1. Judul Praktikum : Entropi Sistem

2. Tujuan Percobaan : Mempelajari perubahan entropi sistem pada beberapa reaksi

3. Landasan 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. Ukuran ketidak teraturan suatu sistem dinyatakan dengan entropi (S).

Perubahannya disebut ΔS 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.

Proses-proses transisi yang berlangsung pada suhu dan tekanan tetap seperti

perubahan wujud (penyubliman, penguapan, dan pelelehan) atau perubahan bentuk

kristal (transformasi) pada umumnya berlangsung secara reversibel. Persamaannya

sebagai berikut:

∆ S=Q rev

T

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).

Jika dikembalikan ke keadaan semula secara reversibel, entropinya berubah

sebesar ∆ S (karena entropi termasuk fungsi keadaan dan nilainya harus kembali ke nilai

asalnya jika keadaannya dikembalikan). Energi yang harus diberukan sebagai panas juga

negatif dari perubahan dalam langkah maju, dan sama dengan –dQ rev. Energi ini berasal

dari lingkungan sehingga lingkungan mengalami perubahan dQ = dQrev dan entropinya

berubah sebesar dS = dQrev / T. Walaupun demikian, perubahan total sistem global,

terisolasi selama pemulihan bernilai nol (karena pemulihan ini berlangsung reversibel).

Oleh karena itu

∆ S=dQrev

T

4. Alat dan Bahan :

Alat :

1. Tabung reaksi 3 buah

2. Termometer (0-100ᴼC) 1 buah

3. Spatula 1 buah

4. Tempat rol film 2 buah

5. Gelas ukur 1 buah

Bahan :

1. NaOH padat

2. KNO3 padat

3. Larutan HCl 0.1M

4. NH4Cl padat

5. Aquades

6. Logam Mg

7. Ba(OH)2 padat

10mL air

Suhu

Dimasukkan ke dalam tabung reaksiDiukur dan dicatat suhunyaDitambah KNO3 padatDikocok hingga larutDiukur dan dicatat suhunya

10mL air

Suhu

Dimasukkan ke dalam tabung reaksiDiukur dan dicatat suhunyaDitambah NaOH padatDikocok hingga larutDiukur dan dicatat suhunya

5mL HCl 0,1M

Suhu

Dimasukkan ke dalam tabung reaksiDiukur dan dicatat suhunyaDitambah logam MgDikocok hingga larutDiukur dan dicatat suhunya

1 sendok spatula Ba(OH)2 padat + ½ sendok spatula

NH4Cl padat

Suhu

Dimasukkan ke dalam tempat rol filmDiukur dan dicatat suhunyaDitutupDikocok hingga bercampur sempurnaDibuka tutupnyaDicium bau gas yang terjadiDiukur dan dicatat suhunya

5. Langkah Percobaan :

6. Hasil Pengamatan :

No.Hasil Pengamatan

Dugaan / Reaksi KesimpulanSebelum Sesudah

1.

- Suhu : 30oC

- m NaOH : 0,468 gram

- NaOH : kristal putih

- Akuades : tidak

berwarna

- Suhu : 34oC

- Dinding tabung terasa

panas

- Terdapat gelembung-

gelembung gas (+)

- Larutan tetap tidak

berwarna

NaCl(s)+H 2 O(l) → NaCl(aq) - Entropi positif karena

sistem dari keadaan

teratur menjadi kurang

teratur.

- Reaksi eksoterm.

- ∆ T=4℃.

2. - Suhu : 30oC

- m KNO3 : 0,041 gram

- KNO3 : kristal putih

- Akuades : tidak

berwarna

- Suhu : 29oC

- Larutan tetap tidak

berwarna

KNO3(s)+H 2 O(l )→ KNO3(aq)+H 2

- Entropi diperoleh

dengan sistem dari

keadaan teratur

menjadi kurang teratur.

- Reaksi endoterm,

ditandai dengan

penurunan suhu setelah

reaksi.

- ∆ T=−1℃

3.

- Suhu : 31oC

- HCl : tidak berwarna

- m Mg : 0,025 gram

- Mg : serbuk hitam

- Suhu : 33oC

- Larutan HCl + logam

Mg : larutan keruh (+++)

lalu menjadi tidak

berwarna, dan terdapat

gelembung-gelembung

gas (+++)

2 HCl(l)+Mg2+¿ → MgCl(aq)+H 2↑¿ - Entropi positif karena

sistem dari keadaan

teratur menjadi kurang

teratur.

- Reaksi eksoterm.

- ∆ T=2℃.

4.

- Suhu : 31oC

- Ba(OH)2 : kristal putih

- NH4Cl : serbuk putih

- m Ba(OH)2 : 0,145

gram

- m NH4Cl : 0,033 gram

- Suhu : 33oC

- Terdapat bau menyengat

(++++)

- Campuran padatan setelah

dikocok semakin habis

Ba (OH )2(s )+ N H 4Cl ( s) → BaCl2( s)+NH 4 OH (s)

NH 4 OH → NH 3(g)+H 2 O(l)

- Entropi positif karena

sistem dari keadaan

teratur menjadi kurang

teratur.

- Timbul gas NH3.

- ∆ T=2℃.

- Urutan entropi :

Padat < cair < gas

7. Perhitungan dan Analisis :

Perhitungan :

1.

m air=ρ ×V=1×10=10 gram

m total=m air+m NaOH=10+0,468=10,468 gram

Q=m. c . ∆T

= 10,468 × 4,2 × (4+273)

= 12178,4712 J = 12,1785 kJ.

∆ S=m .c . lnT 2

T 1

∆ S=10,468 × 4,2× ln307303

∆ S=0,5759

2.

m air=ρ ×V=1×10=10 gram

m total=m air+m KNO3=10+0,041=10,041 gram

Q=m. c . ∆T

= 10,041 × 4,2 × (-1+273)

= 11470,8384 J = 11,4708 kJ.

∆ S=m .c . lnT 2

T 1

∆ S=10,041× 4,2 × ln302303

∆ S=−0,1392

3.

m HCl=ρ ×V =1 ,18 ×5=5,9 gram

m total=m HCl+m Mg2+¿=5,9+0 , 025=5,925 gram¿

Q=m. c . ∆T

= 5,925 × 4,2 × (2+273)

= 6843,375 J = 6,8434 kJ.

∆ S=m .c . lnT 2

T 1

∆ S=5,925 ×4,2 × ln30 6303

∆ S=0 ,1642

4.

m total=m Ba(OH )2+m N H 4Cl=0,145+0 , 033=0,178 gram

Q=m. c . ∆T

= 0,178 × 4,2 × (2+273)

= 205,59 J

∆ S=m .c . lnT 2

T 1

∆ S=0,178 × 4,2× ln306304

∆ S=0 ,004 9

Analisis :

Pada percobaan entropi sistem, dilakukan empat percobaan. Pada percobaan pertama,

mula-mula 10mL air dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Air tersebut kemudian diukur dan

dicatat suhunya. Kemudian ditambahkan ½ sendok spatula NaOH padat yang sudah

ditimbang. Lalu dikocok hingga NaOH larut. Larutan tersebut diukur dan dicatat suhunya.

Setelah diamati, dinding tabung reaksi terasa panas dan muncul gelembung-gelembung gas

(+) pada larutan. Suhu larutan pun bertambah, yakni sebesar 4oC, yang menunjukkan adanya

reaksi eksoterm. NaOH padat larut dalam air, yang menunjukkan perubahan entropi dari

sistem teratur (padat) menjadi kurang teratur (cair).

Selanjutnya pada percobaan kedua, mula-mula 10mL air dimasukkan ke dalam tabung

reaksi. Air tersebut kemudian diukur dan dicatat suhunya. Kemudian ditambahkan ½ sendok

spatula KNO3 padat yang sudah ditimbang. Lalu dikocok hingga KNO3 larut. Larutan

tersebut diukur dan dicatat suhunya. Setelah diamati, suhu larutan ternyata menurun, yakni

sebesar 1oC, yang menunjukkan adanya reaksi endoterm. KNO3 padat larut dalam air, yang

menunjukkan perubahan entropi dari sistem teratur (padat) menjadi kurang teratur (cair).

Sedangkan pada percobaan ketiga, mula-mula 5mL HCl 0,1M dimasukkan ke dalam

tabung reaksi. Kemudian diukur dan dicatat suhunya. Lalu ditambahkan beberapa potongan

logam Mg yang sudah ditimbang. Selanjutnya dikocok hingga logam Mg larut. Larutan

tersebut diukur dan dicatat suhunya. Setelah diamati, suhu larutan ternyata naik, yakni

sebesar 2oC, yang menunjukkan adanya reaksi eksoterm. Logam Mg padat larut dalam air,

yang menunjukkan perubahan entropi dari sistem teratur (padat) menjadi kurang teratur

(cair). Pada awal bereaksi, larutan berwarna keruh (+++) namun lama-lama menjadi tidak

berwarna. Dan terbentuk gelembung-gelembung gas (+++) pada larutan.

Dan untuk percobaan keempat, mula-mula 1 sendok spatula Ba(OH)2 dan ½ sendok

spatula NH4Cl padat dimasukkan ke dalam tempat rol film. Kemudian diukur dan dicatat

suhunya. Lalu tempat rol film tersebut ditutup dan dikocok hingga keduanya tercampur

sempurna. Dibuka tutup tempat rol film terseut, suhunya diukur dan dicatat, serta bau gas

yang terbentuk dicatat. Setelah diamati, suhu larutan ternyata naik, yakni sebesar 2oC, yang

menunjukkan adanya reaksi eksoterm. Gas yang terbentuk memiliki bau yang sangat

menyengat dan campuran dari kedua padatan tersebut semakin habis setelah dikocok. Hal

tersebut menunjukkan perubahan entropi dari sistem teratur (padat) menjadi kurang teratur

(gas).

8. Diskusi :

Pada percobaan entropi sistem, logam Mg pada percobaan ketiga, awalnya memang

tidak habis, ketika dikocok untuk dilarutkan dalam HCl. Namun, ketika dikocok lagi dan

dibiarkan, maka logam Mg akan semakin habis dan benar-benar larut dalam HCl.

Sedangkan pada percobaan kedua, nilai entropi yang diperoleh bernilai negatif. Hal

ini dikarenakan pada percobaan tersebut berlangsung secara endoterm, yang ditandai dengan

penurunan suhu, sebesar 1oC. Karena pada perhitungan nilai entropi, suhu berbanding lurus

dengan nilai entropi.

9. Simpulan :

Dari percobaan yang dilakukan, diketahui bahwa dari keempat percobaan, semuanya

menghasilkan nilai entropi yang positif, kecuali percobaan kedua.

Suhu merupakan faktor yang sangat memengaruhi besar nilai entropi, karena dalam

perhitungan secara teoritis, nilai entropi berbanding lurus dengan suhu.

10. Daftar Pustaka :

Atkins, P. W. 1994. Kimia Fisika Jilid I. Jakarta: Erlangga

Tim Penyusun. 2012. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika II. Surabaya : Unipress.

http://ahmadariesandy.blogspot.com/2011/08/pengertian-entropi.html (diakses pada

tanggal 12 Desember 2012)

11. Tugas :

1. Berdasarkan data percobaan, tentukan perubahan entropi secara kualitatif maupun

kuantitatif!

a. Secara kualitatif

Perubahan entropi secara kualitatif ditandai dengan adanya perubahan wujud

pada saat reaksi. Dimana entropi dari perubahan tersebut menunjukkan peningkatan

berdasarkan urutan keteratura, yakni padat > cair > gas. Selain itu, adanya perubahan

suhu yang ditandai dengan permukaan tabung reaksi yang terasa panas dan

terbentuknya gelembung-gelembung gas seperti pada percobaan pertama dan ketiga.

Sedangkan pada percobaan keempat, terbentuk gas yang dapat diamati baunya.

b. Secara kuantitatif

Perubahan entropi secara kuantitatif dapat diketahui dengan melakukan

pengukuran suhu menggunakan termometer dan secara perhitungan teoritis, yakni

menggunakan rumus ∆ S=m× c× lnT 2

T 1.

1.

m air=ρ ×V=1×10=10 gram

m total=m air+m NaOH=10+0,468=10,468 gram

Q=m. c . ∆T

= 10,468 × 4,2 × (4+273)

= 12178,4712 J = 12,1785 kJ.

∆ S=m .c . lnT 2

T 1

∆ S=10,468 × 4,2× ln307303

∆ S=0,5759

2.

m air=ρ ×V=1×10=10 gram

m total=m air+m KNO3=10+0,041=10,041 gram

Q=m. c . ∆T

= 10,041 × 4,2 × (-1+273)

= 11470,8384 J = 11,4708 kJ.

∆ S=m .c . lnT 2

T 1

∆ S=10,041× 4,2 × ln302303

∆ S=−0,1392

3.

m HCl=ρ ×V =1 ,18 ×5=5,9 gram

m total=m HCl+m Mg2+¿=5,9+0 , 025=5,925 gram¿

Q=m. c . ∆T

= 5,925 × 4,2 × (2+273)

= 6843,375 J = 6,8434 kJ.

∆ S=m .c . lnT 2

T 1

∆ S=5,925 ×4,2 × ln30 6303

∆ S=0 ,1642

4.

m total=m Ba(OH )2+m N H 4Cl=0,145+0 , 033=0,178gram

Q=m. c . ∆T

= 0,178 × 4,2 × (2+273)

= 205,59 J

∆ S=m .c . lnT 2

T 1

∆ S=0,178 × 4,2× ln306304

∆ S=0 ,004 9

2. Deskripsikan hasil analisis saudara!

Pada percobaan entropi sistem, dilakukan empat percobaan. Pada percobaan

pertama, mula-mula 10mL air dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Air tersebut

kemudian diukur dan dicatat suhunya. Kemudian ditambahkan ½ sendok spatula

NaOH padat yang sudah ditimbang. Lalu dikocok hingga NaOH larut. Larutan

tersebut diukur dan dicatat suhunya. Setelah diamati, dinding tabung reaksi terasa

panas dan muncul gelembung-gelembung gas (+) pada larutan. Suhu larutan pun

bertambah, yakni sebesar 4oC, yang menunjukkan adanya reaksi eksoterm. NaOH

padat larut dalam air, yang menunjukkan perubahan entropi dari sistem teratur (padat)

menjadi kurang teratur (cair).

Selanjutnya pada percobaan kedua, mula-mula 10mL air dimasukkan ke dalam

tabung reaksi. Air tersebut kemudian diukur dan dicatat suhunya. Kemudian

ditambahkan ½ sendok spatula KNO3 padat yang sudah ditimbang. Lalu dikocok

hingga KNO3 larut. Larutan tersebut diukur dan dicatat suhunya. Setelah diamati,

suhu larutan ternyata menurun, yakni sebesar 1oC, yang menunjukkan adanya reaksi

endoterm. KNO3 padat larut dalam air, yang menunjukkan perubahan entropi dari

sistem teratur (padat) menjadi kurang teratur (cair).

Sedangkan pada percobaan ketiga, mula-mula 5mL HCl 0,1M dimasukkan ke

dalam tabung reaksi. Kemudian diukur dan dicatat suhunya. Lalu ditambahkan

beberapa potongan logam Mg yang sudah ditimbang. Selanjutnya dikocok hingga

logam Mg larut. Larutan tersebut diukur dan dicatat suhunya. Setelah diamati, suhu

larutan ternyata naik, yakni sebesar 2oC, yang menunjukkan adanya reaksi eksoterm.

Logam Mg padat larut dalam air, yang menunjukkan perubahan entropi dari sistem

teratur (padat) menjadi kurang teratur (cair). Pada awal bereaksi, larutan berwarna

keruh (+++) namun lama-lama menjadi tidak berwarna. Dan terbentuk gelembung-

gelembung gas (+++) pada larutan.

Dan untuk percobaan keempat, mula-mula 1 sendok spatula Ba(OH)2 dan ½

sendok spatula NH4Cl padat dimasukkan ke dalam tempat rol film. Kemudian diukur

dan dicatat suhunya. Lalu tempat rol film tersebut ditutup dan dikocok hingga

keduanya tercampur sempurna. Dibuka tutup tempat rol film terseut, suhunya diukur

dan dicatat, serta bau gas yang terbentuk dicatat. Setelah diamati, suhu larutan

ternyata naik, yakni sebesar 2oC, yang menunjukkan adanya reaksi eksoterm. Gas

yang terbentuk memiliki bau yang sangat menyengat dan campuran dari kedua

padatan tersebut semakin habis setelah dikocok. Hal tersebut menunjukkan perubahan

entropi dari sistem teratur (padat) menjadi kurang teratur (gas).

12. Lampiran :

NaOH ketika dimasukkan ke dalam air

Logam Mg ketika dimasukkan ke dalam HCl

KNO3 ketika dimasukkan ke dalam air

Hasil dari percobaan (dari kanan) : pertama, kedua, dan ketiga

Ba(OH)2 dan NH4Cl dalam tempat rol film (sebelum

dikocok)

Ba(OH)2 dan NH4Cl dalam tempat rol film (sesudah dikocok)