1 M

4. NH4Cl

5. Aquades

6. Logam Mg

7. Ba(OH)2



VII. Cara Kerja

10 ml akuades 10 ml akuades

10 ml akuades

+ KNO3 padat

5 ml larutan

HCl

10 ml akuades

+ NaOH padat

- dimasukkan ke dalam

tabung reaksi

- di ukur suhu T1

- ditambahkan NaOH padat

- Digoyang sampai

larut

- dimasukkan ke dalam

tabung reaksi

- di ukur suhu T1

- ditambahkan KNO3 padat

- dimasukkan kedalam tabung

reaksi

- di ukur suhu

T1

- ditambahkan

beberapa

potong logam

Mg

Hasil

T2 = …?

- Digoyang sampai

larut

- di ukur suhu T2

Ba(OH)2 padat 1 sendok

spatula + NH4Cl padat ±

setengah sendok spatula

Ba(OH)2 padat +

NH4Cl padat dalam

tem at lastik

- dimasukkan ke dalam tempat plastik

- di ukur suhu T1

Hasil

T2 = …?

- tempat plastik ditutup

- dikocok sampai timbul bau gas



VIII. Hasil Pengamatan

No Prosedur

percobaan

Hasil pengamatan Dugaan / reaksi Kesimpulan

1.a 10 ml aquades +

setengah sendok

spatula NaOH

padat

T1 = 30°C

NaOH = padatan

putih

m NaOH = 0,193

gram

T2 = 35°C

Larutan = jernih tak

berwarna

NaOH(s) + H2O(l) → NaOH(aq)

Perubahan entropi meningkat

Perubahan

entropi

meningkat

Terjadi

perubahan

bentuk dari

padat ke cair

b 10 ml aquades +

setengah sendok

spatula KNO3

padat

T1 = 30°C

KNO3 = padatan

putih

m KNO3 = 0,070

gram

T2 = 31°C

Larutan = jernih tak

berwarna

KNO3(s) + H2O(l) →KOH(aq) +

HNO3(aq)


Perubahan

entropi

meningkat

Terjadi

perubahan

bentuk dari

padat ke cair

c 5 ml larutan HCl +

potongan Mg

T1 = 31°C

Larutan HCl =

jernih tak berwarna

m Mg = 0,005gram

T2 = 32°C

2HCl(aq)+Mg(s)→MgCl2(aq)+H2(g)


Perubahan

entropi

meningkat

Terjadi

perubahan

bentuk dari

padat ke cair



Mg = lempengan

abu-abu.

2 1 sendok spatula

Ba(OH)2 padat+ ½sendok spatula

NH4Cl padat

m Ba(OH)2 =

0,1481 gram

m NH4Cl = 0,016

gram

Ba(OH)2=serbuk

putih

NH4Cl=serbuk

putih

T1=31°C

T2=30°C

Timbul bau

amoniak

Ba(OH)2(s) + 2NH4Cl(s) →

BaCl2(s) + 2NH3(g) + 2H2O(l)

Perubahan entropi menurun

Perubahan

entropimenurun.

Reaksi

berlangsung

endotermis

karena ada

penurunan

suhu. ∆S

mempunyai

nilai negatif

dan ∆H

benilai

positif.

IX. Analisis Data

Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan, diperoleh hasil dari percobaan

yang telah tertera dalam tabel hasil pengamatan dan akan diuraikan sebagai berikut:

Tabung reaksi 1

Pada tabung reaksi yang pertama, yang berisikan 10 mL aquades memiliki suhu

awal (T1) sebesar 300C. Kemudian ditambahkan dengan NaOH padat dengan massa

0,1939 gram. Agar NaOH padat larut semua dalam aquades, maka tabung reaksi digoyang

sampai larutan homogen. Dengan adanya perlakuan tersebut, larutan tetap bening tidak

berwarna tetapi terjadi perubahan suhu yang ditandai dengan semakin panasnya tabung

reaksi. Kemudian suhu dicatat sebagai suhu akhir (T2) yaitu sebesar 350C. Berikut adalah

reaksi kimia yang terjadi pada proses tersebut:

NaOH(S) + H20(l) NaOH (aq)



Tabung reaksi 2

Pada tabung reaksi yang kedua, yang berisikan 10 mL aquades memiliki suhu awal

(T1) sebesar 30

0

C. Kemudian ditambahkan dengan KNO3 padat dengan massa 0, 070gram. Agar KNO3 padat larut semua dalam aquades, maka tabung reaksi digoyang sampai

larutan homogen, tetapi pada tabung reaksi yang kedua ini tidak dibutuhkan

penggoyangan yang lama. Dengan adanya perlakuan tersebut, tidak terjadi perubahan

warna pada larutan, yaitu larutan tetap jernih tidak berwarna. Kemudian suhu dicatat

sebagai suhu akhir (T2) yaitu sebesar 310C. Dan tidak terjadi peningkatan suhu yang

signifikan pada tabung reaksi yang kedua ini. Berikut adalah reaksi kimia yang terjadi

pada proses tersebut:

KNO3(S)+ H20(l) KOH(Aq) + HNO3(Aq)

Tabung reaksi 3

Pada tabung reaksi yang ketiga, yang berisikan 10 mL HCl 0,1 M memilki suhu

awal (T1) sebesar 310C. Didapatkan suhu yang lebih besar karena HCl merupakan larutan

asam kuat. Setelah itu ditambahkan dengan beberapa logam Mg dengan massa 0,005

gram. Sebelum direaksikan dengan HCl,logam Mg tersebut diamplas terlebih dahulu

bagian permukaannya. Hal ini dilakukan agar logam Mg tersebut dapat lebih cepat

bereaksi dengan larutan HCl.

Setelah dicampurkan muncul gelembung-gelembung kecil pada larutan.

Gelembung-gelembung gas tersebut timbul dari logam Mg yang bereaksi dengan larutan

HCl. Kemudian suhu larutan dicatat sebagai suhu akhir (T2) yaitu sebesar 320C. Semakin

lama logam Mg tersebut semakin habis larut dengan larutan HCl. Pada larutan campuran

tidak terjadi perubahan warna yaitu tetap jernih tidak bewarna. Berikut adalah reaksi kimia

yang terjadi pada proses tersebut:Mg(s) + HCl(Aq) MgCl2(Aq) + H2(g)

Percobaan kedua

Pada percobaan ini, digunakan tempat rol film plastic sebagai tempat zat yang akan

direaksikan. Setelah itu Ba(OH)2 padat dengan massa 0,128 gram direaksikan dengan

NH4Cl padat dengan massa 0,106 gram.

Kemudian dicatat suhunya sebagai suhu awal (T1) dan didapatkan suhu sebesar 31

0C. Setelah itu tempat rol film plastik ditutup dan dikocok hingga timbul bau gas yang



menyengat. Timbulnya gas tersebut menandakan bahwa antara Ba(OH)2 dan NH4Cl telah

bereaksi. Kemudian suhu dicatat sebagai suhu akhir (T2) dan didapatkan suhu sebesar 30

0C. Pada proses pencampuran zat ini tidak terjadi perubahan warna yaitu tetap berwarna

putih. Berikut adalah reaksi kimia yang terjadi pada proses tersebut:

Ba(OH)2(s) + 2NH4Cl(s) BaCl2(s) + 2NH3(g)+H2O(g)

X. Pembahasan

Pada tabung reaksi yang pertama setelah NaOH direaksikan dengan aquades terjadi

kenaikan temperatur pada larutan. Hal ini terjadi karena pada reaksi tersebut terjadi

penyerapan panas dari reaksi yang terjadi antara kedua zat dari lingkungan sehingga

termasuk reaksi endoterm. Jika dilihat dari perubahan fase yang terjadi antara kedua zat

sebelum dan sesudah bereaksi, yaitu dari padat ke cair, dari NaOH padat yang larut dalam

aquades sehingga terbentuk larutan NaOH. Maka dapat disimpulkan bahwa telah terjadi

kenaikan perubahan entropi yang dikarenakan perubahan ketidakteraturan partikel NaOH

padat yang teratur menjadi partikel larutan NaOH yang kurang teratur. Dan jika dilihat

dari segi kuantitatif melalui perhitungan kalor yang terlibat dan perhitungan nilai

perubahan entropi ( , nilai perubahan entropi bernilai positif. Sehingga jika dilihat dari

segi kualitatif maupun kuantitatif menunjukkan hasil yang sama yaitu perubahan

entropinya meningkat ( positif) atau terjadi perubahan ketidakaturan partikel yang pada

awlnya teratur menjadi kurang teratur.

Pada tabung reaksi yang kedua, pada KNO3 padat yang direaksikan dengan aquades

terjadi kenaikan suhu. Jika dilihat dari perubahan fase yang terjadi antara kedua zat

sebelum dan sesudah bereaksi, yaitu dari padat ke cair, dari KNO3 padat yang larut dalam

aquades sehingga terbentuk larutan KNO3. Maka dapat disimpulkan bahwa telah terjadi

kenaikan perubahan entropi yang dikarenakan perubahan ketidakteraturan partikel KNO3

padat yang teratur menjadi partikel larutan campuran yang kurang teratur. Dan jika dilihat

dari segi kuantitatif melalui perhitungan kalor yang terlibat dan perhitungan nilai



entropinya meningkat ( positif) atau terjadi perubahan ketidakaturan partikel yang pada

awlnya teratur menjadi kurang teratur. Tetapi reaksi yang terjadi antara KNO3 dengan

aquades seharusnya merupakan reaksi eksoterm yang ditandai dengan dinginnya tabung

reaksi tempat larutan bereaksi, dengan kata lain suhu larutan menurun. Hal ini terjadi



karena telah terjadi pelepasan kalor menuju lingkungan. Jika suhu turun maka dari segi

kuantitatif seharusnya nilai perubahan entropi menjadi negatif juga. Nilai negatif ini

menunjukkan terjadinya perubahan ketidakturan partikel dari yang kurang teratur menjadi

lebih teratur.

Pada tabung reaksi yang ketiga, beberapa logam Mg yang direaksikan dengan

larutan HCl menimbulkan kenaikan suhu. Tabung reaksi sebagai tempat zat bereaksi

menjadi panas sehingga reaksi yang terjadi adalah reaksi endoterm yaitu telah terjadi

penyerapan panas dari lingkungan. Dan selain itu setelah logam Mg direaksikan dengan

HCl muncul gelembung-gelembung gas yang berasal dari logam Mg, yang menunjukkan

bahwa telah terjadi reaksi antara logam Mg dengan larutan HCl. Karena Mg berbentuk

logam dan konsentrasi HCl tidak begitu pekat sehingga diperlukan waktu yang lama

untuk melarutkan logam Mg dalam larutan HCl. Dilihat dari segi kualitatif dapat

diketahui telah terjadi perubahan fase zat terlarut (logam Mg) yang semula padat berubah

menjadi larutan campuran antara logam Mg dan larutan HCl, sehingga dapat disimpulkan

bahwa perubahan entropi bernilai positif. Yang berarti telah terjadi perubahan

ketidakaturan partikel dari yang awalnya teratur berubah menjadi kurang teratur. Dan jika

dilihat dari segi kuantitatif melalui perhitungan kalor yang terlibat dan perhitungan nilai



entropinya meningkat ( positif).

Pada percobaan yang kedua, pencampuran antara Ba(OH)2 padat dengan NH4Cl

padat menimbulkan penurunan suhu setelah terjadi reaksi antara keduanya. Selain itu,

ketika kedua zat bereaksi tercium bau gas yang menyengat. Menurut reaksi, gas yang

dihasilkan ini adalah gas amoniak sehingga sedikit menyengat. Jika dilihat dari segi

kuantitatif, nilai perubahan entropi bernilai negatif. Sehingga dari uji kuantitatif

menunjukkan hasil yaitu perubahan entropinya menurun ( negatif).

XI. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan, dapat disimpulkan sebagai

berikut:

Jika terjadi kenaikan suhu, maka perubahan entropi bernilai positif yang berarti terjadi

perubahan ketidakaturan partikel suatu zat dari teratur menjadi tidak teratur, dengan

urutan besar sebagai berikut: padat < cair < gas.



Jika terjadi penurunan suhu, maka perubahan entropi bernilai negatif yang berarti

terjadi perubahan ketidakaturan partikel suatu zat tidak teratur menjadi teratur, dengan

urutan besar sebagai berikut: gas > cair > padat.

Pada reaksi endoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih besar, sehingga

ΔH

positif. Sedangkan pada reaksi eksoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih kecil,

sehingga ΔH negatif.

XII. Jawaban Pertanyaan

1. Pada reaksi manakah terjadi kenaikan entropi? Dan pada reaksi manakah terjadi

kenaikan entalpi?

2. Pada reaksi manakah terjadi terjadi kenaikan entropi? Dan pada reaksi manakah

terjadi kenaikan entalpi?

Jawab

1. Pada reaksi endoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih besar, sehingga ΔH positif.

Sedangkan pada reaksi eksoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih kecil,

sehingga ΔH negatif.

Yang mengalami kenaikan entropi dan kenaikan entalpi adalah sebagai berikut :

NaOH(S) + H20(l) NaOH (aq) ; ∆H= +

Dan

Mg(s) + HCl(Aq) MgCl2(Aq) + H2(g) ; ∆H=+

2. Pada reaksi endoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih besar, sehingga ΔH positif.

Sedangkan pada reaksi eksoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih kecil,

sehingga ΔH negatif

Yang mengalami kenaikan entropi dan penurunan entalpi adalah sebagai berikut:

KNO3(S)+ H20(l) KOH(Aq) + HNO3(Aq) ; ∆H= -

Dan

Ba(OH)2(s) + 2NH4Cl(s) BaCl2(s) + 2NH3(g)+H2O(g) ; ∆H= -



XIII. Daftar Pustaka

Tjahjani Siti dkk. 2011. Buku Petunjuk Praktikum Kimia Fisika II . Surabaya:

Laboratorium KimiaFisika.

Rohman Ijang and Mulyani Sri. (2004). Kimia Fisika I . Jakarta :Universitas Pendidikan

Indonesia

Keenan, et-al. 1991. Ilmu Kimia untuk Universitas. Alih Bahasa A.H. Pudjaatmaka.

Jakarta : Erlangga

Dogra,S.K., and Dogra, S..(1978).Kimia Fisik dan Soal-Soal:Penerbit Universitas

Indonesia

entropi febrian

Documents