CAMPURAN CAIRAN, Fungsi Pencampuran Ideal, Fungsi Kelebihan

CAMPURAN CAIRAN

Campuran cairan adalah merupakan suatu campuran yang melibatkan satu hingga lebih cairan. Dalam campuran cairan ini ada dua pokok bahasan yaitu fungsi pencampuran ideal dan fungsi kelebihan. Berikut ini penjelasannya:

1.        Fungsi Pencampuran Ideal

Fungsi pencampuran ideal ini membahas tentang fungsi gibs pencampuran, untuk itu sebelum membahas fungsi pencampuran ideal lebih jauh, mari kita ulas sedikit tentang fungsi gibs pencampuran. Fungsi gibs pencampuran atau dilambangkaan dengan ∆Gmix adalah selisih dari G_f – G_{i ,} dimana G_f adalah fungsi gibs akhir dan Gi adalah fungsi gibs awal (Atkins,1999: 174). Berikut persamaannya:

∆Gmix = G_f – G_i

Nah itu tadi adalah fungsi gibs pencampuran. Lalu bagaimana dengan fungsi pencampuran ideal dan kaitannya dengan fungsi gibs pencampuran. Fungsi pencampuran ideal adalah keinginan untuk membentuk suatu larutan ideal dengan menggunakan fungsi gibs pencampuran dua cairan. Untuk membentuk suatu larutan yang ideal, fungsi gibs pencampuran dua cairan dapat dihitung dengan cara yang sama seperti fungsi gibs pencampuran dua gas (Atkins,1999: 180). Yaitu fungsi gibs totalnya, jika cairan terpisah adalah

G_i  =  n_A µ^*_{A (l)}  +  n_B µ^*_{B (l)}

Dan fungsi gibs totalnya jika terjadi pencampuran pada larutan adalah

G_f  =  n_A {µ^*_{A (l)}  + RT ln x_A} +  n_B {µ^*_{B (l)} + RT ln x_B}

Sehingga diperoleh fungsi gibs pencampurannya adalah

∆Gmix = G_f – G_i

∆Gmix = n_A {µ^*_{A (l)}  + RT ln x_A} +  n_B {µ^*_{B (l)} + RT ln x_B} – ( n_A µ^*_{A (l)}  +  n_B µ^*_{B (l)} )

∆Gmix = n_A µ^*_{A (l)}  + n_A RT ln x_A + n_B µ^*_{B (l)} +  n_B RT ln x_B - n_A µ^*_{A (l)} - n_B µ^*_{B (l)}

∆Gmix = n_A RT ln x_A +  n_B RT ln x_B

∆Gmix = nRT (x_A ln x_A + x_B  ln x_B)            dengan n = n_A + n_B

Sama halnya pada dua gas sempurna, persamaan dan semua kesimpulan pada gas berlaku juga pada cairan yaitu: semakin naiknya entropi system saat partikel-partikel bercampur maka semakin terjadi pencampuran, energy dalam pencampuran dan entalpi (∆H) baernilai nol, dan tidak terjadi perubahan volume (Atkins,1999: 180). Berdasarkan penjelasa di atas cairan dan gas sama, namun kesempurnaan gas memiliki arti yang berbeda dengan keidealan suatu larutan. Kesempurnaan gas tidak terjadi interaksi antar partikel-partikel sedangkan keidealan suatu larutan terjadi interaksi antar partikel-partikel meskipun kebanyakan interaksi partikel rata-rata campuran sama.

Pada larutan ideal entalpi (∆H) baernilai nol ini dikarenakan adanya penurunan ∆G terhadap temperature sehingga diperoleh

∆Smix = -nR (x_A ln x_A + x_B  ln x_B)

Dengan menggunakan persamaan ∆G = ∆H - T∆S maka dipeoleh hubungan dengan ∆H sebagai berikut:

∆Gmix  =  ∆Hmix - T∆Smix

∆Hmix  =  ∆Gmix + T∆Smix

∆Hmix  =  nRT (x_A ln x_A + x_B  ln x_B) + T(-nR (x_A ln x_A + x_B  ln x_B))

∆Hmix  =  nRT (x_A ln x_A + x_B  ln x_B) - nRT (x_A ln x_A + x_B  ln x_B)

∆Hmix  =  0

Berdasarkan penjabaran di atas dapat diketahui jelas bahwa pembentukan larutan ideal tidak disertai dengan perubahan entalpi (Triyono, 2013:18).

            Selain itu campuran ideal juga terjadi tanpa adanya perubahan volume, ini dikarenakan volume pencampuran diperoleh dari penurunan ∆Gmix terhadap tekanan seperti penjabaran berikut ini:

∆Gmix = nRT (x_A ln x_A + x_B  ln x_B)

Vmix = (ƏGmix/ƏP)_T,nj

Vmix = 0

Karena perubahan energy bebas bukan merupakan fungsi tekanan maka diperoleh volume pencampuran sama dengan nol atau diartikan pencampuran ideal terjadi tanpa di ikuti dengan perubahan volume (Triyono, 2013:18).

2.        Fungsi Kelebihan

Setelah mengetahui fungsi pencampuran ideal, berikutnya fungsi kelebihan. Apasih funggi kelebihan itu?. Sebelum kita mengetahui fungsi pencampuran ideal ada beberapa materi yang perlu dipahami sebagai berikut.

Suatu cairan jika bercampur, akan terjadi perubahan entalpi selain itu terdapat juga kontribusi tambahan pada entropi yang berasal dari berkumpulnya partikel-partikel sejenis karena tidak bercampur bebas dengan yang lain. Fungsi gibbs pencampuran dapat positif jika entalpinya positif, campuran bersifat endoterm, dan jika entropinya bernilai negatif (Atkins,1999: 180).

Fungsi kelebihan terjadi apabila nilai hasil eksperimen berbeda dengan nilai hasil teoritis. Sedangngkan pengertiannya sendiri fungsi kelebihan adalah perbedaan fungsi gibs pada larutan non ideal dengan fungsi gibs pada larutan idealnya (Fatimah, 2015:148). Menurut atkins fungsi kelebihan yaitu selisih antara fungsi pencampuran yang diamati dengan fungsi untuk larutan ideal (Atkins,1999: 181). Adapun persamaannya sebagai berikut:

G^E = G – G^id

Adapun G^E adalah fungsi kelebihan sedangkan G dan G^id berturut-turut adalah fungsi gibs pencampuran larutan dan fungsi gibs ideal (Fatimah, 2015:148). Contohnya kelebihan entopi:

S^E  =  ∆Smix -  ∆Smixideal

S^E  =  ∆Smix  +  nR (x_A ln x_A + x_B  ln x_B)

Sampai dimana suatu larutan itu tak ideal dapat dilihat dari penyimpangan fungsi kelebihan dari nol (Atkins,1999: 181).

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P. W. 1999. Kimia Fisika Edisi Keempat Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Fatimah, Is. 2015. Kimia Fisika. Yogyakarta: Deepublish.

Triyono. 2013. Keseimbangan Kimia. Yogyakarta: UGM Press.

Nama   : VIVI SEPTYA WATI

NIM    : 16630061