Presentasi Powerpoint Pengajar oleh Penerbit ERLANGGA Divisi Perguruan Tinggi modif oleh Dr I Kartini Chapter 7 Larutan tirtawi (aqueous solution) Larutan adalah campuran yang homogen dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut. Zat yang jumlahnya lebih banyak disebut zat pelarut. Larutan Zat terlarut Zat pelarut Soft drink (l) Udara (g) Solder (s) H 2 O N 2 Pb Gula, CO 2 O 2, Ar, CH 4 Sn 4.1 1
Elektrolit adalah suatu zat, yang ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Nonelektrolit merupakan zat yang tidak menghantarkan arus listrik ketika dilarutkan dalam air. nonelektrolit elektrolit lemah elektrolit kuat 4.1 Menghasilkan listrik pada hasil reaksi? Kation (+) dan Anion (-) Elektrolit Kuat 100% terurai NaCl (s) H 2 O Na + (aq) + Cl - (aq) Elektrolit Lemah tidak sepenuhnya terurai CH 3 COOH CH 3 COO - (aq) + H + (aq) 4.1 2
Ionisasi asam asetat CH 3 COOH CH 3 COO - (aq) + H + (aq) Reaksi reversibel adalah reaksi dapat berlangsung dalam dua arah. Asam asetat adalah elektrolit lemah karena ionisasinya di air hanya sebagian. 4.1 Proses dimana sebuah ion dikelilingi oleh molekulmolekul air yang tersusun dalam keadaan tertentu disebut hidrasi. δ δ + H 2 O 4.1 3
Nonelektrolit tidak menghasilkan listrik? Tdk ada kation (+) dan anion (-) pada hasil C 6 H 12 O 6 (s) H 2 O C 6 H 12 O 6 (aq) 4.1 Reaksi Pengendapan Endapan adalah padatan taklarut yg terpisah dr larutan endapan Pb(NO 3 ) 2 (aq) + 2NaI (aq) PbI 2 (s) + 2NaNO 3 (aq) Persamaan molekul Pb 2+ + 2NO 3- + 2Na + + 2I - PbI 2 (s) + 2Na + + 2NO 3 - Persamaan ionik PbI 2 Pb 2+ + 2I - PbI 2 (s) Persamaan ionik total Na + dan NO 3- adalah ion pendamping 4.2 4
4.2 Cara Penulisan Persamaan Ionik 1. Tulis persamaan molekul untuk reaksi yg sudah disetarakan. 2. Tulis ulang persamaan untuk menunjukkan ion-ion yang terdisosiasi yang terbentuk dalam larutan. 3. 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. AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO 3 (aq) Ag + + NO 3- + Na + + Cl - AgCl (s) + Na + + NO 3 - Ag + + Cl - AgCl (s) 4.2 5
Kimia dalam Kehidupan: Reaksi Pengendapan yang Tidak Diharapkan Ca 2+ (aq) + 2HCO 3 (aq) - CaCO 3 (s) + CO 2 (aq) + H 2 O (l) CO 2 (aq) CO 2 (g) 4.2 Asam Memiliki rasa masam; misalnya cuka mempunyai rasa dari asam asetat, dan lemon serta buah-buahan sitrun lainnya mengandung asam sitrat. Asam menyebabkan perubahan warna pd zat warna tumbuhan. Bereaksi dg logam tertentu menghasilkan gas oksigen. 2HCl (aq) + Mg (s) MgCl 2 (aq) + H 2 (g) Bereaksi dengan karbonat dan bikarbonat menghasilkan gas karbon monoksida. 2HCl (aq) + CaCO 3 (s) CaCl 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O (l) Larutan asam dalam air menghantarkan listrik. 4.3 6
Basa Memiliki rasa pahit. Basa terasa licin; misalnya sabun yang mengandung basa memiliki sifat ini. Menyebabkan perubahan warna pada zat warna tumbuhan. Larutan basa dalam air menghantarkan arus listrik. 4.3 Asam arhenius merupakan zat yg menghasilkan H + (H 3 O + ) dlm air Basa arhenius merupakan zat yg menghasilkan OH - dlm air 4.3 7
Ion hidronium, proton terhidrasi, H 3 O + 4.3 Asam Brønsted merupakan proton donor. Basa Brønsted merupakan akseptor proton. basa asam asam basa Asam Brønsted terdiri dari minimal satu proton terhidrasi! 4.3 8
Asam monoprotik HCl H + + Cl - HNO 3 H + + NO 3 - CH 3 COOH H + + CH 3 COO - Asam diprotik H 2 SO 4 H + + HSO - 4 HSO 4 - H + + SO 4 2- Asam triprotik H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 - H 2 PO - 4 H + + HPO 2-4 HPO 2-4 H + + PO 3-4 Elektrolit kuat, asam kuat Elektrolit kuat, asam kuat Elektrolit lemah, asam lemah Elektrolit kuat, asam kuat Elektrolit lemah, asam lemah Elektrolit lemah, asam lemah Elektrolit lemah, asam lemah Elektrolit lemah, asam lemah 4.3 Identifikasi spesi berikut sebagai asam Brønsted, basa, Brønsted atau keduanya. (a) HI, (b) CH 3 COO -, (c) H 2 PO 4 - HI (aq) H + (aq) + Br - (aq) Asam brønsted CH 3 COO - (aq) + H + (aq) CH 3 COOH (aq) Basa brønsted H 2 PO 4- (aq) H + (aq) + HPO 4 2- (aq) Asam brønsted H 2 PO 4- (aq) + H + (aq) H 3 PO 4 (aq) Basa brønsted 4.3 9
Reaksi Penetralan asam + basa garam + air HCl (aq) + NaOH (aq) H + + Cl - + Na + + OH - H + + OH - NaCl (aq) + H 2 O Na + + Cl - + H 2 O H 2 O 4.3 Reaksi Oksidasi-Reduksi (reaksi transfer elektron) 2Mg (s) + O 2 (g) 2MgO (s) 2Mg 2Mg 2+ + 4e - O 2 + 4e - 2O 2- reaksi oksidasi (hilangnya e - ) reaksi reduksi (penangkapan e - ) 2Mg + O 2 + 4e - 2Mg 2+ + 2O 2- + 4e - 2Mg + O 2 2MgO 10
Zn (s) + CuSO 4 (aq) ZnSO 4 (aq) + Cu (s) Zn Zn 2+ + 2e - Zn teroksidasi Zn zat pereduksi Cu 2+ + 2e - Cu Cu 2+ tereduksi Cu 2+ zat pengoksidasi Kabel tembaga bereaksi dengan perak nitrat menghasilkan perak. Apakah zat pengoksidasi dlm rekasi? Cu (s) + 2AgNO 3 (aq) Cu(NO 3 ) 2 (aq) + 2Ag (s) Cu Cu 2+ + 2e - Ag + + 1e - Ag Ag + tereduksi Ag + sbg zat pengoksidasi 11
Bilangan Oksidasi Jumlah muatan yang dimiliki suatu atom dalam molekul (senyawa ionik) jika elektron-elektronnya berpindah seluruhnya. 1. Setiap atom dalam unsur bebas (dlm keadaan tdk tergabung) memiliki bilangan oksidasi nol. Na, Be, K, Pb, H 2, O 2, P 4 = 0 2. Pada ion monotonik, bilangan oksidasinya sesuai dengan muatan ion tersebut. Li +, Li = +1; Fe 3+, Fe = +3; O 2-, O = -2 3. Bilangan oksidasi oksigen biasanya 2. Pada H 2 O 2 dan O 2 2- adalah 1. 4. Bilangan oksidasi hidrogen adalah +1 kecuali bila hidrogen berikatan dengan logam dlm bentuk senyawa biner. Dalam kasus ini, bilangan oksidasinya 1. 5. Fluor memiliki bilangan oksidasi 1 dlm. semua senyawanya. Halogen lainnya (Cl, Br, dan I) memiliki bilangan oksidasi negatif ketika sebagai ion halida dlm senyawanya, dan positif jika bergabung denga oksigen. 6. Dlm molekul netral, jumlah bilangan oksidasi semua atom penyusunnya harus nol. Dlm. ion poliatomik, jumlah bilangan oksidasi semua unsur dlm. ion tsb. harus sama dengan muatan total ion. Berapa bilangan oksidasi dari seluruh unsur HCO 3-? HCO 3 - O = -2 H = +1 3x(-2) + 1 +? = -1 C = +4 12
Gambar 4.10 Bilangan oksidasi unsur-unsur dalam senyawanya Berapakah bilangan oksidasi dari seluruh unsur-unsur berikut? IF 7 F = -1 7x(-1) +? = 0 I = +7 NaIO 3 Na = +1 O = -2 3x(-2) + 1 +? = 0 I = +5 K 2 Cr 2 O 7 O = -2 K = +1 7x(-2) + 2x(+1) + 2x(?) = 0 Cr = +6 13
Reaksi Redoks Reaksi Kombinasi A + B C 0 0 +4-2 S + O 2 SO 2 Reaksi Dekomposisi C A + B +1 +5-2 +1-1 0 2KClO 3 2KCl + 3O 2 Reaksi Redoks Reaksi Penggantian A + BC 0 +1 +2 0 Sr + 2H 2 O Sr(OH) 2 + H 2 +4 0 0 +2 TiCl 4 + 2Mg Ti + 2MgCl 2 0-1 -1 0 Cl 2 + 2KBr 2KCl + Br 2 AC + B Penggantian Hidrogen Penggantian Logam Penggantian Halogen 14
Deret Keaktifan Gambar 4.15 Reaksi Penggantian Hidrogen M + BC AC + B M adalah logam BC adalah asam atau H 2 O B adalah H 2 Ca + 2H 2 O Ca(OH) 2 + H 2 Pb + 2H 2 O Pb(OH) 2 + H 2 Reaksi Disproporsi Zat secara kontinyu teroksidasi dan tereduksi. Cl 2 + 2OH - Reaksi Redoks 0 +1-1 ClO - + Cl - + H 2 O Kimia Klorin 15
Klasifikasikan reaksi-reaksi berikut. Ca 2+ + CO 2-3 CaCO 3 NH 3 + H + NH + 4 Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2 Ca + F 2 CaF 2 Pengendapan Asam-Basa Redoks (Penggantian H 2 ) Redoks (Kombinasi) Kimia Dalam Kehidupan: Alat Analisis Nafas +6 3CH 3 CH 2 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 +3 3CH 3 COOH + 2Cr 2 (SO 4 ) 3 + 2K 2 SO 4 + 11H 2 O 16
Konsentrasi Larutan Konsentrasi dari larutan adalah jumlah zat terlarut yang terdapat di dalam sejumlah tertentu pelarut atau larutan. mol zat terlarut M = molaritas = liter larutan Berapakah massa KI yg dibutuhkan utk membuat 500 ml larutan 2,80 M KI? M KI M KI volume KI mol KI gram KI 1 L 2,80 mol KI 166 g KI 500 ml x x x = 232 g KI 1000 ml 1 L larutan 1 mol KI 4.5 4.5 17
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 4.5 Bagaimana menyiapkan 60,0 ml 0,2 M HNO 3 dari larutan stok 4,00 M HNO 3? M i V i = M f V f M i = 4,00 M f = 0,200 V f = 0,06 L V i =? L V i = M fv f M i = 0,200 x 0,06 4,00 = 0,003 L = 3 ml 3 ml asam + 57 ml air = 60 ml larutan 4.5 18
Analisis Gravimetrik 1. Larutkan zat yang tidak diketahui komposisinya (sampel awal) dalam air. 2. Biarkan bereaksi dg zat lain sehingga membentuk endapan. 3. Saring, keringkan lalu timbang endapan tsb. 4. Gunakan rumus kimia dan massa dari endapan untuk menentukan jumlah dari ion dari sampel awal. 4.6 Titrasi Asam-Basa Dlm. percobaan titrasi suatu larutan yg konsentrasinya diketahui secara pasti (larutan standar) ditambahkan secara bertahap ke larutan lain yg konsentrasinya tdk diketahui, sampai reaksi kimia antar kedua larutan tsb berlangsung sempurna. Titik ekuivalen titik dimana asam telah bereaksi sempurna. Indikator zat yg memiliki perbedaan warna yang mencolok dalam medium asam dan basa. Perlahan-lahan tambahkan basa pd asam yg tdk diketahui SAMPAI Indikator berubah warna 4.7 19
Berapakah volume dari 1,420 M larutan NaOH dibutuhkan untuk mentitrasi 25,00 ml 4.50 M larutan H 2 SO 4? TULISKAN PERSAMAAN KIMIANYA! H 2 SO 4 + 2NaOH 2H 2 O + Na 2 SO 4 M reaksi M volume asam mol asam mol basa volume basa asam koef. basa 4,50 mol H 2 SO 4 2 mol NaOH 1.000 ml larutan 25,00 ml x x x = 158 ml 1.000 ml larutan 1 mol H 2 SO 4 1,420 mol NaOH 4.7 Kimia Dalam Kehidupan: Logam dari Lautan CaCO 3 (s) CaO (s) + H 2 O (l) Mg 2+ (aq) + 2OH -(aq) CaO (s) + CO 2 (g) Ca 2+ (aq) + 2OH - (aq) Mg(OH) 2 (s) Mg(OH) 2 (s) + 2HCl (aq) MgCl 2 (aq) + 2H 2 O (l) Mg 2+ + 2e - Mg 2Cl - Cl 2 + 2e - MgCl 2 (l) Mg (l) + Cl 2 (g) 4.7 20