Energi Bebas Gibbs
Energi Bebas Gibbs
a. Fungsi Energi
Bebas Gibbs
Kebanyakan
proses biasanya dikerjakan pada temperatur dan tekanan tetap.
d(U — pV — TS)T,p < 0
besaran
U + PV — TS merupakan fungsi keadaan, disebut energi bebas Gibbs, G.
G =U+PV—TS =H -TS =A +
PV
Jadi,
suatu proses yang berlangsung pada temperatur dan tekanan tetap disertai dengan
penurunan energi bebas Gibbs,
dG)T,p < 0 (hanya
kerja volume)
Suatu
persamaan penting yang mengkaitkan ∆H, ∆S dan ∆G dapat diturunkan sebagai
berikut :
Besaran U + PV – TS merupakan fungsi keadaan,disebut
energi bebas gibbs
G =U + PV – TS = H – TS = A + PV
Pada suhu
tetap, ∆G =∆H – T ∆S
Persamaan
penting ini memberikan hubungan antara
∆H,∆S,dan ∆G pada suhu yang sama.
Hubungan
entropi dengan ketidakteraturan molekul : makin besar ketidakteraturan atau gerakan bebas atom atau molekul dalam
sistem, makin besar entropi sistem.
Susunan yang paling teratur dari setiap zat dengan gerakan bebas atom
atau molekul yang paling kecil adalah kristal sempurna murni pada nol mutlat (0oK).
Hukum
kedua termodinamika:
ΔStotal> 0
Untuk
menentukan tanda dari ΔStotal, ΔSsis dan ΔSlingk
harus diketahui.
Perhitungan
Δslingk sulit dilakukan. Fungsi termodinamika lain diperlukan untuk
membantu dalam menentukan apakah suatu reaksi berjalan secara spontan atau
tidak dengan hanya mempelajari sistem itu sendiri. Untuk proses spontan,
ΔStotal = ΔSsis + ΔSlingk> 0
Atau
T ΔStotal = - ΔHsis +
T ΔSsis>
0
Kriteria kespontanan reaksi dapat diekspresikan
berdasarkan sifat sistem (ΔHsis dan ΔSsis) dan tidak lagi memperhatikan lingkungan.
Persamaan
di atas dapat dituliskan sebagai
ΔHsis - T ΔSsis< 0
Untuk
menyatakan kespontanan reaksi secara langsung, fungsi termodinamika baru yang disebut energi bebas
Gibbs (G) digunakan dimana
G = H – TS
Semua besaran dalam persamaan merujuk
ke sistem dan T merupakan suhu sistem.
G
merupakan fungsi keadaan :
ΔG
= ΔH - T ΔS
Kondisi
kespontanan dan kesetimbangan pada suhu dan tekanan tetap dapat disimpulkan berdasarkan ΔG sebagai
berikut:
ΔG
< 0 reaksi spontan
ΔG
> 0 reaksi tidak spontan (reaksi spontan dalam arah yang berlawanan)
ΔG
= 0 sistem berada pada kesetimbangan
b. Perubahan
Energi Bebas Gibbs Standar
Untuk reaksi yang
dilakukan pada kondisi keadaan standar, yakni pereaksi dalam keadaan standar
diubah menjadi hasil reaksi pada keadaan standar, perubahan energi bebas
disebut perubahan energi bebas standar, ΔGfo
a A
+ b B ®
c C +
d D
Perubahan
energi bebas standar, diberikan oleh
Secara
umum dapat dituliskan
dimana
,
n
dan m = koefisien stoikiometri
ΔGfo = energi bebas pembentukan standar senyawa
Entropi
dan energi bebas Gibbs juga merupakan fungsi keadaan sehingga kedua besaran ini
memiliki nilai pada keadaan standart, seperti halnya dengan entalphi. Hasil
pengukuran standart untuk entropi dan Energi bebas Gibbs juga dilakukan pada
keadaan 25oC dan dengan tekanan 1 atm. Energi bebas Gibbs
pembentukan standart memiliki arti perubahan energi bebas yang menyertai reaksi
pembentukan satu mol senyawa dari unsur-unsur penyusunnya. Demikian pula untuk
entropi standar yang dapat dipergunakan untuk menentukan entropi reaksi sebagai
harga pembandingnya. Entropi dan Energi bebas Gibbs standar pembentukan,
disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Entropi dan Energi
bebas Gibbs pembentukan standar yang diukur pada 25oC tekanan 1 atm
|
Senyawa
|
S (J/K.mol)
|
∆G (kkJ/mol)
|
|
Ag2O4(g)
|
121,3
|
-11,21
|
|
|
152,23
|
-
|
|
Br2(g)
|
245,35
|
|
|
C
|
5,74
|
0
|
|
CH3OH
|
126,8
|
-166,36
|
|
CH3OH
|
|
-162,00
|
|
CO(g)
|
197,56
|
-137,15
|
|
CO2(g)
|
213,68
|
-394,37
|
|
Cl2(g)
|
222,96
|
0
|
|
Cl2O(g)
|
266,10
|
97,9
|
|
H2(g)
|
130,57
|
0
|
|
H2O(l)
|
69,95
|
-237,19
|
|
H2O(g)
|
188,72
|
-228,58
|
|
NO2(g)
|
239,95
|
51,30
|
|
N2O(g)
|
304,18
|
97,82
|
|
PCl3(l)
|
217,1
|
-272,4
|
|
PCl3(g)
|
311,7
|
-267,8
|
1 komentar:
Maaf mau tanya..Itu data delta G .. Dengan cara hitung atau dari buku.. Terimakasih
Posting Komentar