20130301160336Unit 1

23
Analisis Volumetrik | 1 UNIT 1 ANALISIS VOLUMETRIK HASIL PEMBELAJARAN Di akhir unit ini, anda diharap dapat: 1. Menjelaskan konsep mol dalam larutan. 2. Menghitung kepekatan larutan dalam pelbagai unit kepekatan. 3. Menerangkan beberapa kaedah pentitratan. 4. Menyelesaikan masalah pengiraan stoikiometri dalam bentuk larutan. PETA KONSEP TAJUK 1.1 Pengenalan Analisis volumetrik adalah merupakan salah satu daripada bidang-bidang utama dalam kimia analisis dan melibatkan pengiraan yang berasaskan kepada perhubungan stoikiometri mudah tindak balas kimia. Unit ini akan membincangkan prinsip-prinsip umum yang terlibat dalam volumetrik, pengiraan stoikiometrik yang digunakan dan beberapa kaedah pentitratan seperti pentitratan asid-bes, pentitratan pengoksidaan-penurunan (redoks), pentitratan pemendakan dan pentitratan pembentukan kompleks. 1.2 Konsep mol dalam larutan Larutan berair biasa digunakan dalam analisis volumetrik, maka kita imbas kembali kaedah-kaedah yang digunakan untuk mengungkapkan jumlah jirim dalam larutan dan juga pengiraan stoikiometrik yang melibatkan larutan. Larutan terdiri daripada campuran bahan larut dengan sejumlah kuantiti pelarut. Pengukuran kuantiti bahan dalam bentuk larutan melibatkan kepekatan. Beberapa sebutan yang biasa digunakan untuk kepekatan adalah seperti kemolaran atau molar, molal, kenormalan, dan bahagian persejuta (ppm). ANALISIS VOLUMETRIK KONSEP MOL DALAM LARUTAN KAEDAH PENTITRATAN ASID-BES KOMPLEKS REDOKS PEMENDAKAN

Transcript of 20130301160336Unit 1

Page 1: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 1

UNIT 1

ANALISIS VOLUMETRIK

HASIL PEMBELAJARAN Di akhir unit ini, anda diharap dapat: 1. Menjelaskan konsep mol dalam larutan. 2. Menghitung kepekatan larutan dalam pelbagai unit kepekatan. 3. Menerangkan beberapa kaedah pentitratan.

4. Menyelesaikan masalah pengiraan stoikiometri dalam bentuk larutan.

PETA KONSEP TAJUK

1.1 Pengenalan

Analisis volumetrik adalah merupakan salah satu daripada bidang-bidang utama dalam kimia analisis dan

melibatkan pengiraan yang berasaskan kepada perhubungan stoikiometri mudah tindak balas kimia. Unit ini

akan membincangkan prinsip-prinsip umum yang terlibat dalam volumetrik, pengiraan stoikiometrik yang

digunakan dan beberapa kaedah pentitratan seperti pentitratan asid-bes, pentitratan pengoksidaan-penurunan

(redoks), pentitratan pemendakan dan pentitratan pembentukan kompleks.

1.2 Konsep mol dalam larutan

Larutan berair biasa digunakan dalam analisis volumetrik, maka kita imbas kembali kaedah-kaedah yang

digunakan untuk mengungkapkan jumlah jirim dalam larutan dan juga pengiraan stoikiometrik yang melibatkan

larutan.

Larutan terdiri daripada campuran bahan larut dengan sejumlah kuantiti pelarut. Pengukuran kuantiti bahan

dalam bentuk larutan melibatkan kepekatan. Beberapa sebutan yang biasa digunakan untuk kepekatan adalah

seperti kemolaran atau molar, molal, kenormalan, dan bahagian persejuta (ppm).

ANALISIS VOLUMETRIK

KONSEP MOL

DALAM LARUTAN

KAEDAH

PENTITRATAN

ASID-BES KOMPLEKS

REDOKS PEMENDAKAN

Page 2: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 2

1.2.1 Kemolaran (M)

1 molar (M) ditakrifkan sebagai 1 mol bahan terlarut dilarutkan dengan pelarut sehingga menghasilkan 1 dm3

(atau 1 L) larutan.

isipadu

molbilangan M Kemolaran,

dan molar jisim

(g)berat molBilangan

Maka.

(L)larutan dm 1

(mol)larut bahan molbilangan M Kemolaran,

3 (1.1)

(mL) larutan cm 1

(mmol) larut bahan mol bilanganM Kemolaran,

3 (1.2)

Unit kemolaran adalah molar (M) atau mol/dm3 atau mol/L

Contoh 1.1

Kira berat dalam mg NaOH yang diperlukan bagi menyediakan 1000 mL larutan 0.100 M NaOH.

Penyelesaian:

JMR NaOH = 40

Jisim molar = 40 g/mol

mg 10 x4

g 4

g/mol 4 = 40 xL x 1(mol/L) 0.100= NaOHBerat

molar) (jisim L) (M Berat

L

molar (g)/jisimberat

V

n= M

3

NaOH

NaOH

()

Page 3: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 3

1.2.2 Kenormalan (N)

Kenormalan adalah bilangan beratara suatu bahan terlarut dilarutkan dalam 1 L (atau dm3) larutan.

larutandm 1

terlarut bahan beratara bilangan = N

3 (1.3)

(g/eq) Beratara

(g) berat = (eq) terlarut bahan beratara Bil.

(eq/mol) balasbertindak unit Bil.

(g/mol) molar jisim = (g/eq) Beratara

Contoh 1.2

Kira kenormalan larutan terhasil apabila 1 mol HCl dilarutkan dalam 1 L air suling.

Penyelesaian:

Jisim molar HCl = 36.5 g/mol

Beratara HCl = 36.5 g/eq; HCl adalah monoprotik (ada 1 H+ sahaja yang akan dalam tindak balas)

larutandm 1

terlarut bahan beratara bilangan = Kenormalan

3

L 1

(g/eq) 36.5

g 36.5

= 1 N

1.2.3 Bahagian persejuta (ppm)

Unit ini digunakan untuk menyediakan larutan yang sangat cair dan melibatkan kepekatan bahan yang sangat

kecil. Larutan disediakan dengan mencampurkan 1 bahagian bahan terlarut kepada 1 juta bahagian pelarut.

ppm juga boleh diukur dalam bentuk isipadu bahan larut dan isipadu larutan. Bagi larutan yang sangat cair, unit

109 ppb (bahagian per bilion) digunakan.

Info:

H2SO4 , beratara = JMR/2 kerana

diprotik (2 H+)

Page 4: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 4

Contoh 1.3

Kira kemolaran bagi K+ dalam larutan akueus yang mengandungi 63.3 ppm K3Fe(CN)6.

Penyelesaian:

Jisim molar K3Fe(CN)6 = 329.2 g/mol

Ketumpatan larutan amat cair = ketumpatan air tulen = 1.00 g/mL atau 1000 g/L

K3Fe(CN)6 → 3 K+ + Fe(CN)63-

1 mol 3 mol 1 mol

[K ]63.3 g K3Fe(CN)6

106 g larutanx103 g larutan

L larutanx1 mol K3Fe(CN)6

329.2 g K3Fe(CN)6x

3 mol K+

mol K3Fe(CN)6

[K ] 5.77 x 10-4 mol K+

L

1.2.4 Peratus kepekatan

Ahli kimia seringkali menggunakan kepekatan dalam bentuk peratus (bahagian per seratus). Malangnya amalan

ini boleh menjadi sumber kekeliruan kerana peratus komposisi larutan yang boleh digunakan dalam beberapa

cara. Tiga kaedah yang umum adalah:

Peratus berat biasanya digunakan untuk menggambarkan kepekatan reagen akueus yang dijual secara

komersial. Contohnya, asid hidroklorik dijual sebagai larutan 37% yang bermaksud bahawa reagen itu

mengandungi 37 g HCl bagi 100 g larutan.

Peratus isipadu pula digunakan untuk menyatakan kepekatan larutan yang disediakan dengan melarutkan satu

larutan tulen. Contohnya larutan akueus metanol %5 bermaksud larutan metanol itu disediakan dengan

melarutkan 5.0 mL metanol tulen dengan air sehinggal menghasilkan 100 mL larutan.

Page 5: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 5

Sementara peratus berat/isipadu digunakan untuk menyatakan komposisi larutan cair yang melibatkan bahan

larut dalam bentuk pepejal. Contohnya larutan argentum nitrat 5% adalah merujuk kepada larutan yang

disediakan dengan melarutkan 5 g pepejal argentum nitrat dalam air sehingga menghasilkan 100.0 mL larutan.

Bagi mengelakkan kekeliruan, peratus komposisi yang digunakan perlu dinyatakan secara spesifik. Jika

maklumat ini tidak diembil perhatian serius, akan menimbulkan kekeliruan. Contohnya, 50% (w/w) natrium

hidroksida komersial mengandungi 763 g reagen itu per liter, dan ini adalah bersamaan dengan 76.3% (w/v)

natrium hidroksida.

Contoh 1.4

Kira kepekatan molar bagi HNO3 (63.0 g/mol) dalam satu larutan yang mempunyai specifik graviti 1.42 dan

peratus berat (w/w) HNO3 adalah 70%.

Penyelesaian:

Untuk mengira kepekatan:

1. Kira gram asid per liter larutan

2. Tukarkan gram asid per liter mol asid per liter

Gram asid per liter:

Kepekatan asid:

Kebanyakan pengiraan volumetrik adalah berasaskan kepada dua pasang persamaan mudah yang diterbitkan

daripada definisi bagi milimol, mol dan kepekatan molar. Bagi spesis kimia A, boleh ditulis

(g/mmol) A milimolar jisim

(g) A jisim=(mmol) A amaun (1.8)

(g/mol) A molar jisim

(g) A jisim=(mol) A amaun (1.9)

Persamaan berikut pula diterbitkan daripada definisi kepekatan molar.

Page 6: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 6

A/mL)(mmol C x (mL) V =(mmol) A amaun A (1.10)

A/L)(mol C x (L) V =(mol) A amaun A (1.11)

Disamping itu persamaan berikut juga berguna dan sering digunakan untuk menyediakan larutan piawai dalam

analisis volumetrik. Dalam teknik pencairan,

yang mana: V = isipadu

C = kepekatan

1.2.5 Pengiraan kepekatan larutan piawai

Contoh berikut ditunjukkan bagaimana reagen volumetrik disediakan.

Contoh 1.5:

Terangkan bagaimana penyediaan 5.0 L larutan 0.10 M Na2CO3 (105.99 g/mol) disediakan daripada

pepejalnya.

Penyelesaian:

A/L)(mol C x(L) V = CONa amaun3232 CONaCONa32

3232

32 CONa mol 0.50 = L

CONa mol 0.1000 x(L) 5.0 = CONa amaun

3CO

2Na g 53 =

3CO

2Na mol

3CO

2Na g 105.99

x3

CO2

Na mol 5.0 = 3

CO2

Na jisim

Maka larutan disediakan dengan melarutkan 53 g

Na2CO3 dalam air dan dijadikan isipadu sehingga

tepat kepada 5.0 L.

Contoh 1.6

Huraikan penyediaan 100 mL larutan asid HCl 6.0 M daripada larutan pekat asid HCl yang mempunyai

ketumpatan 1.18 dan peratus berat (w/w) 37%.

Penyelesaian:

Jisim molar HCl = 36.5 g/mol

Info:

nasal = nbaru

Info:

Cpekat Vpekat = Ccair Vcair

Page 7: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 7

Maka larutkan 50mL asid HCl pekat dan jadikan isipadu larutan kepada 100 mL.

1.3 KAEDAH TITRATAN

Kajian kuantitatif peneutralan asid-bes lebih sesuai dilakukan dengan menggunakan teknik titratan. Dalam titratan, larutan yang kepekatannya diketahui dengan tepat, dinamakan larutan piawai, ditambahkan perlahan-lahan kepada larutan yang tidak diketahui kepekatannya, sehingga tindak balas kimia antara kedua-dua larutan berlaku dengan lengkap. Jika kepekatan dan isipadu larutan piawai serta isipadu larutan yang tidak diketahui kepekatannya (yang diguna dalam titratan) diketahui, kepekatan bagi larutan yang tidak diketahui tersebut boleh dikira.

Bes yang selalu digunakan untuk titratan ialah natrium hidroksida. Walau bagaimanapun, adalah sukar untuk mendapatkan pepejal natrium hidroksida dalam keadaan tulen kerana ia cenderung menyerap air dari udara, dan larutannya bertindak balas dengan karbon dioksida. Oleh itu, larutan natrium hidroksida perlu dipiawaikan terlebih dahulu sebelum boleh digunakan dengan tepat dalam kerja analitikal. Kita boleh mempiawaikan larutan natrium hidroksida secara mentitratkannya dengan satu larutan asid yang diketahui kepekatannya dengan tepat. Asid yang sering dipilih untuk tujuan ini ialah asid monoproton yang dipanggil kalium hidrogen phthalate (KHP), formula molekulnya KHC8H4O4.KHP yang bewarna putih, di mana merupakan pepejal yang larut dalam air dan boleh didapati di pasaran dalam bentuk yang sangat tulen. Tindak balas antara KHP dengan natrium hidroksida adalah sebagai berikut:

KHC8H4O4(ak) + NaOH(ak) KNaC8H4O4(ak) + H2O(c)

dan persamaan ionnya:

HC8H4O-4(ak) + OH

-(ak) C8H4O4

2-(ak) + H2O(c)

Radas titratan adalah sebagaimana ditunjukkan dalan Rajah 1.1. Larutan untuk titratan disediakan mengikut langkah berikut:

1. Rancangkan kemolaran asid yang akan digunakan dalam isipadu tertentu (gunakan kelalang isipadu). Timbang dengan tepat (menggunakan neraca elektrik) garam KHP. Masukkan garam yang telah ditimbang ke dalam kelalang isipadu, tambah air suling supaya larut (sambil goncang), tambah air suling sehingga ke paras kelalang isipadu. Larutan sekarang adalah larutan piawai dengan kemolaran yang anda sudah tentukan.

2. Masukkan larutan asid KHP ke dalam buret. 3. Sukat larutan NaOH dengan menggunakan pipet, masukkan ke dalam kelalang Erlenmeyer. Tambah

penunjuk kepada larutan NaOH. 4. Tambahkan asid daripada buret ke dalam kelalang Erlenmeyer sambil digoncang. 5. Titratan tamat setelah penunjuk berubah warna. Catatkan isipadu buret (isipadu asid yang digunakan) 6. Takat penunjuk berubah warna disebut takat akhir. Takat ini dicapai setelah beberapa titik asid daripada

buret ditambahkan berlebihan. 7. Vtakat akhir = Vtakat setara + beberapa titik asid berlebih 8. Dalam pengiraan menentukan MNaOH, Vtakat akhir digunakan. Oleh kerana tindak balas adalah 1 : 1 maka

MNaOH VNaOH = Masid Vasid

Dalam titratan asid-bes, penunjuk adalah bahan yang mempunyai perbezaan warna yang ketara dalam medium asid dan bes. Penunjuk yang selalu digunakan adalah fenolphthalin, dan ia berkeadaan tidak bewarna dalam asid dan larutan neutral tetapi bewarna merah jambu (reddish pink) dalam larutan bes. Pada titik keseimbangan,

Page 8: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 8

semua NaOH yang wujud dineutralkan oleh KHP yang dimasukkan dan larutan masih tidak bewarna. Walau bagaimanapun, jika mencampurkan hanya dengan satu titik larutan KHP daripada buret, dengan serta merta warna larutan akan bertukar menjadi merah jambu kerana larutan tersebut sekarang berkeadaan bes. Contoh 1.1 menjelaskan titratan tersebut.

(b)

(a)

Rajah 1.1 (a) Radas untuk titratan asid-bes. Larutan bes (NaOH) daripada buret ditambahkan kepada larutan asid dalam kelalang erlenmeyer. (b) Warna merah jambu kelihatan apabila titik keseimbangan dicapai.

Contoh 1.7: Dalam satu eksperimen titratan, seorang pelajar mendapati 0.5468 g KHP diperlu untuk meneutralkan dengan lengkap 23.48 larutan NaOH. Apakah kepekatan (dalam molariti) larutan NaOH? Penyelesaian:

Persamaan tindak balas yang seimbang bagi tindak balas ini adalah sebagaimana ditunjukkan di atas. Mula-mula kita kira bilangan mol KHP yang digunakan dalam titratan:

Oleh kerana mol KHP ≈ 1 mol NaOH, maka 2.678 x 10-3 mol NaOH terdapat dalam 23.48 mL larutan NaOH. Maka, kemolaran NaOH adalah:

Page 9: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 9

Peneutralan antara NaOH dan KHP adalah jenis peneutralan asid-bes yang mudah. Katakan, misalnya, kita ingin menggunakan asid diprotik seperti H2SO4 untuk titratan. Tindak balasnya adalah sebagai berikut:

2NaOH(ak) + H2SO4(ak) Na2SO4(ak) + H2O(c)

Oleh kerana 2 mol NaOH ≈ mol H2SO4, kita memerlukan dua kali ganda NaOH untuk bertindak balas lengkap dengan larutan H2SO4 bagi kepekatan molar dan isipadu yang sama dengan larutan KHP. Sebaliknya, kita memerlukan dua kali ganda kuantiti HCl untuk meneutralkan larutan Ba(OH)2 berbanding dengan larutan NaOH yang mempunyai isipadu dan kepekatan yang sama kerana 1 mol Ba(OH)2 menghasilkan dua mol ion OH- sebagaimana dalam tindak balas berikut:

2HCl(ak) + Ba(OH)2(ak) BaCl2(ak) + 2H2O(c)

Dalam pengiraan yang melibatkan titratan asid-bes, tanpa mengira asid atau bes yang terlibat dalam tindak balas, ingatkan bahawa jumlah bilangan mol bagi ion H+ yang bertindak balas pada titik keseimbangan adalah sama dengan jumlah bilangan mol ion OH- yang telah bertindak balas. Bilangan mol asid dalam sejumlah isipadu tertentu diberi oleh

mol asid = kemolaran (mol/L) x isipadu (L)

= MV

di mana M adalah kemolaran dan V adalah isipadu. Pernyataan yang sama juga boleh ditulis untuk bes. Umumnya: Masid Vasid = a yang mana a dan b adalah koefisien tindak balas seimbang antara asid dan bes. Mbes Vasid b Contoh berikut menunjukkan titratan larutan NaOH dengan asid diprotik.

Page 10: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 10

Contoh 1.8:

Berapa mililiterkah (mL) 0.610 M larutan NaOH yang diperlukan untuk meneutralkan dengan lengkap 20.0 mL 0.245 larutan H2SO4?

Penyelesaian:

Persamaan untuk tindak balas peneutralan adalah sebagaimana di atas. Mula-mula, kira bilangan mol H2SO4 dalam 20.0 mL larutan:

Daripada stoikiometri didapati bahawa 1 mol H2SO4 ≈ 2 mol NaOH Oleh itu, bilangan mol NaOH bertindak balas adalah 2 x 4.90 x 10-3 mol, atau 9.80 x 10-3 mol. Daripada definisi kemolaran, diperolehi:

atau

1.3.1 PENTITRATAN ASID-BES

Sebagaimana yang telah dibincang, titratan adalah satu prosedur bagi menentukan kepekatan sesuatu larutan dengan menggunakan larutan lain yang diketahui kepekatannya. Larutan yang diketahui kepekatannya juga ini dikenali sebagai larutan piawai. Di sini, kita akan mempertimbangkan tiga jenis tindak balas asid-bes:

(i) Titratan yang melibatkan asid kuat dan bes kuat,

(ii) Titratan yang melibatkan asid kuat (atau asid lemah) dan bes lemah (atau bes kuat), dan

(iii) Titratan yang melibatkan asid lemah dan bes lemah

1.3.1.1 TITRATAN ASID KUAT - BES KUAT

Tindak balas antara HCl (asid kuat) dengan NaOH (bes kuat) adalah sebagai berikut:

NaOH(ak) + HCl(ak) NaCl(ak) + H2O(c)

atau dalam bentuk persamaan ion: H+(ak) + OH-

(ak) H2O(c)

Satu larutan 0.10 M NaOH (dari buret) ditambahkan ke dalam kelalang erlenmeyer yang mengandungi 25 mL 0.10 M HCl. Rajah 1.2 menunjukkan profil titratan tersebut (juga dikenali sebagai kelok titratan).

Terdapat empat peringkat penambahan titran yang akan mempengaruhi penentuan pH larutan iaitu (i) sebelum ditambah titran, (ii) selepas ditambah titran tetapi sebelum takat setara, (iii) semasa takat setara dan (iv) selepas

Page 11: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 11

takat setara. Sebelum ditambahkan NaOH, pH asid yang diberi oleh –log (0.10), atau 1.00 (peringkat i). Apabila NaOH ditambahkan (peringkat ii), pH larutan perlahan-lahan meningkat kerana pengurangan ion H+ (setengahnya telah dineutralkan oleh ion OH- dari NaOH). Semakin menghampiri takat setara (takat semua ion OH- dan H+ telah lengkap bertindak balas), pH meningkat dengan lebih ketara (curam) dan akhirnya menegak apabila sampai ke titik keseimbangan. Sebatian yang wujud pada setiap peringkat tindak balas boleh ditentukan melalui carta alir dalam Rajah 1.3.

Dalam titratan asid kuat – bes kuat, kandungan kedua-dua kepekatan ion hidrogen dan ion hidroksida adalah sangat rendah pada titik keseimbangan. (kira-kira 1 x 10-7 M daripada penceraian air); dengan ini, penambahan satu titik bes mengakibatkan peningkatan yang besar dalam kandungan [OH-] dan seterusnya pH larutan. Melewati titik keseimbangan, penambahan NaOH mengakibatkan kadar peningkatan pH larutan kembali perlahan.

Bilangan mol setiap bahan sebelum tindak balas

= MV

Bilangan Mol bertindak balas

Bilangan Mol bahan yang wujud selepas tindak balas

(reagen berlebihan)

Isipadu NaOH yang ditambah (mL)

Takat setara ([H+] = [OH-])

pH 7

(i)

(ii)

(iii)

(iv)

Rajah 1.2 Profil pH (atau kelok titratan) bagi titratan asid kuat – bes kuat

Rajah 1.3 Proses penentuan peringkat titratan asid bes

Page 12: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 12

Contoh 1.9: Tentukan peringkat dan bahan yang wujud apabila 7.0 mL larutan NaOH 0.15 M dititratkan kepada 20.0 mL larutan HCl 0.1 M.

Penyelesaian:

ari ada toikiometri tindak bala

il mol bahan bertindak bala = bil. Mol hasil terbentuk

Pada ketika ini peringkat ke (ii) telah wujud di mana tindak balas lengkap asid masih belum berlaku,

hanya setengah daripada asid (1.05 x 10-3 mol) telah dineutralkan oleh bes. Bahan yang wujud selepas tindak balas adalah asid HCl berlebihan (5.0 x 10-4 mol), garam NaCl (1.5 x 10-3 mol) dan juga H2O (1.5 x 10-3 mol). Oleh nilai pH dipengaruhi oleh penceraian asid yang berlebihan pada peringkat ini dalam sejumlah isipadu campuran asid-bes yang baru.

Penentuan pH larutan pada setiap penambahan isipadu titran (larutan NaOH) akan dibincangkan dengan lebih mendalam di dalam unit 2 dan 3. Pada peringkat ini anda hanya perlu mengenal pasti bahan yang wujud (bahan berlebihan dan produk yang terhasil) pada sesuatu peringkat titratan.

1.3.1.2 TITRATAN ASID KUAT - BES LEMAH

Pertimbangkan titratan HCl (suatu asid kuat) dengan NH3 (suatu bes lemah):

HCl(ak) + NH3((ak) NH4Cl(ak)

atau H+(ak) + NH3(ak) NH4

+(ak)

pH pada titik keseimbangan adalah kurang dari 7 disebabkan oleh hidrolisis ion NH4+;

NH4+

(ak) + H2O(c) NH3(ak) + H3O+(ak)

atau NH4+

(ak) NH3(ak) + H+(ak)

Disebabkan oleh larutan berair ammonia mudah meruap, adalah lebih baik proses titratan dilakukan dengan cara menambahkan asid hidroklorik dari buret kepada larutan ammonia. Rajah 1.4 (a) menunjukkan kelok titratan eksperimen ini; manakala, Rajah 1.4 (b) menunjukkan kelok titratan yang terhasil jika proses titratan dilakukan dengan cara menuangkan bes lemah dari buret kepada HCl (dalam kelalang erlenmeyer).

Page 13: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 13

Penimbal merupakan larutan yang wujud dengan kehadiran asid/bes lemah dan bes/konjugat asidnya (daripada molekul garam) masing-masing. Larutan ini dapat mengekalkan perubahan pH apabila ditambahkan sedikit asid/bes pekat ke dalam larutannya. Sebagai contoh, bagi mengenal pasti bahan yang wujud pada peringkat ini cuba anda tentukan bahan yang wujud selepas penambahan 10.0 mL larutan HCl 0.10 M kepada 25.0 mL larutan NH3 0.12 M (anda boleh gunakan contoh 1.9 sebagai rujukan).

pH larutan pada setiap penambahan isipadu titran bergantung kepada peringkat atau keadaan yang wujud selepas sesuatu penambahan titran (larutan dari buret) yang mana akan dibincangkan dengan lebih mendalam di dalam unit 2 dan 3.

Rajah 1.4 (b) Kelok titratan antara asid kuat (HCl) dan bes lemah (NH3 dari

Isipadu NaOH yang ditambah (mL)

(i)

(ii)

(iv)

Isipadu NH3 yang ditambah (mL)

(iii) Takat setara

([H+]/[OH-] daripada hidrolisis garam) pH

Penimbal (separuh takat setara)

Rajah 1.4 (a) Kelok titratan antara asid kuat (HCl dari buret) dan bes lemah (NH3)

Isipadu NaOH yang ditambah (mL)

(i)

(ii)

(iv)

Isipadu HCl yang ditambah (mL)

(iii) Takat setara ([H+]/[OH-] daripada hidrolisis garam)

pH 7

14 - pKb

penimbal

Page 14: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 14

Contoh pentitratan asid lemah dan bes kuat

Pertimbangkan tindak balas peneutralan antara asid asetik (suatu asid lemah) dan natrium hidroksida (suatu bes kuat):

CH3COOH(ak) + NaOH(ak) CH3COONa(ak) + H2O(c)

Persamaan ini boleh diringkaskan sebagai:

CH3COOH(ak) + OH-(ak) CH3COO-

(ak) + H2O(c)

Ion asetat mengalami hidrolisis sebagai berikut:

CH3COO-(ak) + H2O(c) CH3COOH(ak) + OH-

(ak)

Oleh itu, pada titik kesetaraan, apabila kita hanya mempunyai natrium asetat yang wujud, pH akan menjadi lebih besar daripada 7 disebabkan oleh kelebihan ion OH- yang terbentuk (Rajah 1.5).

Penentuan pH larutan pada setiap penambahan isipadu titran akan dibincangkan dengan lebih mendalam di dalam unit 2 dan 3.

1.3.1.3 TITRATAN ASID LEMAH - BES LEMAH

Titratan antara asid lemah dengan bes lemah ini jarang dilakukan di dalam makmal. Ini kerana ianya tidak mempamerkan takat setara yang jelas. pH pada takat setara bergantung kepada kekuatan asid atau bes yang digunakan. Ion H+ atau OH- yang terhasil daripada hidrolisis garam akan memberikan nilai kepekatan H+ / OH- tertentu dan seterusnya memberikan nilai pH tertentu. Rajah 1.6 adalah contoh profil pentitratan asid lemah (CH3COOH) dan bes lemah (NH3).

Rajah 1.5 Profil pH bagi titratan asid lemah – bes kuat. Larutan 0.10 M NaOH ditambahkan daripada buret kepada 25 mL larutan 0.10 M CH3COOH dalam kelalang erlenmeyer. Disebabkan oleh hidrolisis garam yang terbentuk, pH pada takat setara

adalah lebih besar dari 7.

Isipadu NaOH yang ditambah (mL)

pH 7

(i)

(ii)

(iv)

Isipadu NaOH yang ditambah (mL)

(iii) Takat setara ([H+]/[OH-] daripada hidrolisis garam)

pH 7

pKa

penimbal

Page 15: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 15

1.3.2 PENTITRATAN REDOKS

Sebagaimana yang telah dibincang, tindak balas redoks melibatkan perpindahan elektron; manakala, tindak balas asid-bes melibatkan perpindahan proton. Sebagaimana asid boleh dititratkan terhadap bes, dengan menggunakan prosedur yang sama, kita boleh titratkan agen pengoksidaan terhadap agen penurunan. Kita boleh, misalnya, menambahkan secara berhati-hati larutan yang mengandungi agen pengoksidaan kepada larutan yang mengandungi agen penurunan. Takat setara dicapai apabila agen penurunan teroksida dengan lengkap oleh agen pengoksidaan.

Sebagaimana titratan asid-bes, titratan redoks biasanya memerlukan penunjuk yang memberi perubahan warna dengan jelas. Dengan kehadiran sejumlah agen penurunan yang besar, warna penunjuk dicirikan oleh bentuknya yang terturun. Penunjuk menganggapkan warna bagi bahan teroksida yang terbentuk apabila ia wujud dalam perantaraan yang teroksida. Pada atau hampir dengan titik kesetaraan, perubahan yang ketara warna penunjuk akan terjadi apabila ia bertukar daripada satu bentuk ke bentuk lain, maka titik kesetaraannya boleh dikenal pasti.

Dua agen pengoksidaan yang biasa digunakan adalah kalium dikromat (K2Cr2O7) dan kalium permangganat (KMnO4). Perubahan warna bagi anion dikromat dan anion permanganate adalah sebagai berikut:

Cr2O72-

Cr3+

kuning oren hijau

MnO4- Mn

2+

ungu merah jambu muda Jadi, agen pengoksidaan itu sendiri boleh digunakan sebagai penunjuk dalamannya atau dalam titratan redoks kerana ia mempunyai warna yang berbeza dalam bentuk yang teroksida dan terturun. Titratan redoks memerlukan pengiraan yang sama sebagaimana dalam peneutralan asid-bes (berasaskan kaedah mol). Perbezaannya adalah persamaan dan stoikiometri yang lebih rencam dalam tindak balas redoks. Berikut adalah contoh pengiraan yang melibatkan titratan redoks.

Takat setara

pH 14

Isipadu penambahan asid (CH3COOH)

Rajah 1.6 Profil pH bagi titratan asid lemah – bes lemah. Larutan 0.10 M CH3COOH ditambahkan daripada buret kepada 25 mL larutan 0.10 M NH3 dalam kelalang erlenmeyer. Disebabkan oleh kekuatan asid dan bes adalah hampir sama (nilai Ka dan Kb hampir sama), ion yang terhasil dari hidrolisis garam mempunyai kepekatan yang hampir sama maka pH pada takat setara menghampiri 7.

Page 16: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 16

Contoh 1.10:

16.42 mL isipadu 0.1327 M larutan KMnO4 diperlukan untuk mengoksidakan 20.00 mL larutan FeSO4 dalam medium asid. Apakah kepekatan larutan FeSO4? Persamaan ioniknya adalah

5Fe2+ + MnO4- + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

Penyelesaian:

Bilangan mol KMnO4 dalam 16.42 mL larutan adalah:

mol KMnO4 = 16.42 mL x 0.1327 mol KMnO4 x 1 L larutan 1 L larutan 1000 mL larutan

= 2.179 x 10-3 mol KMnO4

Daripada persamaan kita dapati bahawa 5 mol Fe2+ ≡ 1 mol MnO4-. Oleh itu, bilangan mol FeSO4 yang

teroksida adalah

mol FeSO4 = 2.179 x 10-3 mol KMnO4 x 5 mol FeSO4 1 mol KMnO4

= 1.090 x 10-2 mol FeSO4

Kepekatan larutan FeSO4 dalam mol bagi FeSO4 per liter larutan adalah:

[FeSO4] = 1.090 x 10-2 mol FeSO4 x 1000 mL larutan 20.00 mL larutan 1 L larutan

= 0.5450 M

1.3.3 TINDAK BALAS PEMENDAKAN

Tindak balas yang biasa berlaku dalam larutan berair atau akueus adalah tindak balas pemendakan, di mana terhasil daripada pembentukan bahan yang tiak larut, atau mendakan. Mendakan adalah pepejal yang tidak larut di mana terpisah daripada larutan. Tindak balas pemendakan biasanya melibatkan sebatian ionik. Misalnya, apabila satu larutan berair pelumbum nitrat [Pb(NO3)2] dicamporkan dengan larutan berair natrium iodida (NaI), mendakan kuning plumbum iodida terbentuk.

Pb(NO3)2(ak) + 2NaI(ak) PBI2(p) + 2NaNO3(ak)

Natrium nitrat berada dalam keadaan larutan.

1.3.3.1 Kelarutan

Bagaimanakah kita boleh meramalkan mendakan akan terbentuk apabila suatu sebatian dicampurkan kepada satu larutan atau apabila dua larutan dicampurkan? Ia bergantung kepada kelarutan bahan larut yang mana ditakrifkan sebagai amaun bahan larut yang maksimum yang boleh larut dalam kuantiti pelarut yang diberi pada suhu tertentu. Dalam konteks kualitatif, ahli kimia merujuk sesuatu bahan sebagai larut, sedikit larut, atau tidak larut. Sesuatu bahan itu dikatakan larut jika sejumlah tertentu bahan tersebut nampaknya larut apabila dicampurkan dengan air. Jika tidak, bahan tersebut dikatakan larut sedikit atau tidak larut. Semua sebatian ionik adalah merupakan elektrolit kuat, tetapi kadar pelarutannya tidaklah sama.

Page 17: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 17

Jadual 1.1 mengkelaskan beberapa sebatian ionik yang biasa sebagai larut atau tidak larut. Perlu diingat bahawa yang tak larut akan larut dengan sejumlah kelarutan yang tertentu.

Contoh 1.11:

Kelaskan sebatian ionik berikut sebagai larut atau tak larut:

(a) argentum sulfat (Ag2SO4),

(b) kalsium karbonat (CaCO3),

(c) natrium fosfat (Na3PO4).

Penyelesaian:

(a) argentum sulfat (Ag2SO4) tak larut.

(b) kalsium karbonat (CaCO3) tak larut.

(c) natrium fosfat (Na3PO4) larut

Jadual 1.1 Peraturan kelarutan sebatian ionik yang biasa di dalam air pada 25°C

SEBATIAN YANG LARUT PENGECUALIAN

Sebatian yang mengandungi ion logam alkali (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+) dan ion ammonium (NH4

+)

Nitratm (NO3-), bikarbonat (HCO3

-), dan klorat (ClO3-)

Halida (Cl-, Br-, I-)

Sulfat (SO42-)

Halida bagi Ag+, Hg22+, dan Pb2+

Sulfat bagi Ag+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, dan Pb2+

SEBATIAN YANG TAK LARUT PENGECUALIAN

Karbonat (CO32-), fosfat (PO4

3-) kromat (CrO42-),

sulfida (S-)

Hidroksida (OH-)

Sebatian yang mengandungi ion logam alkali dan ion ammonium

Sebatian yang mengandungi ion logam alkali dan ion Ba2+

1.3.3.2 Persamaan Molekul dan Persamaan Ionik

Persamaan yang menghuraikan pemendakan plumbum iodida dalam 1.3.3.1 di atas dinamakan persamaan molekul kerana formula sebatian ditulis merangkumi semua spesis yang wujud sebagai molekul atau keseluruhan unit. Persamaan molekul digunakan kerana ia menyatakan reagen (iaitu, plumbum nitrat dan natrium iodida). Jika kita hendak melakukan tindak balas ini di dalam makmal, kita perlu menggunakan

Page 18: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 18

persamaan molekul. Walau bagaimanapun, persamaan molekul adalah tidak tepat bagi menyatakan apakah yang sebenarnya yang berlaku pada aras mikroskopik.

Sebagaimana yang telah dinyatakan, apabila sebatian ionik larut dalam air, ia akan terpisah dengan lengkap kepada anion dan kationnya. Supaya lebih realistik, persamaan perlu menunjukkan perceraian sebatian ionik yang terlarut kepada ion-ion. Oleh itu, kembali kepada tindak balas antara natrium iodida dan plumbum nitrat, kita akan tulis:

Pb2+(ak) + 2NO3

-(ak) + 2Na+

(ak) + 2I-(ak) PbI2(p) + 2Na+(ak) + 2NO3

-(ak)

Persamaan di atas adalah contoh persamaan ionik, di mana menunjukkan spesis yang larut sebagai ion bebas. Persamaan ionik termasuk ion pemerhati, atau ion yang tidak terlibat dalam keseluruhan tindak balas, dalam hal ini ion-ion Na+ dan NO3

-. Ion pemerhati wujud di kedua-dua belah persamaan dan tidak mengalami perubahan dalam tindak balas kimia, jadi ia boleh dipotong (dibatalkan). Untuk menumpukan kepada perubahan yang terjadi kita tulis tindak balas ion bersih, di mana menunjukkan hanya spesis yang sebenarnya mengambil bahagian dalam tindak balas:

Pb2+(ak) + 2I-(ak) PbI2(p)

Dengan melihat contoh lain, kita dapati bahawa apabila larutan berair barium klorida (BaCl2) dicampurkan kepada larutan berair natrium sulfat (Na2SO4), mendakan putih barium sulfat (BaSO4) terhasil. Persamaan molekul bagi tindak balas ini adalah sebagai berikut:

BaCl2(ak) + Na2SO4(ak) BaSO4(p) + 2NaCl(ak)

Persamaan ionik bagi tindak balas ini adalah:

Ba2+(ak) + 2Cl-(ak) + 2Na+

(ak) + SO42-

(ak) BaSO4(p) + 2Na+(ak) + 2Cl-(ak)

Dengan memotong ion-ion pemerhati (Na+ dan Cl-) pada kedua-dua belah sisi persamaan, kita akan memperoleh persamaan ionik bersih:

Ba2+(ak) + SO4

2-(ak) BaSO4(p)

Langkah berikut meringkaskan prosedur untuk menulis persamaan ionik dan persamaan ionik bersih:

Tuliskan persamaan molekul yang seimbang tindak balas yang terjadi

Tulis kembali persamaan untuk menunjukkan perceraian ion-ion yang terbentuk dalam larutan. Ingat bahawa semua elektrolit kuat akan tercerai dengan lengkap kepada anion dan kation, apabila larut dalam larutan. Prosedur ini memberikan persamaan ionik.

Kenal pasti dan potong ion-ion pemerhati pada kedua belah sisi persamaan bagi mendapatkan persamaan ionik bersih.

(Rujuk penggunaan prosedur ini dalam contoh 1.12 di bawah).

Contoh 1.12:

Ramalkan hasil yang terbentuk bagi tindak balas berikut dan tuliskan persamaan ionik bersih yang terlibat.

K3PO4(ak) + Ca(NO3)2(ak) ?

Penyelesaian:

Daripada persamaan tindak balas yang tak seimbang kita lihat bahawa larutan kalium fosfat dicampurkan dengan atau bertindak balas dengan larutan kalsium nitrat. Mengikut Jadual 1.1, ion kalsium (Ca2+) dan fosfat (PO4

3-) boleh membentuk sebatian yang tak larut, kalsium fosfat [Ca3(PO4)2]. Oleh itu, tindak balas

Page 19: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 19

ini merupakan tindak balas pemendakan. Hasil lain, kalium nitrat (KNO3), adalah larut. Persamaan molekul bagi tindak balas tersebut adalah:

2K3PO4(ak) + 3Ca(NO3)2(ak) 6KNO3(ak) + Ca3(PO4)2(p)

dan tindak balas ioniknya adalah:

6K+(ak) + 2PO4

3-(ak) + 3Ca2+

(ak) + 6NO3-(ak) 6K+

(ak) + 6NO3-(ak) + Ca3(PO4)2(p)

Dengan memotong ion-ion pemerhati K+ dan NO3-, kita perolehi persamaan ionik bersih:

3Ca2+(ak) + 2PO4

3-(ak) Ca3(PO4)2(p)

Perhatikan bahawa oleh kerana kita mula-mula menseimbangkan persamaan molekul, maka persamaan ionik bersih adalah seimbang dari segi bilangan atom pada kedua-dua belah sisi persamaan serta bilangan cas positif dan negatif pada sebelah kiri persamaan.

1.3.4 ION KOMPLEKS

Tindak balas asid-bes Lewis di mana kation logam berpadu dengan bes Lewis menghasilkan pembentukan ion kompleks. Jadi, kita boleh mentafrifkan ion kompleks sebagai ion yang mengandungi logam kation ditengah-tengah yang terikat kepada satu atau lebih molekul atau ion. Ion kompleks adalah sangat penting dalam proses kimia dan biologi. Dalam bahagian ini kita akan membincangkan kesan pembentukan ion kompleks terhadap kelarutan.

Logam-logam peralihan mempunyai kecenderungan membentuk ion kompleks kerana mereka mempunyai nombor pengoksidaan lebih dari satu. Sifat ini membenarkan mereka untuk bertindak secara berkesan sebagai asid Lewis apabila bertindak balas dengsn kebanyakan molekul atau ion yang bertindak sebagai penderma elektron, atau sebagai bes Lewis. Misalnya, larutan kobalt(II) klorida adalah berwarna merah jambu kerana kewujudan ion Co(H2O)6

2+. Apabila HCl dicampurkan, larutan bertukar menjadi biru hasil daripada pembentukan ion kompleks CoCl42-:

Co2+(ak) + 4Cl-(ak) CoCl42-

(ak)

Kuprum(II) sulfat (CuSO4) larut dalam air menghasilkan larutan biru. Ion kuprum(II) hidrat adalah bertanggung jawab terhadap warna ini; banyak sulfat lain (misalnya Na2SO4), adalah tidak bewarna. Dengan mencampurkan beberapa titik larutan ammonia pekat kepada larutan CuSO4 menyebabkan terbentuknya mendakan biru muda kuprum(II) hidroksida:

Cu2+(ak) + 2OH-

(ak) Cu(OH)2(p)

Ion OH- dibekalkan oleh larutan ammonia. Jika lebih banyak NH3 dicampurkan, mendakan biru akan larut menghasilkan larutan biru gelap, yang disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks Cu(NH3)4

2+.

Cu(OH)2(p) + 4NH3(ak) Cu(NH3)42+

(ak) + 2OH-(ak)

Jadi, pembentukan ion kompleks Cu(NH3)42+ meningkatkan kelarutan Cu(OH)2.

Pengukuran kecenderungan ion logam membentuk ion kompleks tertentu diberikan oleh pemalar pembentukan Kf yang mana adalah pemalar keseimbangan bagi pembentukan ion kompleks. Semakin besar nilai Kf, maka semakin stabil ion kompleks tersebut. Jadual 1.2 menunjukkan senarai pemalar pembentukan bagi beberapa ion kompleks.

Pembentukan ion Cu(NH3)42+ boleh dinyatakan sebagai berikut:

Cu2+(ak) + 4NH3(ak) Cu(NH3)4

2+(ak)

Page 20: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 20

di mana pemalar pembentukannya adalah

Nilai Kf yang sangat besar menunjukkan bahawa ion kompleks tersebut agak stabil dalam larutan dan menerangkan kepekatan ion kuprum(II) yang sangat rendah pada keseimbangan.

Contoh 1.13:

0.20 mol kuantiti CuSO4 dicampurkan kepada satu liter 1.2 M larutan NH3. Apakah kepekatan ion Cu2+ pada keseimbangan?

Penyelesaian:

Pencampuran CuSO4 kepada larutan NH3 menghasilkan sebagaimana tindak balas berikut:

Cu2+(ak) + 4NH3(ak) Cu(NH3)4

2+(ak)

Oleh kerana Kf adalah sangat besar (5.0 x 1013), hampir keseluruhan tindak balas berada di sebelah kiri. Sebagai anggaran yang baik, kita boleh anggapkan semua ion Cu2+ yang larut menghasilkan ion Cu(NH3)4

2+. Jumlah NH3 yang digunakan untuk membentuk ion kompleks adalah 4 x 0.2 mol, atau 0.8 mol. (Perhatikan bahawa 0.20 mol Cu2+ pada asalnya wujud dalam larutan dan empat molekul NH3 diperlukan untuk membentuk kompleks dengan satu ion Cu2+). Oleh itu, kepekatan NH3 pada keseimbangan adalah (1.2 – 0.8) M, atau 0.40 M, dan Cu(NH3)4

2+ adalah 0.20 M, sama sebagaimana kepekatan asal Cu2+. Oleh kerana Cu(NH3)4

2+ tercerai sedikit, kita namakan kepakatan ion Cu2+ pada keseimbangan sebagai x, maka kita tulis:

Dengan menyelesaikan x, kita perolehi: x = 1.6 x 10-13 M = [Cu2+]

Ulasan

Nilai [Cu2+] yang kecil pada keseimbangan, berbanding dengan 0.2 M, adalah mengesahkan anggaran kita.

Page 21: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 21

Jadual 1.2 Pemalar Pembentukan Bagi Beberapa Ion Kompleks dalam Air pada 25°C

Ion Kompleks Pernyataan Keseimbangan Pemalar Pembentukan

Ag(NH3)2+

Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)

2+ 1.5 x 10

7

Ag(CN)2-

Ag+ + 2CN

- Ag(CN)

2- 1.0 x 10

21

Cu(CN)42-

Cu2+

+ 4CN- Cu(CN)4

2- 1.0 x 10

25

Cu(NH3)42+

Cu2+

+ 4NH3 Cu(NH3)42+

5.0 x 1013

Cd(CN)42-

Cd2+

+ 4CN- Cd(CN)4

2- 7.1 x 10

16

CdI42-

Cd2+

+ 4I- CdI4

2- 2.0 x 10

6

HgCl42-

Hg2+

+ 4Cl- HgCl4

2- 1.7 x 10

16

HgI42-

Hg2+

+ 4I- HgI4

2- 2.0 x 10

30

Hg(CN)42-

Hg2+

+ 4CN- Hg(CN)4

2- 2.5 x 10

41

Co(NH3)63+

Co3+

+ 6NH3 Co(NH3)63+

5.0 x 1031

Zn(NH3)42+

Zn2+

+ 4NH3 Zn(NH3)42+

2.9 x 109

Pada umumnya, kesan pembentukan ion kompleks meningkatkan kelarutan sesuatu bahan, sebagimana dalam

contoh 1.14 berikut.

Contoh 1.14

Kira kelarutan molar AgCl dalam larutan 1.0 M NH3.

Penyelesaian:

Langkah 1: Pada asalnya, spesis dalam larutan adalah ion Ag+, ion Cl-, dan NH3. Tindak balas antara Ag+ dan NH3 menghasilkan ion kompleks Ag(NH3)2

+

Langkah 2: Tindak balas keseimbangan adalah

AgCl(p) Ag+

(ak) + Cl-(ak)

- -

Ag+

(ak) + 2NH3(ak) Ag(NH3)2+

(ak)

Keseluruhan: AgCl(p) + 2NH3(ak) Ag(NH3)2+

(ak) + Cl-(ak)

Pemalar keseimbangan bagi keseluruhan tindak balas adalah hasil daripada pemalar keseimbangan bagi masing-masing tindak balas.

Page 22: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 22

= (1.6 x 10-10

) (1.5 x 107)

= 2.4 x 10-3

Katakan s sebagai kelarutan molar bagi AgCl (mol/L). Kita ringkaskan perubahan kepekatan yang terhasil daripada pembentukan ion kompleks sebagai berikut:

AgCl(p) + 2NH3(ak) Ag(NH3)2+

(ak) + Cl-(ak)

Asal (M): 1.0 0.0 0.0

Perubahan (M): -2s +s +s

Keseimbangan (M): (1.0 - 2s) s s

Pemalar pembentukan Ag(NH3)2+ adalah agak besar, jadi hampir kesemua ion argentum wujud dalam

bentuk kompleks.Tanpa kehadiran ammonia kita perolehi, pada keseimbangan, [Ag+] = [Cl-]. Walau bagaimanapun, sebagai hasil pembentukan ion kompleks kita boleh menulis [Ag(NH3)2

+] = [Cl-].

Langkah 3:

Dengan mengambil punca kuasa dua pada kedua-dua sisi, kita perolehi

s = 0.045 M

Langkah 4: Pada keseimbangan, 0.045 mol AgCl larut dalam 1L larutan 1.0 M NH3.

Ulasan

Kelarutan molar AgCl dalam air tulen adalah 1.3 x 10-5 M. Jadi, pembentukan ion kompleks Ag(NH3)2+

meningkatkan kelarutan AgCl.

Akhirnya, kita dapati bahawa terdapat kelas hidroksida, dikenali sebagai hidroksida amfoterik, di mana boleh bertindak dengan kedua-dua asid dan bes. Misalnya Al(OH)3, Pb(OH)2, Cr(OH)3, Zn(OH)2, dan Cd(OH)2. Maka, Al(OH)3 bertindak balas dengan asid dan bes sebagai berikut:

Al(OH)3(p) + 3H+(ak) Al3+

(ak) + 3H2O(c)

Al(OH)3(p) + OH-(ak) Al(OH)4

-(ak)

Peningkatan kelarutan Al(OH)3 dalam perantara bes adalah hasil daripada pembentukan ion kompleks Al(OH)4-

di mana Al(OH)3 bertindak sebagai asid Lewis dan OH- betindak sebagai bes Lewis. Amfoterik hidroksida yang lain berkelakuan dengan cara yang sama.

Page 23: 20130301160336Unit 1

A n a l i s i s V o l u m e t r i k | 23

Latihan

1. Berapa gramkah KHP yang diperlukan untuk meneutralkan 18.64 mL 0.1004 M larutan NaOH? 2. Berapa mililiterkah 1.28 M larutan H2SO4 yang diperlu untuk meneutralkan 60.2 mL larutan 0.427

M KOH? 3. 50 mL 0.10 M asid nitrous dititratkan dengan 0.05 M larutan NaOH. Kira kepekatan garam

terbentuk pada titik kesetaraan. 4. Berapa mililiterkah 2.06 M larutan HI yang diperlukan untuk menurunkan 22.5 mL larutan 0.374 M

KMnO4 mengikut persamaan berikut: 10HI + 2KMnO4 + 3H2SO4 5I2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

5. Jika 2.50 g CuSO4 (JAR 159.62) dilarutkan dalam 9.0 x 102 mL 0.3 M NH3, apakah kepekatan Cu2+, Cu(NH3)4

2+, dan NH3 pada keseimbangan?

Jawapan

1. 0.382 g 2. 10.04 mL 3. 0.033 M 4. 20.42 mL 5. [Cu2+] = 5.46 x 10-14 M, [Cu(NH3)4

2+] = 0.074 M, [NH3] = 0.226 M

Rujukan

Christian, G. D. (2004) Analytical Chemistry 6th Edition Washington : John Wiley and Sons. Inc. Ramli Ibrahim, Illyas Md. Isa dan Anuar Kassim (2003) Kimia Analisis Tanjong Malim : Penerbit Universiti

Pendidikan Sultan Idris Wan Saime Wan Ngah dan Che Sofiah Saidin (2005) Basic Analytical Chemistry Selangor : Pearson Education Harvey, D. (2000) Modern Analytical Chemistry 1st Edition Singapore : McGraw-Hill Higher Education Skoog, D.A., West, D.M., Holler, F.J. and Crouch, S.R. (2000) Analytical Chemistry : An Introduction 7th Edition

USA : Thomson Learning Inc. Séamus Higson (2004) Analytical Chemistry New York : Oxford University Press Inc.