3 KESETIMBANGAN LARUTAN B

KESETIMBANGAN LARUTAN

kelarutan endapan hasil kali kelarutan'

penerapan hubungan hasilkali kelarutan:

pengaruh ion yang sama

pengaruh pH terhadap kelarutan

KELARUTAN ENDAPAN

• Banyak sekali reaksi yang digunakan dalam analisis anorganik kualitatif melibatkan pembentukan

endapan. Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat yang keluar dari larutan.

Endapan mungkin berupa kristal (kristalin) atau koloid, dan dapat dikeluarkan dari larutan dengan penyaringan atau pemusingan (centrifuge). Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat yang

bersangkutan.

• Kelarutan (S) suatu endapan, menurut definisi adalah sama dengan konsentrasi molar dari larutan jenuhnya.

• kembali ke kesetimbangan padat-larutan

Faktor Kelarutan

• suhu

• tekanan

• konsentrasi bahan-bahan lain Dalam larutan

• Komposisi pelarutnya.

SUHU

• Umumnya dapat kelarutan endapan bertambah besar dengan kenaikan suhu, meskipun dalam beberapa hal yang istimewa (seperti kalium sulfat), terjadi yang sebaliknya.

• Pengaruh suhu terhadap kelarutan berbeda-beda, ada yang tidak bermakna tapi ada yang sangat besar.

• Pada beberapa hal dengan berubahnya suhu dapat menjadi dasar pemisahan. Misalnya, pemisahan ion timbel dari perak dan merkurium (I) dengan mengendapkan ketiga ion itu sebagai klorida, dengan menambahkan air panas pada campuran. Air panas ini akan melarutkan timbel klorida, tetapi perak dan raksa (I) klorida tak larut. Setelah Disaring, ion timbel akan ditemukan dalam filtrat dan dapat diidentifikasikan dengan reaksi-reaksi khas.

TEKANAN

• Perubahan kelarutan dengan tekanan tak mempunyai arti penting dalam analisis

anorganik kualitatif, karena semua pekerjaan dilakukan dalam bejana terbuka pada tekanan atmosfer; perubahan yang sedikit dari tekanan atmosfer tak mempunyai pengaruh yang

berarti atas kelarutan.

Konsentrasi bahan-bahan lain

• Ion senama

• Ion asing

• Dengan perak nitrat misalnya, baik ion perak maupun ion klorida merupakan ion-sekutu, tetapi semua ion lainnya adalah asing.

• Umumnya dapat dikatakan, bahwa kelarutan suatu endapan berkurang banyak sekali jika salah satu ion-sekutu terdapat dengan berlebihan, meskipun efek ini mungkin diimbangi dengan pembentukan suatu komplek yang dapat larut dengan ion-sekutu yang berlebihan itu.

Misalnya, kelarutan perak sianida dapat ditekan dengan menambahkan ion-ion perak berlebihan kepada larutan. Di lain pihak, jika ion sianida ditambahkan berlebihan, mula-mula kelarutan berkurang sedikit, tetapi bila jumlah sianida lebih banyak ditambahkan, endapan akan melarut

seluruhnya disebabkan oleh pembentukan ion kompleks disiano-argentat, [Ag(CN)₂]^-. Dengan adanya ion-asing, kelarutan endapan bertambah, tetapi pertambahan ini umumnya sedikit, kecuali bila terjadi reaksi kimia (seperti pembentukan kompleks atau reaksi asam-basa) antara endapan dengan ion-asing, dimana kenaikan kelarutan lebih

Komposisi pelarutnya.

• Perubahan kelarutan dengan komposisi pelarut mempunyai sedikit arti penting dalam analisis kualitatif anorganik. Meskipun kebanyakan

pengujian dilakukan dalam larutan air, dalam

beberapa hal lebih menguntungkan bila memakai zat lain (seperti alkohol, eter, dan sebagainya)

sebagai pelarut.

• Pemisahan logam-logam alkali misalnya, dapat dicapai dengan mengekstraksi garam-garamnya secara selektif dengan berbagai pelarut.

• KESEIMBANGAN ASAM-

BASA

Keseimbangan ionisasi asam

[H⁺] [CH₃COO^-] [H⁺]²

Ka = --- = --- [CH₃COOH] [CH₃COOH]

Karena [H⁺] = [CH₃COO^-] shg [H⁺]² = Ka.[A]

Apabila senyawa asam dalam larutan, misalnya CH₃COOH CH₃COOH CH₃COO^- + H⁺ , sehingga:

Keseimbangan ionisasi basa

[NH₄ ⁺] [OH^-] [OH^-]²

K_b = --- = --- [NH₄OH] [NH₄OH]

karena [NH₄ ⁺] = [OH^-] shg [OH^-]² = Kb.[B]

Apabila senyawa Basa dalam larutan, misalnya NH₄OH NH₄OH NH₄⁺ + OH^- , sehingga:

Derajad ionisasi (α)

Untuk Asam : [H⁺]

α = --- [CH₃COOH]

[H⁺]² Ka = --- [CH₃COOH]

Shg,

K_a = [Asam] α²

Untuk Basa : [OH^-]

α = --- [NH₄OH]

[OH^-]² Kb = --- [NH₄OH]

shg,

K_b = [Basa] α²

pH

• Ukuran keasaman atau kebasaan

• pH = - log [H⁺]

• pOH= - log [OH^-]

• Cara mengukur pH:

– Kertas lakmus

– Kertas pH universal – pH meter

• Nilai :

1< pH< 7 Asam pH = 7 Netral 7 < pH <14 Basa

• .

1. Jika 0,3 gram CH₃COOH dilarutkan dalam air dan volume akhir dibuat menjadi 100 ml, maka tentukan :

a. [CH₃COOH] dan [CH₃COO^-]

b. Derajad ionisasi (α ) dan pH larutan Diketahui Mr = 60 Ka = 1,85 x 10^-5

2. Jika pH dari 250 ml larutan NH₄OH = 11 dan Kb = 1,85 x 10^-5 , maka tentukan :

[ NH₄OH], Derajad ionisasi (α ) dan Berapa gr NH₄OH terdapat dalam larutan 3. Ke dalam 100 ml larutan CH₃COOH 0,2M ditambah dengan 10 mmol HCl, tentukan perubahan α dan pH yang terjadi Ka = 1,85 x 10^-5

4. Tentukan perubahan α dan pH yang terjadi jika ke dalam larutan CH₃COOH tersebut ditambah dengan 0,82 g CH₃COONa

5. Tentukan pH larutan H₂S yang mempunyai konsentrasi 0,1M, jika Ka₁ = 9,1 x 10^-9 Ka₂ = 1,2 x 10^-15 . Tentukan juga α₁ dan α₂

Jika ke dalam larutan tersebut ditambah dengan H₂SO₄ 0,01M, tunjukkan perubahan pH dan α₁ yang terjadi

6. Tentukan pH dan α₁ dan α₂ larutan asam oksalat (H₂C₂O₄ : asam lemah valensi 2) 0,2M jika Ka₁ dan Ka₂ masing-masing = 2,4 x 10^-2 dan 5,4 x 10^-5

2. Jika pH dari 250 ml larutan NH₄OH = 11 dan Kb = 1,85 x 10^-5 , maka tentukan :

a. [ NH₄OH]

b. Derajad ionisasi (α )

c. Berapa gram NH₄OH terdapat dalam larutan tersebut

Pengaruh ion sejenis terhadap ionisasi (α)

• HCl dalam larutan CH₃COOH

• CH₃COONa dalam larutan CH₃COOH

• NaOH dalam NH₄OH

• NH₄Cl dalam NH₄OH

Contoh

• Ke dalam 100 ml larutan CH₃COOH 0,2M ditambah dengan 10 mmol HCl, tentukan

perubahan α dan pH yang terjadi Ka = 1,85 x 10^-5

• Tentukan perubahan α dan pH yang terjadi jika ke dalam larutan CH₃COOH tersebut

ditambah dengan 0,82 g CH₃COONa

Ionisasi asam lemah dibasis

• Misal :

H₂S H⁺ + HS- Ka₁ HS^- H⁺ + S= Ka₂

[H⁺]₁ [HS^-]₁

• Ka₁ = --- [H₂S]

• [HS^-]₁ = [HS^-]₂

• [H⁺]₁ = [H⁺]_t

[H⁺]_t [S⁼]

• Ka₂ = --- [HS^-]₂

• [H⁺]₁ = [HS^-]₁

• [H⁺]_t ≠ [S⁼]

Buktikan bahwa

Ka₁ x Ka₂ x [H₂S]

• [H⁺]² = --- [S⁼]

• [S⁼] = Ka₂ sehingga [H⁺]² = Ka₁ x [H₂S]

Contoh-contoh

1. Tentukan pH larutan H₂S yang mempunyai konsentrasi 0,1M, jika

Ka₁ = 9,1 x 10^-9 Ka₂ = 1,2 x 10^-15

Tentukan juga α₁ dan α₂

Jika ke dalam larutan tersebut ditambah

dengan H₂SO₄ 0,01M, tunjukkan perubahan pH dan α₁ yang terjadi

2. Tentukan pH dan α₁ dan α₂ larutan asam

oksalat (H₂C₂O₄ : asam lemah valensi 2) 0,2M jika Ka₁ dan Ka₂ masing-masing =

2,4 x 10^-2 dan 5,4 x 10^-5