Fungsi Gibbs Molar Standart

Termodinamika adalah cabang ilmu yang mempelajari tentang proses kimia dan fisika yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Biasanya termodinamika membahas perubahan energi dan sifat-sifat materi.  Termodnamika berasal dri bahsa Yunani yaitu therm yang artinya kalor dan dynamis yang artinya gaya. Dalam termodinamika ada beberapa hukum yang membedakan konsep termodinamika. Hukum Pertama menyatakan “energi dalam digunakan untuk mengenali perubahan yang diperbolehkan (perubahan yang mengekalkan energy)”; Hukum Kedua menyatakan “entropi suatu sistem yang terisolasi bertambah selama ada perubahan spontan”. Dari kedua hukum tersebut pasti ada suatu kesenambungan. Pembahasan kali ini akan memaparkan Fungsi Gibbs Molar Standar.

Energi gibbs atau kdang disebut sebagai energy bebas adalah fungsi kuantitas termodinamika yang menyatakan hubungan antara entalpi, entropi, dan temperatur. Argumentasi yang digunakan dalam energy dalam dapat juga digunakan dalam energy gibbs, G = H – TS.  Dengan keterangan:

    G = energi gibbs
    H = entalpi
    T = temperatur (K)
    S = entropi

Besaran H dan S merupakan fungsi keadaan, sehingga besaran G dapat dikatakan sebagai fungsi keadaan. Nilai G dikatakan fungsi keadaan sebab nilai G ditentukan pada keadaan awal dan keadaan akhir selama proses berlangsung. Jika sistem mengubah keadaannya, energi gibbs pastilah berubah sebab temperatur, entalpi, dan entropinya berubah. Untu setiap perubahan kecil tersebut dituliskan dengan:

dG = dH – T dS – S dT

karena H = U + pV, maka dH = dU + p dV + V dp. Untuk sistem tertutup dimana tidak terjadi pemuaian dU dipindahkan secara fundamental; dU = T dS – p dV. Sehingga hasil dari persamaan tersebut adalah

dG = (T dS – p dV) + p dV + V dP - T dS - S dT

Jadi, persamaan gibbs pada keadaan yang tidak terjadi pemuaian adalah

dG = V dP- S dT

pengembangan di atas menunjukkan bahwa G merupakan fungsi dari P dan T. Hal ini menunjukkan suatu kuantitas dalam kimia, dimana tekanan dan temperatur menjadi variabel kontrol. Dalam hal ini G menjadi konsekuensi penggabungan Hukum Pertama dan Hukum Kedua shingga dapat diterapkan dalam kimia.
    

Argumentasi lain menyatakan penurunan eksak dG, sehingga didapat persamaan seperti:
(∂G/∂T)_P= -S    (∂G/∂P)_T= V

Hubungan persamaan di atas menunjukkan variasi fungsi gibbs berdasarkan temperatur dan tekanan. Dimana, apabila S positif nilai G akan menurun ketika temperatur dinaikkan pada tekanan dan komposisi tetap. Nilai G akan menurun secara tajam pada saat entropi sistem bernilai sangat besar. Pada fase gas suatu zat dengan entropi yang tinggi, gibbs akan lebih peka terhadap temperatur dibandingkan dengan fse padat dan cairan. Karena V positif, gibbs selalu bertambah dengan semakin bertambahnya tekanan dengan tempertaur dan komposisi yang tetap. Karena volume molar gas yang besar, G untuk fase gas lebih peka terhadap perubahan temperatur dibandingkan pada keadaan cair dan padat.

Gibbs Molar Pembentukan ∆G0F sama dengan entalpi molar standar dari pembentukan ∆H0F. ∆G0F adalah perubahan energy bebas gibbs untuk reaksi di mana 1 mol senyawa dalam keadaan standarnya dibentuk dari unsure-unsurnya pada keadaan standar. Sebagai contohnya, ∆G0F untuk CO2(g) diberikan oleh perubahan energy bebas gibbs utuk reaksi

C(s.gr) + O2(g)              CO2(g)             ∆G0F =?

∆G0F didapat dari ∆H dan ∆S dari reaksi ini. Disini ∆H adalah ∆H0F untuk CO2.

∆H = ∆H0F (CO2) = -393,5 kJ

dan ∆S didapat dari entropi absolut dari zat-zat yang terlihat dari 250C dan tekanan 1 atm.

∆S0 = S0(CO2) – S0(C) - S0(O2) = 213,62 – 5,74 – 205,03 J K-1
    = +2,86 J K-1

Dengan demikian ∆G0F CO2 adalah

∆G0F = ∆H0F - T∆S0 = -393,5 kJ – (298,15 K)(2,86 J K-1)(10-3 kJ J-1)
    = -394,36 kJ

Dari definisi tersebut, didapat ∆G0F = 0 untuk sebuah unsure yang sudah berada dalam keadaan standarnya.
    Karena G adalah fungsi keadaan, reaksi kimia dapat dijumlahkan, dengan nilai-nilai ∆G0F mereka menggabungkan keadaan mereka untuk perubahan entalpi dan entropi.


Sumber :
Atkins, P.W. 1996. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga
Michael, J. Moran. Dan Howard N. Shapiro. 2004. Termodinamika Teknik. Jakarta: Erlangga
Oxtoby, David W. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern. Jakarta: Erlangga
Young, Hugh D. 2002. Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga

By : Vilanda Mauliya 16630072