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