Transisi Fase dan Macam – Macam Perubahan Wujud Zat

Transisi Fase

Transisi Fase adalah konversi spontan dari satu fase ke fase yang lain, terjadi pada temperatur dan tekanan tertentu. Transisi fase dapat digunakan untuk mendefinisikan wujud zat. Sebuah transisi fase menandakan perubahan struktur dan dapat dikenali dari perubahan drastis dari sifat-sifatnya. Menggunakan definisi ini, wujud zat yang berbeda adalah tiap keadaan termodinamika yang dibedakan dari keadaan lain dengan sebuah transisi fasa. Air dapat dikatakan memiliki beberapa wujud padat yang berbeda.Munculnya sifat superkonduktifitas dihubungkan dengan suatu transisi fase, sehingga ada keadaan superkonduktif. Begitu pula, keadaan kristal cair dan feromagnetik ditandai oleh transisi fase dan memiliki sifat-sifat berlainan

Transisi fase terjadi pada temperatur tertentu untuk suatu tekanan tertentu. Jadi, pada tekanan 1 Bar, es adalah fase stabil dari air di bawah 0˚C, tetapi diatas 0˚C air cair lebih stabil. Ini menunjukan bahwa di bawah 0˚C potensial kimia es lebih rendah daripada potensial kimia cairan, µ _(s) <  µ _(l). Dan diatas 0˚C , µ _(l) <  µ _(s)

            Transisi Fase yang diramalkan secara Termodinamika dapat berlangsung terlalu lambat untuk mempunyai arti dalam praktiknya. Misalnya, pada temperatur dan tekanan normal, potensial kimia grafit lebih rendah dari pada potensial kimia intan, sehingga ada kecenderungan termodinamik untuk intan berubah menjadi grafit. Dalam gas dan cairan, mobilitas molekul-molekul memungkinkan transisi fase berlangsung secara cepat, tetapi dalam padatan ketidakstabilan termodinamika terperangkap di dalamnya.

Macam – Macam Perubahan Wujud Zat 
 

a.            Mencair

            Pencairan atau Peleburan (kadang-kadang disebut fusi) adalah proses yang menghasilkan perubahan fase zat dari padat ke cair. Energi internal zat padat meningkat (biasanya karena panas) mencapai temperatur tertentu (disebut titik leleh) saat zat ini berubah menjadi cair.Benda yang telah mencair sepenuhnya disebut benda cair.

Pada saat melebur zat memerlukan kalor dan saat membeku zat melepaskan kalor.Banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat pada saat melebur, di titik leburnya disebut kalor beku, sedangkan banyaknya kalor yang dilepaskan suatu zat pada saat membeku di titik bekunya disebut kalor lebur. Pada tekanan tertentu kalor lebur sama dengan kalor beku dan titik lebur sama dengan titik beku, kalor beku dan kalor lebur juga disebut kalor laten (kalor tersembunyi), yaitu kalor laten beku dan kalor laten lebur. Pada saat percobaan diperoleh suatu kesimpulan bahwa kalor yang diperlukan atau dilepas untuk melebur atau membeku sebanding dengan massanya dan tergantung jenis bendanya.

Dengan:

 Q = jumlah kalor yang diperlukan atau dilepaskan pada saat melebur atau membeku (J atau kal)

m = massa benda (kg atau gram)

= Kalor lebur atau kalor beku (Jkg^-1atau kalg^-1)

b.               Membeku

            Membeku adalah proses perubahan wujud suatu zat dari cair menjadi padat. Sebagai contoh, pada suhu tertentu air dapat membeku menjadi es. Proses membekunya suatu zat biasanya terjadi pada suhu yang rendah. Suhu ketika suatu zat cair berubah wujud menjadi padat dinamakan titik beku. Setiap benda memiliki titk beku yang berbeda-beda Titik beku merupakan sifat fisika benda yang dapat digunakan utnuk meramalkan bentuk zat pada suhu tertentu.

c.    Menguap

Menguap adalah proses perubahan wujud suatu zat dari bentuk cair menjadi gas atau uap. Suhu ketika suatu zat cair berubah menajdi uap disebut dengan titik uap.

Ketika suatu zat cair dipanaskan pada tekanan normal (1 atm), maka pada suhu tertentu akan terlihat pada seluruh bagian zat cair timbul gelembung-gelembung yang bergerak ke atas dan kemudian pecah saat mencapai permukaan. Pada keadaan yang demikian, zat cair dikatakan mendidih. Ketika suatu zat cair mendidih, maka hampir tiap bagian zat segera berubah menjadi uap. Berdasarkan hal ini, maka titik uap sering disebut dengan titik didih. Sebagai contoh, air murni mendidih ketika mencapai suhu + 100 pada tekanan normal (1 atm), dan pada keadaan tersebut partikel-partikel air akan berubah menjadi gas.

d.    Mengembun

Kondensasi atau pengembunan adalah perubahan wujud

benda ke wujud yang lebih padat, seperti gas (atau uap) menjadi cairan. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan menjadi cairan, tetapi dapat juga terjadi bila sebuah uap dikompresi(Yaitu tekanan yang ditingkatkan) menjadi cairan, atau mengalami kombinasi dari pendinginan dan kompresi. Cairan yang telah terkondensasi dari uap disebut kondensat.

Pada pengembunan zat melepaskan kalor. Percobaan menunjukkan bahwa titik didih sama dengan titik embun dan kalor didih sama dengan kalor embun. Kalor yang diperlukan atau dilepas saat mendidih atau mengembun selain tergantung bendanya juga sebanding dengan massanya.

Dengan

  Q = jumlah kalor yang diperlukan atau dilepaskan pada saat menguap atau mengembun (J atau kal)

m = massa benda (kg atau gram)

  =kalor uap atau kalor embun (Jkg^-1atau kalg^-1)

  

e.    Menyublim   

Sublimasi adalah perubahan wujud dari padat ke gas tanpa mencair terlebih dahulu. Misalkan es yang langsung menguap tanpa mencair terlebih dahulu. Pada tekanan normal, kebanyakan benda dan zat memiliki tiga bentuk yang berbeda pada suhu yang berbeda-beda. Pada kasus ini transisi dari wujud padat ke gas membutuhkan wujud antara. Namun untuk beberapa antara, wujudnya bisa langsung berubah ke gas tanpa harus mencair. Ini bisa terjadi apabila tekanan udara pada zat tersebut terlalu rendah untuk mencegah molekul-molekul ini melepaskan diri dari wujud padat.

f.     Mengkristal

            Desublimasi adalah proses peengkristalan dimana hal ini terjadi karena proses mengerasnya/membekunya suatu benda yang memiliki zat zat tertentu dan memiliki unsur unsur zat yang dapat memberikan warna saat mengeras dan jika dilihat seperti warna kristal. Hal ini adalah lawan dari Sublimasi.