Kimia Widya
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Kimia Widya as PDF for free.
More details
- Words: 859
- Pages: 20
Kimia Fisika Wujud Zat Dr. Heru Setyawan JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
TUJUAN & MATERI POKOK TUJUAN: • Mahasiswa mamahami gejala perubahan fisika yang meliputi perubahan fase, phenomena permukaan dan peristiwa elektrolitik, mengenal mekanisme reaksi kimia dan pembentukan zat koloid. MATERI POKOK: • Review wujud zat, gas, cair dan padat; Fenomena Permukaan (tegangan muka, tegangan antar permukaan, adsorpsi); koloid (emulsi, foam, suspensi, gel); transport properties; elektrokimia; teori kinetika gas; Besaran koligatip larutan; Larutan non elektrolit dan elektrolit
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PUSTAKA •
• •
Maron, Samuel H, and Lando, J.B., “Fundamentals of Physical Chemistry”, Mac Millan Publishing Co. Inc., New York. Bahl, Tuli, Arun Bahl, “Essensial of Physical Chemistry”. Levine, I.N, “Physical Chemistry”, 5th edition, Mc Graw-Hill, New York, 2002.
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
BIDANG KIMIA FISIKA • Thermodynamics: sains makroskopis yang mempelajari hubungan antar berbagai macam sifat kesetimbangan sistem dan perubahan sifat kesetimbangan dalam proses. • Quantum Chemistry: aplikasi quantum mechanics terhadap struktur atom, ikatan molekuler, dan spektroskopi dimana. • Statistical Mechanics: ilmu yang mempelajari hubungan antara tingkat molekuler dan makroskopis. Cabang ilmu ini memberikan pandangan tentang mengapa hukum thermodinamika berlaku dan mengijinkan perhitungan sifat thermodinamika makroskopis dari sifat molekuler. • Kinetics: studi tentang kecepatan proses seperti reaksi kimia, difusi, dan aliran muatan dalam sel elektrokimia. Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
CABANG KIMIA FISIKA Quantum Chemistry
Statistical mechanics
Thermodynamics
Kinetics
Statistical mechanics merupakan jembatan dari pendekatan mikroskopis quantum chemistry ke pendekatan makroskopis thermodynamics. Kinetics menggunakan bagian dari tiga cabang yang lain.
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
WUJUD ZAT
Air mendidih dalam panci diatas kompor Air mendidih dalam ketel listrik
Gelembung air di close-up Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
WUJUD ZAT
PADAT • Bentuk bertahan • Volume tetap
CAIR • Bentuk wadah • Permukaan bebas • Volume tetap
GAS • Bentuk wadah • Volume wadah
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
WUJUD ZAT Tinjaun molekuler:
PADAT
CAIR
GAS
Ikatan kuat
Ikatan lemah
Tanpa ikatan
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN WUJUD ZAT
Dingin atau tekan
Dingin
Panas atau tekanan turun
GAS • Benar-benar tak teratur • Banyak ruang kosong • Partikel bergerak bebas • Partikel terpisah jauh
Panas
CAIR
PADAT
• Tak beraturan • Partikel atau cluster partikel bergerak bebas satu sama lain • Partikel berdekatan satu sama lain
• Susunan teratur • Partikel pada posisi tetap • Partikel berdekatan satu sama lain
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN WUJUD ZAT
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN WUJUD ZAT 140 120
Air mengalami perubahan fasa cair/gas
80
o
Suhu ( C)
100
Air berwujud gas (steam) menjadi panas ketika energi ditambahkan
60
Air menjadi panas ketika energi ditambahkan
40 20 0
0
200
400
600
800
Energi (kalori)
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN FASA UAP-CAIR 35 30 25
1,0325x105 Pa V (L)
20 15 10 5 0
CC44HH1010 mol, 272,6 400 KK 300 11 mol,
0
100
200
300
400
500
T (K)
1 mol butana pada 1 atm
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN FASA UAP-CAIR 70 1 mol, 1 atm 2 mol, 1 atm 1 mol, 2 atm
60 50
V (L)
40 30 20 10 0
0
100
200
300
400
500
T (K)
Butana
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PENGARUH TEKANAN TERHADAP TITIK DIDIH 240
Ethanol Butana Phenol
200 160
o
Titik didih ( C)
120 80 40 0 -40 -80 -120
0
200
400
600
800
P (torr)
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
TEKANAN UAP CAIRAN °C
torr
1,0325x105 Pa 23,8 760
25 Air cair
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
TEKANAN UAP BERBAGAI CAIRAN 1000 Ethanol Butana Phenol Air
760
800
Titik didih
0
P (torr)
600 400 200
-100
-50
0
0
50
100
150
200
o
T ( C)
Cairan mengalami perubahan fasa pada suhu dimana tekanan uap sama dengan tekanan yang diberikan. Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
DIAGRAM FASA
800 700 600
0
P (torr)
500 Cair 400 300 Gas
200 100 0
0
20
40
60
80
100
120
o
T ( C)
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
DIAGRAM FASA
Karikatur diagram fasa H2O pada tekanan rendah dan sedang.
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
DIAGRAM FASA
Diagram fasa H2O yang digambar secara akurat.
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
DISKUSIKAN 1. Pada diagram fasa untuk air (tekanan uap air cair), mulai pada titik dimana suhunya adalah 60 °C dan tekanan 400 torr. Secara perlahan-lahan naikkan suhunya pada tekanan konstan sampai suhunya 100 °C . Nyatakan apa yang terjadi secara fisik terhadap air selama proses pemanasan ini. 2. Pada diagram fasa untuk air (tekanan uap air cair), mulai pada titik dimana suhunya adalah 60 °C dan tekanan 400 torr. Secara perlahan-lahan turunkan tekanannya pada suhu konstan sampai tekanannya 80 torr . Nyatakan apa yang terjadi secara fisik terhadap air selama proses ini. 3. Jelaskan mengapa tekanan uap air cair keduanya merupakan grafik titik didih air cair sebagai fungsi tekanan yang diberikan dan grafik tekanan uap air cair sebagai fungsi suhu. Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
TUJUAN & MATERI POKOK TUJUAN: • Mahasiswa mamahami gejala perubahan fisika yang meliputi perubahan fase, phenomena permukaan dan peristiwa elektrolitik, mengenal mekanisme reaksi kimia dan pembentukan zat koloid. MATERI POKOK: • Review wujud zat, gas, cair dan padat; Fenomena Permukaan (tegangan muka, tegangan antar permukaan, adsorpsi); koloid (emulsi, foam, suspensi, gel); transport properties; elektrokimia; teori kinetika gas; Besaran koligatip larutan; Larutan non elektrolit dan elektrolit
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PUSTAKA •
• •
Maron, Samuel H, and Lando, J.B., “Fundamentals of Physical Chemistry”, Mac Millan Publishing Co. Inc., New York. Bahl, Tuli, Arun Bahl, “Essensial of Physical Chemistry”. Levine, I.N, “Physical Chemistry”, 5th edition, Mc Graw-Hill, New York, 2002.
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
BIDANG KIMIA FISIKA • Thermodynamics: sains makroskopis yang mempelajari hubungan antar berbagai macam sifat kesetimbangan sistem dan perubahan sifat kesetimbangan dalam proses. • Quantum Chemistry: aplikasi quantum mechanics terhadap struktur atom, ikatan molekuler, dan spektroskopi dimana. • Statistical Mechanics: ilmu yang mempelajari hubungan antara tingkat molekuler dan makroskopis. Cabang ilmu ini memberikan pandangan tentang mengapa hukum thermodinamika berlaku dan mengijinkan perhitungan sifat thermodinamika makroskopis dari sifat molekuler. • Kinetics: studi tentang kecepatan proses seperti reaksi kimia, difusi, dan aliran muatan dalam sel elektrokimia. Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
CABANG KIMIA FISIKA Quantum Chemistry
Statistical mechanics
Thermodynamics
Kinetics
Statistical mechanics merupakan jembatan dari pendekatan mikroskopis quantum chemistry ke pendekatan makroskopis thermodynamics. Kinetics menggunakan bagian dari tiga cabang yang lain.
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
WUJUD ZAT
Air mendidih dalam panci diatas kompor Air mendidih dalam ketel listrik
Gelembung air di close-up Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
WUJUD ZAT
PADAT • Bentuk bertahan • Volume tetap
CAIR • Bentuk wadah • Permukaan bebas • Volume tetap
GAS • Bentuk wadah • Volume wadah
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
WUJUD ZAT Tinjaun molekuler:
PADAT
CAIR
GAS
Ikatan kuat
Ikatan lemah
Tanpa ikatan
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN WUJUD ZAT
Dingin atau tekan
Dingin
Panas atau tekanan turun
GAS • Benar-benar tak teratur • Banyak ruang kosong • Partikel bergerak bebas • Partikel terpisah jauh
Panas
CAIR
PADAT
• Tak beraturan • Partikel atau cluster partikel bergerak bebas satu sama lain • Partikel berdekatan satu sama lain
• Susunan teratur • Partikel pada posisi tetap • Partikel berdekatan satu sama lain
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN WUJUD ZAT
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN WUJUD ZAT 140 120
Air mengalami perubahan fasa cair/gas
80
o
Suhu ( C)
100
Air berwujud gas (steam) menjadi panas ketika energi ditambahkan
60
Air menjadi panas ketika energi ditambahkan
40 20 0
0
200
400
600
800
Energi (kalori)
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN FASA UAP-CAIR 35 30 25
1,0325x105 Pa V (L)
20 15 10 5 0
CC44HH1010 mol, 272,6 400 KK 300 11 mol,
0
100
200
300
400
500
T (K)
1 mol butana pada 1 atm
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PERUBAHAN FASA UAP-CAIR 70 1 mol, 1 atm 2 mol, 1 atm 1 mol, 2 atm
60 50
V (L)
40 30 20 10 0
0
100
200
300
400
500
T (K)
Butana
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
PENGARUH TEKANAN TERHADAP TITIK DIDIH 240
Ethanol Butana Phenol
200 160
o
Titik didih ( C)
120 80 40 0 -40 -80 -120
0
200
400
600
800
P (torr)
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
TEKANAN UAP CAIRAN °C
torr
1,0325x105 Pa 23,8 760
25 Air cair
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
TEKANAN UAP BERBAGAI CAIRAN 1000 Ethanol Butana Phenol Air
760
800
Titik didih
0
P (torr)
600 400 200
-100
-50
0
0
50
100
150
200
o
T ( C)
Cairan mengalami perubahan fasa pada suhu dimana tekanan uap sama dengan tekanan yang diberikan. Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
DIAGRAM FASA
800 700 600
0
P (torr)
500 Cair 400 300 Gas
200 100 0
0
20
40
60
80
100
120
o
T ( C)
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
DIAGRAM FASA
Karikatur diagram fasa H2O pada tekanan rendah dan sedang.
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
DIAGRAM FASA
Diagram fasa H2O yang digambar secara akurat.
Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
DISKUSIKAN 1. Pada diagram fasa untuk air (tekanan uap air cair), mulai pada titik dimana suhunya adalah 60 °C dan tekanan 400 torr. Secara perlahan-lahan naikkan suhunya pada tekanan konstan sampai suhunya 100 °C . Nyatakan apa yang terjadi secara fisik terhadap air selama proses pemanasan ini. 2. Pada diagram fasa untuk air (tekanan uap air cair), mulai pada titik dimana suhunya adalah 60 °C dan tekanan 400 torr. Secara perlahan-lahan turunkan tekanannya pada suhu konstan sampai tekanannya 80 torr . Nyatakan apa yang terjadi secara fisik terhadap air selama proses ini. 3. Jelaskan mengapa tekanan uap air cair keduanya merupakan grafik titik didih air cair sebagai fungsi tekanan yang diberikan dan grafik tekanan uap air cair sebagai fungsi suhu. Dr. Heru Setyawan, Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
Related Documents
Kimia Widya
June 2020 16
Widya
June 2020 16
Asesmen Widya(1).docx
June 2020 20
Kimia
December 2019 51
Kimia
April 2020 51