12 pengantar termodinamika kimia hk 1

Upload: dolih-gozali

Post on 11-Oct-2015

68 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • Pengantar Kuliah Pengantar Termodinamika KimiaKimia Dasar II - Prodi Pendidikan Kimia (A)

    #1 (Kamis,3 Maret 2011)#2 (Kamis, 10 Maret 2011)

  • Kimia Fisika IKinetika KimiaKimia Fisika IITermodinamika KimiaKinetika KimiaAsam BasaKesetimbangan KimiaKimia Dasar II: Pengantar MK Lanjutan Batasan Ekspektasi Pencapaian KompetensiMK ini SAP (indikator kompetensi) Sifat Fisis LarutanKimia Analitik I

  • Hadir tepat waktu (09.00)Terlambat < 15 okTerlambat 15 30: tugas menghibur kelasTerlambat >30: silakan tunggu di luar One voice ruleHp silentSebelum & sesudah kuliah: kelas rapi & bersih

    Kontrak Belajar Evaluasi 10 poin UTS & UAS dapat ditabung dari kuis / tugas mini / keaktifan

    Chart2

    0.4

    0.6

    Sheet1

    UTS40%

    UAS60%

    Sheet1

    0

    0

    Sheet2

    Sheet3

  • Dari Minggu ke Minggu ...Konsep-konsep dasar termodinamika kimia2Hukum I Termodinamika - Termokimia3Hukum II Termodinamika Pengantar konsep entropi & spontanitas reaksi4Perhitungan Orde Reaksi Berdasarkan Percobaan 7Perhitungan Kinetika Kimia Sederhana 6Konsep-konsep Dasar Kinetika Kimia 5Pengantar Kuliah; Pengantar Termodinamika1TOPIKPert. #

  • Dari Minggu ke Minggu ...Satuan-satuan Konsentrasi 9Sifat Koligatif Larutan 10Konsep Dasar Kesetimbangan Kimia 11Kesetimbangan asam basa dan kesetimbangan kelarutan14Asam & Basa 13Perhitungan Kc & Kp; Asas Le Chatelier & Pergeseran Kesetimbangan Kimia 12Pengertian & Jenis LarutanKelarutan Relatif 8TOPIKPert. #

  • Sumber Belajar Utama:Chang, R. Kimia Dasar: Konsep-konsep IntiJilid I: Bab 6Jilid II: Bab 18, 14, 13, 16, 15, 17 Make sure you make the most of them

  • How to reach me ... Sms or email to make an appointment Group appointment is prefered Facebook:Pendidikan Kimia UIN Suka group join and participate in the discussionsDo not expect immediate response from the lecturersPlease do not add me to your facebook friend list unless youre already a graduate for more than 1 semester

  • Something to think about ...Teachers can only open the door(s) to their students learning. Its the students who need to bring themselves in.

    (Chinese proverb)

  • Pengantar Termodinamika Kimia

  • Kajian mengenai perubahan panas (dan bentuk-bentukenergi lainnya) yang menyertai reaksi kimiaTermodinamika Kimia:Pengertian Sederhana

  • Chapter Outline(6) Hubungan Energi dalam Reaksi KimiaSifat Energi & Jenis-jenis Energi

    Perubahan Energi dalam Reaksi Kimia

    Pengantar TermodinamikaHukum I Termodinamika Energi, Kerja, dan Kalor

    Entalpi Reaksi KimiaEntalpi, Entalpi Reaksi, Persamaan Termokimia, Perbandingan DH dan DE

  • Chapter Outline(6) Hubungan Energi dalam Reaksi Kimia

    KalorimetriKalor jenis dan Kapasitas KalorKalorimeter Volume KonstanKalorimeter Tekanan Konstan

    Entalpi Pembentukan Standar dan Entalpi Reaksi StandarMetode LangsungMetode Tak Langsung

  • Fokus kajian kimia dalam aspek:

    Stoikiometri reaksi: Apa yang terjadi? (Reaktan, produk, berapa rasio jumlah molnya?)

    Termodinamika kimia: Apakah suatu reaksi dapat terjadi (secara spontan)?

    Kinetika kimia: Seberapa laju reaksi terjadi?

  • Contoh KasusPers. laju reaksi:r = k [NaHCO3]x [CH3COOH]yDriving forces reaksi spontan:DGDH (Pers. Termokimia)DSPers. reaksi:spesies kimia yang terlibat perbandingannya (dalam mol)Seberapa laju reaksi terjadi?Dapatkah reaksi terjadi (secara spontan)?Apa yang terjadi ?KinetikaTermodinamikaStoikiometriReaksi antara soda kue dengan asam cuka:NaHCO3 (s) + CH3COOH (aq) NaCH3COO (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

  • Termodinamika Kimia : Apa yang menyebabkan (driving forces) suatu reaksi terjadi?Mengapa pada temperatur kamar es mencair secara spontan tetapi proses sebaliknya tidak?Mengapa kita mengalami penuaan secara alamiah tetapi proses sebaliknya tidak Konsep panas & energi Energi yang bermanfaat hasil dari reaksi kimia Entropi dan energi bebas (pengenalan)

  • Spontanitas reaksi ditentukan olehfaktor energi (dalam kimia: entalpi) & entropiHukum Termodinamika(yang paling penting)

  • Definisi EnergiKemampuan melakukan kerjaKemampuan melakukan kerja atau memberikan panasSegala sesuatu yang disebut energi dan segala sesuatu yang dapat diubah menjadi atau berasal dari energiDefinisi semakin kompleks & lengkap (inklusif)panas,kerja, massa,entropi

  • Energi Radiasi berasal dari matahari dan merupakan sumber energi utama di Bumi.Energi Termal adalah energi yang berkaitan dengan gerak acak atom-atom dan molekul.Energi Kimia tersimpan dalam satuan struktur zat kimia.Energi Nuklir merupakan energi yg tersimpan dalam gabungan neutron dan proton pada atom.Energi Potensial adalah energi yang tersedia akibat posisi suatu benda.6.1Jenis-jenis energi

  • Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain(termasuk ke bentuk yang tidak disebut energi (mis: kerja)Hukum I TermodinamikaThermodyamics: a study of energy & its interconventions

  • Sistem & Lingkungan:transfer energi (E) & materi (m)Sistem(Fokus Perhatian)LingkunganLingkunganLingkunganSistem TerbukaSistem TertutupSistem TerisolasiLingkunganE & mE

  • terbukamassa & energiPerpindahan:tertutupenergiterisolasitdk terjadi apa2SISTEMLINGKUNGAN6.2Sistem & Lingkungandalam kimia

  • Keadaan SistemVariabel keadaan sistem:n (banyaknya zat)V (volume)p (tekanan)T (temperatur)Mis. persamaan keadaan gas:pV = nRTp = p (n, T, V)

  • Fungsi KeadaanFungsi keadaan : sifat-sifat yang ditentukan oleh keadaan akhir & keadaaan awal sistem, terlepas dari bagaimana keadaan tersebut dicapai.Contoh: energi, tekanan, volume, suhuEnergi potential gravitasi potensial pendaki 1 dan pendaki 2 adalah sama, tidak bergantung pada lintasan yang dipilih.

  • Fungsi KeadaanDE = Eakhir EawalContoh: energi, tekanan, volume, suhuDp = pakhir pawalDV = Vakhir VawalDT = Takhir Tawaldiferensial eksak (d):dE, dp, dV, dTIntegrasinya: D =akhir awal

  • Bukan Fungsi KeadaanContoh: panas (q), kerja (w)diferensial tak eksak (d):dq, dwIntegrasinya: bukan D Tetapi harga mutlak (q, w)DU = q + w FungsikeadaanBukanFungsikeadaan

  • Hukum I Termodinamika dalam KimiaKelestarian energi dalam reaksi kimiaDU = q + w DUqw DHReaksi eksotermis Reaksi endotermis FokusdlmKimia

  • Hukum I Termodinamika dalam KimiaKelestarian energi dalam reaksi kimiaDU = q + w Tenaga dalam sistem (U) dapat berubah karena: transfer panas (q) dari/ke lingkungan dan/atau kerja (w) oleh/kepada sistemBagaimana bentuk kelestarian energi lokal &Global akibat proses-proses ini?

  • Hukum I Termodinamika dalam KimiaKelestarian energi dalam reaksi kimiaDU = q + w DU/DEU atau E = jumlah energi kinetik (EK) & energi potensial (EP) dari seluruh spesies dalam sistemUntuk suatu perubahan DE = Efinal - Einitial

    TENAGA DALAM(Esistem)

  • Energi Termal, Temperatur & PanasEnergi yang berkaitan dengan gerak acak atom-atom dan molekul. Sifat ekstensif (jumlahan dari energi termal komponennya; tergantung pada ukuran sistem)Energi termal:Perpindahan energi termal dari objek yang lebih panas (T lebih tinggi) ke objek yang lebih dingin (T lebih rendah)Panas atau kalor (q): Rerata energi kinetik (EK) dari molekul-molekul: (EK = mv2) Pengukur intensitas (energi termal (sifat intensif); tetapi tidak sama dengan energi termal.Temperatur (T):

  • Panas , Temperatur, Energi TermalT lebih tinggi tetapi energi termal lebih rendah T lebih rendah tetapi energi termal lebih tinggi q baru muncul dalampembicaraan jika ada 2 benda dengan T berbeda berkontak(terjadi transfer energi termal)

  • Panas , Temperatur, Energi Termalq baru muncul dalampembicaraan jika ada 2 benda dengan T berbeda bertemu(terjadi transfer energi termal)Eh ada yang iseng ...q

  • Heat, qexothermic reactionheat, qburning fuel

  • Heat, qendothermic reactionheat, qmelting ice

  • Kuis 1 menit:Proses eksotermis atau endotermis?Definisikan terlebih dulu sistem:Segelas kopi,Bath tube, atau ...Segelas kopi + bath tubeqq keluar atau masuk kedalam sistem?

  • Effects of HeatH2O(l) + heat H2O(l) (temp. change)(25oC) (75oC)

    H2O(s) + heat H2O(l) (physical change)

    heat + 2HgO (s) 2Hg (l) + O2 (g) (chemical change)

  • EksotermikEndotermik6.2Pembentukan vs pemutusan ikatan: Eksotermis atau endotermis?

  • Proses eksotermik adalah setiap proses yang melepaskan kalor (yaitu, perpindahan energi termal ke lingkungan). Proses endotermik adalah setiap proses dimana kalor harus disalurkan ke sistem oleh lingkungan. 6.2

  • DEsistem + DElingkungan = 0orDEsistem = -DElingkunganReaksi kimia eksotermik!6.3

  • Bentuk Hukum Pertama untuk DEsistem6.3DE = q + wDE perubahan energi dalam suatu sistemq jumlah kalor yang dipertukarkan antar sistem dan lingkunganw adalah kerja yang dilakukan pada (atau oleh) sistem tersebutw = -PDV ketika gas memuai thd tekanan eksternal yg konstan merupakan kerja yg dilakukan gas pd lingkungannya

  • Kerja yang Dilakukan pada Suatu Sistem6.3w = Fdw = -P DVDw = wk. akhir- wk. awalkondisi awalKondisi akhirP eks

  • Internal Energyif the system is open, DV 0,and q = DE + p DV If the system is closed, DV = 0,and q = DE

    H = entalpiPert. #3

  • Latihan SoalSuatu motor listrik melakukan kerja mekanik 15 kJ/s dan melepaskan panas ke lingkungannya sebesar 5 kJ/s. Hitunglah: (a) laju perubahan tenaga dalam motor listrik tersebut (b) perubahan tenaga dalam motor listrik tersebut jika motor tersebut bekerja selama 8 jam.Suatu sampel gas nitrogen volumenya memuai dari 1,6 L menjadi 5,4 L pada suhu yg konstan. Berapakah kerja yang dilakukan dalam satuan joule jika gas memuai (a) pada tabung yang dan (b) pada tekanan tetap 3,7 atm?

  • Exercise - Chapter 6Chang Jilid I Hal 182 188Nomor Soal yang direkomendasikan untuk Latihan:6.16.26.116.146.176.216.226.236.246.266.276.316.426.436.446.456.486.496.516.536.556.606.616.62

    Saran pengerjaan:Kerjakan 5 soal pertama sekarang s.d. sebelum pertemuan ke-3 (in addition to reading the rest of chapter 6 before the class)Soal-soal lainnya dicicil untuk latihan s.d. UTS. Misalnya 1 minggu 2-3 soal (di samping soal-soal topik berikutnya).Belajar bersama selalu lebih baik.

  • Thank you!

    Kimia Dasar II - Liana AisyahKimia Dasar II - Liana AisyahKimia Dasar II - Liana AisyahPada mata kuliah lanjutan (Kimia Fisika I) akan dijelaskan mengapa definisi sederhana energi tidak selalu tepat.Kimia Dasar II - Liana AisyahKimia Dasar II - Liana Aisyah