Belajar Kimia - Menghitung PRESIPITATOMETRI
Titrasi pengendapan
• Jumlah metode tidak sebanyak titrasi asam-basa
ataupun titrasi reduksi-oksidasi (redoks)
• Kesulitan mencari indikator yang sesuai
• Komposisi endapan seringkali tidak diketahui
pasti, terutama jika ada efek kopresipitasi
Kelarutan = konsentrasi larutan jenuh zat padat
(kristal) di dalam suatu pelarut pada suhu tertentu.
BaSO4(p) Ba2+ +
SO42-
Tetapan Hasilkali Kelarutan : Ksp = [Ba2+]
[SO42-] (dalam keadaan setimbang)
Hasilkali kelarutan Larutan jenuh dapat dicapai
dengan penambahan zat ke dalam pelarut secara terus menerus hingga zat tidak
melarut lagi, atau dengan cara menaikkan konsentrasi ion-ion tertentu hingga
terbentuk endapan. Suhu, sifat pelarut, dan ion-ion lain yang terdapat di dalam
larutan, mempengaruhi kelarutan suatu zat.
Faktor2 yg mempengaruhi kelarutan
1. SUHU
2. SIFAT PELARUT
3. ION SEJENIS
4. AKTIVITAS ION
5. pH
6. HIDROLISIS
7. HIDROKSIDA LOGAM
8. PEMBENTUKAN SENYAWA KOMPLEKS
1. Efek suhu larutan
Pada kebanyakan garam anorganik, kelarutan
meningkat jika suhu naik. Sebaiknya proses pengendapan, penyaringan dan
pencucian endapan dilakukan dalam keadaan larutan panas. Kecuali untuk endapan
yang dalam larutan panas memiliki kelarutan kecil (mis. Hg2Cl2,
MgNH4PO4) cukup disaring setelah terlebih dahulu
didinginkan di lemari es.
2. Efek sifat pelarut
Kebanyakan garam anorganik larut dalam air dan
tidak larut dalam pelarut organik. Air memiliki momen dipol yang besar dan
tertarik oleh kation dan anion membentuk ion hidrat. Sebagaimana ion hidrogen
yang membentuk H3O+, energi yang dibebaskan pada saat
interaksi ion dengan pelarut akan membantu meningkatkan gaya tarik ion terhadap
kerangka padat endapan. Ion-ion dalam kristal tidak memiliki gaya tarik
terhadap pelarut organik, sehingga kelarutannya lebih kecil daripada kelarutan
dalam air. Pada analisis kimia, perbedaan kelarutan menjadi dasar untuk
pemisahan senyawa.
Contoh : campuran kering Ca(NO3)2
+ Sr(NO3)2 dipisahkan dalam campuran alkohol + eter,
hasilnya Ca(NO3)2 larut, sedangkan Sr(NO3)2
tidak larut.
3. Efek ion sejenis
Endapan lebih mudah larut dalam air daripada
dalamlarutan yang mengandung ion sejenis. Mis. pada AgCl,[Ag+][Cl-]
tidak lebih besar dari tetapan (Ksp AgCl = 1x10-10) di dalam air
murni di mana [Ag+] = [Cl-] = 1x10-5 M;jika
ditambahkan AgNO3 hingga [Ag+] = 1x10-4 M,
maka [Cl-] turun menjadi 1x10-6 M, sehingga reaksi
bergeser kekanan sesuai arah : Ag+ + Cl- AgCl Ke dalam
endapan terjadi penambahan garam, sedangkanjumlah Cl- dalam larutan
menurun. Teknik penambahan ion sejenis dilakukan oleh analis untuk tujuan :
1) menyempurnakan pengendapan
2) pencucian endapan dengan larutan yang
mengandung ion sejenis dengan endapan Jika kelebihan ion sejenis cukup besar,
maka kelarutan endapan lebih besar dari harga yang diperkirakan dari Ksp, oleh
sebab itu penambahan ion sejenis dibatasi hingga 10%.
Contoh : Hitunglah kelarutan molar CaF2 dalam
a) air;
b) CaCl2 0,01 M; c) NaF 0,01 M. Ksp
CaF2 = 4x10-11.
Hidrolisis diabaikan.
CaF2(p) Ca2+ + 2
Fa)
Kelarutan s = [Ca2+], maka
[F-] = 2s
[Ca2+][F-] = Ksp
s . (2s)2 = 4x10-11, maka s
= 2,1 x 10-4 M
b) [Ca2+] = (0,01+s) ; [F-]
= 2s; diperoleh s = 3,2 x 10-5 M
c) [Ca2+] = s ; [F-]
= (0,01+s); diperoleh s = 4 x 10-7 M
Ion sejenis menurunkan kelarutan endapan, efek [F-]
lebihbesar daripada efek [Ca2+]. Kelarutan Ag-halida dlm
Na-halida pd 18 oC
Kelarutan AgX, M 1 x 10-2 10-4 AgBr AgCl
8 10-6 AgI g 10-10 10-10 10-8 10-6
10-4 10-2 1 Konsentrasi NaX, M
4. Efek aktivitas ion
Banyak endapan yang kelarutannya naik di dalam
larutan yang mengandung ion-ion yang tidak bereaksi dengan ionion pembentuk
endapan. Fenomena ini disebut efek aktivitas ion atau efek ion berlainan
(diverse ion effect) atau efek garam netral. Mis. kelarutan AgCl dan BaSO4
dalam larutan KNO3.
[KNO3] (M) [AgCl]x10-5M
[BaSO4]x10-5 M
0,000 (air) 1,00 1,00
0,001 1,04 1,21
0,005 1,08 1,48
0 010 1 12 1 70
Δ=12% Δ=70%
0,010 1,12 1,70
Molaritas merupakan aktivitas yang terjadi dlm
larutan yang sangat encer, jika konsentrasi larutan makin pekat maka koefisien
aktivitas (f) menurun cepat, akibat gaya tarik lebih besar yang terjadi antar
ion yang berbeda muatan. Efektivitas ion-ion (pada kondisi setimbang) juga
menurun dan penambahan endapan harus dilakukan agar aktivitas kembali ke
semula.
aAg+ . aCl- = Kosp (Ksp
pada kondisi aktivitas tertentu)
fAg+[Ag+] . fCl-
[Cl-] = Kosp
[Ag+][Cl-] = Kosp / fAg+
. fCl- = Ksp
Jika koefisien aktivitas kedua ion kecil, maka
hasilkali konsentrasi molar besar. Kenaikan kelarutan BaSO4 lebih
besar daripada AgCl, karena koefisien aktivitas ion divalen lebih kecil
daripada ion univalent Dalam larutan sangat encer f = 1, maka Ksp = Kosp. Kenaikan
relatif kelarutan AgCl dan BaSO4 dalam larutan KNO3 s/so
1 6., 1,7., 1,5., 1,6. BaSO4 1, 3., 1,4., 1,2., 1,3. AgCl 1,0., 1,1.,
KNO3 (M) 1,0., 0,001., 0,005.,
0,01.
Contoh :
Hitung kelarutan molar BaSO4 dalam
larutan KNO3 0,01 M menggunakan koefisien aktivitas yang dihitung
dari persamaan Debye-Huckel. Larutan KNO3 (1:1) memiliki kekuatan
ion = molaritas = 0,01M. Dari tabel dapat dibaca : fBa
2+ = 0,667 ; fSO4
2- = 0,659
Ksp = 1,00 x 10-10 / 0,667 x 0,659 =
2,27 x 10-10 = s2
maka s = 1,51 x 10-5 M.
Efek aktivitas ion tidak menyebabkan permasalahan
serius karena kondisi dipilih di mana kelarutannya kecil (diabaikan). Reaksi
pengendapan jarang dilakukan pada konsentrasi tinggi. Jadi, pengaruh aktivitas ion
tidak menimbulkan kesalahan yang besar.
5. Efek pH
Kelarutan garam dari asam lemah tergantung kepada
pH larutan. Contoh : oksalat, sulfida, hidroksida, karbonat, fosfat. Proton
bereaksi dengan anion membentuk asam lemah sehingga mempertinggi kelarutan
garam. Contoh :
a) Garam monovalen : MA(p) M+ + AHA +
H2O H3O+ + A- 2 3
Konsentrasi analitik Ca = [A-] + [HA]
= [A-]{[H3O+]+Ka}/Ka
Fraksi A- : [A-]/Ca = Ka /
{[H3O+]+Ka = α1
[A-] = α1 .Ca
Substitusi pada Ksp = [M+][A-]
= [M+]. α1.Ca
Ksp/α1 = Kef = [M+].Ca
Kef = Tetapan kesetimbangan efektif, bervariasi
terhadap pH karena pH tergantung kepada α1.
