Selasa, 09 Juli 2013
DIAGRAM FASA
(KELAS 12 IPA/SMT 1/ MATERI SIFAT KOLIGATIF)
by Elizabeth T - SMA XAVERIUS 1 JAMBI
Mempelajari sifat koligatif, tidak lepas dari pemahaman Anda tentang fasa suatu zat. Apakah fase? fasa merujuk pada bagaimana Anda mengelompokkan suatu larutan menurut sifatnya. Terdiri dari berapa fasa kah udara? Udara adalah campuran berbagai macam gas sehingga udara terdiri hanya 1 fase. Bagaimana dengan minyak bercampur air? Lalu bagaimana dengan campuran gas nitrogen dan hidrogen?
Diagram fasa merupakan grafik hubungan tekanan (P) dan suhu (T) yang menampilkan ekuilibria antara fasa dari suatu zat. Memahami diagram fasa Anda akan dapat menghubungkan sifat koligatif senyawa yang terdiri dari turun tekanan uap, naik titik didih, turun titik beku, dan tekanan osmosis larutan.
Hal yang paling mudah sebagai awal mempelajari diagram fasa adalah diagram fasa air (H2O). Perhatikan diagram berikut.
sumber: www.google.com
Beberapa keterangan yang dapat Anda simak dan pikirkan dari diagram tsb sbb:
Some Simple One-Component Examples
Let's consider the simple 1 component system for H2O:
· The system
is entirely composed of H2O, so there is only one component present.
· The phases
present represent three states of matter: liquid (water), solid (ice), and
vapor (steam). All have distinct physical properties (e.g. density,
structure--or lack of, etc.) and chemical properties (e.g.ΔGformation, molar
volume etc.) so they must be considered distinct phases.
· Note that
there is only one point on this diagram where all three phases coexist in
equilibrium--this "triple point" is also referred to as an invariant
point; because P and T are uniquely specified, there are zero degrees of
freedom.
· Each of the
curves represents a chemical reaction that describes a phase transformation:
solid to liquid (melt/crystallization), liquid to vapor (boiling/condensation),
solid to vapor (sublimation/deposition).
· There are
three distinct areas where only ice, liquid, or vapor exit. These are divariant fields.
T and P are both free to change within these fields and you will still have
only one phase (a bit hotter or colder, or compressed or expanded, but
nonetheless the same phase).
· The end of
the "boiling curve", separating the liquid to vapor transition, is
called the "critical point". This is a particularly interesting part
of the phase diagram because beyond this region the physico-chemical properties
of water and steam converge to the point where they are identical. Thus, beyond
the critical point, we refer to this single phase as a "supercritical
fluid".
TUGAS MANDIRI
Jika Anda mengamati diagram fasa, apa saja yang dapat disimpulkan dari diagram tsb?
Simak dan diskusikan hal-hal berikut, dari diagram fasa maka kita dapat:
1. menentukan perubahan fasa zat.
2. menentukan titik beku dan titik didih dalam berbagai
tekanan.
3. menentukan fasa zat pada suhu dan tekanan tertentu.
4. Menentukan zat padat yang menyublim.
5. Anomali air (STUDI KASUS).
Dari diagram fasa air kita dapat menentukan perbedaan titik didih, titik beku, dan tekanan uap pada solvent murni air dibandingkan dengan larutannya (yaitu solvent yang telah ditambahkan solute ke dalamnya). Hal ini akan menentukan sifat koligatif suatu zat yaitu:
-turun titik beku larutan
-naik titik didih larutan
-turun tekanan uap larutan
Jelaskan mengapa keadaan ini bisa terjadi.
DIAGRAM FASA CO2
Setiap zat memiliki diagram fasanya sendiri. Bagaimana dengan diagram fasa CO2. Perhatikan bahwa dibandingkan dengan air yang memiliki garis kesetimbangan padat cair yang tegak maka pada CO2, diagram lebih condong ke sebelah kanan.
LATIHAN
1. Apakah yang dimaksud dengan fasa?
2. Apakah perbedaan fasa dengan wujud zat?
3. Jelaskan cara menentukan diagram fasa cairan.
4. Jelaskan arti semua komponen utama pada digram tsb.
5. Apa manfaat memahami fiagram fasa zat?
6. Terangkan perbedaan diagram fasa air dibandingkan CO2.
7. Apa manfaat triple point dalam menentukan peralihan fasa?
8. Pada bagian mana anomali AIR terjadi pada diagram tsb?
Jika Anda mengamati diagram fasa, apa saja yang dapat disimpulkan dari diagram tsb?
Simak dan diskusikan hal-hal berikut, dari diagram fasa maka kita dapat:
1. menentukan perubahan fasa zat.
2. menentukan titik beku dan titik didih dalam berbagai
tekanan.
3. menentukan fasa zat pada suhu dan tekanan tertentu.
4. Menentukan zat padat yang menyublim.
5. Anomali air (STUDI KASUS).
Dari diagram fasa air kita dapat menentukan perbedaan titik didih, titik beku, dan tekanan uap pada solvent murni air dibandingkan dengan larutannya (yaitu solvent yang telah ditambahkan solute ke dalamnya). Hal ini akan menentukan sifat koligatif suatu zat yaitu:
-turun titik beku larutan
-naik titik didih larutan
-turun tekanan uap larutan
Jelaskan mengapa keadaan ini bisa terjadi.
DIAGRAM FASA CO2
Setiap zat memiliki diagram fasanya sendiri. Bagaimana dengan diagram fasa CO2. Perhatikan bahwa dibandingkan dengan air yang memiliki garis kesetimbangan padat cair yang tegak maka pada CO2, diagram lebih condong ke sebelah kanan.
sumber: www.google.com
Dengan mengamati diagram tsb,
1. Apakah yang terjadi jika padatan CO2 diberi tekanan tinggi?
2. Bagaimana titik triple CO2 dibandingkan air? Apa artinya?
3. Perhatikan pada daerah superkritis. Bagaimana keadaan CO2, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai supercritical fluid sebagai pelarut pengekstraksi cafein?
LATIHAN
1. Apakah yang dimaksud dengan fasa?
2. Apakah perbedaan fasa dengan wujud zat?
3. Jelaskan cara menentukan diagram fasa cairan.
4. Jelaskan arti semua komponen utama pada digram tsb.
5. Apa manfaat memahami fiagram fasa zat?
6. Terangkan perbedaan diagram fasa air dibandingkan CO2.
7. Apa manfaat triple point dalam menentukan peralihan fasa?
8. Pada bagian mana anomali AIR terjadi pada diagram tsb?
