Fasa, Komponen, dan Derajat Kebebasan
A.
Fasa (p)
Fasa adalah keadaan materi yang
beragam baik dalam komposisi kimia atau fisiknya . Fasa termasuk bagian yang
termasuk homogen dari sebuah sistem dengan mempunyai batas yang jelas dan dapat
dipisahkan dengan cara mekanik. Jika dalam fasa cair komponen kerapatan akan
sama terhadap seluruh bagian dalam zat cair tersebut, seperti halnya pula pada
fasa uap (Atkins,1996).
Banyaknya fase ditunjukkan dengan P.
Dalam hal ini yang termasuk dalam fase tunggal yaitu, gas/campuran, kristal,
dan dua senyawa yang dapat bercampur keseluruhan, jika campuran dari dua logam
termasuk sistem dua fasa (Atkins,1996). Pada persamaan Clausius dan Clausius
Clayperon menyatakan hubungan perubahan tekanan kesetimbangan dengan suhu pada
sistem satu komponen. Fasa merupakan senyawa homogen dan dapat dipisahkan,
memiliki sifat fisik dan kimia yang tidak sama, dapat terpisahkan dengan cara
mekanik. Berikut ini penggolongan dari beberapa fasa (Endang,2008) :
1.
Sistem Satu
Fasa
Ketika
terdapat dua cairan yang bercampur homogen. Menurut (Dogra,2009) bahwa satu
fasa membutuhkan dua derajat kebebasan untuk membentuk sistem yang sempurna .
2.
Sistem Dua Fasa
Ketika
terdapat cairan polar bersama dengan cairan non polar. Menurut (Dogra,2009) bahwa
sistem dua fasa hanya membutuhkan satu derajat kebebasan.
3.
Sistem Belerang
Padat (rombik dan monoklin)
4.
Sistem Tiga
Fasa
Yang
meliputi bagian dari sistem tiga fasa adalah es, uap air, dan air.
B.
Komponen (C)
Komponen merupakan suatu materi
dalam sistem pada larutan biner. Komponen C dapat diukur berdasarkan minimum
spesies bebas untuk menentukan komposisi suatu fasa . Misal dari sistem satu
komponen (C=1) adalah air murni dan jika air dengan etanol maka sudah termasuk
dalam sistem dua komponen (C=2). Berikut cara menghitung banyaknya komponen
suatu fasa (Atkins,1996):
C = S – R
Keterangan
C = Komponen
S = Spesies atau molekul
R = Relasi yang terjadi
Dalam sistem komponen tunggal dapat
merubah bebas antara tekanan dengan suhu jika sistem fasanya tunggal (P=1),
berdasarkan perhitungan J.W. Gibs pada teori aturan fasa menunjukkan hubungan
antara F dengan komponen, jumlah fasa pada kesetimbangan sebagai berikut (Atkins,1996):
P + F = C + N
......................................................................... (1.1)
Dengan N sebagai jumlah variabel non
komposisi
P + F = C + 2
...........................................................................
(1.2)
Keterangan :
P = Jumlah fasa
F = Derajat kebebasan
C = Jumlah komponen
N =Jumlah variabel non komposisi
C.
Derajat
Kebebasan
Derajat kebebasan adalah jumlah
minimum variabel intensifnya diperlukan untuk menentukan keadaan suatu sistem.
Derajat kebebasan digunakan untuk menghitung minimal variabel intensifnya dalam
suatu sistem. Variabel intensif adalah variabel yang tidak terpegaruh dengan
banyaknya partikel, jika variabel ekstensif berpengaruh dengan banyaknya
partikel.Dengan aturan fasa Gibbs (Rohman,2004):
F : C – P + 2
..............................................................................(1.3)
Keterangan :
F : Derajat Kebebasan
C : Komponen
P : Fasa
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P. W. 1996. Kimia Fisika Jilid 1 edisi keempat.
Jakarta : Erlangga
Dogra, S. K. 2009. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Jakarta : UI –
Press
Rohman, Ijang dan Sri Mulyani. 2004. Kimia Fisika I .Jakarta
: JICA
Widjajanti, Endang LFX. 2008. Kesetimbangan Fasa. Yogyakarta
: UNY - Press
