Spektroskopi UV-Vis: Memahami Panjang Gelombang dan Serapan Warna UV-Vis

Panjang gelombang dalam spektroskopi UV-Vis merupakan salah satu parameter kunci yang digunakan untuk mengidentifikasi dan mempelajari serapan cahaya oleh molekul. Rentang panjang gelombang dalam spektroskopi UV-Vis berada dalam rentang 200 hingga 800 nanometer (nm). Rentang ini mencakup cahaya ultraviolet (UV) yang memiliki panjang gelombang lebih pendek dari cahaya tampak, serta cahaya tampak yang mencakup rentang panjang gelombang yang terlihat oleh mata manusia.

Setiap molekul memiliki serapan cahaya yang unik terkait dengan panjang gelombang tertentu dalam spektrum UV-Vis. Panjang gelombang pada puncak serapan dapat memberikan informasi tentang transisi elektronik yang terjadi dalam molekul tersebut. Transisi elektronik ini terkait dengan perubahan energi elektron dalam molekul akibat serapan cahaya UV-Vis.

Panjang gelombang serapan dalam spektroskopi UV-Vis dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk struktur molekuler, kehadiran gugus fungsional, dan lingkungan kimia. Molekul dengan struktur yang berbeda atau gugus fungsional yang berbeda dapat menunjukkan serapan pada panjang gelombang yang berbeda pula. Selain itu, perubahan lingkungan kimia, seperti efek solvent atau pH, juga dapat mempengaruhi panjang gelombang serapan.

Dalam interpretasi data spektroskopi UV-Vis, penting untuk memahami pergeseran panjang gelombang serapan. Pergeseran panjang gelombang serapan dapat terjadi sebagai akibat dari interaksi molekul dengan lingkungan, seperti perubahan polaritas solvent atau interaksi antarmolekul. Pergeseran panjang gelombang ini dapat memberikan wawasan tentang interaksi molekul dan struktur kimia.

Panjang gelombang serapan dalam spektroskopi UV-Vis juga digunakan untuk tujuan aplikatif. Misalnya, dalam analisis kuantitatif, panjang gelombang serapan yang tepat digunakan untuk membuat kurva kalibrasi yang memungkinkan penentuan konsentrasi sampel yang tidak diketahui. Selain itu, pemilihan panjang gelombang yang tepat dalam spektroskopi UV-Vis juga penting dalam pemantauan reaksi kimia, identifikasi senyawa, serta pengembangan dan karakterisasi bahan-bahan baru.

Warna yang tampak pada suatu objek adalah hasil dari cahaya yang dipantulkan oleh objek tersebut. Warna yang tampak oleh mata manusia adalah kombinasi dari panjang gelombang cahaya yang tidak diserap oleh objek tersebut, melainkan dipantulkan kembali.

Misalnya, jika objek memiliki warna merah, berarti objek tersebut menyerap sebagian besar panjang gelombang cahaya yang berada di sekitar panjang gelombang merah (sekitar 600-700 nm), sedangkan panjang gelombang lainnya dipantulkan kembali atau diserap dalam jumlah yang lebih sedikit. Sebagai hasilnya, mata manusia mempersepsikan objek tersebut sebagai warna merah.

Secara umum, warna yang terlihat pada suatu objek adalah komplementer dari warna yang diserap oleh objek tersebut. Misalnya, objek yang tampak berwarna kuning menyerap sebagian besar panjang gelombang biru-violet (sekitar 400-500 nm), sehingga mata manusia mempersepsikannya sebagai warna kuning.

Namun, perlu dicatat bahwa persepsi warna dapat dipengaruhi oleh faktor lain seperti pencahayaan, interaksi dengan objek di sekitarnya, dan kondisi pengamatan. Selain itu, warna pada suatu objek juga dapat dipengaruhi oleh sifat-sifat kimia dan fisiknya, seperti pigmen atau struktur molekuler. Oleh karena itu, penjelasan warna berdasarkan serapan panjang gelombang dalam spektroskopi UV-Vis perlu dipahami dengan mempertimbangkan faktor-faktor tersebut.

Serapan warna UV-Vis

Berdasarkan warna larutan, panjang gelombang dalam spektroskopi UV-Vis dapat memberikan indikasi kasar tentang serapan cahaya oleh senyawa yang terlarut. Berikut adalah beberapa contoh panjang gelombang yang umumnya terkait dengan warna larutan:

Warna merah: Larutan yang memiliki warna merah cenderung menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang, umumnya berkisar antara 600-700 nm.

Warna kuning: Larutan yang berwarna kuning umumnya menunjukkan serapan cahaya pada panjang gelombang sekitar 400-500 nm.

Warna hijau: Larutan berwarna hijau biasanya menyerap cahaya dengan panjang gelombang sekitar 500-600 nm.

Warna biru: Larutan yang berwarna biru menunjukkan serapan cahaya pada panjang gelombang sekitar 600-700 nm.

Warna ungu: Larutan ungu sering kali menyerap cahaya pada panjang gelombang sekitar 400-500 nm.

Namun, perlu dicatat bahwa warna larutan tidak memberikan informasi yang presisi tentang panjang gelombang serapan. Serapan cahaya dalam spektroskopi UV-Vis harus diukur secara kuantitatif menggunakan instrumen spektrofotometer UV-Vis untuk mendapatkan panjang gelombang yang lebih akurat dan informasi spektrum serapan yang lengkap.

Spektroskopi UV-Vis

Laporan ini berisi informasi yang dibuat berdasarkan data dan penelitian yang tersedia pada saat ini. Untuk referensi yang lebih akurat dan terbaru, disarankan untuk mengacu pada sumber-sumber ilmiah yang relevan. 

Laporan Spektroskopi UV-Vis

Spektroskopi UV-vis

Pendahuluan

Spektroskopi UV-Vis adalah metode analisis kimia yang digunakan untuk mengukur serapan cahaya ultraviolet (UV) dan tampak (Vis) oleh suatu substansi. Tujuan utama dari spektroskopi UV-Vis adalah untuk mempelajari transisi elektronik dalam molekul, yang dapat memberikan informasi tentang struktur molekuler, konsentrasi senyawa, dan reaksi kimia. Metode ini memiliki berbagai aplikasi dalam berbagai bidang, termasuk kimia, biokimia, farmasi, dan lingkungan.

Prinsip Dasar

Pada spektroskopi UV-Vis, cahaya dengan panjang gelombang tertentu dilewatkan melalui sampel, dan absorbansi cahaya yang diserap oleh sampel diukur. Absorbansi ini bergantung pada panjang gelombang cahaya yang digunakan dan sifat-sifat elektronik molekul tersebut. Ketika molekul menyerap cahaya UV-Vis, terjadi transisi elektronik antara orbital elektronik yang berbeda. Diagram Jablonski digunakan untuk menggambarkan transisi ini dan lintasan energi yang terlibat.

Instrumen dan Pengukuran

Spektroskopi UV-Vis menggunakan instrumen yang disebut spektrofotometer UV-Vis. Instrumen ini terdiri dari sumber cahaya, monokromator untuk memilih panjang gelombang, sel transmisi untuk menampung sampel, dan detektor untuk mengukur absorbansi. Pengukuran absorbansi dilakukan pada berbagai panjang gelombang untuk memperoleh spektrum serapan. Data absorbansi ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi senyawa, menentukan konsentrasi, dan mempelajari sifat-sifat molekul.

Hukum Lambert-Beer

Pada spektroskopi UV-Vis, hubungan antara absorbansi, konsentrasi senyawa, dan panjang lintasan serapan dinyatakan oleh Hukum Lambert-Beer. Hukum ini menyatakan bahwa absorbansi adalah produk dari koefisien absorpsi molar, konsentrasi, dan panjang lintasan serapan. Dengan menggunakan hubungan ini, kita dapat menghitung konsentrasi senyawa yang tidak diketahui berdasarkan nilai absorbansi yang diukur.

Efek Solvent

Pengaruh pelarut atau solvent pada spektrum serapan UV-Vis suatu senyawa juga harus diperhatikan. Interaksi antara molekul senyawa dengan solvent dapat mempengaruhi panjang gelombang serapan dan intensitas absorbansi. Oleh karena itu, dalam analisis spektroskopi UV-Vis, perlu mempertimbangkan pengaruh solvent dan jika perlu, melakukan koreksi atau memilih solvent yang sesuai untuk pengukuran yang akurat.

Aplikasi (lanjutan)

Spektroskopi UV-Vis memiliki berbagai aplikasi penting dalam berbagai bidang. Dalam industri farmasi, metode ini digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif obat-obatan. Spektroskopi UV-Vis memungkinkan identifikasi senyawa aktif dalam formulasi obat serta pemantauan stabilitas dan konsentrasi obat selama produksi. Di bidang lingkungan, spektroskopi UV-Vis dapat digunakan untuk memantau polutan dalam air, udara, dan tanah. Metode ini membantu dalam pemantauan kualitas air, pengendalian polusi udara, dan analisis residu pestisida di tanah.

Kesimpulan

Spektroskopi UV-Vis adalah teknik analisis yang penting dalam kimia fisik. Metode ini memanfaatkan serapan cahaya UV dan tampak oleh molekul untuk memperoleh informasi tentang struktur, konsentrasi, dan reaktivitas senyawa. Melalui pengukuran absorbansi pada berbagai panjang gelombang, spektroskopi UV-Vis dapat memberikan wawasan yang berharga dalam berbagai aplikasi seperti farmasi, lingkungan, dan bidang kimia lainnya. Penting untuk memahami prinsip dasar, menggunakan instrumen yang tepat, dan mempertimbangkan efek solvent dalam interpretasi data spektroskopi UV-Vis.

Gaya Kapiler (Kapilaritas)

Gaya kapiler yang sering disebut dengan kapilaritas merupakan peristiwa atau gejala turun atau naiknya suatu cairan melewati bagian sempit atau pipa yang celupkan salah satu ujung sebagian kedalam cairan. Alat yang digunakan adalah pipa kapiler. pipa ini memiliki diameter yang kecil. Peristiwa terjadinya kapilaritas ini dipengaruhi dengan adanya adhesi dan kohesi. jika ukuran diameter dari pipa kapiler semakin kecil maka kenaikan dari zat cair akan lebih tinggi.

Suatu cairan akan melewati pipa kapiler ketika cairan tersebut membasahi dinding tabung, saat itu gaya adhesi cairan tersebut lebih besar dibandingkan dengan gaya kohesi yang ada. Peristiwa ini akibat dari gaya tegangan permukaan pada dinding pipa memiliki kerja kearah atas.  Batas maksimum dari ketinggian yang ada pada gaya tegangan permukaan sebanding dengan massa cairan yang ada dalam pipa kapiler. Dan sebaliknya jika gaya kohesi yang lebih besar dibandingkan gaya adhesi maka pemukaan cairan akan menurun ketika cairan tidak membasahi dinding pipa kapiler.

Kohesi adalah gaya tarikan yang terjadi pada molekul yang berada pada cairan sejenis dan adhesi adalah gaya tarikan yang berada pada cairan yang berbeda. Saat permukaan suatu cairan naik pada pipa kapiler akan membentuk sudut kurang dari 90 derajat sedangkan saat permukaan cairan turun pada pipa kapiler akan membentuk sidut lebih dari 90 derajat. Sudut yang terbentuk adalah sudut yang timbul akibat lengkungan dengan diding pipa kapiler.

Permukaan dinding yang terkena cairan mengalami kontak sepanjang cairan yang terkena dengan pipa 2r. Pada tiap tiap titik yang mengahasilkan sudut dengan garis vertical akibat gaya tegangan permukaan.

Persamaan tegangan permukaan adalah .
d = pipa yang mengalami kontak dengan zat cair yang nilainya 2r.

Akan  mengakibtakan terbentuk gaya resultan ke atas :

Ketika zat cair dalam pipa yang memiliki ketinggian h memiliki berat

w = mg

m =  

V = Ah

A = 

Maka :

Karena gaya dorong keatas sama sebanding dengan berat zat cair tersebut maka pada ketinggian h

F = W

Lalu jika persamaan sebelumnya dimasuk pada persamaan diatas didapat persamaan

Keterangan

    h = ketinggian kenaikan cairan

= tegangan permukaan

= sudut

= densitas

    g   = percepatan gravitasi bumi

    r    = jari jari pipa kapiler

Peristiwa kapilaritas sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya naiknya air maupun zat hara pada tumbuhan hijau dari akar hingga ke bagian-bagian tumbuhan, naiknya minyak ke sumbu pada lampu teplok, proses penyebaran tinta di atas permukaan kertas, kain pel atau spons yang dapat menyerap air yang menggenang, merembesnya air ke dinding rumah saat musim hujan, menetesnya air pada ujung kertas atau kain dan lain sebagainya.

Sedangkan manfaat peristiwa kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari diantaranya terdapat pada proses peredaran darah, dimana hemoglobin (Hb) akan mengikat oksigen dari paru-paru kemudian dilepas kembali tepat pada saat eritrosit atau sel darah merah melewati pembuluh darah kapiler. Begitu juga pada ikan, proses pertukaran oksigen dan karbondioksida dibantu oleh filamen-filamen pada pembuluh darah insang yang mengandung pembuluh kapiler. Sedangkan pada tumbuhan, peristiwa kapilaritas berguna pada proses naiknya nutrisi, air atau zat hara dari akar tumbuhan ke bagian-bagian tumbuhan seperti daun, batang dan ranting.

Daftar Pustaka :

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Edisi Ke lima Jilid 1, Terjemahan. Jakarta: Erlangga.

Halliday, dkk. 2010. Fisika Dasar Jilid 7 Edisi ke 1, Terjemahan. Jakarta: Erlangga.

Sears, F. W. dan Zemansky, M.W. 2001. Fisika universitas jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Serway , A. Raymond dan John W. Jewett. 2009. Fisika untuk sains dan teknik. Jakarta: Penerbit Salemba Teknika.

Tipler, Paul A. 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 2 (Terjemahan Dr. Bambang Soegijono). Jakarta: Erlangga.

Young, Hugh D. dan Roger A. Freedman. 2002. Fisika Universitas, Terjemahan. Erlangga : Jakarta.

Diagram Fasa 3 Komponen

 Suatu sistem terdiri dari fasa dan komponen. Fasa adalah keadaan asli suatu zat, baik dari segi sifat kimia hingga sifat fisiknya. Sedangkan komponen adalah wujud suatu sistem, bisa berupa padat, cair, dan gas. Dalam satu sistem terdapat satu komponen atau lebih, dimana jumlah komponen dinyatakan dengan C. Begitu pula dengan fasa, banyaknya fasa dinotasikan dengan P.

Pada sistem tiga-komponen dinyatakan derajat kebebasan dengan F = 3 – P + 2 = 5 – P (apabila tekanan dan suhu dibuat tetap). Sistem komponen tunggal menggambarkan sistemnya secara sempurna dengan dua derajat kebebasan, untuk komponen dua fasa dengan satu derajat kebebasan. Sedangkan sistem tiga-komponen menggambarkan keadaan sistemnya dengan dua derajat kebebasan yaitu temperature dan tekanan yang dibuat tetap dan fraksi kedua komponen sebagai peubah. Fraksi mol sistem tiga-komponen (C=3) dari sistem Terner adalah, xA + xB + xC = 1.
    Diagram untuk satu fasa dan dua fasa dapat digambarkan dalam satu bidang. Sedangkan untuk menggambarkan diagram tiga-fasa dapat menggunakan grafik segitiga sama sisi, seperti pada gambar 1.1. Konsentrasi dinyatakan sebagai % berat atau fraksi mol. Titik nol dimulai dari a,b,c, dengan A,B,C menyatakan komposisi adalah 100% atau 0. Jadi garis Aa, Bb, dan Cc menunjukkan komposisi konsentrasi komponen A, B, dan C (sisi AB bersesuaian dengan  xC, sisi AC bersesuaian dengan xB, dan sisi BC bersesuaian dengan xA). Titik dalam diagram tersebut bersesuaian dengan sistem dari ketiga zatnya. Misalnya, titik V, menunjukkan xA = 0.8; xB = 0.2; dan xC = 0.7.

Daftar Pustaka :
Atkins, P.W. 1996. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.
Dogra, S.K. 1990. Kimia Fisika dan Soal-soal. Jakarta: UI-PRESS.
Triyono. 2013. Kesetimbangan Kimia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Diagram Fasa Unsur Helium

Diagram fasa merupakan ringkasan dari data eksperimen (percobaan). Diagram fasa pada suatu zat memperlihatkan daerah – daerah tekanan dan temperatur di mana bebagai fasa bersifat setabil secara termodinamis. Batas – batas antara daerah – daerah itu, yaitu batas – batas fase, meperlihatkan nilai – nilai  dan  di mana dua fasa berada dalam kesetimbangan.

Kali ini saya mencoba membaca diagram fasa Helium pada gambar di bawah.

Dalam diagram tersebut dapat di ketahui bahwa ada tiga fasa, yaitu fasa padat, cair, gas. Dalam senyawa ini memiliki isotp stabil kedua, yang dalam diagram di tulis Helium I dan Helium II. Helium II memiliki titik jenuh pada tekanan 0,016 bar dengan suhu 1,8 K. Ada juga fasa SUPERFUILDE, yang merupakan di mana materi berperilaku seperti cairan dengan viskositas nol dengan tekanan 1 bar pada suhu 1,9 K. Subtansi, yang tampak seperti cairan normal, mengalir tanpa gesekan melewati permukaan apa pun, yang memungkinkan untuk terus beredar melalui penghalang dan melalui pori – pori dalam wadah yang menahannya.

Kemudian pada Helium I, juga memiliki titik jenuh pada tekanan 1 bar dengan suhu  4,2 K. Titik triple point terletak pada tekanan 0,05 bar dengan suhu 2,17 K. Titik critical pointnya berada pada tekanan 2,23 bar dengan suhu 5,2 K, sedangkan di atas itu merupakan titik di mana fasa cair dan gas yang berbeda tidak ada. Hal ini dapat berefek melalui zat seperti gas, dan melarutkan bahan seperti cairan. Keadaan itu di sebut superkritis.

FUNGSI GIBBS MOLAR PARSIAL

            Fungsi Gibbs molar parsial merupakan salah satu bagian dari kuantitas molar parsial. Fungsi Gibbs molar parsial ini lebih sering disebut sebagai potensial kimia. Potensial kimia di sini bisa dijadikan sebagai acuan untuk memperkirakan reaksi kimia dan perubahan fasa yang terjadi. Potensial kimia dapat ditentukan melalui persamaan berikut:

Dengan demikian maka fungsi Gibbs total campurannya adalah

Persamaan Gibbs-Duhem

Persamaan fungsi Gibbs total campuran di atas dapat didiferensiasi menjadi

Karena fungsi Gibbs di sini berlaku pada tekanan dan temperatur konstan, maka fungsi Gibbs (dG) tersebut bernilai 0, begitu juga dengan perubahan mol (dn_i) juga berniali 0. Sehingga berlaku persamaan Gibbs-Duhem sebagai berikut:

Persamaan di atas menunjukkan bahwa potensial kimia campuran tidak bisa secara bebas diubah-ubah. Dalam campuran biner, jika terjadi penambahan pada satu komponen, maka komponen lainnya akan berkurang. Hal ini berlaku untuk semua kuantitas molar parsial. Untuk membuktikan pernyataan tersebut, kita analogkan persamaan Gibbs-Duhem dengan volume molar, jadi didapatkan persamaan sebagai berikut:

Pada campuran biner, terjadi persamaan sebagai berikut:

sehingga,

Maka dari itu, apabila satu volume molar parsial bertambah (dV_B > 0), maka volume parsial yang lain harus berkurang (dV_A < 0).

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1990. Kimia Fisika Jilid 1 Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga

Denbigh, Kenneth. 2009. Prinsip-prinsip Keseimbangan Kimia Edisi Keempat. Jakarta: UI-Press

Dogra, S.K. 1990. Kimia Fisik dan Soal-soal. Jakarta. UI-Press

Diagram Fasa Oksigen

Fasa merupakan suatu bentuk zat, yang mana zat itu dibedakan menjadi zat padat, cair dan gas. Ketiga fasa tersebut diketahui bisa mencapai kesetimbangan melalui diagram fasa. Perlu diketahui bahwa diagram fasa itu sendiri adalah suatu grafik yang didalamnya menunjukkan kondisi kesetimbangan antara ketiga fasa (padat, cair dan gas) pada suatu zat yang dipengaruhi oleh suhu(T) dan tekanan(P).

Dibawah ini merupakan salah satu contoh dari diagram fasa, disini saya memakai diagram fasa oksigen.

Gambar 1.1 Diagram Oksigen

Dari diagram oksigen tersebut, kita dapat mengetahui pada suhu dan tekanan berapakah ketiga fasa mengalami kesetimbangan. Dalam diagram tersebut juga memperlihatkan istilah S, L, G TP dan CP. S menunjukkan bahwa ia dalam keadaan solid (padat), L menunjukkan bahwa ia dalam keadaan liquid (cair) dan G menunjukkan bahwa ia dalam keadaan gas. Sedangkan TP (triple point ) disitu merupakan tempat bertemunya ketiga fasa yaitu padat, cair dan gaspada suhu dan tekanan tertentu. CP (critical point) menunjukkan bahwa kerapatan cairan sama dengan kerapatan uapnya.

Berikut adalah cara membaca diagram fasa oksigen dari grafik tersebut :

• Titik kesetimbangan (TP) terjadi pada suhu -219ºC dan tekanan 0,0015 atm

• Titik kritis (CP) terjadi pada suhu -119ºC dan tekanan 50 atm

• Untuk mengubah fasa padat ke gas, bisa langsung mengubahnya tanpa melewati fasa liquid terlebih dahulu yang membutuhkan tekanan dibawah 0,0015 atm dan suhu dibawah -219ºC

• Untuk mengubah fasa padat ke liquid  membutuhkan tekanan diatas 0,0015 atm  dan suhu diatas -219ºC

• Untuk mengubah fasa liquid ke gas membutuhkan tekanan diatas 0,0015 atm dan suhu antara -219ºC  ̶   -119ºC

• Jika suhunya konstan maka tekanannya dinaikkan.

Referensi 

Atkins.P.W.1993.Kimia Fisika Jilid 1 Edisi Keempat.Jakarta:Erlangga

Fasa, Komponen dan Derajat Kebebasan

1.      Fasa

Fasa merupakan bagian materi dari suatu sistem yang memiliki kesamaan diseluruh bagiannya baik dalam hal sifat-sifat fisika dan komposisi kimia. Bagian ini mampu dibedakan dari bagian materi yang lain dalam suatu sistem. Fasa dapat dipisahkan secara mekanik. Fasa yang sudah lama dikenal yakni fasa padat, cair dan gas. Banyaknya fasa dalam suatu sistem dinotasikan dengan huruf P. Dengan istilah lain P merupakan jumlah bagian-bagian yang seragam atau homogen dalam suatu sistem. Contohnya ;

a.       Kristal, gas atau campuran Gas, dan dua cairan yang dapat bercampur secara keseluruhan merupakan fase tunggal (P=1).

b.      Campuran es dan air, air ditambahkan alkohol dan uapnya, campuran logam-logam yang tidak dapat bercampur, merupakan dua fase (P=2)

c.       Air ditambahkan minyak dan uapnya, merupakan tiga fase (P=3)

d.      Susu, santan, pembersih muka, merupakan banyak fasa (P=banyak)

Dispersi merupakan kesamaan pada skala makroskopik, namun tidak sama pada sekala mikroskopik, karena dispersi hanya terdiri atas butiran atau tetesan komponen yang berada didalam matriks komponen yang lainnya. Dispersi adalah hal yang penting karena terdapat banyak material tingkat tinggi seperti baja yang memiliki mekanisme perlakuan panas digunakan untuk mendapatkan pengendapan dispersi halus komponen atau partikel-partikel dari satu fase di dalam suatu matrik yang berasal dari fase larutan padat jenuh. Penyesuaian sifat mekanik material pada sebuah pemakaian dapat ditentukan dari kemungkinan kemampuan mengontrol struktur mikro yang dihasilkan oleh kesetimbangan fase.



2.      Jumlah Komponen

Komponen sistem merupakan unsur maupun senyawa yang menyusun suatu sistem. Sedangkan jumlah komponen adalah jumlah terkecil spesies-spesies kimia bebas yang dibutuhkan untuk menyatakan komposisi semua fase yang terdapat dalam sistem. Hal tersebut mudah dilakukan apabila spesies kimia yang terdapat dalam sistem tidak mampu bereaksi, sehingga yang perlu dihitung hanya banyaknya saja. Contohnya  sistem air murni merupakan satu komponen (C=1) sedangkan campuran air dan etanol adalah dua komponen (C=2).

Jika terdapat suatu spesies bereaksi dalam keadaan setimbang, maka semua fase didalamnya harus diperhatikan. Misalnya Amonium Klorida yang setimbang dengan uapnya

NH4Cl(s)  è NH3(g)  + HCl(g)

Sistem tersebut memiliki satu komponen, dan kedua fase mempunyai komposisi formal NH4Cl. Apabila ditambahkan HCl(g) , sistem akan memiliki dua komponen karena setelah penambahan tersebut jumlah NH3 dan  HCl  tidak tetap atau berubah-ubah. Sedangkan pada Kalsium Karbonat juga setimbang dengan uapnya :

CaCO3(s) è CaO(s) + CO2(g)

sistem yang memiliki dua komponen karena komposisi uap pada CaCO3 tidak digambarkan.



3.      Derajat Kebebasan

Derajat kebebasan adalah suatu keadaan setimbang yang merupakan jumlah variabel intensif yang dibutuhkan untuk menggambarkan keadaan suatu sistem tersebut. Masa atau besar setiap fasa tidak mempengaruhi kesetimbangan fasa, karena kesetimbangan fasa hanya dipengaruhi oleh keseragaman potensial kimia, dimana merupakan variabel intensif independen. Misalnya, terdapat sistem yang terdiri dari dua fasa yaitu larutan AgBr dan padatan AgBr pada temperatur dan tekanan tertentu. Kesetimbangan Agbr yang larut tidak tergantung pada massa dari fasa, sedikit banyaknya larutan atau padatan AgBr tidak diperhatikan, asalkan kedua fasa tersebut dalam keadaan setimbang dalam larutan memiliki nilai tertentu pada temperatur dan tekanan tertentu. Variabel intensif seperti tekanan, temperatur dan komposisi (fraksi mol) perlu ditinjau dalam kesetimbangan fasa. Banyaknya variabel intensif independen inilah yang diperlukan untuk menggambarkan keadaan suatu sistem yang disebut derajat kebebasan suatu sistem.



Referensi :

Atkins, P.W. 1996. Kimia Fisika Jilid 1 edisi keempat. Jakarta: Erlangga.

Barrow, Gordon M. 1983. Physical Chemistry. Tokyo: Mc Graw Hill International Book Company

Levine, Ira N. 1983. Physical Chemstry. New York: Mc Graw Hill Book Company