Kekuatan Ion
Larutan Nonelektrolit dan Elektrolit Lemah yang Sendiri Pd larutan encer nonelektrolit, aktivitas dan konsentrasi dianggap praktis sama krn gaya elektrostatik tidak menyebabkan penyimpangan dari sifat ideal larutan. Juga, pd elektrolit lemah yang berada sendiri dalam larutan, konsentrasi ion dianggap sama dg aktivitas ion dlm perhitungan biasa karena jml ion yg ada hanya kecil dan gaya elektrostatik bisa diabaikan.
Larutan Elektrolit Kuat dan Larutan Elektrolit Lemah yang Berada bersama dengan Garam dan Elektrolit Lain Misal: elektrolit lemah yang berada dalam sistem dapar. Di sini lebih baik digunakan aktivitas ketimbang konsentrasi. Koefisien aktivitas (dan juga aktivitas) dpt ditentukan dgn persamaan Debye-Huckel jika kekuatan ion larutan diketahui.
Kekuatan Ion () Konsep yang diperkenalkan oleh Lewis dan Randall utk menghubungkan tarikan antar-ion dan kefisien aktivitas. Dalam skala molar, kekuatan ion didefinisikan sbg: 1 1 1 3 3... j c z c z c z c z j Atau, dlm notasi singkat: 1 j 1 c i z i
Kekuatan ion menggambarkan peranan ionion dari semua tipe pada gaya elektrostatik. Kekuatan tsb tergantung pd jumlah total muatan ion dan tidak tergantung pada sifat spesifik dari garam yang ada dlm larutan.
Kekuatan Ion () 3 3 1 1... 1 j c j z z c z c z c j c i z i 1 1 valensi : setiap ion (mol/liter) konsentrasi : z c
Contoh soal: Berapakah kekuatan ionik dari larutan dlm air a) KCl 0,010 M b) BaSO 4 0,010 M c) Na SO 4 0,010 M d) Ketiga elektrolit di atas, bersama-sama dg asam salisilat 0,010 M
Jawaban: a) KCl 0,010 M 1 0,011 0,011 0,010 b) BaSO 4 0,010 M 1 0,01 0,01 0,040
c) Na SO 4 0,010 M 1 0,01 0,01 0,030 d) next slide
d) Ketiga elektrolit di atas, bersama-sama dg asam salisilat 0,010 M Kekuatan ion asam salisilat 0,010 M adl 0,003, dihitung dari pengetahuan ionisasi asam salisilat pd konsentrasi ini, menggunakan persamaan O. c H 3 K a Kekuatan ion campuran elektrolit tsb adalah jumlah kekuatan ion masing-masing garam: 0,010 0,083 0,040 KCl BaSO4 Na SO4 0,030 HSal 0,003
Terlihat bahwa kekuatan ion dari elektrolit 1:1, spt KCl, sama dg konsentrasi molarnya elektrolit 1:, spt Na SO 4, adl 3x konsentrasinya elektrolit :, spt BaSO 4, adl 4x konsentrasinya.
Koefisien Aktivitas dan Kekuatan Ion Koefisien aktivitas ion rata-rata elektrolit seharusnya dinyatakan pada berbagai kekuatan ion, bukan konsentrasi.
Lewis memperlihatkan keseragaman koefisien aktivitas jika dihubungkan dg kekuatan ion: Koefisien aktivitas suatu elektrolit kuat umumnya konstan pd semua larutan encer yg kekuatan ionnya sama, tanpa mengindahkan tipe garam yg digunakan utk memberikan kekuatan ion tambahan. Kefisien aktivitas semua elektrolit kuat dari kelas tunggal, misalnya semua elektrolit uni-univalen, kurang lebih sama pada semua kekuatan ion tertentu, asalkan larutannya encer
Tabel 6-1 menggambarkan kesamaan pd koefisien aktivitas ion rata-rata pd elektrolit 1:1 pd konsentrasi rendah (di bawah 0,1 m) dan perbedaan koefisien aktivitas yg signifikan pd konsentrasi yg lebih tinggi
Teori Debye-Hückle ttg Koefisien Aktivitas Persamaan (utk kekuatan ion hingga 0,0) log γ i Azi γ : koefisien aktivitas A: faktor yang hanya tgt pdsuhu dan konstanta dielektrik medium. z : valensi ion :kekuatan ion Utk air pd5 o C, kira - kira 0,51.
Teori Debye-Hückle ttg Koefisien Aktivitas Persamaan utk suatu elektrolit biner yg mengandung ion-ion z + dan z - serta berada dlm larutan encer( < 0,0) log γ Az z
Perluasan Persamaan Debye-Hückel utk Konsentrasi yg Lebih Tinggi (sekitar 0,1) log γ Azz 1 a B i a i B : jarak rata - rata ion yangmendekati dan disebut diameter ion efektif rata - rata ( mean effec tive ionic diameter ) atau parameter ukuran ion ( ion size parameter ) : konstanta yang hanya dipengaruhi oleh sifat pelarut dan suhu.
Hasil kali a i dan B kira - kira sama dg satu pd5 Sehingga persamaan tsbdpt disederhanakan menjadi : o C. log γ Az 1 z Tadinya : log γ Azz 1 a B i
Utk konsentrasi yg lebih tinggi, yi pd kekuatan ion di atas 0,1, persamaannya adalah: log γ Az z 1 a B i C
Sekian