Ppt Kapsel Kf

Click here to load reader

download Ppt Kapsel Kf

of 49

description

kimia fisika

Transcript of Ppt Kapsel Kf

Slide 1

OLEH KELOMPOK 4

MILLA DWI ZALNASEPTIA ADELLASUCITYA FERINDA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI PADANGKAPITA SELEKTA KIMIA FISIK(IONIK EQUILIBRIA)KESETIMBANGAN IONKesetimbangan konstant untuk gas dan reaksi non ion dalam larutan dapat dinyatakan dengan konsentrasi dan tekanan yang rendah. KOEFFISIEN AKTIVITAS DARI LARUTAN ELEKTROLIT KUAT beberapa definisi pada aktivitas elektrolit kuat ,dipertimbangkan dengan mengionisasi elektrolit AxBy dalam larutan : AxBy = Az + , + yBz ( pers. 1 )

Aktivitas elektrolit : 2 = x + y_

( pers. 2 )3Aktivitas rata-rata elektrolit :

Aktivitas elektrolit juga dihubungkan dengan konsentrasi ion :

Dimana, berat ion (g/L) koeffisient aktivitas

( pers. 3 )Faktor aktivitas elektrolit yang tepat bila dikalikan dengan konsentrasi ion akan menghasilkan ;

Dan untuk aktivitas rata rata yaitu ,

Type elektrolit 1-1 contohnya NaCl , diperoleh x = 1 , y = 1 , v = 2 yaitu :

Type elektrolit 2-1 contohnya BaCl2 , diperoleh x = 1 , y = 2 , v = 3 yaitu :

Defenisi untuk ion dan koefisient aktivitas dinyatakan dalam konsentrasi mol/liter dalam larutan (m).Dengan mengulang defenisi baru bisa kita peroleh :

Dimana, adalah koefisien aktivitas rata-rata elektrolit :

Dan untuk molalitas rata rata :

2 koefisient aktivitas terkait dengan :

Dimana d = densitas dari pelarut sedangkan m/C :

M2 = Berat molekul elektrolit d = densitas larutan

PENENTUAN KOEFISIEN 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 encer :

TEORI DEBYE-HUCKEL PADA KOEFISIEN AKTIVITASPenyimpangan dari koefisien aktivitas merupakan indikasi dari larutan elektrolit kuat non ideal dalam sifat termodinamika.Arhenius mencoba menghitung deviasi yang menyatakan penyebabnya disosiasi parsial. Namun, elektrolit kuat harus mempertimbangkan disosiasi lengkap , setidaknya dalam larutan encer dan daya tarik ionik yang cukup untuk disosiasi partial.Sebuah teori yang mencoba menghitung koefisien aktivitas elektrolite dalam hal daya tarik listrik dioperasikan antara ion dalam larutan oleh debye-huckel. Penulis mengasumsikan bahwa partikel bermuatan listrik dalam larutan.Seperti persoalan lainnya, Gaya dari hukum coulomb yaitu : gaya tarik menarik / gaya tolak menolak antara q1 dan q2 dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari r . D= konstan dielectrik

Distribusi dari ion dalam larutan tidak acak tapi terjadi pada pusat ion (+) yang dikelilingi oleh muatan (-), sementara setiap pusat ion (-) dikelilingi oleh muatan (+). muatan dari ion = potensial i z = valensi dari pusat ion i= diameter ion e = muatan elektronic

dan

Kehadiran potensial i pada permukaan ion bisa memberikan penyelesaian energi bebas listrik Fe, jumlah energi terkait pada koefisien aktivitas dari ion f i ,

Karenanya , dioeroleh persamaan yaitu :

Nilai k dan konsentrasi ion Ci dalam berat ion per liter ,

Persamaan :

Untuk suhu dan pelarut , A dan B adalah konstan. Defenisinya :

adalah kekuatan ionik dalam larutan :

Persamaan koefisien aktivitas dari ion sebagai fungsi dari kekuatan ionik dalam larutan. Secara eksperimen kita menilai tidak untuk koefisien aktivitas ion tapi pada koefisien rata-rata dalam elekterolit f , persamaan ini akan diubah dengan logaritma pada koefisient aktivitas rata rata. Hasilnya :

dimana, i rata-rata diameter ion. A dan B konstan dalam air sebagai pelarut. Tabel : diperoleh :

Pengujian teori debye-huckel

Ionisasi dari elektrolitArrhenius mengatakan bahwa semua elektrolit ionisasi dalam larutan untuk tingkat besar atau kecil menghasilkan ion dalam kesetimbangan dengan molekul.Tabel dibawah menunjukkan nilai konstanta ionisasi dihitung dari data konduktansi elektrolit kuat (kalium klorida, natrium sulfat) dan lemah (asam asetat, amonium hidroksida) pada 25 C.

Konstanta ionisasi asam monobasaKesetimbangan ionisasi dari asam monobasa lemah :

konstanta ionisasi termodinamik, Ka :

Koefisien aktivitas dan konsentrasi untuk aktivitas ,persamaan :

Untuk konsentrasi total asam C dengan konsentrasi ionisasi dari HA yaitu CHA = C (1- ) dimana ion CH+=CA-=C .Substitusi persamaanya :

Ionisasi asam dalam konsentrasi : Kf = ratio dari koef aktivitas

Konstanta konsentrasi ionisasi Ka dihitung dari C dan .Logaritama dari persamaan nya :

fHA adalah koefisient aktivitas dari molekul, karenanya fH+fA- = f2 ,persamaan :

Ionisasi asam polibasa Asam memiliki lebih dari satu hidrogen tidak dapat terionisasi dalam satu tahap, melainkan harus terionisasi secara bertahap-tahap.Asam sulfatH2SO4 H+ + HSO4-HSO4- H+ + SO4- -

Dalam asam fosfat melibatkan tiga tahap dan masing-masing tahapmelibatkan ionisasi parsial.

Ka =7.5 x 10-3Ka =6.2 x 10-8Ka =4.8 x 10-13Konstanta ionisasiKonstanta ionisasi basa lemahSetiap basa lemah BOH , seperti amonium hidroksida mengionisasi menurutBOH B+ + OH-Untuk proses termodinamika, konstanta ionisasi dari basa Kb:

Sementara konstanta ionisasi konsentrasi K'b :

Seperti dalam asam lemah , konstanta Kb dan K'b identik dan hanya dalam larutan encer . Jika tidak :

a = aktivitas ionPenentuan Konstanta IonisasiKonstanta ionisasi asam lemah dan basa dapat ditentukan dari data konduktansi dan pengukuran konsentrasi ion hidrogen dari larutan yang dihasilkan dari asam atau basa dengan adanya garam.

Konstanta ionisasi dari basa lemah pada 25C

Perhitungan yang melibatkan konstanta IonisasiPerhitungan derajat ionisasi asam murni atau basa. Untuk menghitung derajat ionisasi dan konsentrasi dari berbagai spesies dalam larutan monobasic asam pada konsentrasi C. maka menurut persamaan:

Dimana :

Ketika K'a kecil mendekati , dan penyebut pada persamaan (37) akan menjadi satu kesatuan. Pada kondisi ini :

Setelah diketahui, CHA, CH+ dan CA- dapat segera diperoleh.

Contoh :Untuk kasus tertentu asam propionat molar 0,01 pada 25C, di mana K'a = 1.34 x 10-5Persamaan (48) dan (49)

= 0.0364

Atau= = 0.0366

Degree of ionization in presence of a common ion Misalkan :Larutan asam propionat C molar, dan larutan ini juga mengandung natrium propionat pada konsentrasi C jika = derajat ionisasi

maka CHA = C (1- ) dan C H + = C CA-= (C + C')

Konsentrasi ion propionat, C ditambah dengan C sumbangan dari garam Sehingga

Namun, jika (1- )= 1 maka:

Pada beberapa kasus, dengan nilai K'a yang rendah ketika tidak hanya diabaikan dalam penyebut pada (50), tetapi juga C dibandingkan dengan C'di pembilang.Sehingga

Produk Ion dari AirPengukuran konduktansi dan bukti lain pasti menunjukkan bahwa air mengionisasi, dengan persamaan :

Untuk ionisasi ini,konstanta kesetimbangannya :

Namun, karena ionisasi adalah yang terbaik yang sangat sedikit, aktivitas air dalam larutan akan konstan dan dapat dimasukkan dalam K. Persamaan (55) menjadi kemudian(56)

Kw disebut produk ion air. Hal ini menunjukkan bahwa dalam setiap larutan, kedua ion hidrogen dan hidroksil harus hadir dan bahwa setiap produk dari aktivitas kedua ion harus konstan. Dalam hal konsentrasi konstan ini dapat ditulis sebagai(57)

Nilai K'w dapat dihitung dari data Kohlrausch dan Heydweiller pada konduktansi air murni.

Tabel produk ion dari air pada T tertentu

Menampilkan nilai terbaik untuk produk ion termodinamika air , Kw , di sejumlah suhu .Sebagai prinsip produk ion harus valid dalam setiap larutan di mana air hadir , konstanta ini dapat digunakan untuk menghitung konsentrasi ion hidrogen dan hidroksil yang ada dalam larutanKonsep umum asam dan basaKonsep asam dan basaArrheniusBronsted- LowryLewisArrheniusSvante Arrhenius (1884): teori asam basa paling sederhanaAsam: spesies yang mengandung ion hidrogen (H+) atau H3O+Basa: spesi yang mengandung ion OH-Kelemahan: masalah pelarut dan masalah garam

Bronsted-LowryAsam: donor/penyumbang protonBasa: akseptor/ penerima protonPengertian lebih tepatnya: kompetisi proton antara dua senyawa dan pemenangnya adalah basaTidak menekankan behavior asam yang mendonorkan proton

Perbedaan antara konsep Arrhenius dan Bronsted- Lowry dengan contoh asam asetat.Konsep tua (Arrhenius), mewakili ionisasi asam ini dengan proses

Konsep baru (Bronsted-Lowry) merupakan ionisasi sebagai

Base2, yang dihasilkan dari Acid1, dikatakan konjugat dasar untuk acid1. Demikian pula, Acid2, yang dihasilkan dari Base1, dikatakan konjugasi untuk Base1Dengan memperluas argumen ini, kita memperoleh formulasi berikut untuk ionisasi dalam air dari sejumlah asam umum:

Air merupakan amfoterGARAM DARI ASAM LEMAH DAN BASA LEMAHGaram BA adalah produk dari interaksi asam lemah HA dan basa lemah BOH seperti amonium asetat, kation dan anion dari garam dapat dihidrolisis. Dengan reaksiB+ + A- + H2O = BOH + HADan larutan dari garam dalam air bersifat asam atau basa tergantung pada kekuatan dari asam dan basa tersebut. Kh =

KOSNTANTA HIDROLITIKKonstanta hidrolitik dapat dihitung dari Ka, Kb, dan Kw. dalam contoh praktek yang biasa adalah jumlah yang cenderung larut dari garam dalam air dan mengukur konsentrasi ion hidrogen dari larutan. Jika kuantitas dan konsentrasi dari garam diketahui, maka konstanta hidrolitik dapat dihitung.

pH dan pOHDalam melewati dari asam ke konsentrasi larutan alkali dari ion hidrogen dapat bervariasi dalam batasan yang sangat luas

LARUTAN BUFFERLarutan yang tersusun dari asam dan salah satu garamnya atau dari basa dan salah satu garamnya, yang memiliki kemampuan untuk mempertahankan besar atau kecilnya perubahan pH ketika penambahan asam atau basa. Larutan tersebut menunjukkan sifat yang dapat mempertahankan perubahan ph disebut larutan buffer. Hal ini sangat efektif dalam campuran asam atau basa yang lemah. Buffer digunakan pada larutan untuk mengetahui pH yang diperlukan, atau untuk menjaga pH tetap konstan dari larutan.

KESETIMBANGAN ION HOMOGEN LAINNYAKesetimbangan homogen adalah kesetimbangan kimia dimana seluruh zat yang terlibat dalam persamaan reaksi mempunyai wujud sama. Kesetimbangan ion pada sistem homogen tidak ada batasnya untuk ionisasi dan hidrolisis. Sebagian lain tipe dari kesetimbangan mungkin terjadi, ketika yang bersangkutan hanya ion. melalui tepat berarti konstanta kesetimbangan reaksi ionik tersebut dapat dievaluasi, dan dapat digunakan untuk menghitung aktivitas atau konsentrasi zat yang terlibat dalam berbagai kondisi tertentu

KESETIMBANGAN ION HETEROGENKesetimbangan heterogen adalah kesetimbangan kimia dimana zat-zat yang terlibat dalam persamaan reaksi mempunyai wujud berbeda-beda. Dengan demikian hanya kesetimbangan ion heterogen

PRODUK KELARUTANTipe penting dari kesetimbangan ion heterogen dalam kelarutan dari garam yang sukar larut dalam air. Kesukaran garam untuk larut seperti barium sulfat terganggu dengan adanya air disebut larutan jenuh. larutan jenuh dengan barium sulfat produk dari kegiatan barium dan ion sulfat adalah konstanta sama dengan Kw.

EFEK UMUM KELARUTAN DALAM ION Untuk setiap larutan jenuh , misalkan sekarang bahwa untuk larutan jenuh garam dalam air ditambahkan sedikit KCl. Penambahan KCl dapat menaikan konsentrasi dari ion Cl, maka beberapa thallous chlorida diendapkan dari larutan yang sehingga membentuk kembali kesetimbangan yang jenuh. Sehingga dengan menaikan konsentrasi ion klorida, dapat menurunkan kelarutan dari thallous chlorida. Efek umum dari ion adalah semua larutan jenuh dengan garam sulit untuk larut. Kita dapat menyatakan bahwa penambahan zat yang memiliki ion kesamaan dengan melarutkan garam dapat menyebabkan penurunan kelarutan dari garamEFEK DAN KELARUTAN GARAMDari perumusan produk kelarutan dalam konsentrasi diharapkan bahwa hanya zat yang memiliki ion sama dengan melarutkan garam dapat mempengaruhi kelarutan. kenyataannya bahwa elektrolit tanpa ion menyebabkan peningkatan kelarutan dengan peningkatan konsentrasi dari penambahan suatu zat.

UKURAN KELARUTAN DARI KOEFISIEN AKTIFITAS Pengukuran kelarutan dalam penambahan elektrolit dapat digunakan untuk mengevaluasi koefisien aktivitas dari pelarut garam dari berbagai kekuatan ion. KESETIMBANGAN ION DAN TEMPERATURKonstanta kesetimbangan dari reaksi ionik, seperti semua konstanta kesetimbangan lainnya, berbda dengan suhu. seperti sebelumnya, variasi dengan suhu diberikan oleh:

dan ungkapan ini dapat digunakan untuk mengevaluasi pemanasan berbagai reaksi ionik atau untuk memperkirakan K pada satu suhu dari yang lain jika H sudah diketahui

2