kimia dasar 06 reaksi dalam larutan

(1)

Reaksi dalam larutan berair

Drs. Iqmal Tahir, M.Si.

iqmal@gadjahmada.edu

I.

I. Sifat senyawa dalam larutan berairSifat senyawa dalam larutan berair

Larutan

Larutan--Suatu campuran homogen dua atau lebih senyawaSuatu campuran homogen dua atau lebih senyawa..

Pelarut (solven)

Pelarut (solven)-- komponen dalam larutan yang membuat penuh komponen dalam larutan yang membuat penuh larutan (ditandai dengan jumlah yang relatif lebih banyak).

larutan (ditandai dengan jumlah yang relatif lebih banyak).

Komponen dimana solut dilarutkan sehingga diperoleh

larutan.

Zat terlarut (solut)

Zat terlarut (solut)--komponen dalam larutan dalam jumlah yang komponen dalam larutan dalam jumlah yang lebih sedikit. Komponen dalam larutan yang dilarutkan

lebih sedikit. Komponen dalam larutan yang dilarutkan

dalam pelarut.

I.

NaCl(s

NaCl(s) ) ÆÆ NaNa++_(aq_(aq_{) +}_{) +}_Cl_Cl--_(aq_(aq₎₎

I.

A.

A.ElektrolitElektrolit-- Senyawa yang dalam larutan berair akan Senyawa yang dalam larutan berair akan menghantarkan arus listrik

menghantarkan arus listrik..

•

• Semua larutan ionik yang larut Semua larutan ionik yang larut dalam air adalah elektrolit

dalam air adalah elektrolit..

Elektrolit

(2)

Weak and Strong Electrolytes

I.I. Sifat senyawa dalam larutan berairSifat senyawa dalam larutan berair B.

B.Tipe elektrolitTipe elektrolit

1.

1. Elektrolit kuatElektrolit kuat-- senyawa yang larutannya senyawa yang larutannya

merupakan penghantar listrik yang

merupakan penghantar listrik yang baikbaik NaCl(s

NaCl(s) ) ÆÆ NaNa++_(aq_(aq_{) +}_{) +}_Cl_Cl--_(aq_(aq₎₎ NaCl

NaClterdisosiasiterdisosiasi100 % 100 % membentuk ion dalam larutan.membentuk ion dalam larutan.

2.

2. Elektrolit lemahElektrolit lemah--senyawa yang larutannya senyawa yang larutannya

merupakan penghantar listrik yang

merupakan penghantar listrik yang lemah.lemah.

CH

CH33COOH(COOH(ll) ) CHCH33COOCOO--(aq) + (aq) + HH++(aq(aq))

CH

CH₃₃COOH COOH terdisosiasi sekitarterdisosiasi sekitar5 % 5 % membentuk ionmembentuk ion- -ionnya dalam larutan.

ionnya dalam larutan.

Tidak semua bahan akan mengalami

disosiasi : contoh pelarutan gas O

₂2

dan HCl

Will Conduct

I.

B.

B.Tipe elektrolitTipe elektrolit

3.

3. Non elektrolitNon elektrolit-- senyawa yang di dalam air tidak senyawa yang di dalam air tidak

menghantarkan arus listrik

•

• senyawa molekular akan terlarut di dalam air senyawa molekular akan terlarut di dalam air tetapi tidak tetapi tidak membentuk ion

membentuk ion--ionnya. ionnya.

Ethanol

I.

I. Sifat senyawa dalam larutan berairSifat senyawa dalam larutan berair C.

C.Kelarutan senyawa ionikKelarutan senyawa ionik

•

• Tidak semua senyawa ionik larut dalam airTidak semua senyawa ionik larut dalam air..

Solubility Rules

II.

II.Reaksi pengendapanReaksi pengendapan

•

• Reaksi pengendapan terjadi jika dihasilkan suatu padatanReaksi pengendapan terjadi jika dihasilkan suatu padatanyang yang dikenal tidak larut (endapan).

dikenal tidak larut (endapan).

AgNO

(3)

II.

II. Reaksi pengendapanReaksi pengendapan

Reaksi molekular

• Coret setiap spesies yang muncul di kedua sisiCoret setiap spesies yang muncul di kedua sisi..

•

• Pembentukan setiap spesies terlarutPembentukan setiap spesies terlarut((aqaq) ) menjadi bentuk ionmenjadi bentuk ion--ionnyaionnya..

•

• IonIon--ion nitration nitrat(NO(NO3₃--) ) dandankaliumkalium(K(K++) ) disebut sebagai ion spektatordisebut sebagai ion spektator

III.

III. Asam dan basaAsam dan basa

A.

A. AsamAsam-- Suatu senyawa yang jika dilarutkan dalam air, akan Suatu senyawa yang jika dilarutkan dalam air, akan

meningkatkan konsentrasi ion hidrogen

meningkatkan konsentrasi ion hidrogen HH++_(aq_(aq_),_),_{di dalam}_{di dalam}

• Asam bromida adalahAsam bromida adalahasam kuatasam kuat..

Asam kuat

Asam kuatadalah elektrolit kuat yang terdisosiasi adalah elektrolit kuat yang terdisosiasi 100100% % menjadi menjadi ion hidrogen (proton) dan ion pasangannya dalam

ion hidrogen (proton) dan ion pasangannya dalam

air

Asam monoprotik

Asam monoprotikadalah asam yang hanya memiliki hanya satu adalah asam yang hanya memiliki hanya satu proton

proton(H(H++_)._).

III.

III. Asam dan basaAsam dan basa III.III. Asam dan basaAsam dan basa

A. A. AsamAsam

•

• Ion hidrogen sulfat adalah Ion hidrogen sulfat adalah asam lemah.asam lemah.

Asam lemah

Asam lemahadalah elektrolit lemah yang tidak terdisosiasi adalah elektrolit lemah yang tidak terdisosiasi sempurna menjadi ion

sempurna menjadi ion--ionnya dalam airionnya dalam air..

Asam poliprotik

Asam poliprotikadalah asam yang memiliki proton lebih dari adalah asam yang memiliki proton lebih dari

satu.

A. A. AsamAsam

•

• asam organik seperti asam asetat dan asam oksalat adalah asam organik seperti asam asetat dan asam oksalat adalah

asam lemah.

•

• Asam organik biasanya memiliki gugus Asam organik biasanya memiliki gugus

karboksilat

karboksilat(COOH (COOH atauatauCOCO22H) H) yang yang

memiliki satu proton asam

memiliki satu proton asam..

III.

Basa kuat Basa kuatadalah adalah elektrolit kuat yang

elektrolit kuat yang

terdisosiasi 100

terdisosiasi 100% % membnetuk ion

membnetuk ion--ionnya ionnya dalam air.

dalam air.

B.

B. BasaBasa--Suatu senyawa yang jika terdisosiasi dalam air akan Suatu senyawa yang jika terdisosiasi dalam air akan meningkatkan konsentrasi ion hidroksida OH

meningkatkan konsentrasi ion hidroksida OH--₍₍_aq)_aq)

NaOH(aq = 100 % terdisosiasiterdisosiasi

(4)

III.

Basa lemah

Basa lemahadalah elektrolit adalah elektrolit lemah yang terdiosiasi tidak

lemah yang terdiosiasi tidak

sempurna menjadi ion

sempurna menjadi ion--ionnya ionnya dalam air.

dalam air.

B. B. BasaBasa

III.

C.

C. Beberapa asam dan basa umumBeberapa asam dan basa umum

III.

D.

D. Oksida dari logam dan non logamOksida dari logam dan non logam

1.

1. Oksida non logam membentuk asam yang dikenal sebagaiOksida non logam membentuk asam yang dikenal sebagai

oksida asam oksida asam..

III.

D.

D. Oksida dari logam dan non logamOksida dari logam dan non logam

2.

2. Oksida logam membentuk basa yang dikenal sebagaiOksida logam membentuk basa yang dikenal sebagaioksida oksida basa

basa CaO(s

CaO(s) + H) + H22O(O(ll) ) ÆÆ Ca(OH)Ca(OH)22(aq)(aq)

Ca(OH)

Ca(OH)₂2(aq) (aq) CaOHCaOH++(aq(aq) + OH) + OH--(aq)(aq)

IV.

IV. Reaksi Asam dan basaReaksi Asam dan basa

A.

A. Asam kuat dan basa kuatAsam kuat dan basa kuat

•

• Asam kuat bereaksi dengan basa kuat membentuk garam dan airAsam kuat bereaksi dengan basa kuat membentuk garam dan air HCl(aq

HCl(aq) + ) + NaOH(aqNaOH(aq) ) ÆÆ NaCl(aqNaCl(aq) + ) + HH₂2O(O(ll) )

•

• Jika suatu asam dan basa dicampur sama secara stoikiometriJika suatu asam dan basa dicampur sama secara stoikiometri

makan akan membentuk larutan yang netral. Proses ini disebut

sebagai

sebagai reaksi netralisasireaksi netralisasi..

IV.

A.

A. Asam kuat dan basa kuatAsam kuat dan basa kuat

Persamaan molekular Persamaan molekular

HCl(aq

HCl(aq) + ) + NaOH(aqNaOH(aq) ) ÆÆ NaCl(aqNaCl(aq) + ) + HH₂₂O(O(ll) )

Persamaan ionik Persamaan ionik

H

H++_(aq_(aq_{) +}_{) +}_Cl_Cl--_(aq_(aq_{) +}_{) +}_Na_Na++_(aq_(aq_{) + OH}_{) + OH}--₍₍_aq_aq₎₎ÆÆ _Na_Na++_(aq_(aq_{) +}_{) +}_Cl_Cl--_(aq_(aq_{) +}_{) +}_H_H

2

2O(O(ll) )

Persamaan ionik netto Persamaan ionik netto

H

H++_(aq_(aq_{) + OH}_{) + OH}--₍₍_aq_aq₎₎ÆÆ _H_H

2

(5)

IV.

B.

B. Asam kuat dan basa lemah amoniakAsam kuat dan basa lemah amoniak

Persamaan molekular

C.

C. Beberapa contoh reaksi asam basa lainBeberapa contoh reaksi asam basa lain

1.

1.Pembersihan sulfur oksidaPembersihan sulfur oksida

Ca(OH)

Ca(OH)₂₂(s) + H(s) + H₂₂SOSO₄₄(aq) (aq) ÆÆ CaSOCaSO₄₄••2 H2 H₂₂O(s)O(s)

2.

2.Pembersihan endapan kapurPembersihan endapan kapur

2 CH

2 CH33COCO22H(aq) + CaCOH(aq) + CaCO33(s) (s) ÆÆ Ca(CHCa(CH33COCO22))22(aq) + H(aq) + H22O(O(ll) + CO) + CO22(g)(g)

V.

V. Reaksi pembentukan gasReaksi pembentukan gas

•

• Terdapat empat tipe umum reaksi pembentukan gas.Terdapat empat tipe umum reaksi pembentukan gas.

B.

A.Logam karbonat atau bikarbotan + asamLogam karbonat atau bikarbotan + asam

Æ

Æ garam logamgaram logam + CO+ CO₂₂(g) + H(g) + H₂₂OO Na

Na22COCO33(aq) + (aq) + HCl(aqHCl(aq) ) ÆÆ

VI.

VI. Klasifikasi reaksi dalam larutan berairKlasifikasi reaksi dalam larutan berair

Reaksi pertukaran

Reaksi pertukaran-- Adalah reaksi kimia yang berlangsung dengan Adalah reaksi kimia yang berlangsung dengan melibatkan pertukaran pasangan kation dan

melibatkan pertukaran pasangan kation dan

anion pada reaktan

anion pada reaktan.. A

A++_B_B-- ₊₊_C_C++_D_D-- _ÆÆ _A_A++_D_D-- _{+ C}_{+ C}++_B_B-

-A.

A. Reaksi pengendapanReaksi pengendapan-- IonIon--ion berkombinasi dalam larutan ion berkombinasi dalam larutan

menghasilkan produk yang tidak terlarut

ZnCl

ZnCl22(aq) + (aq) + (NH(NH44))22SS(aq) (aq) ÆÆZnZnSS(s(s) + 2 ) + 2 NHNH44ClCl(aq) (aq)

•

• Gaya yang mengarahkan reaksi ini adalah pembentukan padatan Gaya yang mengarahkan reaksi ini adalah pembentukan padatan

dan reduksi jumlah ion dalam larutan.

Persamaan reaksi netto Persamaan reaksi netto

Zn

Zn2+2+_{(aq) + S}_{(aq) + S}2-2-_(aq)_(aq)_Æ_Æ_ZnS(s_ZnS(s₎₎

VI.

anion pada reaktan.

A

-B.

B. Reaksi asam basaReaksi asam basa-- kation dari basa dan anion dari asam kation dari basa dan anion dari asam bergabung membentuk garam

bergabung membentuk garam.. HBr

HBr(aq(aq) + ) + NaOHNaOH(aq(aq) ) ÆÆHH22OO((ll) + ) + NaNaBrBr(aq(aq) )

•

• Gaya yang mengarahkan reaksi ini adalah pembentukan air dan Gaya yang mengarahkan reaksi ini adalah pembentukan air dan

reduksi jumlah ion di dalam larutan

reduksi jumlah ion di dalam larutan..

Persamaan reaksi netto

anion pada reaktan.

A

-C.

C. Reaksi pembentukan gasReaksi pembentukan gas-- Adalah tipe reaksi yang umum Adalah tipe reaksi yang umum

terjadi dari logam karbonat dengan

suatu asam menghasilkan gas CO

suatu asam menghasilkan gas CO₂2..

(6)

VI.

Contoh

Contoh:: Lengkapi reaksi berikut,Lengkapi reaksi berikut,tuliskan persamaan reaksi netto tuliskan persamaan reaksi netto dan identifikasikan setiap reaktan

dan identifikasikan setiap reaktan..

NaHCO

Rangkuman Rangkuman

Transfer elektron.

Oksidasi

Oksidasi--reduksireduksi

Evolusi air dan munculnya gas

yang tidak terlarut

yang tidak terlarut..

Pembentukan gas

Pembnetukan molekul air;

Pembnetukan molekul air;transfer transfer

proton

Asam

Asam--basa, netralisasibasa, netralisasi

Pembentukan padatan yang tidak

larut.

VII.Reaksi oksidasi reduksiReaksi oksidasi reduksi(REDOKS)(REDOKS)

2

2 Mg(sMg(s) + O) + O22(g) (g) ÆÆ2 2 MgO(sMgO(s))

Mg

Mg ÆÆ MgMg2+2+ _{+ 2 e}_{+ 2 e}- -Oksidasi

Oksidasi-- Kehilangan elektron sehingga menghasilkan Kehilangan elektron sehingga menghasilkan

peningkatan bilangan oksidasi dari atom

peningkatan bilangan oksidasi dari atom..

reduksi

reduksi-- Penangkapan elektron sehingga menurunkan bilangan Penangkapan elektron sehingga menurunkan bilangan

oksidasi dari atom

oksidasi dari atom..

O

VII. Reaksi oksidasi reduksi (REDOKS)Reaksi oksidasi reduksi (REDOKS)

2

2 Mg(sMg(s) + O) + O22(g) (g) ÆÆ2 2 MgO(sMgO(s))

Agen pengoksidasi

Agen pengoksidasi--Spesies dalam reaksi redoks yang Spesies dalam reaksi redoks yang menyebabkan oksidasi dari spesies lain

menyebabkan oksidasi dari spesies lain

(penangkapan elektron)

Agen pereduksi

Agen pereduksi-- Spesies dalam reaksi redoks yang Spesies dalam reaksi redoks yang

menyebabkan reduksi dari spesies lain

(pelepasan elektron)

VII.

VII. Reaksi oksidasi reduksi (REDOKS)Reaksi oksidasi reduksi (REDOKS)

Oxidizing Agent

Oxidizing Agent--The species in a The species in a redoxredoxreaction that causes the reaction that causes the

oxidation of another species. (Gains electrons)

Reducing Agent

Reducing Agent--The species in a The species in a redoxredoxreaction that causes the reaction that causes the

reduction of another species. (Loses electrons)

VIII.

VIII.Pengukuran konsentrasi senyawa dalam larutanPengukuran konsentrasi senyawa dalam larutan

Konsentrasi

Konsentrasi-- jumlah mol solut yang terlarut dalam suatu jumlah mol solut yang terlarut dalam suatu

(7)

VIII.

VIII.Pengukuran konsentrasi senyawa dalam Pengukuran konsentrasi senyawa dalam larutan

larutan A.

A.Persiapan larutan dengan konsentrasi tertentuPersiapan larutan dengan konsentrasi tertentu

Contoh

Contoh:: berapa gramberapa gramNaNa₂₂SOSO₄₄yang dibutuhkan untuk membuatyang dibutuhkan untuk membuat

500 mL

500 mL larutanlarutan1.2 M Na1.2 M Na22SOSO44..

Berapa konsentrasi ion

Berapa konsentrasi ionNaNa++ _dan_dan_SO_SO 4

VIII.Pengukuran konsentrasi senyawa dalam larutanPengukuran konsentrasi senyawa dalam larutan

B.

B.Pengenceran dari larutan yang lebih pekatPengenceran dari larutan yang lebih pekat

d

Contoh:: Berapa volumeBerapa volume12 M 12 M HClHClyang harus diencerkan untuk yang harus diencerkan untuk membuat larutan

membuat larutan 2 L 1 M 2 L 1 M HClHCl??

IX.

IX.pH: pH: Skala konsentrasi asam dan basaSkala konsentrasi asam dan basa

•

• Dalam air,Dalam air,konsentrasi Hkonsentrasi H++_{adalah lebih sedikit daripada untuk}_{adalah lebih sedikit daripada untuk}

asam dan basa

• pH pH adalah ukuran untuk menyatakan berapa banyak konsentrasi adalah ukuran untuk menyatakan berapa banyak konsentrasi

H

H++_{yang dinyatakan dalam skala logaritmik.}_{yang dinyatakan dalam skala logaritmik.}

Contoh

IX. pH: Skala konsentrasi asam dan basapH: Skala konsentrasi asam dan basa

•

• Mengkonversi pH menjadi konsentrasi:Mengkonversi pH menjadi konsentrasi:

_[

_H

+

_]

=

₁₀

−pH

Contoh

Contoh:: A.A.BerapaBerapapH pH dari larutandari larutan0.012 M 0.012 M HNOHNO33??

B.

B.berapa konsentrasi ion hidrogen dalam larutan jenuh berapa konsentrasi ion hidrogen dalam larutan jenuh

kalsium hidroksida dengan pH =

kalsium hidroksida dengan pH =12.4512.45??

X.

X. Stoikiometri reaksi dalam larutan berairStoikiometri reaksi dalam larutan berair

Contoh

Contoh:: berapa gramberapa gramCaCOCaCO33yang terlarut dalamyang terlarut dalam150.0 mL 150.0 mL 1.01.0M M

HNO

HNO3₃??

x A + y B x A + y B ÆÆ z Cz C A.

A.Stoikiometri umum pada larutanStoikiometri umum pada larutan::

gram

gramreaktanreaktanAA gramgramprodukprodukCC

mol molprodukprodukCC mol

molreaktanreaktanAA

(8)

X.

B.

B.Titrasi:Titrasi:Suatu metoda analisis kimiaSuatu metoda analisis kimia

•

• SuatuSuatumetoda Analisis kimia kuantitatifmetoda Analisis kimia kuantitatifdimana suatu bahan dimana suatu bahan yang kuantitasnya tidak diketahui direaksikan denan suatu

yang kuantitasnya tidak diketahui direaksikan denan suatu

bahan lain yang kuantitasnya diketahui. Jika keadaan

stoikiometri reaksi diketahui, maka kuantitas senyawa yang

dicari dapat ditentukan.

Titrasi

Titrasi-- Suatu prosedur analisis kuantitatif suatu senyawa Suatu prosedur analisis kuantitatif suatu senyawa dengan melibatkan reaksi lengkap dalam larutan yakni

dengan melibatkan reaksi lengkap dalam larutan yakni

pengukuran volume yang dibutuhkan untuk suatu

reagen dengan konsentrasi yang telah diketahui.

X.

B.

B.Titrasi: Suatu metoda analisis kimiaTitrasi: Suatu metoda analisis kimia

Contoh

Contoh:: Titrasi asam basaTitrasi asam basa NaOH(aq

NaOH(aq) + ) + HCl(aqHCl(aq) ) ÆÆ NaCl(aqNaCl(aq) + H) + H22O(O(ll))

X.

B.

B.Titrasi: Suatu metoda analisis kimiaTitrasi: Suatu metoda analisis kimia

Contoh

Contoh:: StandarisasiStandarisasiNaOHNaOH

KHC

KHC8₈HH44OO44(s) (s) ÆÆ KK++(aq(aq) + ) + HCHC88HH44OO44--(aq)(aq)

NaOH(aq

NaOH(aq) + HC) + HC₈8HH44OO44--(aq)(aq)ÆÆNaNaHCHC88HH44OO44(aq) + H(aq) + H22O(O(ll)) Standarisasi

Standarisasi-- Penentuan akurat dari suatu asam, basa atau Penentuan akurat dari suatu asam, basa atau

reagen lain yang digunakan dalam proses

titrasi

titrasi..

Kalium hidrogen phtalat

Standar priment

Standar priment-- Suatu padatan asam atau basa murni yang Suatu padatan asam atau basa murni yang

dapat ditimbang secara akurat untuk

preparasi agen penitrasi.