Reaksi Antar Ion dalam Larutan Air

Transkripsi

1 Reaksi Antar Ion dalam Larutan Air 1

2 Larutan campuran homogen dimana dua atau lebih komponen bebas bercampur Pelarut komponen larutan yang merupakan komponen terbesar Zat Terlarut komponen-komponen yang larut dalam pelarut Larutan Zat pelarut Zat terlarut Soft drink (l) Udara (g) Patri (s) H N Pb Gula, C, Ar, CH Sn

3

4 Pembentukan larutan molekul iod dalam etanol. Etanol merupakan solven (pelarut) dan iod merupakan solut (zat terlarut). Larutan-larutan mempunyai komposisi yang bervariasi. Karakter yang menunjukkan perbandingan solut-dengan-solven disebut konsentrasi. Persen konsentrasi merupakan jumlah gram zat terlarut setiap 100 g larutan Jumlah relatif solut dan solven sering disebut tanpa menyebut jumlah sesungguhnya

5 Larutan encer (kiri) mengandung solut lebih sedikit per unit volume. Larutan pekat (kanan) mengandung solut lebih banyak per unit volume Pekat dan encer merupakan istilah realtif 5

6 Terdapat batas maksimal jumlah solut yang terlarut dalam solven Contoh: 6,0 g NaCl dapat dilarutkan 100 g air pada 0 C Larutan dikatakan jenuh (saturated) jika tidak ada solut lagi yang dapat dilarutkan pada kondisi sekarang Kelarutan adalah jumlah zat terlarut dalam gram yang dapat terlarut dalam 100 gram pelarut dalam temperatur tertentu 6

7 Kelarutan Zat Rumus kelarutan (g/100 g water) Natrium klorida NaCl 5.7 at 0 C 9.1 at 100 C Natrium hidroksida NaH at 0 C 7 at 100 C Kalsium karbonat CaC at 5 C Larutan dikatakan tak jenuh (unsaturated) karena dapat melarutan lebih banyak solut 7

8 Kelarutan meningkat dengan kenaikan temperatur Larutan supersaturated mengandung solut lebih dibanding yang dibutuhkan untuk penjenuhan pada temperatur sendiri Larutan superjenuh dapat dibuat dengan pendinginan larutan jenuh Larutan superjenuh tidak stabil dan mungkin terjadi pengendapan 8

9 Pengendapan adalah materi yang terpisah dari larutan Pengendapan dapat juga terjadi dari reaksi Reaksi yang menghasilkan endapan disebut reaksi pengendapan Banyak senyawa ionik berlarut di dalam air Solut yang menghasilkan ion dalam larutan disebut elektrolit karena larutannya dapat menghantarkan arus listrik 9

10 Senyawa ionik mengalami disosiasi saat larut dalam air Ion terpisah dari padatan dan menjadi terhidrasi atau dikelilingi molekul air. Ion-ion bergerak bebas didalam larutan dan dapat menghantarkan listrik. Senyawa ionik yang larut sempurna merupakan elektrolit kuat 10

11 Kebanyakan senyawa molekul tidak menghantarkan listrik dan disebut nonelektrolit Molekul nonelektrolit terpisah tetapi masih utuh Larutan tidak menghantar listrik karena tidak ada ion terbentuk Beberapa senyawa ionik mempunyai kelarutan rendah di dalam air tetap merupakan elektrolit kuat karena mengalami disosiasi 100%. 11

12 Disosiasi senyawa ionik dapat digambarkan sebagai persamaan kimia Na S(s) Na (aq) S (aq) Ion terhidrasi, dengan simbol (aq), ditulis terpisah Keadaan fisik biasanya dihilangkan dalam persamaan sehingga: Na - S Na S - 1

13 Senyawa ionik sering bereaksi jika larutan dalam airnya digabung Jika larutan Pb(N ) dicampur dengan larutan KI terbentuk endapan kuning PbI 1

14 Reaksi tersebut dapat ditampilkan dengan molekuler, ionik, atau persamaan ionik netto: Molekuler: Pb(N ) (aq) KI(aq) PbI (s) KN (aq) Ionik: Pb (aq) N - (aq) K (aq) I - (aq) PbI (s) K (aq) N - (aq) Ionik netto: Pb (aq) I (aq) PbI (s) Bentuk paling sederhana adalah persamaan ion netto yang menghilangkan semua spectator ions (ion yang tidak bereaksi) dalam persamaan 1

15 Cara Penulisan Persamaan Ionik 1. Tulis persamaan molekul untuk reaksi yg sudah disetarakan.. Tulis ulang persamaan untuk menunjukkan ion-ion yang terdisosiasi yang terbentuk dalam larutan.. Identifikasi dan abaikan ion-ion pendamping pada kedua ruas persamaan reaksi untuk memperoleh persamaan ionik total. Tuliskan persamaan ionik total untuk reaksi perak nitrat dengan sodium klorida. AgN (aq) NaCl (aq) AgCl (s) NaN (aq) Ag N - Na Cl - AgCl (s) Na N - Ag Cl - AgCl (s).

16 Kriteria untuk senyawa setimbang dalam persamaan ionik dan ionik netto adalah: 1) Kesetimbangan Material jumlah setiap atom sama pada setiap sisi panah ) Kesetimbangan Electrikal muatan total sisi kiri anak panah harus sama dengan muatan total sisi kanan anak panah Ingaaaaaaaaaat..muatan dalam ion harus dituliskan jika tidak berada dalam bentuk senyawa. Penjumlahan muatan setiap sisi merupakan muatan total sisi reaksi. 16

17 Dalam reaksi Pb(N ) dengan KI kation dan anion bertukar pasangan Ini merupakan contoh reaksi metatesis atau reaksi pertukaran ganda Aturan kelarutan memungkinkan prediksi kapan presipitasi dapat terjadi Banyak senyawa ion yang mengikuti aturan kelarutan 17

18 Aturan kelarutan senyawa ionik dalam air: Senyawa larut 1. Semua senyawa dari logam alkali (IA) larut. Semua garam yang mengandung NH, N -. Cl -, Cl -, dan C H - larut. Semua garam yang mengandung Cl -, Br -, atau I - larut kecuali jika bergabung dengan Ag, Pb, dan Hg. Semua sulfat larut kecuali kombinasi dengan Pb, Ca, Sr, Hg, dan Ba 18

19 Senyawa Tidak larut 1. Semua hidroksida dan oksida tidak larut kecuali bergabung dengan Gol IA dan Ca, Sr, dan Ba Jika logam oksida logam larut, mereka bereaksi dg air membentuk hidroksida. Ion oksida ( - ) tidak eksis di air. Semua garam yang mengandung P -, C -, S -, dan S - tidak larut kecuali kombinasi dengan Gol IA dan NH Pengetahuan terhadap aturan ini memeungkinkan prediksi terhadap banyak reaksi pengendapan 19

20 .

21 Asam dan basa Asam dan basa berpengaruh terhadap warna suatu senyawa pewarna Senyawa-senyawa tsb disebut indikator asam basa karena mengindikasikan adanya asam atau basa dengan warnanya Teori asam basa pertama (188, Savante Arrhenius) 1

22 Asam membentuk ion hidrogen dan basa membentuk ions hidroksida di dalam larutan Reakasi antara asam dan basa disebut netralisasi HCl(aq) NaH(aq) NaCl(aq) H (l) Secara umum reaksi asam dan basa membentuk air dan garam (salt)

23 Secara umum, asam adalah senyawa molekuler yang bereaksi dengan air membentuk ion hidronium Proses ini disebut ionisasi: HCl(g) H H (aq) Cl - (aq)

24 Ion hidrogen (H ) lebih biasa disebut dibanding ion hidronium Reaksi ionisasi menjadi: HCl(g) H H (aq) Cl (aq) Asam Monoprotik mampu menghasilkan satu ion hidrogen per molekul Asam yang mampu menghasilkan lebih dari satu ion hidrogen per molekul disebut asam polyprotik -

25 - Monoprotik :HCl(aq) H H (aq) Cl (aq) - Diprotik :H C (aq) H H (aq) HC (aq) Triprotik - - HC (aq) H H (aq) C (aq) - :H P (aq) H H (aq) H P (aq) H P HP - - Beberapa oksida nonmetal bereaksi dengan air menghasilkan asam Mereka disebut anhidrida asam (aq) H (aq) H H H (aq) HP (aq) P - - (aq) (aq) 5

26 Logam oksida larut merupakan basa anhidrida Nonmetal xides : S N C Metal xides : Ca(s) Na (g) H 5 (g) H (g) H H (s) H H HN H S C Ca(H) (aq) sulfuric acid (aq) nitric acid (aq) carbonic acid (aq) calcium hydroxide NaH(aq) sodium hydroxide 6

27 Gas Ammonia terionisasi dalam air membentuk ion hidroksida Merupakan contoh basa molekuler Senyawa-senyawa yang mengandung N dapat berfungsi sebagai basa NH ( aq) H Secara umum, basa B : B( aq) H HB NH ( aq) H ( aq) H - ( aq) ( aq) 7

28 Asam yang mengandung hidrogen, oksigen, dan unsur lain disebut oxoacid Penamaan berdasarkan jumlah oksigen dalam molekul dan tidak menggunakan awalan hidro- Jika terdapat lebih dari satu oxoacid, asam dengan jumlah lebih banyak menggunakan akhiran at sedangkan yang mempunyai lebih sedikit menggunakan akhiran id H S H S asam sulfat asam sulfit HN HN asam nitrat asam nitrit 9

29 Halogen dapat menghasilkan sampai oxoacid berbeda xoacid dengan oksigen terbanyak menggunakan awaln per- sedangkan yang mengandung paling sedikit mengunakan awalan hypo- HCl HCl asam hipoklorit asam klorit HCl HCl asam klorat asam perklorat 0

30 Anion dihasilkan jika dinetralkan Terdapat hubungan sederhana antara nama ion poliatom dengan asam asal 1) Asam at menghasilkan ion at ) Asam -it menghasilkan ion it Awalan per- dan hipo- ikut dalam penamaan ion 1

31 Asam Poliprotic dapat dinetralkan Suatu garam asam mengandung anion yang mampu untuk melepaskan ion hidrogen Jumlah hidrogenyang masih dapat dinetralkan juga ditunjukkan NaHS Na HP NaH P sodium hidrogen sulfat sodium hidrogen fosfat sodium dihidrogen fosfat

32 Penamaan basa jauh lebih sederhana Senyawa ionik yang mengandung ion logam dinamakan sebgaimana senyawa ionik pada umumnya Basa Molekuler diberi nama sesuai senyawa molekul Asam dan basa dapat digolongkan menjadi asam dan basa kuat atau lemah yang berati juga elektrolit kuat atau lemah Asam kuat merupakan elektrolit kuat

33 Beberapa asam kuat: HCl HCl( aq) HBr( aq) HI( aq) HN H S ( aq) ( aq) ( aq) perchloricacid hydrochloric acid hydrobromic acid hydroiodicacid nitric acid sulfuric acid Basa kuat merupakan hidroksida logam yang larut dalam air

34 Meliputi: Group IA LiH lithium hydroxide NaH sodium hydroxide KH potassium hydroxide RbH rubidium hydroxide CsH cesium hydroxide Group IIA Ca(H) Sr(H) Ba(H) calcium hydroxide strontium hydroxide barium hydroxide Kebanyakan asam tidak terionisasi sempurna dalam air Diklasifikasikan sebagai elektrolit lemah 5

35 Kuat nyala lampu dalam eksperimen berbeda-beda Asam dan basa lemah merupakan elektrolit lemah karena kurang dari 100% molekul terionkan 6

36 Asam dan basa lemah berada sebagai keseimbangan dinamik dalam larutan Asam asetat: Reaksi forward; ionisasi Reaksi reverse: rekombinasi ion Kesimbangan dinamik /kimia laju reaksi forward sama dengan reaksi reverse. 7

37 Netralisasi asam kuat dengan basa kuat menghasilkan garam dan air: Molecular:HCl(aq) KH(aq) KCl(aq) H Ionic:H Net - (aq) Cl (aq) K ionic:h - (aq) H (aq) H - (aq) H (aq) H K (aq) Cl Persaman ion netto ini hanya untuk asam kuat dan basa kuat Netralisasi asam lemah dengan basa kuat melibatkan elektrolit lemah dan kuat - (aq) 8

38 Netralisasi asam acetat dengan NaH: Molecular Ionic Net : HC ionic : HC H : HC H (aq) Na H (aq) NaH(aq) - (aq) H (aq) Na (aq) C - (aq) H (aq) (aq) H Dalam persamaan ionik, rumus elektrolit lemah berada dalam bentuk molekuler H NaC C - H (aq) H - H (aq) H 9

39 Hal yang sama pada reaksi asam kuat dengan basa lemah Reaksi amonia dengan HCl: NH (aq) H NH (aq) H (aq) NH (aq) atau (aq) NH (aq) H Air hanya terbentuk diproduk jika digunakan ion hidronium 0

40 Baik asam lemah maupun kuat bereaksi dengan hidroksida dan oksida tidak larut driving force reaksi adalah pembentukan air Magnesium hidroksida mempunyai kelarutan rendah dalam air, tetapi bereaksi dengan asam Reaksi: Mg(H) (s) H (aq) Mg (aq) H Magnesium hidroksida ditulis solid karena tidak larut 1

41 Beberapa oksida logam juga larut dalam asam Besi(III) oksidaberekasi dengan HCl: Molecular Net :Fe ionic :Fe (s) 6HCl(aq) (s) 6H (aq) FeCl Fe (aq) H (aq) H Beberapa reaksi dengan asam dan basa menghasi lkan gas Reaksi berlangsung sampai selesai karena gas yang terbentuk tidak mungkin bereaksi balik

42 Gas H S S HCN C NH Senyawa Sulfides Cyanides Carbonates Hydrogen Carbonates Sulfites Hydrogen Sulfites Ammonium Salts Persamaan ion netto H H H H H H NH S CN C - - HC S HS H H S HCN C C S S NH H H H H H (C dan S dihasilkan dari dekomosisi H C dan H S )

43 Larutan dikarakterisaikan dengan konsentrasi Konsentrasi molar atau molaritas (M) didefinisik an sebagai: molaritas (M) = mol solut liter larutan Molaritas larutan menujukkan hubungan equivalen anatar mol solut dengan volume larutan

44 Larutan memberikan cara mudah untuk menggabungan berbagai reaktan dalam banyak reaksi kimia Contoh: Berapa gram AgN diperlukan untuk membuat 50 ml larutan 0,015 M AgN? ANALYSIS: cari mol, kemudian massa solut Jawaban: 0,50 L AgN sol = 0,51 g AgN 0,015 mol AgN 1,00 L AgN sol 169,9 mol g AgN AgN 5

45 Pengenceran larutan adalah prosedur untuk penyiapan larutan yang kurang pekat dari larutan yang lebih pekat. Pengenceran Penambahan pelarut Mol zat terlarut Sebelum pengenceran (i) = Mol zat terlarut Setelah pengenceran (f) M i V i = M f V f.5

46 Contoh: Berapa ml larutan 0,1 M NaH dibutuhkan untuk bereaksi secara tepat dengan 15, ml larutan 0,108 M H S? NaH H S Na S H ANALYSIS: gunakan rasio mol-mol untuk melakukan konversi Jawaban: 0,015 L H S 1,00 L NaH sol 0,1 mol NaH sol 0,108 mol HS mol NaH 1,00 L HS sol 1mol HS 1000 ml 1L = 6,8 ml NaH sol 7

47 Pereaksi pembatas Contoh: Berapa mol BaS akan terbentuk jika 0,0 m L larutan 0,600 M BaCl dicampur dengan 0,0 ml laru tan 0,500 M MgS? BaCl MgS BaS MgCl ANALYSIS: Ada perekasi pembatas. Jawaban: 0,000 L BaCl 0,000 L MgS sol sol 0,010 mol BaS 0,600 mol BaCl 1,00 L BaCl sol 0,500 mol MgS 1,00 L MgS sol terbentuk 1mol BaS 1mol BaCl 1mol BaS 1mol MgS = 0,010 mol BaS = 0,0150 mol BaS 8

48 Titrasi merupakan teknik yang digunakan untuk pe ngukuran kuantitatif jumlah larutan Titik akhir (end-point) ditentukan secara visual 9

49 Berapakah volume dari 1,0 M larutan NaH dibutuhkan untuk mentitrasi 5,00 ml.50 M larutan H S? TULISKAN PERSAMAAN KIMIANYA! H S NaH H Na S M volume asam mol asam mol basa volume basa asam reaksi koef. M basa,50 mol H S mol NaH ml larutan 5,00 ml x x x = 158 ml ml larutan 1 mol H S 1,0 mol NaH.7

50 Jalur kerja stoikiometri: 51