Bagaimana Para Ahli Mendefinisikan Asam Basa?

1.      Arrhenius

Asam               : Zat yang melepaskan ion H⁺ saat dilarutkan dalam air.

Basa                : Zat yang melepaskan ion hidroksida (OH^-) saat dilarutkan dalam air.

Contoh            : 

1.      Bronsted Lowry

Asam               : Spesi kimia (ion atau molekul) yang berperan sebagai donor proton (pemberi proton atau H⁺) pada spesi lain.

Basa                : Spesi kimia (ion atau molekul) yang berperan sebagai akseptor proton (penerima proton atau atom H⁺) dari spesi lain.

Contoh             :

NH₃ adalah basa karena menerima H⁺  dari H₂O sehingga menjadi  NH₄⁺. Sedangkan H₂O adalah asam karena memberikan H⁺ sehingga menjadi kekurangan proton (kelebihan elektron) dan bermuatan negatif.     

       

1.      Lewis

Asam               : Spesi (ion atau molekul) yang berperan sebagai akseptor elektron (penerima e^-) dari spesi lain.

Basa                : Spesi (ion atau molekul) yang berperan sebagai donor elektron (pemberi e^-) pada spesi lain.

Contoh            : 

1.      Lux-Flood

Asam               : Spesi yang berperan sebagai penerima ion oksida (O^2-)

Basa                : Spesi yang berperan sebagai pemberi ion oksida

Contoh            :

1.      Usanovich

Asam               : Spesi kimia yang bereaksi dengan basa dengan menerima anion atau e^-  untuk menetralkan basa tersebut.

Basa                : Spesi kimia yang bereaksi dengan asam dan memberikan anion atau e^- untuk menetralkan asam tersebut.

Contoh            :

Na       +          Cl        →        Na⁺      +          Cl^-          →        NaCl

Na yang memiliki satu elektron memberikan elektronnya kepada Cl sehingga Na menjadi bermuatan positif (kekurangan satu elektron) dan Cl menjadi bermuatan negatif (kelebihan satu elektron). Jika bergabung akan membentuk NaCl yang sifatnya netral.

Mengapa Air dan Minyak pada Santan Kelapa bisa Bercampur?

            Air adalah molekul polar, sedangkan minyak adalah molekul nonpolar. Seperti yang kita ketahui bahwa molekul polar dan nonpolar tidak dapat bersatu. Sebagai contoh, apabila minyak dan air dituangkan pada wadah yang sama, misalnya pada gelas, tentu saja minyak yang memiliki masa jenis lebih kecil akan berkumpul membentuk lapisan pada bagian atas. Jadi, kesimpulanya air dan minyak tidak bisa disatukan.

            Selanjutnya kita perhatikan fakta yang lain. Santan kelapa memiliki kandungan berupa air sekaligus minyak. Akan tetapi kedua komponen tersebut tidak tampak terpisah, dalam arti santan merupakan suatu suspensi yang homogen. Lalu bagaimana air dan minyak dalam santan bisa bersatu dengan karakter kepolaran yang berbeda?

            Sebenarnya santan mengandung tiga komponen utama, yaitu air, minyak, dan juga protein. Protein berperan sebagai emulsifier yang memiliki dua sisi kepolaran. Sisi polarnya berikatan dengan air dan sisi nonpolarnya berikatan dengan minyak. Dengan demikian, air dan minyak dalam santan dapat bersatu. Kemudian, untuk memisahkan minyak dan air dalam santan dapat dilakukan dengan memanaskan santan. Sifat protein adalah rusak pada suhu tinggi. Akibatnya, dengan pemanasan, emulsifier dalam santan akan hilang sehingga air dan minyak tidak dapat bersatu lagi dan molekul-molekulnya kembali terpisah sesuai karakter kepolaranya.

Vibrasi Molekul PF5 Pendekatan All Motion

Langkah 1:

Total gerakan molekul PF₅      = total vektor

                                                = 3 x 6

                                                = 18

Langkah 2 :

D3h	E	2C3	3C2	σh	2S3	3σv
ϒ all motion	18	0	-2	4	-2	4

Langkah 3 :

n_A1’      = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x1) + (2x(-2)x1) + (3x4x1)}

            = 1/12 (18+0-6+4-4+12)

            = 1/12 (24)

            = 2

n_A2’        = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x1) + (2x(-2)x1) + (3x4x(-1))}

            = 1/12 (18+0+6+4-4-12)

            = 1/12 (12)

            = 1

E’        = 1/12{(1x18x2) + (2x0x(-1)) + (3x(-2)x0) + (1x4x2) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x0)}

            = 1/12 (36+0+0+8+4+0)

            = 1/12 (48)

            = 4

n_A1’’      = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x1) + (1x4x(-1) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x(-1))}

            = 1/12 (18+0-6-4+4-12)

            = 1/12 (0)

            = 0

n_A2’’       = 1/12 {(1x18x1) + (2x0x1) + (3x(-2)x(-1)) + (1x4x(-1)) + (2x(-2)x(-1)) + (3x4x1))}

            = 1/12 (36)

            = 3

E’’       = 1/12 {(1x18x2) + (2x0x(-1)) + (3x(-2)x0) + (1x4x(-2)) + (2x(-2)x1) + (3x4x0)}

            = 1/12 (36+0+0-8-4+0)

            = 1/12 (24)

            = 2

Jadi, total gerakan (all motion)           =  2A₁’ + A₂’ + 4E’ + 3A₂’’ + 2E’’

                                                            =  2(1) + 1(1) + 4(2) + 3(1) + 2(2)

                                                            = 2 + 1 + 8 + 3 + 4

                                                            = 18 (sama seperti pada langkah 1)

           

ϒ all motion	2A1’	A2’	4E’	3A2’’	2E’’
ϒ translasi	-	-	E’	A2’’	-
ϒ rotasi	-	A2’	-	-	E’’
ϒ vibrasi	2A1’	-	3E’	2A2’’	E’’

Jadi, vibrasi pada molekul PF₅            = 2A1’ + 3E’ + 2A2’’ + E’’

                                                            = 2(1) + 3(2) + 2(1) + 1(2)

                                                            = 2+6+2+2

                                                            = 12 gerakan

Keterangan :

Molekul PF₅ merupakan grup simetri D_3h dengan tabel karakter sebagai berikut :

Langkah 1 :

Total gerakan pada molekul dapat ditentukan sesuai banyaknya vektor yang bekerja pada setiap atom penyusun.

Total gerakan  = 3N

Dengan N adalah banyaknya atom penyusun suatu molekul, termasuk atom pusat. Sehingga pada molekul PF₅ yang terdiri dari 6 atom penyusun memiliki total gerakan sebanyak

3N = 3(6) = 18

Langkah 2 :

Untuk memperoleh ireducible representation pada langkah dua dapat dilakukan dengan cara mengoperasikan molekul sesuai operasi simetrinya. Kemudian nilainya dapat dihitung dengan aturan sebagai berikut:

-          Apabila posisi atom dan arah vektor tetap maka memberikan nilai 1

-          Apabila posisi tetap tetapi arah vektor berubah maka memberikan nilai sesuai matriks

-          Apabila posisi atom berubah maka memberkan nilai 0

Aturan-aturan tersebut dapat digunakan untuk mengisi kolom-kolom dalam tabel ireducible representation pada langkah 2.

1.      Untuk mencari nilai pada operasi E

                        Pada operasi E, tidak ada posisi atom yang berubah dan arah semua vektor             juga tetap. Sehingga nilai untuk E = 3 x 6 = 18

2.      Untuk mencari nilai pada operasi C₃

Setelah dioperasikan C₃, posisi atom F₂, F₄, dan F₅ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom P, F₁, dan F₃, posisinya tetap tetapi arah vektornya berubah, sehingga memberikan nilai sesuai matrik berikut:

C₃        =

                =

Nilai vektor x dan y untuk P, F₁, dan F₃ = -1/2 -1/2 = -1

Nilai vektor z = 1 (arahnya tetap)

Sehingga vektor total untuk masing-masing atom = -1 + 1 = 0

Jadi, nilai untuk operasi C₃     =  F₂+ F₄ + F₅ + P + F₁ + F₃

                                                =  0+0+0+0+0+0

                                                = 0

3.      Untuk mencari nilai pada operasi C₂

Setelah dioperasikan C₂, posisi atom F_1, F_3, F₄ dan F₅ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom F₂ dan P :

 Sehingga atom F₂ memberikan nilai 1-1-1=-1

 Sehingga atom P memberikan nilai 1-1-1=-1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁+ F₃ + F₄ + F₅ + P + F₂

                                                =  0+0+0+0-1-1

                                                = -2

4.      Untuk mencari nilai dari operasi σ_h

Setelah dioperasikan σ_h, posisi atom F₁ dan F₃ berubah sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom P, F_2, F_4, dan F₅ :

 Sehingga atom P memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₂ memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₄ memberikan nilai 1+1-1=1

 Sehingga atom F₅ memberikan nilai 1+1-1=1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁+ F₃ + P + F₂  + F₄ + F₅

                                                =  0+0+1+1+1+1

                                                = 4

5.      Untuk mencari nilai dari operasi S₃

            Setelah dioperasikan, posisi atom S_3, F_1, F_2, F_3, F_4,  dan F₅ berubah, sehingga memberikan nilai 0. Uuntuk atom P, posisinya tetap, tetapi arah vektornya berubah sehingga masing-masing sumbu memberikan nilai berikut:

Sumbu z berubah arah : - 1

Sumbu x dan y sesuai matriks berikut :

Nilai x dan y = -1/2-1/2 = -1. Sehingga nilai yang diberikan atom P adalah -1-1=-2

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  F₁ + F₂  + F₃ + F₄ + F₅ + P

                                                =  0+0+0+0+0-2

                                                = -2

6.      Untuk mencari nilai dari operasi simetri σ_v

setelah dioperasikan σ_v, atom F₄ dan F₅ berubah posisi sehingga memberikan nilai 0. Untuk atom F_1, F_{2 ,} F_3, dan P:

 sehingga atom P memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₁ memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₂ memberikan nilai 1+1-1=1

 sehingga atom F₃ memberikan nilai 1+1-1=1

Jadi, , nilai untuk operasi C₂   =  P + F₁ + F₂  + F₃ + F₄ + F₅

                                                =  1+1+1+1+0+0

                                                = 4

Langkah 3:

Untuk menentukan nilai n_A1’, n_A2’, E’, n_A1’’, n_A2’’, E’’, dapat digunakan rumus beikut:

1/h {∑(koefisien operasi simetri x ϒ all motion x representasi tak tereduksi)

Keterangan:

h adalah order. Yaitu jumlah dari koefisien operasi simetri.

D3h	1E	2C3	3C2	1σh	2S3	3σv
ϒ all motion	18	0	-2	4	-2	4

Note: mohon maaf apabila gambar tidak bisa muncul. untuk gambar lebih jelasnya bisa menghubungi email finiapryanti@gmail.com

Pemisahan Dua Ion Oleh Pengendapan Selektif

Apabila dalam suatu sampel bahan terdapat dua jenis ion atau lebih, maka kedua ion tersebut dapat dipisahkan dengan cara titrasi pengendapan. Prinsipnya, agar kedua ion tersebut dapat dipisahkan, sebelum ion kedua mengendap maka ion pertama harus mengendap sempurna terlebih dahulu. Lalu, bagaimana ion pertama dikatakan mengendap sempurna?

Ion pertama dikatakan mengendap sempurna apabila ion yang mengendap lebih dari sama dengan 99,9 %. Artinya, dari keseluruhan molaritas awal, ion yang yang tersisa dalam larutan atau terlarut hanya kurang dari sama dengan 0,1%.

Kemudian, bagaimana cara menentukan ion mana yang akan mengendap terlebih dahulu?

Ion yang akan mengendap terlebih dahulu adalah ion yang memiliki harga Ksp lebih kecil. Ksp yang kecil berarti kelarutan kecil sehingga lebih mudah membentuk endapan.

Untuk memahami uraian di atas, perhatikan contoh soal dan penyelesaian berikut:

Jika dalam suatu sampel baja mengandung 0,01 M S^2- dan 0,01 M OH^-, kemudian campuran anion tersebut dititrasi dengan ion Fe²⁺, berikan penjelasan mengenai beberapa hal berikut ini:

a.       Ion manakah (S^2- atau OH^-) yang akan mengendap terlebih dahulu jika Ksp FeS = 6 x 10^-19 dan Ksp Fe(OH)₂ = 4,87 x 10^-17?

b.      Apakah memungkinkan untuk melakukan pemisahan S^2- dan OH^- dengan cara titrasi pengendapan menggunakan Fe²⁺ ?

Penyelesaian :

a.       Ion yang akan mengendap terlebih dahulu adalah ion yang memiliki harga Ksp lebih kecil.

Ksp FeS                = [Fe²⁺][S^2-]

6 x 10^-19                  = s²

60 x 10^-20                = s²

7,74 x 10^-10                = s

Ksp Fe(OH)₂            = [Fe²⁺][OH^-]²

4,87 x 10^-17            = s²

48,7 x 10^-18            = s²

6,97 x 10^-9             = s

Kelarutan FeS lebih kecil dibandingkan Fe(OH)₂, artinya molaritas FeS yang dapat larut dalam setiap liter pelarut lebih sedikit dibandingkan Fe(OH)₂. Akibatnya Fe(OH)₂ akan lebih cepat mengendap.

Jadi, ion yang akan mengendap terlebih dahulu adalah S^2-.

b.      S^2- dan OH^- dapat dipisahkan apabila S^2- telah mengendap sempurna sebelum OH^-  mulai mengendap.

Konsentrasi Fe²⁺  ketika ion OH^- mulai mengendap:

Ksp Fe(OH)₂         = 4,87 x 10^-17

[Fe²⁺][OH^-]²          = 4,87 x 10^-17

[Fe²⁺][0,01]           = 4,87 x 10^-17

[Fe²⁺]                     = 4,87 x 10^-17/0,01

                              = 4,87 X 10^-15 M

Konsentrasi S^2- yang tersisa dalam larutan:

Ksp FeS                            = 6 x 10^-19        

[Fe²⁺][S^2-]                          = 6 x 10^-19         

[4,87 X 10^-15] [S^2-] = 6 x 10^-19

[S^2-]                                   = 6 x 10^-19/4,87 X 10^-15

                                          = 1,23 x 10^-4 M

Jadi, S^2- yang mengendap = konsentrasi awal-konsentrasi yang larut

                                          = 10^-2 - 1,23 x 10^-4 M

                                          = (100-1,23) 10^-4 M

                                          = 98,77 x 10^-4 M

Presentase S^2- yang mengendap    = (98,77 x 10^-4)/0,01 x 100%

                                                      = 98,77 % (kurang dari 99,9%)

Jadi, dapat disimpulkan bahwa S^2- dan OH^- belum dapat dipisahkahkan dengan cara titrasi pengendapan (pengendapan selektif).