690 likes | 1.79k Views
BAB 3. SIFAT-SIFAT ZAT MURNI. PENDAHULUAN. Yang akan dibahas dalam bab ini adalah hubungan antara tekanan ( P ), volume molar ( V ), dan temperatur ( T ) untuk senyawa murni . Senyawa murni selalu homogen .
E N D
BAB 3 SIFAT-SIFAT ZAT MURNI
PENDAHULUAN • Yang akandibahasdalambabiniadalahhubunganantaratekanan (P), volume molar (V), dantemperatur (T) untuksenyawamurni. • Senyawamurniselaluhomogen. • Senyawamurnidapatberadadalamduafasalebih, tetapimasing-masingfasaharusmemilikikomposisikimia yang sama.
(a) (b) (c) (d) vapor liquid solid PERMUKAAN P-V-T
Diagram TV garis isobaris uap T cair jenuh Cair uap jenuh Padat V
Diagram TV P3 P2 P1 T V = 1/
B D E C A
Diagram PV Garis isotermal E C D B A
Diagram PV Vc
Jika kita ikuti garis isotermal pada temperatur kritik, maka akan kita sadari bahwa titik kritik merupakan titik belok dari kurva isotermal tersebut. Kondisikritikalitas:
Fusion curve Fluid region Critical point Pc Liquid region Solid region Vaporization curve Pressure Gas region Triple point Vapor region Sublimation curve Tc Temperature Diagram PT
Solid and liquid Diagram PVT Constant-pressure line Pressure, P Temperature, T Constant-T line Volume, V
DAERAH SATU FASA Di daerah satu fasa berlaku: f(P, V, T) = 0 V = V(T, P)
(1) Volume expansivity: (2) Isothermal compressibility: (3) Persamaan (2) dan (3) dimasukkan ke pers. (1): (4)
Untuk fasa cair: • sangatcuram (V/P)T << 0 • sangatdekat (V/T)P << 0 INCOMPRESSIBLE FLUID
Untuk cairan dan selalu positif, kecuali untuk air di antara 0C dan 4C. Di daerah yang jauhdarititikkritik, dantidakterlaludipengaruhiolehTdanP, sehinggapersamaan (4) dapatdiintegralkanmenjadi: (5)
PERSAMAAN KEADAAN Persamaankeadaanadalahpersamaan yang menyatakanhubunganantarastate variable yang menggambarkankeadaandarisuatusistempadakondisifisiktertentu • Temperatur • Tekanan • Volume molar
PERSAMAAN GAS IDEAL PV = RT Asumsi: • Molekul/atom gas identikdantidakmenempatiruang • Tidakadagayaantarmolekul • Molekul/atom penyusunnyamenabrakdindingwadahdengantabrakan yang elastissempurna
P D liquid dew point liquid +vapor B C vapor bubble point A V GAS NYATA
Perbedaanantara gas ideal dan gas nyata Pideal gas > Prealgas Vreal, empty = Vcontainer – Vmolecule Perlufaktorkoreksiuntukmembandingkan Gas nyatadan gas ideal Copressilbility factor (Z)
Definisi compressibility factor Volume gas ideal Persamaankeadaan gas nyata
PERSAMAAN VIRIAL P > 1,5 bar Jarakantar atom << Interaksi >> Gas Ideal tidakberlaku
P C Pc T > Tc T = Tc T1 < Tc T2 < Tc Vc V Sepanjanggarisisotermal T1: P >> V << (Contohuntuk steam padatemperatur 200C)
Padacontohdiatas: PV = – 117,4 + 196,5 P – 65,37 P2 Secaraumum: PV = a + bP + cP2 + … Jikab/a B’, c/a C’, dst, maka PV = a (1 + B’P + C’P2 + . . . )
H2 N2 Udara PV (lbar mol-1) O2 (PV)*273,16= 22,7118 bar L mol-1 P UNIVERSAL GAS CONSTANT T = 273,16 K (Triple point air)
H2 N2 Udara PV (lbar mol-1) O2 (PV)*300K= 25 bar l mol-1 P T = 300 K
PV = 0,083145 T Slope = 0,083145 R = 0,083145 bar l mol-1 K-1
PV = a (1 + B’P + C’P2+ . . . ) PV = RT(1 + B’P + C’P2 + . . . ) Bentuk lain: PV = RT Untuk gas ideal: Z = 1
CONTOH SOAL Diketahuikoefisienvirialuntukuapisopropanolpada 200C: B = 388 cm3 mol1 C = 26.000 cm6 mol2 Hitung Z dan V dariuapisopropanolpada 200Cdan 10 bar denganmenggunakanpersamaansbb.: • Persamaankeadaan gas ideal • Persamaankeadaanvirialdengan 2 suku
PENYELESAIAN T = 200C = 473,15K R = 83,14 cm3 bar mol1 K1 • Persamaan gas ideal Z = 1
b) Persamaanvirial 2 suku (1) (2)