stokhiometri lar, ph, redoks dan termokimia
TRANSCRIPT
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 1/28
1) Stoikiometri Larutan, → (slide 2)
2) Eksponen Hidrogen; pH (slide 7)
3) Reaksi Redoks dan Elektrokimia, (slide 10)
4) Termokimia
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 2/28
Larutan adalah campuran antara zarut dengan pelarut
Beberapa cara menyatakan konsentrasi larutan:v
1. Molaritas (M)
M = n / V
n = kuantitas zarut (mol)
V = volume larutan (liter)
2. Molalitas (m)m = n / W
n = kuantitas zarut (mol)
W = massa pelarut (kg)
3. Normalitas (N)
N = e / V
e = kuantitas zarut (molek)
V = volume larutan (liter)
Note: N = x . M
4. Fraksi mol (X)
Xzarut = nzarut/(nzarut + npelarut)
e = kuantitas zarut (molek)
V = volume larutan (liter)
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 3/28
Beberapa contoh aplikasi
1. Tentukan molaritas, normalitas, molalitas dan mol fraksi larutan yang
terbuat 10 gram NaOH murni dicampur dengan 900 ml air murni jika
volume larutan yang terbentuk 905 ml.
2. Larutan H2SO4 dengan M mempunyai massa jenis r gram/ml. Jikakadar larutan tersebut adalah p % tentukan kadar larutan dalam
terminologi yang lain.
Jawab:
1. n zarut = 10 gram = mol0,25
V larutan = 905 ml = 0,905 liter
W pelarut = 900 ml = 0,9 kg
n pelarut = 900 ml = 900 gram = 50 mol
Jadi:
M =
N = x M =
m =
X =
0,25/0,905 = 0,276 mol/lt
0,276 molek/lt
0,25/0,9 = 0,278 mol/kg
0,25/50,25 = 0,00498
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 4/28
Misal larutannya 1 liter; Massa larutan = 1 . r kg = 1 . 1000 . r gra
H2SO4 murni = M mol = 98 M gram = 2 . M molek
Massa H2O = (1. 1000 . r - 98 M) gram
=18
ρ.1000(1. mol
Molalitas = m =air
zarut
W
n =
98M)/1000-(1000
M
r=
molal 98M)-(1000
M1000
r
Fraksi mol H2SO4 =air zarut
zarut
nn
n
r
18
M981.1000.M
M
M981000M18
M18
r
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 5/28
STOIKHIOMETRI LARUTAN
Stoikhiometri larutan tidak berbeda dengan stoikhiometri biasa, yang sudah kita
ajarkan di kelas I, hanya saja reaksi yang dilibatkan adalah reaksi larutan. Bisa
antara larutan asam atau yang bersifat asam dengan larutan basa atau yang bersifatbasa. Stoikhiometri larutan asam-basa akan menjadi landasan pada perhitungan
t i trasi asidi-alkal imetr i . Selain itu stoikhiometri larutan juga dapat melibatkan reaksi
antara larutan oksidator dengan lautan reduktor. Ini merupakan landasan
oks id imetr i . Bahkan juga dapat melibatkan reaksi pembentukan endapan yang
dapat digunakan pada argentometr i .
Prinsip Perhitungan:
Yang pertama dilakukan adalah menghitung mol
zarut dari masing-masing larutan, kemudian mencaripereaksi pembatasnya dan selanjutnya menjawab apa
yang ditanyakan soal.
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 6/28
1. Jika 100 ml 0,1 H2SO4 dicampurkan dengan 50 ml 0,3 M lindi natron,
tentukanlah:
a. Pereaksi pembatasnya
b. Pereaksi yang tersisa dan berapa gram zarut yang tersisa itu
c. Berapa gram garam yang terlarut sebagai hasil reaksi tersebut ? Jawab:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
H2SO4 = 100 ml 0,1 M = 10 mmol
NaOH = 50 ml 0,3 M = 15 mmol
a) Pereaksi pembatasnya adalah NaOH = 15 mmol
b) Yang tersisa H2SO4 = 5 mmolek = 2,5 mmol = 2,5 x 98 mgrm
c) Garam yang terlarut Na2SO4 = 7,5 mmol = 7,5 x 142 mgrm
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 7/28
Soal-soal Latihan:
1. Campuran NaOH 0,1M dan Ca(OH)2 0,2M sebanyak 200 ml. Kedalam
campuran tersebut ditambahkan H2SO4 secukupnya, ternyata dihasilkan
endapan sebanyak 30 mmol. Berapa volume larutan NaOH dalam campuran
basa itu ?
2. Dicampurkan 100 ml 0,5 M KMnO4 dan asam sulfat secukupnya. Ke dalam
larutan itu dimasukkan 100 ml 0,5 M FeSO4. Sudah hilangkah warna violet
KMnO4?. Jika belum berapa ml FeSO4 0,5 M yang seharusnya dibutuhkan, jika
sudah berapa mol FeSO4 yang tersisa ?
3. Sebuah sampel banyaknya 10 gram mengandung iodium. Sampel tersebutdilarutkan dengan pelarut tertentu sampai volume tertentu kemudian dicampur
kanji sahingga warnanya biru. Larutan sampel tersebut dicampur dengan
larutan 0,2 M Na2S2O3. Ternyata warna biru hilang ketika volume thio yang
dipergunakan 100 ml. Berapa kada iodium dalam sampel ?
4. Jika 26,05 gram campuran NaCl dan KNO3 dilarutkan dalam air sampaivolumenya 1 liter. 100 ml larutan tersebut dicampur dengan AgNO3
secukupnya, ternyata endapan yang terbentuk 1,435 gram. Berapa gram
KNO3 terdapat dalam campuran asalnya.
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 8/28
Rumusnya Sangat Banyak, dan Hampir mirip
Ada 9 Rms pH
1. pH Asam Kuat
2. pH Asam Lemah
3. pH Basa Kuat4. pH Basa Lemah
5. pH Garam dr Bs Kuat - As Lemah
6. pH Garam dr Bs Lemah - As kuat
7. pH Garam dr Bs Lemah - As Lmh
8. pH Buffer Asam
9. pH Buffer Asam
SOLUSINYA BAGAIMANA ??????????
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 9/28
Di akhir Pokok Bahas pH, Berikan Senjata
pamungkas:
= N . a
H+
OH
Kuat = 1
N
.... K
lemah yg w
K
K
Lemah =
K a
K b
K h =
ba
a g
a
K nnOH
K n
n H
.BasaBufer
.AsamBufer
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 10/28
Untuk soal berikut harga Ka = Kb = 10-5( jika diperlukan). Tentukan pH dari
a. 100 ml 0,1 M HCl
b. 100 ml 10-8 HCl
c. 100 ml 0,1 M NaOH
d. 100 ml 0,01 M CH3COOHe. 100 ml 0,01 M NH4OH
f. 100 ml 0,01 M NH4Cl
g. 100 ml 0,01 M CH3COONa
h. 100 ml 0,1 M NaOH + 100 ml 0,1 M HCl
i. 100 ml 0,1 M NaOH + 50 ml 0,3 M HCl
j. 100 ml 0,2 M NaOH + 50 ml 0,3 M HClk. 100 ml 0,1 M NaOH + 100 ml 0,1 M HAst
l. 100 ml 0,1 M NH4OH + 100 ml 0,1 M HCl
m. 100 ml 0,1 M NH4OH + 100 ml 0,1 M HCl
n. 100 ml 0,4 M NH4OH + 100 ml 0,1 M HCl
o. 100 ml 0,1 M NH4OH + 100 ml 0,4 M HCl
p. 100 ml 0,5 M NaOH + 100 ml 0,1 M HAstq. 100 ml 0,1 M NaOH + 50 ml 0,8 M Hast
r. 100 ml o,1 M As asetat + 100 ml 0,2 M Na Ast
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 11/28
IV. Redoks dan Elektrokimia
Konsep Klasik
Oksidasi = …..
Reduksi = ………
Konsep Bil. Oksidasi
Oksidasi = …..
Reduksi = ………
Konsep elektron
Oksidasi = …..
Reduksi = ………
Konsep elektron
Oksidator = …..
Reduktor = ………
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 12/28
INTERMEZO:
Tentukan Bilok Masing-masing unsur dalam:
K2Cr 2O7
S2O42-
2 amino butanoat
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 13/28
Contoh Oksidator:
Yang berasal dari Unsur : ………………………..
Yang berasal dari oksida : ………………………..
Yang berasal dari peroksida : ………………………..
Yang berasal dari asam : ………………………..
Yang berasal dari garam : ………………………..
Contoh Reduktor:
Yang berasal dari Unsur : ………………………..
Yang berasal dari oksida : ………………………..
Yang berasal dari asam : ………………………..
Yang berasal dari garam : ………………………..
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 14/28
PENYETARAAN REAKSI
Cara
Bilangan oksidasi
Cara
Setengah reaksi/ion elektron
Suasana Asam Suasana Basa
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 15/28
KMnO4 + H2SO4 + FeSO4→ K2SO4 + MnSO4 + H2O + Fe2(SO4)3
Cara Bilangan Oksidasi:
21 1
Turun 5
Naik 2
(kali 2)
(kali 5)
2 KMnO4 + H2SO4 + 10 FeSO4→ K2SO4 + 2 MnSO4 + H2O + 5 Fe2(SO4)318 8
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 16/28
K2Cr 2O7 + H2SO4 + H2C2O4→ K2SO4 + Cr 2(SO4)3 + H2O + CO2
Cara Setengah Reaksi:
Cr 2
O7
2 → 2 Cr 3+
C2O42- → 2 CO2
+ 7 H2
O14 H+ +Turun 6
Naik 2
Cr 2O72- + 14 H+ + 3C2O4
2- → 2Cr 3+ + 7 H2O + 6 CO2
2K+ 2K+
K2Cr 2O7 + 14 H+ + 3C2O4
2- → 2Cr 3+ + 7 H2O + 6 CO2 + 2 K+
7SO42- 3SO4
2- SO42-
K2Cr 2O7 + 7 H2SO4 + 3C2O42- → Cr 2(SO4)3 + 7 H2O + 6CO2 + K2SO4 + 3SO42-
+3 SO42-
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 17/28
K2Cr 2O7 + 7 H2SO4 + 3C2O42- → Cr 2(SO4)3 + 7 H2O + 6CO2 + K2SO4 + 3SO4
2-
6H+ 6H+
K2Cr 2O7 + 7 H2SO4 + 6H2C2O4 → Cr 2(SO4)3 + 7 H2O + 6CO2 + K2SO4 + 3H2SO4
K2Cr 2O7 + 4 H2SO4 + 6H2C2O4 → Cr 2(SO4)3 + 7 H2O + 6CO2 + K2SO4
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 18/28
SEL VOLTA
Jika sel volta terbuat dari logam A dalam Ax+ dan logam B dalam By+ dan A terletak
sebelum B dalam deret Volta, maka
A B
Elektroda:
Reaksi
Muatan:
Arah elek
Arah listrik
Kejenuhan
Suplai Jembatan garam
E sel
Anoda Katoda
A → Ax+ + xe By+ + ye → B
kation
anion
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 19/28
Elektrolisis Lar/Leburan AxBy
Sebelum Arus On:
AxBy → xAy+
+ yBx
+
Ay+ BxSetelah arus On:
1. Kutub – kutub elektrode menjadi bermuatan. Yang (+) Anoda;
yang (-) disebut Katode
2. Ion Positif mengumpul di Katode. Bercampur dengan H2O
(pelarut). Terjadi kompetisi reduksi. (Katode tidak ikut
berkompetisi.
3. Ion Negatif mengumpul di Anoda. Bercampur dengan H2O
(pelarut). Terjadi kompetisi oksidasi. (Anode terlibat dlm
berkompetisi, KECUALI anode pasif
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 20/28
+
Ay+ Bx
H2O H2O
Reaksi Reduksi DI Katode:
Jika Ay+ terletak sebelum Mn dlm deret logam volta, maka
Yang mengalami reduksi adalah H2O (jika ada). (MENGAPA ?);
reaksi reduksinya adalah :
H2O + 2e → H2 + 2OHJika Ay+ terletak sesudah Mn dlm deret logam volta, maka
Yang mengalami reduksi adalah Ay+ .(MENGAPA ?); reaksi reduksinya
adalah :
Ay+ + ye → A
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 21/28
+
Ay+ B
H2O H2O
Reaksi Oksidasi DI Anode:
Jika logam anodanya logam aktif,
maka yang mengalami oksidasi adalah
logam anoda.Reaksi oksidasinya adalah :
Anoda → Anodax+ + xe
Jika logam anodanya logam pasif,
maka PERSAINGAN TERJADI ANTARA
H2O (jika ada) dengan anion Bx dengan
urutan kompetisi dari yang paling kalah: Anion oksi ; H2O ; OH ; X
Jika anionnya X- reaksi oksidasinya:
2X- → X2 + 2e
Jika anionnya OH- reaksi oksidasinya:
4OH- → 2H2O+ O2 + 4e
Jika anionnya anion sisa asam beroksigen reaksi oksidasinya:
H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e
INTERMEZO:
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 22/28
INTERMEZO:
Tulis reaksi elektrolisis:
a. Larutan CuSO4 dengan elektoda karbon
b. Larutan CuSO4 dengan anoda Cu katode Fe
c. Leburan CuSO3
Hukum Faraday: M = z . i . t
M = massa zat yang terlibat dalam elektrolisis (gram)
z = tara kimia listrik = Massa ekivalen/F = (Ar/D bilok)/96500 C
t = lamanya elektrolisis (sekon)
i = kuat arus (Ampere)
i.t = banyaknya listrik = Q (Coulomb)
Contoh: Dalam proses penyepuhan yang menggunakan larutan
tembaga(II) sulfat, dialirkan listrik sebesar 0,5 F.
a. Jika proses berlangsung 0,5 jam, berapa arus listrik yang
dialirkan
b. Berapa gram endapan yang terbentuk di katode
c. Apa dan berapa zat yang terbentuk di anode
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 23/28
Contoh: Dalam proses elektrolisis larutan NaOH terbentuk 2,24 liter
gas (stp) di ruang katoda. Jika arus listrik yang dipergunakan
adalah 2 Amper.
a. Berapa waktu yang dibutuhkan ?
b. Berapa liter gas yang dihasilkan di ruang anoda diukur pada
1) stp
2) 400 K ; 2 atm
3) dalam keadaan dimana 0,5 liter gas CO = 10-2 mol
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 24/28
?Termo Kimia adalah terapan Hukum TD I pada reaksi Kimia
Masalah-masalah yang akan dibahas:
1. Apakah yang dimaksud dengan reaksi termokimia ?
2. Apa perbedaan reaksi kimia dan reaksi termokimia ?
3. Berdasarkan efek Energinya, ada berapa macam reaksi termokimia ?
4. Apakah yang disebut dengan entalphi :
a. pembentukan
b. peruraian
c. pembakaran
d. atomisasi
e. ikatan
5. Apakah hubungan antara energi atomisasi dengan energi ikatan?
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 25/28
6. Apakah Hukum Hess itu ?
7. Bagaimana Hubungan antara enthalphi reaksi dengan enthalphi
pembentukan ?
8. Bagaimana Hubungan antara enthalphi reaksi dengan enthalphi
atomisasi ?
1. reaksi termokimia : Reaksi kimia yang efek energinya dinyatakan dalam penulisan
reaksinya
2. Perbedaan reaksi kimia dan reaksi termokimia :
a. Pada reaksi kimia efek energi tidak dinyatakan sedang padareaksi termokimia efek energinya dinyatakan
b. Pada reaksi kimia koefisien reaksi merupakan perbandingan
mol sedang pada reaksi termokimia koefisien reaksi
menyatakan jumlah mol dari masing-masing peserta reaksi
3. Berdasarkan efek energinya ada dua macam reaksi termokimia yaitureaksi eksoterm dan reaksi endoterm
4. a. Entalphi pembentukan adalah
enthalphi (energi) yang menyertai pembentukan 1 mol suatu zat dari
unsur-unsurnya dalam keadaan gas
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 26/28
4. b. Entalphi peruraian adalah
enthalphi (energi) yang menyertai PERURAIAN 1 mol suatu zat
MENJADI unsur-unsurnya dalam keadaan gas
4. c. Entalphi peruraian adalah
enthalphi (energi) yang menyertai PERURAIAN 1 mol suatu zat
MENJADI unsur-unsurnya dalam keadaan gas
4. d. Entalphi atomisasi (energi atomisasi) adalah
enthalphi (energi) yang dibutuhkan untuk memutuskan semua ikatan
dari 1 mol suatu zat MENJADI atom-atomnyanya dalam keadaan gas
4. e. Entalphi ikatan (energi ikatan) adalah
enthalphi (energi) yang dibutuhkan untuk memutuskan sebuah ikatan
dari 1 mol suatu zat MENJADI atom-atomnyanya dalam keadaan gas
C OH
H
H
H
Energi Ikatan C-H
Energi atomisasi CH3OH
Kapan Ei = Ea ?
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 27/28
6. Hukum Hess:
Energi yang menyertai reaksi tidak bergantung pada jalannya reaksi
tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir reaksi
Contoh: SO3 dapat dibuat melalui dua jalur sbb:
S SO3 X kJ
SO2 Y kJ Z kJ
Studi Kasus:
a) 2SO2 + O2 → 2SO3 DH = x kJ
x kJ disebut …………… b) SO3 + H2O→ H2SO4 DH = x kJ
x kJ disebut entalphi pembentukan H2SO4 ( Betul/Salah)
c) S + O → SO DH = x kJ
x kJ disebut …………………..
7 Hubungan antara enthalphi reaksi dengan enthalphi pembentukan
7/21/2019 Stokhiometri Lar, pH, Redoks Dan Termokimia
http://slidepdf.com/reader/full/stokhiometri-lar-ph-redoks-dan-termokimia 28/28
7. Hubungan antara enthalphi reaksi dengan enthalphi pembentukan
DHreaksi = SDHf produkSDHf reaktan
8. Hubungan antara enthalphi reaksi dengan enthalphi atomisasi
DHreaksi = SDHareaktanSDHf produk Soal:
Dari reaksi antara 1 mol NaOH dengan ½ mol asam sulfat diketahui bahwa reaksi
tersebut membebaskan energi sebesar q kKal.
a) Tulis reaksi termokimianyab) Jika entalphi pembentukan NaOH, H2SO4 ; Na2SO4 berturut-turut adalah = a
kkal/mol ; b kkal/mol dan c kkal/mol, berapa enthalphi pembentukan H2O?
NaOH + ½ H2SO4 → ½ N2SO4 + H2O DH = - q kkal
a b c x
a + ½ b ½ c + x
-q = ( ½ c + x ) – (a + ½ b)
x = a + ½ b – ½ c - q