Oleh : Musrin Salila
A. KELARUTAN ENDAPAN
n Umumnya reaksi yg digunakan dalam analisis kualitatif disertai dengan pembentukan endapan.
n Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat keluar dari larutan.
n Endapan berupa: kristal atau koloid dapat dikeluarkan dari larutan dengan penyaringan atau pemusingan. dimensi
Bagaimana endapan terbentuk ?
n Endapan terbentuk jika larutan terlalu jenuh dengan zat yang bersangkutan.
n Kelarutan (s) suatu endapan adalah sama dengan konsentrasi molar dari larutan jenuhnya.
n Kelarutan endapan tergantung pada:
ü Tekanan ( perubahan sedikit P tdk berpengaruh pada
pelarutan)
ü Suhu (> suhu kelarutan endapan bertambah)
ü Konsentrasi bahan lain dlm larutan (terutama Ion-ion dlm campuran)
ü Ada perbedaan yang mencolok antara efek ion sekutu dan dan ion asing.
ü Ion sekutu adalah suatu ion yang juga merupakan salah satu bahan endapan, mis: AgNO3 ion perak dan Klorida ion sekutu ,ion lainnya adalah ion asing.
ü Kelarutan suatu endapan berkurang banyak sekali jika salah satu ion sekutu berlebihan, dan membetuk kompleks yg dpt larut dgn ion sekutu yg berlebihan itu.
ü Adanya ion asing kelarutan endapan bertambah tapi sedikit kecuali terjadi Rx pembentukan kompleks atau asam basa anatara endapan dan ion asing.
ü Komposisi pelarutnya (mempunyai arti penting jika pelarut organik)
HASIL KALI KELARUTAN
ü Kelarutan suatu zat adalah jumlah zat yg melarut dalam satu liter larutan jenuh pd suhu tertentu “jumlah” zat dapat dinyatakan dalam mol atau gram.
ü Kelarutan suatu zat biasanya juga dinyatakan sbg masa dalam gram yg dapat melarut dalam 100 gram pelarut membentuk larutan jenuh pdsuhu tertentu.
ü Kelarutan molar suatu zat adalah jml mol zat yg melarut dalam satu liter larutan jenuh pada suhu tertentu
Kelarutan molar suatu zat adalah jml mol zat yg melarut dalam satu liter larutan jenuh pada suhu tertentu
n Hasil kali kelarutan suatu garam adalah hasil kali konsentrasi semua ion dalam larutan jenuh pada suhu tertentu dan masing-masing ion diberi pangkat dgn koefisien dalam rumus tersebut.
n AgCl Ksp = [Ag+][Cl-] = 1,78 x 10-10
n Ag3PO4 Ksp = [Ag+]3[PO4] = 1,3 x 10-20
Kelarutan Ksp, pKsp
n Ksp suatu garam adalah ukuran kelarutan garam tersebut.
n Jika diketahui kelarutan molar, maka Ksp dapat dihitung. Sebaliknya jika diketahui Ksp maka dapat dihitung kelarutan molar.
n pKsp = -log Ksp
n Semakin kecil Ksp semakin besar pKsp
n Harga pKsp yg besar (positif) menunjukka kelarutan yg kecil, pKsp kecil (negatif) menunjukkan kelarutannya besar.
n Dalam membandingkan kelarutan dua garam perlu memperhatikan rumus stoikiometrinya.
| Garam | Kelarutan molar | Ksp | pKsp |
| AgCl | 1,3 x 10-5 | 1,78 x 10-10 | 9,75 |
| AgI | 9,1 x 19-9 | 8,30 x 10-17 | 16.081 |
| Ag2CO3 | 1,3 x 10-4 | 8,13 x 10-13 | 11,9 |
PENGARUH ION SENAMA
n Kelarutan garam yg agak sukar melarut berkurang didalam larutan yg mengandung salah satu ion, yg terdpt dalam garam dalam keadaan berlebih.
n Harga Ksp tidak akan berubah jika kedalam larutan ditambahkan zat terlarut lainya.
REAKSI PEMBENTUKAN KOMPLEKS
n Suatu ion kompleks terdiri dari :
@ Satu atom (ion) pusat
@ Sejumlah ligan yg terikat dgn atom pusat.
@ Atom pusat ditandai oleh bilangan koordinasi (angka bulat yg menunjukkan jumlah ligan, membentuk kompleks dgn 1 atom pusat)
Atom pusat dan bilangan koordinasi
| Jumlah bilangan koordinasi | Atom pusat |
| 6 | Fe 2+, Fe3+, Zn,2+ Cr3+, Co3+, Ni2+, Cd2+ |
| 4 | Cu2+, Cu+, Pt2+. |
| 2 | Ag+ |
n Bilangan koordinasi menyatakan jml ruangan yg tersedia sekitar atom pusat disebut bulatan koordinasi yg masing2 dihuni 1 ligan (monodentat)
n Susunan logam sekitar atom pusat simetris.
n Senyawa kompleks dgn 1 atom pusat bilangan Koordinasi 6 terdiri dari atom pusat dipusat suatu oktahedron, 6 ligan menempati ruang2 yg dinyatakan sudut2 oktahedron itu.
n Kompleks yg terdiri dari ligan polidentat disebut sepit (Chelat) dipakai dlm analisis kompleksometri
Rumus beberapa ion kompleks
n [Fe(CN)6]4- Heksasianoferat(II)
n [Fe(CN)6] 3- Heksasianoferat(III)
n [ Cu(NH3)4]2+ tetraaminakuprat(II)
n [ Cu(CN)4]3- tetrasianokuprat (I)
n [ Co(H2O)6]3+ Heksakuokobaltat (III)
n [Ag (CN)2]- Disianoargentat(I)
Kaidah tatanama sbb:
@ Atom pusat diikuti rumus ligan dgn bilangan indeks stoikimetri untuk ligan monodentat = bilangan Koordinasi
@ Rumus ditaruh antara tanda kurung siku-siku, muatan ionnya diluar tanda kurung
Prinsip dasar terbentuknya ion kompleks
n G.N LEWIS (1916)
@ Pembentukkan kompleks terjadi karena penyumbangan suatu pasangan elektron seluruhnya oleh satu atom ligan kepada atom pusat disebut Ikatan datif yang dinyatakan oleh sebuah anak panah yg menunjukkan arah penyumbangan elektron.
Contoh rumus bangun ion tetraaminokuprat (II)
NH3 2+
HN3 Cu NH3
NH3
n Muatan ion kompleks merupakan jml muatan ion-ion yg membentuk kompleks itu.
Ag+ + 2CN- [Ag(CN)2]-
Cu2+ + 4CN- [Cu(CN)4]2-
Fe2+ + 6CN- [Fe(CN)4]4-
Fe3+ + 6CN- [Fe(CN)6]3-
n Jika molekul netral yg terlibat sbg ligan muatannya= muatan atom pusatnya.
Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+
Ni2+ + 6NH3 [Ni(NH3)6]2+
n Kompleks dgn ligan campuran mempunyai muatn berbeda-beda
Co3+ + 4NH3 + 2NO2- [Co(NH3)4(NO2)2]+ (positif)
Co3+ + 3NH3 + 3NO2- [Co(NH3)3(NO2)3] (netral)
Co3+ + 2NH3 + 4NO2- [Co(NH3)2(NO2)4]- (negatif)
n Pembentukkan kompleks dlm analisis dipakai pd pemisahan atau identifikasi.
n Fenomena umum yg muncul jika kompleks terbentuk adalah :
@ Perubahan warna dlm larutan.
@ Kenaikan kelarutan(banyak endapan bisa larut).
@ Reagen berlebih endapan bisa larut
Penggunaan Kompleks dlm Analisis Kualitatif
n Uji spsifik tehadap ion contoh:
@ uji tembaga dilakukan dgn amonia
Cu2+ + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+
biru biru tua
n Penutupan (masking)
@ Zat penutup adalah reagen yg
membentuk kompleks stabil dgn ion-
ion pengganggu dalam larutan.
Jenis kompleks yg penting digunakan dlm analisis kualitatif
n Akuokompleks
n Kompleks amina
n Hidroksokompleks
n Kompleks halida
n Kompleks sianida dan tiosianat
n Kompleks sepit
REAKSI OKSIDASI REDUKSI
n Reaksi Oks-Red adalah sejumlah reaksi kimia bilamana keadaan oksidasi berubah yg disertai dgn pertukaran elekron (Rx Redoks)
n Oksidasi adalah suatu proses reaksi kimia yg menyebabkan hilangnya satu elektron atau lebih dari dalam zat (atom, ion atau molekul)
n Bila suatu unsur dioksidasi, keadaan oksidasinya berubah ke harga yg lebih positif.
n Zat pengoksidasi adalah zat yg memperoleh elektron, dan dlm proses itu zat itu direduksi.
n Contoh Sn2+ Sn4+ + 2e-
n Reduksi adalah suatu proses yg mengakibatkan diperolehnya satu elektron atau lebih oleh zat (atom, ion atau molekul).
n Bila suatu unsur direduksi, keadaan oksidasi berubah menjadi lebih negatif (kurang positif)
n Suatu zat pereduksi adalah zat yg kehilangan elektron, dlm proses itu zat ini dioksidasi.
n Contoh Cu2+ + 2e- Cu
REAKSI REDOKS DALAM SEL GALVANI
q Sel Galvani adalah suatu alat yg bisa menunjukkan proses oksi-red dimana elektron diserah terimakan dari satu ion ke lain spesi.
q Mungkin juga untuk meneruskan elektron2 lewat elektroda dan kabel dari satu ke lain ion.
q Sel Galvani terdiri dari dua setengah sel ,masing2 terdiri dari:
@ sebuah elektroda
@ sebuah elektrolit
@ suatu jembatan garam
q Jika kedua elektroda itu dihubungkan dengan kawat, elektroda akan mengalir menurut arah yang ditunjukkan.
q Gerakan elektron dalam kawat menunjukkan suatu arus listrik sedang mengalir.
q Arah aliran elektron dalam sel Galvani sangat erat kaitannya dengan arah reaksi kimia yang dilibatkan dalam proses itu.
q Secara listrik, arah aliran elektron bergantung pada tanda selisih potensial antara elektroda.
q Elektron akan mengalir dari elektroda negatif lewat kawat ke elektroda positif.
q Karena itu besarnya potensial elektroda sangat penting dalam menafsirkan proses oks-red dalam cara yang kuantitatif.
Gambar Sel Galvani
Potensial Elektroda
n Bila sel galvani dibangun, selisih potensial antara kedua elektroda dpt diukur.
n Jika aliran arus dapat diabaikan, selisih potensial ini sama dengan tegangan gerak listrik (e.m.f) sel.
n e.m.f ini dapat dianggap sebagai harga mutlak dari selisih dua potensial elektroda E1 dan E2.
n e.m.f = [E1 – E2]
n Potensial elektroda ini sendiri adalah selisih potensial, yang terbentuk antara elektroda fase padat dan elektrolit fase cair.
n Terjadinya potensial ini, terlihat dengan terbentuknya lapisan rangkap pada batas fase.
n Contoh : sepotong logam dicelupkan dalam larutan yang mengandung ion-ionnya sendiri (Zn dalam larutan ZnSO4) maka akan terlihat sebagai berikut :
@ Atom-atom dari lapisan luar logam akan melarut, meninggalkan elektron2 pada logamnya sendiri, perlahan-lahan berdifusi kedalam larutan sebagai ion logam.
@ Ion logam dari larutan akan mengambil elektron dari logam dan tertumpuk dalam bentuk atom logam.
q Kedua proses ini mempunyai laju awal yang berlainan.
q Jika laju pelarutan lebih tinggi dari pada laju pengendapan, hasil proses ini adalah ion bermuatan positif berlebih akan menuju larutan, meninggalkan elektron berlebih pada logamnya.
q Karena gaya tarik elektrostatik antara partikel yang muatannya berlawanan, elektron dalam fase logam dan ion dalam larutan akan bertumpuk pada batas fase membentuk lapisan rangkap listrik
q Sekali lapisan ini telah terbentuk, laju pelarutan akan lebih lambat karena tolakkan dari lapisan ion pada batas fase, sedangkan laju pengendapan bertambah karena gaya tarik elektrostatik antara logam yang bermuatan negatif dan ion yang bermuatan positif.
q Jika laju kedua proses itu menjadi sama dan suatu kesetimbangan tercapai, maka banyaknya ion yg dinetralkan sama dgn banyaknya ion yg terbentuk.
Akibatnya akan terjadi suatu selisih potensial tertentu antara larutan dan logam, dan logam itu akan memperoleh suatu potensial negatif terhadap larutan.
n Karena gaya tarik elektrostatik antara partikel yang muatannya berlawanan, elektron dalam fase logam dan ion dalam larutan akan bertumpuk pada batas fase membentuk lapisan rangkap listrik
n Sekali lapisan ini telah terbentuk, laju pelarutan akan lebih lambat karena tolakkan dari lapisan ion pada batas fase, sedangkan laju pengendapan bertambah karena gaya tarik elektrostatik antara logam yang bermuatan negatif dan ion yang bermuatan positif.
n Jika laju kedua proses itu menjadi sama dan suatu kesetimbangan tercapai, maka banyaknya ion yg dinetralkan sama dgn banyaknya ion yg terbentuk.
Akibatnya akan terjadi suatu selisih potensial tertentu antara larutan dan logam, dan logam itu akan memperoleh suatu potensial negatif terhadap larutan.
n Untuk suatu elektroda logam reversibel dgn reaksi elektroda
Me Me2+ + ne-
n Potensial elektroda E dpt dinyatakan sbg :
E = Eθ + RT/nF ln aMen+ ≈ Eθ + RT/nF ln [Men+]
dimana aMen+ dalam banyak hal dpt digantikan oleh konsentrasi logam [Me n+]
n Persamaan diatas disebut persamaan Nernst
n Dalam persamaan diatas :
R = Tetapan gas (8,314 JK-1mol-1)
F = Bil. Faraday (9,6487 x 104 C mol-1)
T = Temperatur (298,15 K)
Eθ = Tetapan potensial standar yg tergantung pd jenis
Logamnya
n Dengan memasukkan harga R dan F serta memakai kondisi temperatur 25oC serta mengubah logaritma alamiah ke bilangan dasar 10, sehingga ln 10 = 2,3026
n Persamaan diatas menjadi
E = Eθ + 0,0592/n log [Men+]
n Tidaklah mungkin mengukur potensial elektroda mutlak, yang bisa hanyalah selisihnya.
n Yang dilakukan adalah memilih elektroda rujukan standar, dimana semua potensial elektroda dapat dihubungkan.
n Elektroda rujukan standar yang biasa digunakan adalah elektroda hidrogen standar dengan tekanan gas H2 = 1,0133 x 105 Pa dalam keadaan setimbang dengan ion hidrogen yg beraktifitas 1.
n Sesuai perjanjian harga potensial ini adalah nol pada semua harga temperatur.
n Elektroda Hidrogen Standar dibuat dari sebuah lembaran platinum yang disalut dengan hitam platinum dgn suatu proses elektrolisis, yg dibenamkan dalam suatu larutan asam klorida.
n Jika aktivitas ion dalam larutan itu satu (1 mol L-1) maka pers. Nernst menjadi
E = Eo
Oleh karena itu potensial elektroda = potensial elektroda standar.
n Potensial Elektroda standar adalah e.m.f yg dihslkan bila setengah sel yg terdiri dari unsur itu dibenamkan dalam larutan ionnya yg aktivitasnya satu, dikopel dgn sbh elektroda hidrogen standar.
n Harga-harga Potensial elektroda standar tercantum di buku.
0 komentar:
Speak up your mind
Tell us what you're thinking... !