kuliah ii (k a kualitatif).pptx
TRANSCRIPT
LABORATORIUM KIMIA ANALITIKJURUSAN KIMIA FMIPA UNUD
Drs. I Made Siaka, M.Sc(Hons).
KIMIA ANALITIK
KUALITATIF
• Reaksi Disosiasi• proses reversibel dengan derajat disosiasi
yang berbeda yang bervariasi sesuai dengan tingkat pengenceran
• Disosiasi = Ionisasi• Terjadi pada larutan elektrolit
– Derajat disosiasi (α) : kekuatan ion = % ionisasi
[ion] pada kesetimbangan % ionisasi = ─────────────────────
[semula]
Reaksi Elektrolit dan Kesetimbangan Ion
Elektrolit Kuat Lemah
(disosiasi sempurna) (disosiasi sebagian)
HCl H+ + Cl- CH3COOH CH3COO- + H+
NaOH Na+ + OH- NH4OH NH4+ + OH-
NaCl Na+ + Cl-
α = 1 → (C mol/L) α < 1 → C (1- α) α mempunyai harga 0 – 1 (0 – 100%)
• Larutan elektrolit: larutan yang mengandung zat-zat yang
dapat menghantar arus listrik (asam, basa, dan garam)
• Disosiasi beberapa garam :
NaCl Na+ + Cl- (2 ion)
MgSO4 Mg2+ + SO42- (2
ion)
CaCl2 Ca2+ + 2Cl- (3 ion)
Na2SO4 2Na+ + SO42- (3 ion)
• Jumlah ion / partikel yang dihasilkan dalam diosiasi dapat dibuktikan dengan sifat koligatif larutan seperti: ∆Tb & ∆Td
•Disosiasi Asam-asam poliprotik
Contoh: H2S H+ + HS-
HS- H+ + S2-
Ka1 >>> Ka2, maka [S2-] sangat kecil. Selanjutnya:
Bila [H+] = [HS-], maka [H2S] = 0,1 M
Ka1[H+][HS-]
=[H2S]
8,73 x 10-7=
Ka2
[H+][S2-]
[HS-]= 3,63 x 10-12=
Larutan jenuh H2S = 0,1 M, hitung [HS-] dan [S2-]
• [HS-]= Ka1[H2S] = 8,73 x 10-7 x 0,1 =2,95 x 10-4 M
• [S2-] = Ka2 = Ka2 = 3,63 x 10-12M
•Selanjutnya, Ka1 x Ka2 = x
8,73 x 10-7 x 3,63 x 10-12 =
[S2-] =
Persamaan terakhir: [S2-] berbading terbalik dg kuadrat [H+]
Berarti: dg mengatur ion H+ (dg asam/basa), maka [S2-] dpt diatur. Prinsip ini digunakan dlm pemisahan kation gol II & III
[HS-]
[H2S][H+][HS-]
[H2S]
[H+][S2-]
[HS-]
[H+]2 [S2-]
[H2S]
3,17 x 10-
18
[H+]2
•Reaksi Asosiasi• rekasi kebalikan dari reaksi disosiasi • reaksi penggabungan ion-ion atau
ion molekul menjadi suatu senyawa• dapat disebut sebagai reaksi ion
Contoh:
Cl- + Ag+ → AgCl
Bukannya: KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3 atau
NaCl + CH3COOAg → AgCl + CH3COONa
• Reaksi ion dapat dikatakan sempurna apabila terbentuk:
• endapan, • gas, atau • elektrolit lemah seperti:
• asam lemah, • basa lemah, dan • air
• contoh :– Ba2+ + SO4
2- → BaSO4 (endapan garam sukar larut)
– 2H+ + S2- → H2S (gas kurang larut, elektrolit lemah)
– H+ + OH- → H2O (air, elektrolit lemah)
– Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2 (basa lemah, kurang larut)
•KESETIMBANGAN ION
• Kecepatan proses pembentukan produk (→) dan pembentukan reaktan (←) sama
• Sehingga [R] maupun [P] tidak berubah dengan waktu
[R] mol/L
Waktu
Produk
Reaktan
Setimbang
AH H+ + A-V1
V2
V1 = V2
Tetapan Kesetimbangan Ionisasi Asam-Basa
– CH3COOH H+ + CH3COO-
•tetapan kesetimbangannya (Ka) sebagai berikut:
[CH3COO-][H+]
Ka = ─────────── = 1,75 x 10-5, 25oC
[CH3COOH]
Ka asam [H+]
• Cara yang sama untuk basa• NH4OH(aq) NH4
+(aq) + OH-
(aq)
[NH4+][OH-]
Kb = ───────── = 1,79 x 10-5 [NH4OH]
• Kb =tetapan kesetimbangan ionisasi basa.
• Secara umum, BOH, mengalami ionisasi sebagai berikut:
BOH B+ + OH-
[B+][OH-]Kb = ─────── [BOH]
• Eksponen Kb disebut pKb, dihitung sbb:• pKb = -log Kb = log 1/Kb
• pKb akan berguna bila berhubungan dengan eksponen ion hydrogen atau pH
• Hubungan Ka dg α HA H+ + A-
• Bila [HA]awal = C mol/L; [H+] = [A-] = α C mol/L; [HA]akhir = (1 – α) mol/L
α2 C α2 Ka = ──── = ──── Juga untuk basa :
1 – α V(1 – α)
α2 C α2 Kb = ──── = ────
1 – α V(1 – α)
• Persamaan ini disebut hukum pengenceran Ostwald
• Konsentrasi lebih tepat menggunakan istilah aktivitas (a), dan ini berlaku untuk larutan encer maupun pekat
aA = fA x [A] dimana: fA = koefisien aktivitas
• Fungsi dalam kesetimbangan:
pA + qB rC + sD
aCr x aD
s (fC[C])r x (fD[D])s fCr x fD
s [C]r [D]s
K = ───── = ────────── = ───── x ─────
aAp x aB
q (fA[A])p x (fB[B])q fAp x fB
q [A]p [B]q
Aktivitas dan Koefisien Aktivitas
I = ½ΣCi Zi2
Ci = Konsentrasi komponen ke I
Zi2 = muatannya
•Contoh: HNO3 0,1 M dan Ba(NO3)2 0,2 M
– CH+ = 0,1 M - ZH+ = 1
– CBa2+ = 0,2 M - ZBa2+ = 2– CNO3
- = 0,3 M - ZNO3- = 1
I = ½{CH+(ZH+)2 + CBa2+(ZBa2+)2 + CNO3-(ZNO3
-)2}•I = ½ (0,1 x 1 + 0,2 x 4 + 0,3 x 1) = 0,6
•Kekuatan Ion (I )
• Keterangan:e : muatan elektron; N : tetapan Avogadro
R : tetapan kecepatan gas; ρo : densitas pelarut
ε : tetapan pengisolasi pelarut; T : temperatur mutlak• Dengan memasukkan tetapan dan besaran fisika
untuk larutan encer pada T = 298 K, persamaan menjadi:
• Hubungan aktivitas (a) dengan I
Log fi = - 0,43 e3 N22π ρo
1000 R3 ε3 T3
x Zi2 √I
Log fi = -0,509 Zi2√I
Untuk koefisien rata-rata dari suatu garamLog fi =-0,509 Z+Z-√I
Z+ & Z- muatan kation & anion