 |
| Gambar 1 |
Assalamu'alaikum, para pembaca sekalian. Semoga hari anda menyenangkan. Kali ini saya akan membahas mengenai energi Gibbs dari campuran 2 gas ideal. Mislakan kita memiliki 2 gas ideal yang dilambangkan dengan n
A dan n
B, keduanya memiliki tekanan sebesar p dan suhu sebesar T (lihat gambar 1)
Pada keadaan ini, setiap gas ideal memiliki nilai potensial :
dimana, μ
o merupakan potensial standar gas ideal pada tekanan 1 bar. Persamaan diatas dapat disederhanakan, dikarenakan p relatif terhadap p
o sehingga p/p
o dapat kita ganti dengan p sehingga persamaan diatas menjadi :
Dalam perhitungan, satuan untuk p yang sering digunakan adalah bar. Energi gibbs total sistem diberikan dalam persamaan berikut:
Setelah pencampuran 2 gas, tekanan parsial p
A dan p
B, menjadi p
A + p
B = p. Maka energi total gibbs berubah menjadi :
Selisih dari G
f dan G
p, disebut
energi gibbs campuran, yang dilambangkan dengan Δ
mixG :
Pada poin ini, kita dapat mengganti n
A dengan x
An, dimana n adalah jumlah total A dan B, dan kita gunakan hubungan persamaan antara tekanan parsial dan fraksi mol, sehingga dapat kita tuliskan p
A/p = x
A (ingat ini juga berlaku untuk komponen B) sehingga persamaan diatas dapat ditulis menjadi :
Karena fraksi mol tidak pernah lebih dari 1, maka logaritma pada persamaan ini adalah negatif dan Δ
mixG < 0. Kesimpulan yang bisa kita tarik, nilai Δ
mixG adalah negatif untuk semua komposisi campuran dari gas ideal pada segala jenis perbandingan. Akan tetapi, perkembangan persamaan diatas dapat memungkinkan bagi kita untuk membahas proses secara kuantitatif.
MATERI LATIHAN
Pada gambar diatas, ada wadah yang dipisahkan oleh suatu sekat, sehingga menjadi 2 wadah tertutup yang masing-masing berisi 3 mol H2 dan 1 mol N2. Bila sekat dibuka, hitunglah energi gibbs campuran !!! (asumsikan ini adalah gas ideal)
Wallahu'alam