Wednesday, September 18, 2013

Penyetaraan reaksi dan cara menentukan pH suatu larutan

Penyetaraan reaksi atau persamaan reaksi

Persamaan reaksi didefinisikan sebagai persamaan yang menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dengan menggunakan rumus kimia. Dalam reaksi kimia terdapat zat-zat pereaksi dan zat-zat hasilreaksi. Dalam menuliskan persamaan reaksi, rumus kimia pereaksi dituliskan di ruas kiri dan rumus kimia hasil reaksi dituliskan di ruas kanan. Antara kedua ruas itu dihubungkan dengan anak panah (→ ) yang menyatakan arah reaksi kimia.
Contoh:
Logam magnesium bereaksi dengan gas klorin membentuk magnesium klorida. Tuliskan persamaan reaksinya. Persamaan reaksinya adalah Mg + Cl2 → MgCl2

Menyetarakan Persamaan Reaksi

Suatu persamaan reaksi dikatakan benar jika memenuhi hukum kimia, yaitu zat-zat yang terlibat dalam reaksi harus setara, baik jumlah zat maupun muatannya. Sebelum menuliskan persamaan reaksi yang benar, tuliskan dulu persamaan kerangkanya.

Persamaan kerangka untuk reaksi ini adalah
Na + Cl2 → NaCl

Apakah persamaan sudah setara jumlah atomnya? Persamaan tersebut belum setara sebab pada hasil reaksi ada satu atom klorin, sedangkan pada pereaksi ada dua atom klorin dalam bentuk molekul Cl2. Untuk menyetarakan persamaan reaksi, manakah cara berikut yang benar?
a. Mengubah pereaksi menjadi atom klorin, persamaan menjadi:
Na + Cl → NaCI
b. Mengubah hasil reaksi menjadi NaCl2, dan persamaan menjadi:
Na + Cl2 → NaCl2
Kedua persamaan tampak setara, tetapi kedua cara tersebut tidak benar, sebab mengubah fakta hasil percobaan. Gas klorin yang direaksikan berupa molekul diatom sehingga harus
tetap sebagai molekul diatom. Demikian pula hasil reaksinya berupa NaCl bukan NaCl2. Jadi, kedua persamaan reaksi tersebut tidak sesuai Hukum Perbandingan Tetap.
Cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan menambahkan bilangan di depan setiap rumus kimia dengan angka yang sesuai. Bilangan yang ditambahkan ini dinamakan koefisien reaksi. Jadi, cara yang benar untuk menyetarakan persamaan reaksi adalah dengan cara menentukan nilai koefisien reaksi.

Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut.
a. Oleh karena ada dua atom Cl yang bereaksi maka bubuhkan angka 2 di depan NaCl. Persamaan kerangka menjadi:
Na + Cl2 → 2NaCl
b. Jumlah atom Cl di sebelah kiri dan kanan persamaan sudah setara (ruas kiri dan kanan mengandung 2 atom Cl).
c. Di ruas kanan jumlah atom Na menjadi 2, sedangkan ruas kiri hanya 1 atom. Untuk menyetarakannya, tambahkan angka 2 di depan lambang unsur Na sehingga persamaan menjadi:
2Na + Cl2 → 2NaCl
Dengan cara seperti itu, jumlah atom di ruas kiri sama dengan di ruas kanan. Dengan demikian, persamaan reaksi sudah setara.

Contoh-contoh menyetarakan persamaan reaksi yang lain:

1 Menyetarakan persamaan reaksi sederhana

Gas nitrogen bereaksi dengan gas oksigen menjadi gas dinitrogen tetroksida.
Tuliskan persamaan reaksinya.
Jawab
Langkah I: tuliskan persamaan kerangkanya.
N2 + O2 → N2O4
Langkah II: setarakan persamaan kerangka dengan menentukan koefisien
reaksinya. Persamaan reaksinya menjadi:
N2 + 2O2 → N2O4
Periksa apakah jumlah atom pada kedua ruas sama. Jika sudah setara, lengkapi
fasanya.
N2(g) + 2O2(g) → N2O4(g)

2 Menyetarakan persamaan reaksi yang agak rumit

Gas butana, C4H10 digunakan sebagai bahan bakar untuk kompor gas. Tuliskan
persamaan reaksi pembakarannya.
Jawab
Pembakaran artinya mereaksikan zat dengan gas oksigen. Jika pembakaran
sempurna akan terbentuk gas karbon dioksida dan uap air.
Persamaan kerangkanya:
C4H10 + O2 → CO2 + H2O
Setarakan dulu atom yang tidak sering muncul. Dalam hal ini adalah C atau H
sehingga dapat disetarakan bersamaan.
Jika C dan H sudah setara, selanjutnya adalah menyetarakan atom O yang sering
muncul.
Penyetaraan C: C4H10 + O2 → 4CO2 + H2O
Penyetaraan H: C4H10 + O2 → 4CO2 + 5H2O
Penyetaraan O: C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5H2O
Untuk menyatakan persamaan reaksi, koefisien harus bilangan bulat (kecuali untuk perhitungan).
Jadi, persamaan reaksi pembakaran gas butana:
2C4H10(g) + 13O2(g) → 8CO2(g) + 10H2O(g)
Periksa apakah persamaan sudah setara?
Untuk :
C ruas kiri = 8, C ruas kanan = 8
H ruas kiri = 20, H ruas kanan = 20
O ruas kiri = 26, O ruas kanan = 26
Jadi, persamaan di atas sudah setara.


Penentuan pH larutan 


Bagaimana kita mengetahui konsentrasi ion H+ dan OH- dalam air? Seorang biokimiawan Denmark Soren Sorensen (1909) mengajukan cara pengukuran yang lebih praktis yang disebut pH. Ia mendefinisikan pH suatu larutan sebagai logaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen (dalam mol per liter) :
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgJru6AIvrhlXrPxi5kqbimPo2Dlxhoai44encgqiVVzaosvIeuS7xi3XNuM77-kBPh6OWk7SeUKErRF72l2k562-Y0XJjPs9-rFX1c4Q0_ZgLW8IAx9emPYwEMeH_Ou7jtdxULh6ekX1WY/s1600/Copy+%282%29+of+rumus+hub.pH+dan+pOH.jpg
Karena pH pada dasarnya hanyalah suatu cara untuk menyatakan konsentrasi ion hidrogen, larutan asam dan basa pada 25oC dapat identifikasi berdasarkan nilai pH-nya seperti berikut :
Larutan asam : [H+] > 1,0 x 10-7 M, pH < 7
Larutan basa : [H+] < 1,0 x 10-7 M, pH > 7
Larutan netral : [H+] = 1,0 x 10-7 M, pH = 7

Skala pOH yang analog dengan skala pH dapat didefinisikan sebagai :
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEitn0afg-pAsO2NipyQ4q9nm_YtaLIpt_PosumABFdsjeHv-SzIQB6RQKyOcwJWQNcp-YjhqBnYTKuwyPYHIk63kZJHsVnucy8eIvsYqcnHB4ObwHMekU3mhanGOYnJ_-Nh0lcbnk9KHnJR/s1600/Copy+of+rumus+hub.pH+dan+pOH.jpg

Lantas, bagaimana hubungan antara pH dan pOH? Coba kaitkan dengan konstanta hasil kali ion untuk air. Kita ketahui bahwa konstanta hasil kali ion untuk air adalah :
[H+] [OH-] = Kw = 1,0 x 10-14
Dengan menghitung logaritma negatif di kedua sisi, maka diperoleh :
- (log [H+] + log [OH-]) = - log (1,0 x 10-14)
- (log [H+] - log [OH-])  = 14,00

Dari definisi pH dan pOH maka diperoleh :
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhqr6WnUJ9prH_jA_F2Lf_XhP0oaANwwzXulH2ClxvCav0j1HOvLB034VGAUq3hKh6LkMhl8pQd1zhr9MiC6oT2wrsi0QuTFGv6WkQWP8aeQ_bpINoMklrhkOwAwUnPlEUHu8R2-ITds2Mt/s1600/Copy+%283%29+of+rumus+hub.pH+dan+pOH.jpg


  • Asam Kuat dan Asam Lemah
Pada senyawa asam kuat, pH dapat ditentukan dengan mengetahui konsentrasi asam pada larutan :
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjs0fDdVnrxwwM9LzP_zKotiD3RgwWWzxMtwpi4WInMLj_Yy9f-ZcQVX4F6mlzaT_UJmfS0iYM7y1lLqPOqgLHeezSvUftfwT63IhY6_2UXA2LnFu_IPZCQrhebYaaE_b8jYnOmnfFL25-Q/s400/rumus+asam+kuat.jpg

Seperti penjelasan sebelumnya mengenai asam kuat, maka asam lemah tidak mengalami ionisasi sempurna dalam air. Jika asam monoprotik lemah kita asumsikan sebagai HA, maka ionisasinya dalam air adalah :
HA (aq)https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiTxVtTcM3rFzVjpJNVFK6lGrk6nIdYHMIzGjWd3lrMAvrjkqWQvZmmt3te7qPDi9B3b0UwaRiXHKbN3qB4O2GsPqr8NjXZzIlNOO7u-MYvfmMA9pRog0vAZBGB83ZwBdJE9AH1OpsJV8Cu/s1600/images+%2810%29.jpg H+ (aq) + A- (aq) 

Konstanta kesetimbangan untuk ionisasi asam ini adalah:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgDthiHu3Y40DDcdMoU1c5pDILeGHIctEXL1WZ0bOgBZO2dbvooIVE5ZoS__XDOAhY-4agsOqOUzLtgtACL09kBAiSyLEl2d2gngePay7OCVAUjiAv2P_uZ5e5m6P2GrdDBCji5Ajqli7_q/s1600/images+%2811%29.jpg

Karena harga derajat ionisasi asam lemah sangat kecil (mendekati nol), konsentrasi asam dalam larutan dianggap tetap sama. Karena [H+] = [A-], maka :
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhE2FgXgNOj8NMkHNnNC8D09bRMELEcZGtUlM_WxIzXrzZpAe80hFWb6gJd4HGaLloy2FKpQG7BposqCQS5iTpJmBuCNqdJMR-8GQVoDLyGcL9vALZBuOcpMrsDc7PhEbTOjSyF5tqTEZ-e/s400/rumus+asam-lemah.jpg
Sebagai contoh, untuk menentukan pH larutan HCl 0,001 M:
Dalam air, HCl akan terionisasi sempurna menjadi ion H+ dan Cl-.
HCl(aq) à H+(aq) + Cl-(aq)
Maka,
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEivMNIQg3Ng6Ud6hqruCKF322_kK5uryXgq5mNzuZmlSEX6QM7oxBmBXqeGyOVSmNF0Co_qfuOL8fUCbsx4uQfODaYk-_ku5aZ-x_XjFGopdJmouC016XCzP4PkYiMTB6gUtlZd5T0ClDq-/s1600/rumus+2.JPG



Sedangkan untuk menentukan pH larutan CH3COOH 0,001 M (Ka=1x10-5):
Dalam air, CH3COOH terionisasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-.
CH3COOH(aq)https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjiwg0nlPdE0k3KR7W5BfvZ45FtFnYxAGaO6l9yRF6L1DDyCdaQg5mjV13n21g8lSfoacaL4Q5lRgOhMnxD6giGLhO8xXuiqPqg0gYh3pUI-7mY9gQFSzV6Wuwwo57UJ1uvNjN_caNke86i/s1600/panah.bmp  H+(aq) + CH3COO-(aq)
Maka,
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiimSKsulKCrfYzE6RzaRfUiq8nQKylFicLdPQ9gPqpO_maQyMd-Qc84jBybpBnsb9YTj2fWcqaQTaIb6Wx0xLB7Q8B_Xf6tVjuKDWbZ1tsKrYzL3mKBhSqP7T8mpZ0sqHWzl3vXxE0vjDO/s1600/rumus.JPG


  • Basa Kuat dan Basa Lemah
Sama halny dengan asam kuat, maka [OH-] pada basa kuat dapat ditentukan dengan:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh-zcR1uL1Wt45EtPS8hljL3VF2K9WaNTBv10LD0vML-ccRm9nIFZ4T7FEGmR7NqvQIU4qmvJ0yFLX2_0LQY3sseJX7k9MOH4hgJRLoIH0nEf38arvE9p81z4ho2LWD4tULbk5at01qLLRY/s320/rumus+basa+kuat.jpg

Sedangkan basa lemah MOH yang tidak mengalami ionisasi sempurna dalam air memiliki reaksi kesetimbangan:
MOH(aq)  https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiI4Q2jn17C7CQ8UByaqdhLwHc4t8zxIgdepOrFuszhmDEsQAuaJ6_XQn51_Fa-DRdHhBGp-b0jZB0pvcgzFqzRn_ebdQaH2P1GofNdVz4eSsHGgO68r5NIY9OblwC1Bdjz4hyphenhyphenZAsayE-kc/s1600/panah.bmp  M+(aq) + OH-(aq)

Sehingga memiliki tetapan kesetimbangan:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEglNWsRBQqyRru_1pg5-5tj2ovHvOmwzin2YAUlvuxKTvsI3ej3nFE9AY8mb6UcyCR6w_RtMxKXYq4dFrlehp4ilkvenNgspo-q2oigvQMzap7vi2RIZQ4y9EAkNWuzSoAONVNIYJUT9J7-/s320/rumus+basa+lemah.jpg

Sama halnya dengan asam lemah, karena harga derajat ionisasi basa lemah sangat kecil (mendekati nol), konsentrasi basa dalam larutan dianggap tetap sama. Karena [M+] = [OH-], maka :
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiD9yk8WuRBbxpOdSuAX06s7oMgYFipLgQqCxYFRDZbdBbVpjugu-yLejkyD1NbQnT0_ypRv3uoqGFLT4Hq-r8Xnkmeifr4PgP5T3NpiZhibpt88qM42vojKR_Xn6ifEOzGMfcoxlneDfcH/s400/rumus+basa+lemah+2.jpg

Sebagai contoh, untuk menentukan pH larutan NaOH 0,001 M:
Dalam air, NaOH akan terionisasi sempurna menjadi ion Na+ dan OH-.
NaOH(aq) à Na+(aq) + OH-(aq)
Maka,
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhEmbvG0FdrRmeQGgeusZkDDKftgNVSWr2J0fFHZM_iaOTs_MUXAMKXk_YGFDXHYQf4uGNyBdDmNYxgIQuCYYJgzcvJYNPupLuvIHhWs2gYt6E3L8yGEFzAqMjFdoEMX-fcNGYEZQzbSSCD/s1600/rumus+1.JPG




Sedangkan untuk menentukan pH larutan NH4OH 0,001 M (Kb=1x10-5):
Dalam air, NH4OH terionisasi sebagian menjadi ion NH4+ dan OH-.
NH4OH(aq) https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj03pmnimAZVk5RM3PraqcdsgKOZYKQgqbqp48KQNzIEzcZcJe-6j4AYfj4OZ0tQN4c5IEFe52GSzJ396scx7vl1evukdkUI_Uf-XWCFMVsU9vsVRfR6wkzUnBSUbjMDz8Xhv6yW-Xrn_hl/s1600/panah.bmp NH4+(aq) + OH-(aq)
Maka,

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgQtjyRxURv1U0hkoXqkFTVIIox0_H6KzvMjm0g2QWBVeyikVYfXjPvRAlAos_GdIvUT6Oxd_FsqOoODQNDrtM2jIw7BC5c9ZqswOvUJZtnKupSsU06v8SUnq00U57yg72DUFQ0FZBri42m/s1600/rumus+4.JPG















Menghitung pH Larutan Asam

http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Adri%20Ramdani%20%28050094%29/index_files/image1197.jpg
Untuk menyatakan nilai pH suatu larutan asam, maka yang paling awal harus ditentukan (dibedakan) antara asam kuat dengan asam lemah.
1. pH Asam Kuat
Bagi asam-asam kuat ( a = 1), maka menyatakan nilai pH larutannya dapat dihitung langsung dari konsentrasi asamnya (dengan melihat valensinya).
Contoh:
1. Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.001 M HCl !
Jawab:
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq)
[H+] = [HCl] = 0.001 = 10-3 M
pH = - log 10-3 = 3
2. Hitunglah pH dari 0,05 M asam sulfat !
Jawab:
H2SO4(aq) → 2 H+(aq) + SO42-(aq)
[H+] = 2[H2SO4] = 2 x 0.05 = 10-1 M
pH = - log 10-1 = 1
2. pH Asam Lemah
Bagi asam-asam lemah, karena harga derajat ionisasinya ¹ 1 (0 <>+] dengan rumus
Contoh:
Hitunglah pH dari 0,1 M CH3COOH, jika diketahui Ka = 10-5
Jawab:
[H+] = √ (Ca . Ka) = 10-1 . 10-5 = 10-3 M
pH = -log 10-3 = 3


Sumber 1 : http://click-kimia-kita.blogspot.com/2010/07/lambang-unsur-rumus-kimia-dan-persamaan.html 
Sumber 2 : http://devyntha-purwandari.blogspot.com/2012/04/penentuan-ph-larutan.htm

Sunday, September 15, 2013

CONTOH DASAR TEORI

      Dasar Teori
Pemisahan dan pemurnian adalah proses pemisahan dua zat atau lebih yang saling bercampur serta untuk mendapatkan zat murni dari suatu zat yang telah tercemar atau tercampur. Campuran adalah setia contoh materi yang tidak murni, yaitu bukan sebuah unsur atau sebuah senyawa. Susunan suatu campuran tidak sama dengan sebuah zat, dapat bervariasi, campuran dapat berupa homogen dan heterogen. (Ralph H Ptrucci-Seminar, 1996, Kimia Dasar Jilid 1)
Campuran merupakan suatu materi yang dibuat dari penggabungan dua zat berlainan atau lebih menjadi satu zat fisik. Tiap zat dalam campuran ini tetap mempertahakan sifat-sifat aslinya. Sifat-sifat asli campuran :
-          Campuran terbentuk tanpa melalui reaksi kimia.
-          Mempunyai sifat zat asalnya
-          Terdiri dari dua jenis zat tunggal atau lebih.
-          Komposisinya tidak tetap.   
      Campuran terbagi menjadi dua (2) bagian, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.
Campuran homogen (larutan) adalah campuran unsur-unsur dan atau senyawa yang mempunyai susunan seragam dalam contoh itu tetapi berbeda susunan dari contoh lain, selain itu juga merupakan penggabungan zat tunggal atau lebih yang semua partikelnya menyebar merata sehingga membentuk satu fase. Yang disebut satu fase adalah zat dan sifat komposisinya sama antara satu bagian dengan bagian lain didekatnya dan juga campuran dapat dikatakan campuran homogen jika antara komponennya tidak terdapat bidang batas sehingga tidak terbedakan lagi walaupun menggunakan mikroskop ultra. Selain itu campuran homogen mempunyai komposisi yang sama pada setiap bagiannya dan juga memiliki sifat-sifat yang sama diseluruh cairan.
Campuran heterogen adalah campuran yang komponen-komponennya dapat memisahkan diri secara fisik karena perbedaan sifatnya dan penggabungan yang tidak merata antara dua zat tunggal atau lebih sehingga perbandingan komponen yang satu dengan yang lainnyatidak sama diberbagai bejana. Dan juga campuran dapat dikatakan campuran heterogen jika antara komponennya masihterdapat bidang batas dan sering kali dapat dibedakan tanpa menggunakan mikroskop, hanya dengan mata telanjang, serta campuran memiliki dua fase, sehingga sifat-sifatnya tidak seragam. (Ralph H Petrucci-Seminar, 1987. kimia dasar 1)
Campuran dapat dipisahkan melalui peristiwa fisika atau kimia. Pemisahan secara fisika tidak mengubah zat selama pemisahan, sedangkan secara kimia, satu komponen atau lebih direaksikan  dengan zat lain sehingga dapat dipisahkan.
Cara atau teknik pemisahan campuran bergantung pada jenis, wujud, dan sifat komponen yang terkandung didalamnya. Jika komponen berwujud padat dan cair , misalnya pasir dan air, dapat dipisahkan dengan saringan. Saringan bermacam-macam, mulai dari yang porinya besar sampai yang sangat halus, contohnya kertas saring dan selaput semi permiabel.  Kertas saring dipakai untuk memisahkan endapan atau padatan dari pelarut. Selaput semi permiabel dipakai untuk memisahkan suatu koloid dari pelarutnya. (Syukuri S. 1999, Kimia Dasar 1)
Karena perbedaan keadaan agregasi (bentuk penampilan materi) sangat mempengaruhi metode pemisahan dan pemurnian yang diperlukan.

SUMBER:
http://oputu.blogspot.com/2012/12/laporan-kimia-2-pemisahan-dan-pemurnian.html
http://elsaprideswita.wordpress.com/2012/12/09/pengertian-reaksi-redoks/
 yashaneu.blogspot.com/2011/05/pemurnian-zat.html