Reaksi dalam Larutan Encer•Abdul Wahid Surhim•24 September 2010

Sasaran Pembelajaran• Elektrolit dan non-elektrolit• Persamaan kimia• Menuliskan persamaan molekul, ion, dan net ion

untuk reaksi pengendapan, asam-basa, dan redoks

• Reaksi kimia dalam larutan encer: pengendapan dan netralisasi asam-basa• Reaksi kimia dalam larutan encer:

Redoks

Mengapa Reaksi Kimia Terjadi?• Reaksi diarahkan dari reaktan menjadi

produk oleh beberapa DRIVING FORCE yang mendorongnya sepanjang reaksi• Driving force dari reaksi-reaksi• PRESIPITASI (pengendapan)•Driving force = penghilangan bahan dari larutan

•Netralisasi ASAM-BASA•Driving force = pembentukan air

• REDUKSI-OKSIDASI•Driving force = penurunan potensial listrik

Elekrolit dalam Larutan Encer• ELEKTROLIT• Terurai dalam air untuk menghasilkan

larutan ion• Ada dua macam:•Elektrolit KUAT•Elektrolit LEMAH• Membuat KESETIMBANGAN (equilibrium) antara

reaksi maju dan balik• Dinamika proses

• NON-ELEKTROLIT• Tidak menghasilkan ion dalam air

Lihat…

Contoh 1•BaCl2 adalah elektrolit kuat.

Tentukan konsentrasi ion Cl- dalam 1.25 M larutan encer BaCl2

--

2

-2 Cl M 50.2

soln. LCl mol 50.2

BaCl mol 1Cl mol 2

soln. LBaCl mol 25.1

Latihan 1. Tentukan konsentrasi molar ion-ion dalamlarutan Ca3(PO4)2 dengan konsentrasi 0.275 M. (Ca3((PO4)2 adalah elektrolit kuat)

Reaksi Encer dan Reaksi Net-Ionik• PERSAMAAN MOLEKUL• Reaktan dan produk ditulis rumus utuhnya seperti

molekul

• REAKSI IONIK• Reaktan atau produk yang terurai sempurna dalam

air (elektrolit kuat) ditunjukkan dalam ion bebas

• ION SPEKTATOR• Identitas jenisnya tidak penting• Fungsinya adalah untuk menyeimbangkan muatan

• REAKSI NET IONIK• Persamaan untuk perubahan netto yang berperan

selama reaksi; ion spektator tidak termasuk

Contoh 2• Saat barium khlorida dan sodium fosfat

dicampur, barium fosfat padat dan larutan NaCl dihasilkan. Tuliskan reaksi molekul, ionik, dan netto ionik reaksi tersebut

Molecular Eqn: 3 BaCl2 (aq) + 2 Na3(PO4) (aq) Ba3(PO4)2 (s) + 6 NaCl (aq)

Ionic Eqn: 3 Ba2+ (aq) + 6 Cl- (aq) + 6 Na+ (aq) + 2 PO4

3- (aq) Ba3(PO4)2 (s) + 6 Na+ (aq) + 6 Cl- (aq) Spectator Ions: Na+ and Cl-

Net Ionic Equation: 3 Ba2+ (aq) + 2 PO43- (aq) Ba3(PO4)2 (s)

Latihan 2. Saat Na2S dan HCl (aq) dicampur, bereaksi membentuk larutan NaCl dan H2S (g). Tuliskan reaksi molekul, ionik, dan netto ionik reaksi tersebut

Reaksi Pengendapan dan Aturan Kelarutan• KELARUTAN – berapa banyak tiap

senyawa akan terurai dalam sejumlah pelarutan tertentu pada suhu tertentu• Kelarutan RENDAH – terbentuk endapan• Kelarutan TINGGI – tidak membentuk

endapan• Kelarutan dapat diprediksi menggunakan

prosedur baku• Prosedur Kelarutan•Digunakan untuk prediksi jika endapan

terbentuk dalam reaksi•Digunakan untuk menyiapkan dan

memisahkan senyawa tertentu dengan menjalankan reaksi pengendapan

Contoh 3• Tuliskan reaksi molekul, ionik, dan netto

ionik reaksi antara: Pb(NO3)2 dan (NH4)2SO4; SnCl2 dan NaOH; NaNO3 dan BaCl2

JAWABAN• Pertama, prediksi produk mana yang

terbentuk dengan menukarkan kation antar dua garam. Gunakan prosedur kelarutan untuk memprediksi jika ada produk yang tidak larut

Pb(NO3)2 dan (NH4)2SO4• Molecular:

Pb(NO3)2 (aq) + (NH4)2SO4 (aq) Pb(SO4) (s) + 2 NH4NO3 (aq)

• Ionic:Pb2+ (aq) + 2 NO3

- (aq) + 2 NH4+ (aq) + SO4

2- (aq) PbSO4 (s) + 2 NH4

+ (aq) + 2 NO3- (aq)

• Spectator ions: NH4+ and NO3

-

• Net ionic:Pb2+ (aq) + SO4

2- (aq) PbSO4 (s)

SnCl2 dan NaOH• Molecular:

SnCl2 (aq) + 2 NaOH(aq) Sn(OH)2 (s) + 2 NaCl (aq)

• Ionic:Sn2+ (aq) + 2 Cl- (aq) + 2 Na+ (aq) + 2 OH- (aq) Sn (OH)2 (s) + 2 Na+ (aq) + 2 Cl- (aq)

• Spectator ions: Na+ and Cl-

• Net ionic:Sn2+ (aq) + 2 OH- (aq) Sn(OH)2 (s)

NaNO3 dan BaCl2• Molecular:

2 NaNO3 (aq) + BaCl2 (aq) Ba(NO3)2 (aq) + 2 NaCl (aq)

• Ionic:2 Na+ (aq) + 2 NO3

- (aq) + Ba2+ (aq) + 2 Cl- (aq) Ba2+ (aq) + 2 NO3

- (aq) + 2 Na+ (aq) + 2 Cl- (aq)

• Spectator ions: all ions are spectator ions

• No net ionic reaction

Asam, Basa, dan Reaksi Netralisasi•Asam Arrhenius•Basa Arrhenius•Reaksi Netralisasi•Asam dan basa yang umum

Asam Arrhenius• Terurai dalam air menghasilkan H+ • Ion hidronium•H+ menempel ke molekul air; ditunjukkan

sebagai H3O+

• Asam kuat – elektrolit kuat• Asam lemah – elektrolit lemah• Asam poliprotik – asam dengan lebih

dari satu hidrogen; terurai secara bertahap

Basa Arrhenius• Terurai dalam air menghasilkan ion

OH- • Basa kuat – elektrolit kuat;

kebanyakan logam hidroksida• Basa lemah – elektrolit lemah:

NH3 (g) + H2O (l) NH4+ (aq) + OH-

(aq)

Reaksi Netralisasi• Reaksi antara asam dan basa

membentuk garam dan air• Garam terbentuk dari kation basa dan

anion asam• Reaksi netto untuk asam kuat dan

basa kuatH+ (aq) + OH- (aq) H2O• Reaksi netto untuk asam lemah dan

basa kuatHA (aq) + OH- (aq) H2O + A- (aq)

Contoh 4• Tentukan asam atau basa senyawa berikut

ini: HBr (aq), KOH, HClO3, Ca(OH)2, CH3COOH, NH3.

Jawaban:

• HBr (aq) – menghasilkan H+ dalam larutan encer; asam• KOH – menghasilkan OH- dalam larutan encer; basa• HClO3 – menghasilkan H+ dalam larutan encer; asam• Ca(OH)2 – menghasilkan OH- dalam larutan encer;

basa• CH3COOH – menghasilkan H+ dalam larutan encer;

asam• NH3 – menghasilkan OH- dalam larutan encer; basa

Reaksi Redoks• Redoks• Reduksi -- bertambahnya satu atau lebih elektron;

bilangan oksidasinya turun• Oksidasi – kehilangan satu atau lebih elektron;

bilangan oksidasinya naik• Kedua proses terjadi secara simultan

• Reaksi redoks – elektron dipindahkan dari satu zat ke zat lainnya• Jumlah elektron yang hilang dari zat yang

teroksidasi = jumlah elektron yang bertambah dari zat yang terreduksi

• Bilangan oksidasi – istilah yang digunakan untuk menentukan apakah atom itu netral, kaya elektron, atau miskin elektron• Tidak cukup dengan muatan ion• Ada aturan untuk tanda bilangan oksidasi

Contoh 5• Tentukan bilangan oksidasi fosfor dalam

Na3PO4

Jawaban• Tandai bilangan oksidasi +1 untuk Na dan -2

untuk O• Ingat bahwa jumlah seluruh bilangan

oksidasi adalah 0• Na3PO4 = (3 Na+) (P?) (4 O2- )

3(+1) + (?) + 4(-2) = 0 net charge? = 0 - 3(+1) - 4(-2) = +5

Mengidentifikasi Reaksi Redoks• Redoks terjadi secara bersamaan• Kapan saja atom yang hilang satu atau lebih

elektron (teroksidasi), atom lainnya harus bertambah elektron tersebut (terreduksi)

• Agen Reduksi – zat yang menyebabkan terjadinya reduksi• Kehilangan satu atau lebih elektron.• Mengalami oksidasi• bilangan oksidasi dari atom naik

• Logam berfungsi sebagai agen reduksi.

• Agen Oksidasi – zat yang menyebabkan terjadinya oksidasi.• Bertambahnya satu atau lebih elektron.• Mengalami reduksi• bilangan oksidasi dari atom turun

• Non-logam yang reaktif berfungsi sebagai agen oksidasi.

Contoh 6 • Identifasikan jenis yang teroksidasi, yang

terreduksi, agen oksidasi, dan agen reduksi:

16 H+ (aq) + 5 Sn2+ (aq) + 2 MnO4- (aq) 2

Mn2+ (aq) + 5 Sn4+ (aq) + 8 H2O (l)