KAPITA SELEKTA KIMIA FISIK (IONIK EQUILIBRIA OLEH KELOMPOK 4 1. MILLA DWI ZALNA 2. SEPTIA ADELLA
SUCITYA A FERINDA F ERINDA 3. SUCITY
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG
KESETIMBANGAN ION Ke s e t i mbang ankons t antunt ukg asdan r eaksinoni ondal am l ar ut andapatdi nyat akan de ng ankons e nt r asidant e kanany angr e ndah.
KOEFFISIEN AKTIVITAS DARI LARUTAN ELEKTROLIT KUAT beberapa defnisi pada aktivitas elektrolit kuat ,dipertimbangkan ,dipertimbangkan dengan mengionisasi elektrolit AB! dalam larutan " AB! # $A% & , & !B% ' ( pers) * +
Aktivitas elektrolit
!
"2 # "
"
$ %
& '
( pers) +
Aktivitas rata-rata elektrolit " ( pers) 4 +
Aktivitas elektrolit .uga di/ubungkan dengan konsentrasi ion "
0imana,
berat ion (g12+ aktivitas
koe3sient
5aktor aktivitas elektrolit !ang tepat bila dikalikan dengan konsentrasi ion akan meng/asilkan 6
0an untuk aktivitas rata rata !aitu ,
5aktor
dari &-+ , ditun.uk sebagai koefsient aktivitas rata-rata
5aktor dari &-+ , sebagai Molaritas rata-rata elektrolit Molaritas rata-rata dan koefsient rata-rata bisa kita tulis dalam bentuk "
Karena untuk setiap molaritas dari elektrolit 7 maka dan se/ingga ,
T!pe elektrolit *-* 9onto/n!a Na7l , diperole/ # * , ! # * , v # !aitu "
T!pe elektrolit -* 9onto/n!a Ba7l ,
diperole/ # * , ! # , v # 4 !aitu "
0e:enisi untuk ion dan koefsient aktivitas din!atakan dalam konsentrasi mol1liter dalam larutan (m+) 0engan mengulang de:enisi baru bisa kita perole/ "
0imana, ; adala/ koefsien aktivitas rata-rata elektrolit "
0an untuk molalitas rata rata "
koefsient aktivitas terkait dengan "
0imana d◦ # densitas dari pelarut sedangkan m/C "
M2 # Berat molekul elektrolit d = densitas larutan
AKTIVITAS
Bisa ditentukan dengan : Tekanan
uap
Titik
leleh yang rendah
Titik
didih
Tekanan
osmotik
Distribusi Kelarutan Gaya
gerak listrik
Aktivitas dari ion sama dengan konsentrasi dalam larutan en9er "
TEORI DEBYE-HUCKEL PADA KOEFISIEN AKTIVITAS
Seperti persoalan lainn!a, Ga!a dari /ukum 9oulomb !aitu " ga!a tarik menarik 1 ga!a tolak menolak antara >* dan > dan berbanding terbalik dengan kuadrat .arak dari r ) 0# konstan diele9trik 0istribusi dari ion dalam larutan tidak a9ak tapi ter.adi pada pusat ion (&+ !ang dikelilingi ole/ muatan (-+, sementara setiap pusat ion (-+ dikelilingi ole/ muatan (&+) muatan dari ion # potensial ?i % # valensi dari pusat ion @i# diameter ion e # muatan elektroni9
dan Ke/adiran potensial ?i pada permukaan ion bisa memberikan pen!elesaian energi bebas listrik 5e, .umla/ energi terkait pada koefsien aktivitas dari ion f i ,
Karenan!a , dioerole/ persamaan !aitu "
Nilai k dan konsentrasi ion 7i dalam berat ion per liter ,
adala/ kekuatan ionik dalam larutan "
dimana, Di rata-rata diameter ion) A dan B konstan dalam air sebagai pelarut) Tabel " diperole/ "
Ionisasi dari elektrolit Arr/enius mengatakan ba/=a semua elektrolit ionisasi dalam larutan untuk tingkat besar atau ke9il meng/asilkan ion dalam kesetimbangan dengan molekul) Tabel diba=a/ menun.ukkan nilai konstanta ionisasi di/itung dari data konduktansi elektrolit kuat (kalium klorida, natrium sul:at+ dan lema/ (asam asetat, amonium /idroksida+ pada F 7)
Konstanta ionisasi asam monobasa Kesetimbangan ionisasi dari asam monobasa lema/ " konstanta ionisasi termodinamik, K a "
Koefsien aktivitas dan konsentrasi untuk aktivitas ,persamaan "
ntuk konsentrasi total asam 7 dengan konsentrasi ionisasi α dari CA !aitu 7CA # 7 (*- α+ dimana ion 7CA-#7 ) Substitusi persamaan!a " α
Ionisasi asam dalam konsentrasi " K f # ratio dari koe: aktivitas
Konstanta konsentrasi ionisasi K’ a di/itung dari 7 dan α ) 2ogaritama dari persamaan n!a "
f CA adala/ koefsient aktivitas dari molekul, karenan!a f C&f A- # f ,persamaan "
Ionisasi asam polibasa Asam memiliki lebi/ dari satu /idrogen tidak dapat terionisasi dalam satu ta/ap, melainkan /arus terionisasi se9ara berta/ap-ta/ap) Asam sul:at C,SOG H C& & CSOGCSOG- H C& & SOG- -
0alam asam :os:at melibatkan tiga ta/ap dan masing-masing ta/apmelibatkan ionisasi parsial) Ka #) *J-4 Ka #) *J-L Ka #)L *J-*4
K)*+,)+ , -)-*,*-
Konstanta ionisasi basa lema/ Setiap basa lema/ BOC , seperti amonium /idroksida mengionisasi menurut BOC H B& & OCntuk proses termodinamika, konstanta ionisasi dari a # aktivitas basa Kb" ion
Sementara konstanta ionisasi konsentrasi Kb "
Seperti dalam asam lema/ , konstanta Kb dan Kb identik dan /an!a dalam larutan en9er ) ika tidak "
Konstanta ionisasi dari basa lema/ pada 7
ntuk meng/itung dera.at ionisasi dan konsentrasi dari berbagai spesies dalam larutan monobasi9 asam pada konsentrasi 7) maka menurut persamaan "
0imana "
Ketika Ka ke9il mendekati @, dan pen!ebut pada persamaan (4+ akan men.adi satu kesatuan)
Setela/ @ diketa/ui, 7 CA, 7C& dan 7A- dapat segera diperole/)
C)+0 ! ntuk kasus tertentu asam propionat molar J,J* pada 7, di mana Ka # *)4 *J-
# J)J4 Atau #
# J)J4
0egree o: ioni%ation in presen9e o: a 9ommon ion Misalkan " 2arutan asam propionat 7 molar, dan larutan ini .uga mengandung natrium propionat pada konsentrasi 7 .ika @ # dera.at ionisasi maka 7CA # 7 (*- @+ dan 7 C & # 7 @ Konsentrasi ion 7A-# (7 @ & 7+ propionat, 7 @ ditamba/ dengan 7 Q sumbangan dari garam
Se/ingga
Namun, .ika (*- @+# * maka"
ntuk ionisasi kesetimbangann!a "
ini,konstanta
Namun, karena ionisasi adala/ !ang terbaik !ang sangat sedikit, aktivitas air dalam larutan akan konstan dan dapat dimasukkan dalam K)
K= disebut produk ion air) Cal ini menun.ukkan ba/=a dalam setiap larutan, kedua ion /idrogen dan /idroksil /arus /adir dan ba/=a setiap produk dari aktivitas kedua ion /arus konstan) 0alam /al konsentrasi konstan ini dapat ditulis sebagai(+
Nilai K= dapat di/itung dari data Ko/lraus9/ dan Ce!d=eiller pada konduktansi air murni)
Tabel produk ion dari air pada T tertentu
Menampilkan nilai terbaik untuk produk ion termodinamika air , K= , di se.umla/ su/u ) Sebagai prinsip produk ion /arus valid dalam setiap larutan di mana air /adir , konstanta ini dapat digunakan untuk meng/itung konsentrasi ion /idrogen dan /idroksil !ang ada dalam larutan
Konsep umum asam dan basa A//0)-* Konsep asam dan basa
B/)*+7 L8/&
2e=is
Arr/enius Svante Arrhenius
(1884): teori asam basa paling
sederhana Asam:
spesies yang mengandung ion hidrogen (H+) atau H3O+
Basa:
spesi yang mengandung ion OH -
elemahan:
masalah pelarut dan masalah garam
Bronsted-2o=r! Asam" )/9:)&56,) :/+) Basa" ,;*:+/9 :)/-5, :/+)
Konsep baru (Bronsted-2o=r!+ merupakan ionisasi sebagai
Base, !ang di/asilkan dari A9id*, dikatakan kon.ugat dasar untuk a9id*) 0emikian pula, A9id, !ang di/asilkan dari
0engan memperluas argumen ini, kita memperole/ :ormulasi berikut untuk ionisasi dalam air dari se.umla/ asam umum"
Air merupakan am:oter
GARAM DARI ASAM LEMAH DAN BASA LEMAH Garam BA adala/ produk dari interaksi asam lema/ CA dan basa lema/ BOC seperti amonium asetat, kation dan anion dari garam dapat di/idrolisis) 0engan reaksi B& & A- & CO # BOC & CA 0an larutan dari garam dalam air bersi:at asam atau basa tergantung pada kekuatan dari asam dan basa tersebut) K/ #
KOSNTANTA HIDROLITIK Konstanta /idrolitik dapat di/itung dari Ka, Kb, dan K=) dalam 9onto/ praktek !ang biasa adala/ .umla/ !ang 9enderung larut dari garam dalam air dan mengukur konsentrasi ion /idrogen dari larutan) ika kuantitas dan konsentrasi dari garam diketa/ui, maka konstanta /idrolitik dapat di/itung)
:H ,) :OH 0alam mele=ati dari asam ke konsentrasi larutan alkali dari ion /idrogen dapat bervariasi dalam batasan !ang sangat luas
LARUTAN BUFFER 2arutan !ang tersusun dari asam dan sala/ satu garamn!a atau dari basa dan sala/ satu garamn!a, !ang memiliki kemampuan untuk memperta/ankan besar atau ke9iln!a peruba/an pC ketika penamba/an asam atau basa) 2arutan tersebut menun.ukkan si:at !ang dapat memperta/ankan peruba/an p/ disebut larutan buRer) Cal ini sangat e:ekti: dalam 9ampuran asam atau basa !ang lema/) BuRer digunakan pada larutan untuk mengeta/ui pC !ang diperlukan, atau untuk men.aga pC tetap konstan dari larutan)
KESETIMBANGAN ION HOMOGEN LAINNYA Kesetimbangan homogen adala/ kesetimbangan kimia dimana seluru/ %at !ang terlibat dalam persamaan reaksi mempun!ai =u.ud sama) Kesetimbangan ion pada sistem /omogen tidak ada batasn!a untuk ionisasi dan /idrolisis) Sebagian lain tipe dari kesetimbangan mungkin ter.adi, ketika !ang bersangkutan /an!a ion) melalui tepat berarti konstanta kesetimbangan reaksi ionik tersebut dapat dievaluasi, dan dapat digunakan untuk meng/itung aktivitas atau konsentrasi %at !ang terlibat dalam berbagai kondisi tertentu
KESETIMBANGAN ION HETEROGEN Kesetimbangan heterogen adala/ kesetimbangan kimia dimana %at-%at !ang terlibat dalam persamaan reaksi mempun!ai =u.ud berbeda-beda) 0engan demikian /an!a kesetimbangan ion /eterogen
PRODUK KELARUTAN Tipe penting dari kesetimbangan ion /eterogen dalam kelarutan dari garam !ang sukar larut dalam air) Kesukaran garam untuk larut seperti barium sul:at terganggu dengan adan!a air disebut larutan .enu/) larutan .enu/ dengan barium sul:at produk dari kegiatan barium dan ion sul:at adala/ konstanta sama dengan K=)
EFEK UMUM KELARUTAN DALAM ION ntuk setiap larutan .enu/ , misalkan sekarang ba/=a untuk larutan .enu/ garam dalam air ditamba/kan sedikit K7l)
EFEK DAN KELARUTAN GARAM 0ari perumusan produk kelarutan dalam konsentrasi di/arapkan ba/=a /an!a %at !ang memiliki ion sama dengan melarutkan garam dapat mempengaru/i kelarutan) ken!ataann!a ba/=a elektrolit tanpa ion men!ebabkan peningkatan kelarutan dengan peningkatan konsentrasi dari penamba/an suatu %at)
UKURAN KELARUTAN DARI KOEFISIEN AKTIFITAS
