TRANSFORMASI FISIS ZAT MURNI

Zat murni adalah materi yang seluruh bagiannya mempunyai susunan tertentu yang tetap dan sifat sifat yang sama serta tidak dapat dipisah pisahkan menjadi dua bentuk zat lain atau lebih yang mempunyai sifat yang berbeda kecuali dengan perubahan kimia contoh : air,etanol, emas, perak, garam dapur,dll. 
 

Fase suatu senyawa adalah bentuk keadaan materi senyawa tersebut yang seragam diseluruh bagian komposisis secara kimia maupun fisiknya. Mendidih, membeku dan perubahan dari grafit menjadi intan merupakan contoh-contoh perubahan fase tanpa perubahan komposisi. Akan tetapi, untuk zat-zat murni, fungsi Gibbs molar sistem sama dengan potensial kimia µ, sehingga kecenderungan perubahan searah dengan penurunan potensial kimia µ.

Transisi fase terjadi pada temperatur tertentu untuk suatu tekanan tertentu. Temperatur transisi adalah temperatur di mana kedua potensial kimia bertemu dan µ(s) = µ(l). meskipun demikian, kita harus selalumembedakan antara termodinamika transisi fase dan lajunya. (Atkins,1996).

Diagram fasa suatu senyawa adalah diagram yang menujukkan kondisi tekanan dan temperatur yang terkait suatu kondisi fase yang secara termodinamik stabil.

 

Bentuk umum gambaran daerah kondisi tekanan dan temperatur dimana padatan, cairan, dan gas berada pada keadaan stabil ( memiliki energi gibss yang minimum ). Garis yang memisahkan masing masing daerah disebut sebagai batas fase. Pada batas ini menunjukkan suatu harga p dan T dimana dua fase dalam keadaan keseimbangan. Titik pada kurva yang menunjukkan adanya kesetimbangan antara fase fase padat, cair dan gas. Titik ini disebut sebagai titik tripel.

 

(Iqmal Tahir, 2014)

Tekanan uap.

Garis yang memisahkan fase cair-uap pada diagram fasa menunjukkan tekanan uap pada

variasi temperatur. Suatu senyawa murni fase cair yang diletakkan dalam vessel. Akan ada tekanan dari uap di dalam wadahyang berada dalam kesetimbangan dengan padatan.

Tekanan uap sublimasi.

Garis yang memisahkan fase padatan-uap pada diagram fasa menunjukkan tekanan uap sublimasi pada variasi temperatur.

Jika cairan dalam vessel dipanaskan maka uap akan terbentuk di permukaan. Pada kondisi temperatur tertentu maka tekanan uap akan sama dengan tekanan luar (eksternal), penguapan dapat terjadi melalui gelembung cairan dan uap akan memenuhi lingkungan secara cepat disebut proses mendidih. Temperatur ini disebut Titik Didih.

Pada kondisi tekanan luar 1 atm Titik Didih Normal.

Stabilitas Fasa dan Transisi Fase

Ukuran stabilitas ditentukan berdasarkan energi Gibbs suatu senyawa dan biasanya dinyatakan dalam energi molar Gibbs (Gm). Ukuran ini diturunkan terkait kuantitas senyawa dalam bentuk potensial kimia (µ)

Konsekuensi dari hukum termodinamika kedua :

Pada kesetimbangan, potensial kimia dari suatu senyawa adalah sama tidak tergantung dari jumlah fase yang ada.

Ketergantungan stabilitas fase pada suhu:

Entropi menunjukkan perubahan energi Gibbs yang tergantung dari temperatur. Untuk senyawa murni, maka potensial kimia adalah energi Gibbs, sehingga : 

Respon pelelehan pada tekanan yang diberikan:

Kebanyakan zat meleleh pada T tinggi, jika tekanan diberikan pada sampel, maka tekanan akan mencegah pembentukan fase cair yang kurang rapat. Terdapat perkecualian, termasuk untuk air, dimana cairan lebih rapat daripada padatannya. Pada kasus ini tekanan akan mendorong pembentukan fase cair. Jadi air akan membeku pada T lebih rendah jika diberi tekanan.

Penambahan tekanan menaikkan potensial kimia zat murni karena Vm > 0.

Kebanyakan kasus :

Maka penambahan p akan menaikkan µ (l) yang lebih banyak dari µ (s).

Pengaruh tekanan yang diberikan terhadap tekanan uap:

Pada fase embun, parameter yang berubah adalah tekanan uap. Penambahan p dapat dilakukan dengan (a) secara mekanis atau (b) pemberian tekanan dengan bantuan gas inert.

Jika tekanan diberikan kepada fase uap, tekanan uap akan naik. Hal ini karena molekul-molekul terperas keluar dari fase embun dan keluar sebagai gas.

Mas Chanif

15630093