Wujud Zat - Umy,Uwh
-
Upload
nilam-eka-putri -
Category
Documents
-
view
55 -
download
6
description
Transcript of Wujud Zat - Umy,Uwh
WUJUD ZAT
Cair Padatan & Kristal
Gas
Padatan Cairan Gas(Kondensasi)
Gas
(E)
T naik
(E) TTT
(Sublimasi)
: Mol bergerak cepat, kuat, bebasGas
Menabrak dinding wadah
Hukum Gas Ideal :
2
22
1
11
T
VP
T
VP
P.V.T berubahT
VP Konstan
T
VP= R
PV = RT
PV = n RT
Hukum gas ideal umum (pers. Keadaan gas ideal)
(Tetapan Gas Molar)
R
1 atm = 1,0133 x 106 erg1 joule = 107 erg1 kal = 4,184 joule
= 1 atm/mol derajat= erg/mol derajat
= joule/mol derajat= kal/mol derajat
Berat Mol (M)
PV
RTgMRTmgPV
mgnRTnPV
/
/
Teori Kinetik Molekular 1. Gas terdiri dari partikel yang disebut
mol, vol total kecil, mol gas berjauhan (tek.rendah, temp.tinggi
2. Partikel gas tidak tarik menarik, bergerak bebas
3. Partikel bergerak tidak beraturan & terus menerus (mempunyai energi kinetik)
4. Mol memperlihatkan elastisitas sempurna (tidak ada kecepatan yang hilang setelah mol bertabrakan
RTE2
3
Gas nyata - Vol. Tertentu
- Mol yang saling tarik menarik
Gas ideal
Persamaan Van Der Waals untuk gas nyata :
RTnnbVv
anP
2
2
= Tekanan dalam
= Jumlah mol= Vol.mol= Vol.excluded (+ 4 X V)= Tetapan gas molar= Temp.absolut
2/ vanv
bR
T
T turun/dinginkan
Cairan
Gas Kecepatan mol
Panas (E)
Mol interaksi dengan gaya Van Der Waals
Cairan
Temperatur Kritik :T dimana diatas temperatur ini gas tidak cair
Tekanan Kritik :P yang dibutuhkan untuk mencairkan gas pada T kritik
AirT kritik = 3740C (6470K)P kritik = 218 atm
T kritik = 5,20
P kritik = 2,26 atmHelium
Metoda mencapai pancairan
Ekspansi adiabatis
Efek JouleThomson
Harga kritik air tinggi karena :Gaya dipolar/ikatan hidrogen yang
kuatHarga kritik helium rendah karena :
Gaya london yang lemah
Pers. CLAUSIUS CLAPEYRON
Titik Didih
T dimana tekanan uap cairan = tekanan luar/tekanan ATM
21
12
1
2
303,2 TRT
TTHv
P
PLog
MolarPenguapanPanasHv
lurusgaristakonsT
xR
HvPLog tan
1
303.2
Titik Didih zat non polar rendah karena mol terikat dengan gaya London juga panas penguapannya rendah >< zat polar (etil alk & air) Ikatan Hidrogen
Panas Penguapan LatenPanas yang diabsorpsi ketika cairan menguap pada titik didih normal
Air 1000C Benzen 80,20C
539 kal/g91,4 kal/g
PadatanPADATAN KRISTAL
(Es, NaCl, Mentol)
PADATAN AMORF
PADATAN KRISTAL :
- Bentuk TTT
- Susunan Rapi
- Pola Geometris/Kisi-kisi
- Tidak dapat dikompresikan
- Mempunyai titik leleh TTT
NaCl
Ion ClIon Na
Titik beku/titik leleh : (Pada padatan kristal)Temp. Dimana cairan murni dan padatan
berada dalam kesetimbangan.
Panas peleburan :Panas yang diabsorpsi ketika 1 gram padatan meleleh atau panas yang dilepas ketika cairan membeku.
Pers. Clapeyron: Perub. Titik beku/leleh terhadap tek.
Hf
VVT
P
T
21
V1 : Vol. Molar Cairan
V2 : Vol. Molar Padatan
ΔHf : Panas Peleburan Molar
ΔT : Perub. Ttk. Leleh
Δ P : Perub. Tek.
Air : V2 > V1 P
T
Negatif
Titik Leleh Dg Nya P
Dimanfaatkan untuk main ski
Polimorfi : karbon, sulfur, zat organik rantai panjang (As. Lemak)
- Bentuk kristal lebih dari satu- Secara kimiawi sama- Titik leleh berbeda- Gambaran difraksi sinar X berbeda - Kelarutan berbeda
Mis :
- Teobroma, mentega kakao Suppositoria - Kloramfenikol palmitat suspensi
(Zat organik rantai panjang)
- Kortison asetat (5 polimorfi 1 stabil)
PADATAN AMORF = Cairan lewat dingin (gelas, ter, plastik sintetis)
- Jika diberi P selama waktu TTT mengalir
- Tidak mempunyai titik leleh TTT
Kristal kubus amorf isotropik (bentuk kubus)
Kristal kubus amorf anisotropik (tidak kubus)
Mempunyai sifat sama disegala arah
Aktivitas terapi
Antibiotik asam novobiocin
Pengaruh Kristal- Kurang diabsorpsi- Tidak aktif
Amorf- Mudah diabsorpsi- Aktif
KRISTAL CAIR = Mesofase
Merupakan peralihan antara cair dan padat
Sifat cair dan sifat padat
Kristal & Amorf
Type
Smektik Nematik Peka terhadap medan listrik
untuk peragaan (MIPA)
Smektik: digun farmasi Terdiri dari air, minyak,zat amfifilik
Farmasi : zat yang tidak larut dalam air
ATURAN FASE DAN DIAGRAM FASE
Aturan Fase Gibbs: F=C-P+2
F=Jumlah variabel, C= komponen, P= fase
Air:
Sistem air & uapnya : Dua fase : P = 2
KTB. Air, es, uap air : Tiga fase : P = 3Ktb. Air, es, uap air : C = 1 (H2O)
Sistem 3 fase CaCO3 (= CaO + CO2) : C = 2
F = variabel (Derajat kebebasan) : (Temp, kons, kerap, indeks bias, visikositas, dll
F = Jumlah terkecil variabel intensive yang harus ada untuk menentukan sistem yang sempurna.
SISTEM SATU KOMPONEN
SISTEM DUA KOMPONEN
Sistem TerkondensasiSistem dimana hanya ada dua variabel yang ditentukan (Temp. Konsentr), karena dikerjakan di bawah kondisi normal (P = 1 atm) Pada pengamatan = fase uap air diabaikan.
Sebetulnya sistem dua komp dengan 3 variabelSistem dua komp. yang berisi fase cairEtil Alkohol + air bercampur camp 1 fase.Air raksa+air tidak campur td 2 fase bercampur sebag. (Fenol + air)
Gambar 4.11. Diagram komposisi temperatur untuk sistem yang terdiri dari air dan fenol (A.N. Campbell dan A.J.R. Campbell, J.Am. Chem. Soc. 59, 2481, 1937)
Temperatur larutan kritik =
Temperatur konsolut maksimum =
Temp. maks. dimana terdapat dua fase dalam kesetimbangan (Fenol – air = 66,8oC)
Fase Konjugat :
Fase yang terpisah dalam sistem kesetimbangan dengan komposisi yang tetap.
Contoh :
Fase A mempunyai komposisi 11% fenol dalam air (lapisan atas) kaya air
Fase B mempunyai komposisi 63% fenol dalam air (lapisan bawah) kaya fenol
Temp.lar.kritik/temp.konsolut maksimum :
T maksimum dimana terdapat dua fase dalam kesetimbangan
Garis bc = Tie Line
bdPanjang
dcPanjang
BfaseBerat
AfaseBerat (cm.inci)/% berat
Sistem dua komp dengan temp. konsolut minimum
Trietilamin – air
Sistem dua komp dengan temp. kon.maks & min
Nikotin - air
Jika sistem TD 50% berat fenol (titik F) :
3
1
39
13
1150
5063
BfaseBerat
AfaseBerat
10 gram sistem campuran kesetimbangan dari : 2,50 fase A dan 7,50 fase B
Jika sistem TD 37 % berat fenol (titik E) :
1
1
26
26
1150
3763
BfaseBerat
AfaseBerat
10 gram sistem 5 gram fase A
5 gram fase B
Gambar 4-12. Diagram fase untuk sistem trietilamin- air yang memperlihatkan temperatur konsolut minimum
Gambar 4-13. Sistem nikotin-air yang memperlihatkan temperatur konsolut maksimum dan minimum.
Sistem dua komp dengan fase padat & fase cair
Salol – Timol
Salol - Kamfor
Titik Eutektik : Cair
(13oC) Padat salol
Padat Timol
F = 2 – 3 + 2 = 1
Setimbang
TIMOLSALOL
X
III
III
IV
Sistem Terkondensasi :
1 Komponen : F = 1 – 1 + 2 = 2
2 Komponen : F = 2 – 1 + 2 = 3 (T, Tek, Kons)
3 Komponen : F = 3 – 1 + 2 = 4 (T, Tek, 2Kons)
Harus ada variabel yang dikendalikan
Kesetimbangan fase
Diagram segitiga
Dalam praktek :
- Hanya memperlihatkan Fase cair dan padat
- Mengabaikan fase gas, shg percob dilakukan pada kondisi normal (P = 1 atm)
dalam sistem 2 komponen F= 2 (krn dikurangi 1) T & konsentrasi dapat digambarkan dalam satu bidang.
Sistem Terkondensasi
Dispersi padat : campuran kristal larutan padatCampuran Satu Komponen Dalam Komponen Lain Campuran KristalSuatu Fase Padat yang berisi dua komponen yaituZat telarut padat dilarutkan dalam pelarut padat larutan padat Bagi obat yang sukarlarut dalam pembawayang larut
Untuk memudahkan pelarutanUntuk memudahkan Bioavailabillias
Sistem 3 komponen :Kesetimbangan Fase Dalam Sistem 3 KomponenF = C – P + 2 = 3 – 1 + 2 = 4 ( T, P, 2 Konsentrasi) Untuk sistem tidak
Terkondensasi Untuk sistem terkondensasi (T & P Konstan) F = 2 (konsentrasi)
Dapat dipakai diagram satu bidang dengan kertas grafik koordinat segitiga
Gambar 4.15 Diagram Segitiga untuk sistem tiga komponen.Pembuatan dan penafsiran gambar
BenzeneAirGb. 4-16 Sistem tiga cairan,satu pasang diantaranyabercampur sebagianDidalam kurva Binodal = F = 1Diluar kurva Binodal = F = 2Alkohol bertindak seperti T pd sistem Fenol – Air Alk bercampur sempurna Fenol - AirT Benzene – Air
Alkohol
Pengaruh Temperatur T berpengaruh pada luas BinodalT luas Binodal mengecil karena terjadi percampuranPercampuran sempurna terjadi suatu titik
kurva Binodal hilang
Sistem Terner dengan dua / tiga pasang cairanyang bercampur sebagian
T berpengaruh pada kurva Binodal 2 ps : Gb. 4-18 a T rendah kurva Binodal bergabung
Gb. 4-18 a & b T naik kurva Binodal naik
3 ps : Daerah D Ketiga Fase konjugat dalam KSTB F = 0
Komposisi ketiga fase ditunjukkan oleh X, Y, Z
Gambar 4-19 Pengaruh temperatur pada sistem yang terdiridari tiga pasang cairan yang bercampur sebagian
Gambar 4-17 Perubahan kurva Binodal dengan perubahanTemperatur. Kurva diagram segitiga pada temperatur t1,t2, dan t3 dan (a). Dalam (b) adalah perubahan diagrm tiga dimensi dengan naiknya temperatur.Gambar (c) menunjukkan seseorang dapat melihat digam dari atas gambar (b)
Gambar 4-18 Pengaruh perubahan temperatur pada kurvaBinodal yang memperlihatkan suatu sistem dengan duapasang cairan bercampur sebagian
Gambar 4-19 Pengaruh temperatur pada sistem yang terdiridari tiga pasang cairan yang bercampur sebagian
Guna Diagram Fase :Untuk memformulasikan sistem yang mengandung lebih dari satu komponen untuk mencapai satu fase cair tunggal
Fenol Padat NekrosisLebih baik dibuat larutan Fenol & Air
Mulley :Formulasi untuk larutan fase cair tunggal paling sesuai : 80% b/v 76% b/b Fenol dalam Air
Sistem Biner Cair :- Fenol – Air- Analin – Air- Karbondisulfida – Fenol - Metil Alkohol – Sikloheksana- Isobutil Alkohol – Air