KONDUKTOMETRI Dr. WIDAYAT ST MT
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2013
MATERI KONDUKTOMETRI • OVERVIEW (DASAR DAN PERALATAN)
• METODE ANALISIS • APLIKASI KONDUKTOMETRI
Pengertian Konduktifitas adalah daya hantar listrik yang satuannya disebut Siemens atau Ohm. Alat ukur adalah K d kt Konduktometer t y Konduktometri adalah metode pen k ran konduktofitas pengukuran kond ktofitas di dalam larutan karena mobilitas ion pada elektroda dikarenakan aliran listrik y Umumnya diukur dengan jembatan wheatstone y
Pengertian y y
y y
Konduktansi molar : kemampuan solut dalam membangkitkan listrik Konduktansi (G) besarnya proporsional dengan luas penampang melintang A dan panjang dari suatu k d k konduktor yang h homogen ( if (uniform). ) yang dirumuskan : Bilangan g k adalah konduktansi spesifisifk p (j (jenis)) suatu konduktor satuan k adalah ohm-1, cm-1. R adalah tahanan, A adalah penampang lintang tiap cm2 dan l adalah panjang konduktor dalam cm
Konduktansi total dalam larutan nilainya proporsional dengan g jjumlah ion-ion yyangg berkontribusi dalam larutan.
G = ∑ciΛm,i Konduktan ekuivalen suatu larutan disimbulkan Λ atau kappa, ialah daya hantar satu gram ekuivalen dari dua elektrode yang berjarak 1 cm, cm satuannya mhos/cm. h / Harga Λ akan sama dengan G apabila 1 gram ekuivalen larutan yang terletak diantara dua elektrode dengan jarak tepat 1 cm.
Factors affecting conductivity: • Directly on the surface area of the electrodes • Inversely I l on the th distance di t b between t th the electrodes Size of ions Number of ions Temperature p Charge of ions
6
Conductance of Common Acids, Bases and Salts @ 25oC M illiSiem ens/cm
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
%b by Weight W i ht Sodium Chloride
Potassium Chloride
Sodium Hydroxide
Hydrochloric
Sulfuric Acid
Nitric Acid
Kurva perubahan konduktivitas larutan 350.0 5% as. Sulfat karena pengaruh suhu 400.0
m mS/cm
300 0 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 0
4
10
16
21
27
32
38
43
49
54
60
66
71
77
82
88
Degrees C
Feb 2001
File Name: Conductivity.ppt
93
93
T e m p e ra ttu re S lo p e
C
T
S
C
8 7 6 5 4 3 2 1 0 0
10
20
25
30
40
50
75
100
Temperature Ultra Pure Water
Sodium Chloride
Feb 2001
File Name: Conductivity.ppt
Tabel harga kava Λ bebera beberapa pa larutan Kation Anion λ+ λ+ H3O+ 349,8 OH199 88,7 76,3 Li+ ClNa+ 50,1 Br78,1 78,3 78,6 K+ I+ NO NH4 73 4 73,4 71 4 71,4 3 2+ ClO Ag 61,9 67,3 4 2+ C H O ½Mg 53,1 40,9 2 4 2 ½SO42½Ca2+ 59,5 80.0 22+ ½CO 63,6 68,3 ½Ba 3 2 23+ ½ C O 1/3 Fe 68,0 74.2 2 4 4¼Fe(CN) 69.5 110.3 ½ Pb 6 1/3 La L 58 6 58,6 (2% per 0C).
10
Mobilitas ion dipengaruhi p g oleh: 9 Kekuatan listrik yaitu kekuatan yang dapat menimbulkan potensial diantara dua elektrode dan muatan ion yang menyebabkan gerakan menuju ke salah satu elektrode. elektrode 9 Efek elektroforentik dan relaksasi 9 Elektroforetik terjadi bila muatan yang berlawanan mengelilingi ion yang bersangkutan sehingga terjadi dua lapisan muatan, kejadian ini akan menyebabkan menurunnya sifat k d kti it llarutan. konduktivitas t 11
¾ Relaksasi
mobilitas ion seolah-olah ditarik oleh l h ion i yang bermuatan b b l berlawanan dibelakang ion tersebut, sehingga akan menghambat mobilitas ion yang sesungguhnya. ¾ Besarnya konduktivitas dalam larutan yang bersifat elektrolit kuat ternyata terjadi hubungan yang linier antara konduktivitas dengan akar dari kadar ion ¾ Ditemukan harga konduktivitas pada nol yang dinyatakan sebagai Λ0
Konduktometri
13
Conductivity measurements 1.Electrodes Two parallel platinized Pt. foil electrodes or Pt. black with electrodeposited a porous Pt. film which increases the surface area of the electrodes and further reduces faradaic polarization. 2.Primary standard solutions Primary standard KCl solution ,at 25Ԩ, 7.419g of KCl in 1000g of solution has a specific conductivity of 0.01286Ω-1/cm.
1 4
3. Conductivityy Cell : Avoid the change of temperature during determination 4.Wheat stone bridge g :
1 5
Jembatan Wheatstone
Larutan elektrolit elektrolit.. Berdasar konduktifitas, ada 2 macam larutan 1. Lart. L El Elektrolit k li : asam, bbasa dan d garam 2. Non elektrolit : alkohol, gula dll
Battry
Lar Lar. elektrolit
kuat lemah
Lampu
17
Molar conductance of various ions at infinite dil i at 25 dilution ions
molar conductance
K+
73.52
Na+
50.11
Li+
38.69
H+
349.82
Ag+
61.92
Cl-
76 34 76.34
Br-
78.4
OH-
198
1 8
APPLICATIONS OF CONDUCTOMETRY It can be used for the determination of:of: ¾ Solubility of sparingly soluble salts ¾ Ionic product of water ¾ Basicity of organic acids ¾ Salinity of sea water (oceanographic work) ¾ Chemical equilibrium in ionic reactions ¾ Conductometric titration
19
CONDUCTOMETRIC TITRATIONS: ¾ The determination of end point of a titration by means of conductivity measurements are known as conductometric titrations.
20
Conductometric Titration (Indirect C Conductometry Conductometry) d ) y
y y y
Volumetric method - conductance, k (µS cm-1) between two electrodes is measured as a function of titrant, V (mL) Typical k vs V plot is V V-shaped shaped Minimum marks equivalent point of titration Used for: Chloride determination
ACID--BASE TITRATIONS ACID • Titration Ti i off strong acid id (a) with strong base.g. HCl with NaOH (b) with weak base e.g. HCl with NH4OH
22
• Titration of weak acid (c) with strong base e.g. CH3COOH with NaOH (d) with weak base e.g. CH3COOH with NH4OH
23
PRECIPITATION TITRATIONS:[K++Cl Cl-]+[Ag ] [A ++No N 3_]
24
REPLACEMENT TITRATIONS ¾ Salt of strong acid and weak base vs. strong base Ex: ammonium chloride vs. sodium hydroxide ¾ Salt of strong base and weak acid vs. vs strong acid Eg: sodium acetate vs. vs hydrochloric acid
26
a)Salt of strong acid, weak base vs. strong base NH4Cl+NaOH→NH4OH+NaCl
27
b)Salt of strong base and weak acid vs. strong acid CH3COONa+HCl→CH3COOH+NaCl
28
REDOX TITRATION Titration of ferrous ions with dichromate ions: 6 Fe2++Cr2O72-+14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O
29
COMPLEXOMETRIC TITRATION Ex.:-KCl vs. Hg(ClO4)2 ¾ Non-aqueous titrations can also be measured using conductometry. Ex:a)titration of weak bases vs. vs perchloric acid in dioxan-formic acid. b)Titration of weak organic acids in methanol vs. tetra methyl ammonium hydroxide in methanolbenzene. 30
ADVANTAGES OF CONDUCTOMETRIC TITRATIONS ¾ No need of indicator ¾ Colored or dilute solutions or turbid suspensions can be used for titrations. ¾ Temperature is maintained constant throughout the tit ti titration. ¾ End point can be determined accurately and errors are minimized as the end point is being determined graphically.
31
RECENT DEVLOPEMNTS
¾In refinary industries. ¾Estimation of polyelectrolytic solution. ¾Biotechnology. ¾Microbiosensors for enviromental monitoring.
3 2
