KIMIA ANALITIK I1

7/23/2019 KIMIA ANALITIK I1

1/32

1

KIMIA ANALITIK

Dr. Pirim Setiarso, M.Si

A. Teori Dasar Kimia Analitik

Persamaan dasar pada perhitungan kimia digambarkan dalam bentuk aktvitas atau konsentrasidari suatu spesies yang terlibat dalam reaksi. Suatu kesetimbangan yang paling sederhana adalahkesetimbangan air yang mengikuti reaksi berikut:

2 + + Berdasarkan hukum aksi massa hasil kali aktivitas (a) spesies yang terlibat dalam reaksi hasilnyakonstan.

=+

2

2 = + Karena 2 = sebagai konstanta air yang besarnya 10

-14

= + aktivitas merupakan perkalian koefisien aktivitas ( ) kali konsentrasi (C)

=

Untuk larutan encer 1 sehingga a = C dan konstanta kesetimbangan air dapat dituliskan

= + = 10 14 Pada air murni bersifat netral artinya + = = = 1014 = 10 7 mempunyai

pH = pOH = 7. Apabila dalam air diberi asam atau basa sehingga air dalam hal ini berfungsisebagai pelarut. Ambilah HCl sebagai contoh akan mengalami kesetimbangan berikut:

+ + 2

+ +

Dari reaksi tersebut HCl akan terurai secara sempurna menjadi + yang secaralangsung akan mengganggu kesetimbangan air, sehingga + dalam air akan mengalami

penambahan + dari HCl sehingga pH tidak lagi sama dengan 7.

[ + ] = [ + ] + [ + ] 2


2/32

2

[ + ] = [ + ] +[ ]

Karena [ + ] >[ ] sehingga [ + ] = [ + ]

Akan terlihat perbedaan bila yang dilarutkan dalam air adalah asam lemah HA sehinggadihasilkan konsentrasi C A maka kesetimbangan yang terbentuk

+ + 2 + +

Dari reaksi tersebut dipengaruhi olek =+ [ ][ ]

dari HA dan K w dari 2 . Adapun di

dalam larutan terdapat [HA] un ; [H+] ; [A -] ; [H +] ; [OH -]

+ = + = + = + +

Karena konsentrasi total HA sama dengan C A maka [A-] + [HA] un

[ ] = [ ] [ ] = ( + + )

Sehingga subtitusi [A-

] dan [ ] kedalam harga Ka didapat

=

+ ( + + ) + +

Persamaan bila dijabarkan lebih lanjut akan didapat persamaan pangkat tiga

+ 3 + + 2 ( + ) + = 0 Pada pekerjaan kimia analitik persamaan tersebut dapat disederhanakan dengn menganggap

+ + dan + + + sehingga

=+ +

+ Menghasilkan persamaan kwadrat


3/32

3

+ 2 + + = 0

+=

2 + 4

2 Lebih sederhana dengan menganggap + sehingga

=+ +

+ 2 =

+ = Untuk mengetahui distribusi dari HA dan A - sebagai fungsi pH dari asam HA dengan kosentrasi

CA, berdasarkan kesetimbangan massa berikut:

= + = + +

= 1 + [ + ]

= + +[ + ]

0 = =+

+ +

Sedangkan distribusi A - dalam larutan:

=+ + [ ]

= + + 1 = + +


4/32

4

=+ +

1 =

= + +

Dengan cara yang sama dapat dijabarkan persamaan [H +] untuk asam lemah H 2A, dalam pelarutair H 2A akan mengalami dissosiasi sebagai berikut:

2 + + 2+ +

2

+ +

Dari reaksi tersebut untuk asam lemah H 2A terdapat

1 = [ ] [ + ]

[ 2 ] 2 =

[ 2] [ + ] [ ]

Dalam kesetimbangan reaksi terdapat [ 2 ]un ; [HA -] ; [A 2-] ; [H +] ; [OH -] bila konsentrasi 2 mula-mula sama dengan C A maka:

= 2 un+ HA+ A2

[ 2 ] = [ ] [ + ] 1 [ ] = [ 2 ] 1 [ + ] [ 2] = [ ] 2 [ + ]

Kombinasi dari persamaan tersebut

= 2 + [ 2 ] 1 [ + ] + [ 2 ] 1 2 [ + ]2 = 2 1 + 1 + + 1 2 [ + ]2


5/32

5

2 = 1 +

1 +

+ 1 2

[ + ]2

2

=

[ + ]2 + 1 + + 1 2 [ + ]2

[ 2 ] =

[ + ]2

[ + ]2 + 1 + + 1 2

Sedangkan [HA -] dan [A 2-] dapat dicari

= [ ] [+ ]

1+ HA+ [ ] 2 [ + ]

= [ ][ + ] 1 + 1 +

2 [ + ]

[ ] =

+

1+ 1 +

2 +

[ ] =

[ + ]2 + 1 + + 1 21 [ + ]

[ ] =

1 [ + ]

[ + ]2 + 1 + + 1 2

[A 2-] dapat dicari

= 2 + HA+ A2 = [

+ ]2 [ 2] 1 2

+[ + ] [ 2]

2+ A2

= [

2] [ + ]2 1 2 +

[ + ]

2+ 1

[ 2] =

[ + ]2

1 2+

[ + ]

2+ 1

[ 2] =

[ + ]2 + 1 + + 1 21 2


6/32

6

[ 2] = 1 2 [ + ]2 + 1 + + 1 2 Adapun [H +] dapat dijabarkan dari kesetimbangan muatan berdasarkan reaksinya

+

= HA+ 2 A2

+ [OH ] + = 1 [ + ]

[ + ]2 + 1 + + 1 2+

2 1 2 [ + ]2 + 1 + + 1 2

+Kw

[H+ ]

+ [ + ]2 + 1 + + 1 2

= 1 + + 2 1 2 + Kw [+ ]2 + 1 + + 1 2

H+

+

]3

+ 1 [+

]2

+ 1 2 [+

= 1 [ + ]2 + 2 1 2 H+ + K w [ + ]2 + 1 + + 1 2[H+ ]

[ + ]4 + 1 [ + ]3 + 1 2 [ + ]2

= 1 [ + ]2 + 2 1 2 H+ + K w [ + ]2 + 1 + + 1 2 [ + ]4 + 1 [ + ]3 + 1 2 [ + ]2 1 [ + ]2

= +2 1 2 H+ + Kw [ + ]2 + K w 1 + + K w 1 2 [ + ]4 +

1[ + ]3 +

1

2[ + ]2

1 [ + ]2

2

1

2H+

Kw [ + ]2 + K w 1 + + K w 1 2 = 0 [ + ]4 + 1 [ + ]3 + [ 1 2 [ + ]2 1 [ + ]2 Kw [ + ]2 2 1 2 H+ Kw 1 + Kw 1 2 = 0 [ + ]4 + 1 [ + ]3 + [ 1 2 1 Kw ] [ + ]2 [2 1 2 + K w 1 ] + Kw 1 2 = 0

Bila sumbangan [OH -] =[ + ]

dari penamambahan konsentrasi [H +] dalam larutan diabaikan

maka

+ = 1 [ + ] + 2 1 2 [ + ]2 + 1 + + 1 2

+ 3 + 1 + 2 + 1 2 1 + 2 1 2 = 0 Apabila sumbangan [H+] dari disosiasi kedua diabaikan maka persamaan lebih sederhana lagi


7/32

7

= 2 + HA = 2 + 1 2 [ + ]

= 2 1 +1

[ + ]

= 2 1 + [ + ]+ 2 = [ + ]+ + 1

Dari kesetimbangan muatan + = HA

+ 2 A2

+ [OH

] dengan mengabaikan [A 2-] dan

[OH -]menjadi + = HA + = HA + = 1

2 + + = 1

+ [

+ ]+ + 1

+ = 1+ + 1 + 2 + 1 + 1 = 0 Pengabaian lebih lanjut [H +] + K a1 = [H +]

+ = 1+

[+

]2

= 1 [ + ] = 1

Contoh 1 : Tentukan pH asam asetat konsentrasi 0.1 M, Ka = 1.76 10 -5 pada suhu 25 0C dangambarkan distribusi CH 3COOH, CH 3COO - dalam larutan sebagai fungsi pH.


8/32

8

Penyelesaian: Dengan menggunakan persamaan yang paling sederhana

+ = +

= 1.76 10 5 0.1

+ = 1.76 10 6 + = 1.33 10 3 M

pH = - log + = 1.33 10 3 pH = 2.876

Dengan menggunakan persamaan kwadrat + 2 + +

= 0

+ 2 + 1.76 10 5 + 1.76 10 6 = 0 Persamaan dapat digambarkan secara grafik sebagai berikut:

Gambar 1: Grafik persamaan + 2 + 1.76 10 5 + 1.76 10 6 = 0 dari CH 3COOH 0.1 M,Ka =1.76 10 -5

Persamaan dapat difaktorkan atau menggunakan persamaan abc pada penyelesaian soal inidigunakan cara faktorisasi sehingga persamaan menjadi

0.00131788 + 0.00133548 = 0 x1 = 0.00131788 dan x 2 = -0.00133548 dari hasil didapat konsentrasi [H +] = 0.00131788 Msehingga

pH = -log 0.00131788


9/32

9

pH = 2.880

Dengan menggunakan persamaan pangkat tiga+ 3 + + 2 + + = 0

+ 3

+ 1.76 10 5 + 2

1014

+ 1.76 10 5

0.1+

1.76 10 5

1014

= 0

Gambar 2: + 3 + 1.76 10 5 + 2 1014 + 1.76 10 5 0.1 + 1.76 10 5 1014 = 0 dari CH3COOH 0.1 Mapabila persamaan diselesaikan dengan faktorisasi akan didapatkan [H +]1= -0.00133548 M;[H +]2= -5.68182 10 -14 M ; [H +]3= 0.00131788 M

pH = 2.880

Secara umum dari ketiga persamaan untuk asam monobasa perhitungan pH tidak berbeda secara

signifikan.

Untuk menggambarkan distribusi CH 3COOH, CH 3COO - dalam larutan sebagai fungsi pH.dapatdibuat tabel:

0 =[ 3 ]

=[ + ]+ +

1 =[ 3 ]

= + +


10/32

10

pH CH3COOH CH3COO-

1 1.00E+00 1.76E-042 9.98E-01 1.76E-033 9.83E-01 1.73E-024 8.50E-01 1.50E-01

5 3.62E-01 6.38E-016 5.38E-02 9.46E-017 5.65E-03 9.94E-018 5.68E-04 9.99E-019 5.68E-05 1.00E+00

10 5.68E-06 1.00E+00

Gambar 3: Distribusi CH 3COOH, CH 3COO - dalam larutan sebagai fungsi pH

Dari gambar dapat dijelaskan distribusi CH 3COOH berada disebelah kiri pKa (pH< 4.75)dandistribusi, CH 3COO - disebelah kanan pKa (pH > 4.75) dengan kata lain dengan mengatur pHdapat diperoleh spesies yang diinginkan.

Contoh 2: Tentukan pH dari H 2CO 3 0.1 M dalam pelarut air Ka 1= 4.3 10 -7 ; Ka 2 = 5.61 10 -11 tetukan pula bagaimana distribusi H 2CO 3, HCO 3-, CO 32- dalam larutan sebagai fungsi pH padasuhu 25 0C, dengan anggapan tidak ada H 2CO 3 yang berubah menjadi H 2O dan CO 2.

Penyelesaian:

Dengan menggunakan persamaan[ + ]4 + 1 [ + ]3 + [ 1 2 1 Kw ] [ + ]2 [2 1 2 + K w 1 ] + Kw 1 2 = 0

0 2 4 6 8 10

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

F r a k s i m o l (

)

-log[H + ]

CH 3 COOH

CH 3 COO-

CH 3 COO-

CH3COOH

pKa=4.75


11/32

11

[ + ]4 + 4.3 10 7 [ + ]3 + (4.3 10 7 5.61 10 11 0.1 4.3 10 7 1014 ) [ + ]2[2 0.1 4.3 10 7 5.61 10 11 + 10 14 4.3 10 7 ] +1014 4.3 10 7 5.6110 11 = 0 Persamaan dalam x4 + 4.3 10

7 3

4.3 10

8 2

4.8 10

18

2.41 10

31 = 0

Fraktorisasi dari persamaan didapat

x(x(x(x + 4.3 10 -7) 4.3 10 -8) 4.8043 10 -18) 2.41 10 -31 = 0

(x 0.00020715) (x + 5.01859 10 -14) (x + 1.11678 10 -10) (x + 0.000207579) = 0

x1 = -0.000207579; x 2 = -1.11678 10 -10 ; x 3 = - 5.01859 10 -14 ; x 4 = 0.00020715

Dari penyelesaian faktorisasi diperoleh [H +] = 0.00020715 M sehingga didapatkan pH = 3.6837

Gambar 4: 4 + 4.3 10 7 3

4.3 10 8 2

4.8 10 18

2.41 10 31 = 0 dari H 2CO 3 0.1M

Penyelesaian dengan persamaan

+ 3 + 1 + 2 + 1 2 1 + 2 1 2 = 0 + 3 + 4.3 10 7 + 2 + 4.3 10 7 5.6110 11 4.3 10 7 0.1 + 4.3 10 7 5.6110 11 2 0.1 = 0

+ 3 + 4.3 10 7 + 2 4.29 10 8 + 4.82 10 18 = 0 Persamaan dalam x3 + 4.3 10 7 2

4.29 10 8

4.82 10 18 = 0

( ( + 4.3 10 7 ) 4.29 10 8 ) 4.82 10 18 = 0 ( + 1.43333 10 7 ) 3 4.29001 10 8 + 1.43333 10 7 + 6.14419 10 15 = 0

0.000206908 + 1.12354 10 10 ( + 0.000207338) = 0 1 = 0.000206908 ; 2 = 1.12354 10 10 ; ( 3 = 0.000207338) = 0


12/32

12

pH =3.6842

Gambar 5: + 3 + 4.3 10 7 + 2

4.29 10 8 +

4.82 10 18 = 0 dari H 2CO 3 0.1 M

dalam persamaan kwadrat+ 2 + 1 + 1 = 0

+ 2 4.3 10 7 + 4.3 10 8 = 0Persamaan dalam x

2 4.3 10 7 4.3 10 8 = 0( + 4.3 10 7 ) 4.3 10 8 = 0

( + 2.15 10 7 ) 2 4.3 10 8 = 0

0.00020715 + 0.0020758 = 01 = 0.00020715 ; 2 = 0.0020758

pH = 3.6837


13/32

13

Gambar 6: + 2 4.3 10 7 + 4.3 10 8 = 0 dari H 2CO 3 0.1M penyelesaian paling sederhana

[ + ]2 = 1 [ + ] = 1

[ + ] = 0.1 4.3 10 7 pH = 3.6833

pH H2CO3 HCO3- CO3

2- 1 0.999996 4.29998E-06 2.41229E-152 0.999957 4.29982E-05 2.4122E-133 0.99957 0.000429815 2.41126E-114 0.995718 0.004281589 2.40197E-095 0.958773 0.04122722 2.31285E-076 0.699289 0.300694228 1.68689E-057 0.188593 0.810951649 0.0004549448 0.022603 0.971944044 0.0054526069 0.002197 0.944799538 0.053003254

10 0.000149 0.640519566 0.35933147611 3.52E-06 0.151285398 0.848711084

12 4.07E-08 0.017513134 0.98248682513 4.14E-10 0.001779359 0.9982206414 4.14E-12 0.000178221 0.999821779

Dari data tersebut dapat dibuat grafik distribusi H 2CO 3, HCO 3-, CO 3

2- sebagai fungsi pH


14/32

14

Gambar 5: Distribusi H 2CO 3, HCO 3-, CO 32- dari larutan H 2CO 3 0.1 M fungsi pH

Soal :

1 . Jabarkan persamaan [H +] dan gambarkan grafik dari spesies yang ada dalam larutan sesuaidengan reaksi yang terjadi sebagai fungsi pH dari H3PO4, EDTA, NH4OH, CH3COONa.

2. Berikan penjelasan perbedaan persamaan yang telah dijabarkan untuk diterapkan padakonsentrasi Ka < Konsentrasi< Ka

B. Larutan Buffer dan kapasitas buffer

Larutan buffer didefinisikan sebagai larutan yang terdiri dari campuran asam lemah dangaramnya. Larutan buffer digunakan untuk mempertahankan pH pada suatu analisis karenalarutan buffer cukup stabil atau pH akan relative tetap walaupun ditambahkan sedikit asam atau

basa dan pengenceran.Larutan buffer dapat dibuat dari asam lemah ditambah garamnya atauasam lemah dititrasi dengan basa kuat tetapi sebelum titik equivalen, sehingga asam lemahnyamasih tersisa. Salah satu larutan buffer dapat digambarkan dari asam lemah HA konsentrasi C A dan garamnya NaA konsentrasi C s dalam larutan mengalami reaksi berikut.

+ + 2 + +

0 2 4 6 8 10 12 14 16

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

F r a k s i m o l ( )

H2CO

3

HCO-

3

CO 2-3

pH

H2CO

3 HCO-

3

CO 2-3

pKa1=6.37 pKa

2= 10.25


15/32

15

+ + + 2 +

Dari hasil reaksi terdapat konsentrasi yang penting [HA] ; [H +] ; [A -] ; [OH -] ; C A ; C S

berdasarkan reaksi terdapat kesetimbangan= + =

+ [ ][ ]

=[ ]

[ ] Berdasarkan kesetimbangan massa dapat dituliskan

+ = + [ ] Juga berdasarkan kesetimbanagn muatan+ + [ + ] = + [ ]

= + + + = + + + + = +

+

+ + = + + + + +

= + + + + = + + +

=+ [ ][ ]

=

+ + + + + + +


16/32

16

+ + + = + + + +

+ +

+= + + [ + ]2

+ [ + ]2 ++ = + + [ + ]2 + [ + ]2 + = [ + ]2 + [ + ]3 +

+ 3 + ( + ) + 2 + + = 0

Gambar6 : Grafik larutan buffer dengan C s=0.1M, K a=10-5,Ca=0.05M

Dengan mengabaikan sumbangan +

=+ + +

+

+ = + + [ + ]2

[ + ]2 + ( + ) + = 0


17/32

17

Gambar 7: grafik larutan buffer Cs=0.1M, K a=10 -5,Ca=0.05M

Dengan mengabaikan sumbangan + + = dan

+ =

persamaan menjadi

lebih sederhana

=+

+ =

+ = =

log

Persamaan tersebut merupakan persamaan pH larutan buffer yang paling sederhana yang seringdigunakan untuk membuat larutan buffer dalam perhitungan kimia analitik. Larutan buffer yangefektif disebut sebagai kapasitas buffer () adalah larutan buffer dimana untuk mempertahankan

pH yang disebabkan oleh penambahan asam atau basa juga pengenceran. Kapasitas buffer yang paling baik bila konsentrasi garam (Cs) sama dengan konsentrasi asam (C A) sehingga pKa = pH.Adapun bila larutan buffer dibuat dari asam lemah HA konsentrasi a mol dicampur dengan

NaOH konsentrasi b mol dalam sejumlah pelarut volume V mL.

= =

sehingga+ =


18/32

18

+ =

+ =( )

= log + log Persamaan didifferensialkan terhadap db menentukan kapasitas buffer yang disebabkan oleh

penambahan sedikit basa menghasilkan

= ( log + log ) =

1( ) +

1

=( ) Turunan ke dua terhadap db untuk menentukan kapasitas buffer maximum.

2

2 =( ) ( ( ( )

2 ( ) 2 2

2 =0 ( ( )2 ( ) 2

2

2 = [ + ]2 ( ) 2 2

2 = [ + ]2 ( ) 2 2

2 =2 2 2

( )2

Bila2

2 = 0 maka

0 =2 2 2 ( ) 2

2 = 2


19/32

19

=

2

Hal ini menujukkan kapasitas buffer akan tercapai maksimum bila C s = C a untuk buffer asamharga [H +] = Ka sedangkan untuk buffer basa [OH -] = Kb. Kapasitas buffer juga dapat dijabarkan

dari

= + + + = + + +

= + + + + + [ + ]

=( + + + + + )[ + ]

[ + ].[ + ][ + ]

= [ + ]2 1 ( + + ) 2 1

[ + ] [+ ]

= [ + ] [ + ]2 1 ( + + ) 2 1

[ + ] [+ ]

= [ + ][ + ] [+ ]

( + + ) 2

= = 2.303[ + ]

+ + + [ + ]( + + ) 2

= = 2.303[ + ]

+ + + 0 1


20/32

20

Gambar 8: Kapasitas buffer CH3COOH 0.1 M fungsi pH.

Contoh : Tentukan pH dan kapasitas buffer dari larutan 50 mL CH 3COOH 0.01 M , Ka = 1.7610 -5 bila kedalamnya ditambahkan 15 mL NaOH 0.01 M.

Penyelesaian:

Dengan menggunakan persamaan yang paling sederhana

= log

= 4.75 log50

15 0.01

50 + 1515 .0.015 0 +1 5

= 4.75 log 0.350.15 = 4.75 log 0.350.15

= 4.38 Dengan menggunakan pesamaan

= = 2.303[ + ]

+ + + +( + + ) 2

Dari hasil perhitungan pH = 4,38 sehingga [H +] = 4.17 10 -5 M

0 2 4 6 8 10 12 14

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

(

K a p a s i t a s b u

f f e r ) C H

3 C O O H 0

. 1 M

pH

Kapasitas buffer


21/32

21

= = 2.3031014

4.1710 5 + 4.1710 5 +1.76 10 5 0.01 4.1710 5(4.1710 5 + 1.76 10 5 ) 2

= = 2.303 2.398 10 10 + 4.1710 5 + 7.339 10 123.516 10

9

= 2.129 10 3 Soal:

1. Jabarkan persamaan buffer dan kapasitas buffer dari larutan yang berasal dari basa lemah NH 4OH dan NH 4Cl

2.Tentukan pH dan kapasitas buffer larutan 50 mL NH 4OH 0.01 M dan 20 mL HCl 0.01 M

C. Kesetimbangan endapan

Berawal dari kesetimbangan garam sedikit larut dalam pelarut air, apabila garam AB dilarukandalam air maka akan mengalami kesetimbangan

+ + = +

+ =

+ = + + = [ ] + + = apabila =

= + +

+

= + untuk system larutan encer

+= 1 sehingga

= + Apabila dalam larutan hanya terdapat kesetimbangan endapan AB dan + , makakelarutan molar (S) garam sukar larut AB:

+ = = S


22/32

22

+ = = S = dengan cara yang sama kelarutan garam A 2B dapat dihitung

2

2

+ + 2

2 = [ + ]2 2 + = 2 2 = 2S2= 243

Atau 2 = 4[2 ]3

+ = 2 23 Atau 2 =

[ + ]32

sedangkan kelarutan garam A 2B = 243 sehingga secara umum kelarutan garam sukarlarut A xBy.

+

+ = [ + ] [ ]

= ( )+ = ( ) [ ] +

+ =

( )

+

= ( ) [

+ ] +

= ( + ) = ( + )


23/32

23

Contoh : Hasil kali kelarutan Fe 2S3 pada suhu 25 0C 1.0 10 -88 hitunglah kelarutannya pada suhutersebut.

Dengan menerapkan persamaa diatas maka = ( + ) = 1.0 10 8822 332+3

= 1.0 10 881085 s = 9.8 10 -19 M

Contoh: Berapa harga Ksp dari garam sukar larut Ag 2CrO 4 jika kelarutan dalam air 8.4910 5 mol/L? (2.4510 12)

Ag2CrO 4 2 Ag + + CrO 42-S 2S S

S = 8.4910 5 mol/L

Ksp Ag2CrO4 = [Ag+]2 [CrO 4

2-]

Ksp Ag2 CrO4 = (2S)2S = 4S3 = 2.4510 12

D. Faktor yang mempengaruhi kelarutan

Efek ion sejenis : Faktor yang mempengaruhi kelarutan dari garam sukar larut diantaranya efekion sejenis

+ +

Apabila dalam larutan ditambahkan ion Ag + atau ion Cl - maka kesetimbangan dalam larutanakan tergangggu sehinggga akan mempengaruhi kelarutan garam tersebut dalam pelarut air.

= [ + ] [ ] = 1,56 10 -10 pada suhu 25 oC


24/32

24

Kelarutan AgCl adalah [ + ] = [ ] tetapi bila konsentrasi Cl - dalam larutan dibuat 0,1 M[ + ] = [ ] = 1.56 10 100.1 = 1,56 10 9 Secara umum = +

Gambar 9: Grafik pCl lawan pAg dari garam sukar larut AgCl Ksp AgCl =1.56 10 -10

Untuk garam Ag 2CrO 4 akan berlaku 2 4 = 2+ + 4

2 E. Pengaruh pH

Kesetimbangan garam sukar larut yang berasal dari asam lemah pada kelarutannya sangatdipengaruhi oleh derajat keaaaman dari larutan.

+ + 3 + + +

2

2 2 3 + + Kesetimbangan yang berkaitan dengan reaksi di atas

= +

0 2 4 6 8 10

0

2

4

6

8

10

p A g

pCl

pAg dan pCl pAg = pKsp/pCl

Slope = -1: intersep = 10

pKsp AgCl

pKsp AgC


25/32

25

= 3+ [ ]

[ ]

= 3 + [ ] Kelarutan s = [ ] + = [

+

]

= + 3 + = (1 + 3 + )

= (1 + 3+

)

2 = (1 +3

+

)

= (1 + 3 + ) Kesetimbangan garam sukar larut A xBy dari asam polibasa H zB

+ + 3

+ +

( 1) _ + 2 3

+ + 1 2 2 + 2 2 2 3 + +

Kesetimbangan yang berkaitan dengan reaksi tersebut

= [ + ] [ ] = 3

+

[ ][ 1 ]

1 = 3+ 1

2


26/32

26

( 1) = [ 3+ ]2 [ ]

[ 2 ] = 3 + [ ]

Kelarutan dari garam tersebut dapat dituliskan

=[ + ] = + 1 + 2 2 + + [ ]

Apabila + = [ ] = ( ) maka dari persamaan di atas diperoleh=

[

]

1 + 3+

+ 3+ 2

( 1) + 3+ 3

( 1) ( 2) + Sehingga kelarutannya

= 1 + 3 + + 3 + 2 ( 1) + 3+ 3

( 1) ( 2) + ( + )

Contoh: Tentukan kelarutan dari CH 3COOAg pada temperatur 25 oC pada pH 3 K spCH3COOAg =2.3 10 -8, Ka =1.76 10 -5

= 1 + 3 + = 2.3 10 8 1 + 1031.76 10 5

= 1.15 10 3 MBila dibandingkan dengan kelarutan CH 3COOAg dalam air

= = 2.3 10 8 = 1.52 10 4


27/32

27

Sehingga kenaikan kelarutannya pada pH 3 =1.15 10 31.52 10 4 100% = 756 % At

Soal : Padat pH berapa MnS dapat diendapkan 0.1 M MnSO 4 dengan mengalirkan gas

H2S?

MnS Mn 2+ + S 2 Ksp = [Mn 2+][ S 2 ], so [S 2 ] =

[ 2+ ]=

1.4 10 150.1

= 1.4010 14 mol/L

CH2S = [H2S] + [HS -] + [S 2-]

0.1 = 1.4 10 14 1 + [ + ]2

+[ + ]2

1 2

1 +[ + ]

2+

[ + ]2

1 2=

0.11.4 10 14

1 +[ + ]

1.2 10 15 +[ + ]2

9.1 10 8 1.2 10 15 =0.1

1.4 10 14

[H+] = 2.7910 5 sehingga pH = 4.55

F. Pengaruh pembentukan kompleks

Apabila garam sukar larut dalam peruraiannya dapat membentuk kompleks dengan ligan maka,kelarutan garam tersebut akan dipengaruhi oleh pembentukan kompleks secara umum dapatdijelaskan sbb:

+ + + + ( ) +

( )+

+ ( )2

+

Kesetimbangan yang berkaitan dengan reaksi tersebut di antaranya

= + 1 = ( ) + + [ ]


28/32

28

2 =( ) 2

+

( ) + [ ] Apabila K 1 dikalikan dengan K 2 maka hasilnya adalah reaksi pebentukan A(L) 2+ sehingga

1 2 =( ) 2

+

+ [ ]2

Dan seterusnya, adapun kelarutan dari AB dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

= = + + [ ( ) + + [ 2 ) + + Karena s = [B -] dan [ ]+ = [ ] = dari kesetimbangan didapatkan

= ( 1 + 1 + 1 2 [ ]2 + ) 2 = ( 1 + 1 + 1 2 [ ]2 + ) = ( 1 + 1 + 1 2 [ ]2 + )

Contoh : Tentukan kelarutan molar dari garam AgCl dalam 1 M NH 3 K 1Ag(NH3) += 2 10 3 dan K 2Ag(NH3)2

+= 8 10 3 K spAgCl = 1.56 10-10

= ( 1 +1 + 1 2 [ ]

2)

= 1.56 10 10 ( 1 + 2 10 3 1 + 2. 10 3 8.10 3 [1] 2 ) = 5.0 10 2

G.Titrasi Pengendapan

Pada titrasi pengendapan pada umumnya adalah titrasi argentometri yaitu analisis secara

kuantitatif dari suatu sampel dengan cara menambahkan larutan AgNO 3. Sebagai contoh penentuan Cl - dalam larutan. Adapun reaksi yang terjadi seperti berikut:

+ + 3 + + 3


29/32


30/32

30

Apabila pada saat titik equivalent tercapai V Ag = V eq maka = 0 dan

+ = 0 +

Sebelum titik equivalent + ( > + ) sehinggadapat dianggap +

= 0 + = ( )0 +

=

[

+ ]

Sehingga

( ) = ( 0 + )[ + ] Apabila < kemudian dibuat grafik antara (

0 + )[ + ] akan diperoleh garis

lurus dengan gradient atau kemiringan sama dengan , selanjutnya setelah titik equivalent[ + ] dari AgNO 3 berlebihan dan + ( + )

+ ( 0 + ) = ( ) Karena > maka dibuat grafik + 0 + akan didapat garis lurus

dengan slope = -1 sehingga perpotongnnya dengan sumbu x merupakan = Gambar Grafik: !!!!

I. Indikator titrasi pengendapan

Anion seperti Cl -, Br -, I -, SCN - dan IO 3- dapat ditentukan dengan titrasi argentometri denganindicator visual CrO 42- dari K 2CrO 4. Pada analisis anion tersebut pada titik equivalen terjadiendapan Ag 2CrO 4 warna merah bata.

+ + ; = 1.56 10 10 2 4 2 + + 4 2; 2 4 = 2.0 10 12


31/32

31

= [ + ] [ ] = 1,56 10 -10[

+ ] = =

[ + ] = = 1.5610 10 Konsentrasi [ 4

2] = 2 4[ + ]2

[ 42] = 2 4

[ + ]2 =2.0 10 121.5610 10 = 1.28 10 2

Kesalahan titrasi pada saat 2 4 mulai mengendap jika [ + ] = 2.010 5 konsentrasi[Na +] = 0.017 M dari Ksp AgCl dapat dihitung [Cl -]

[ ] = [ + ] =1.56 10 10

2.010 5 = 7.8 10 6

1 = + [ ] 1 = 2.010 5 7.810 60.017

Kesalahan titrasi = 1 =1.210 6

0.017 = 7.0510 5

100% = 7.0510 3

%


32/32

Documents

KIMIA ANALITIK I1