Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Penentuan Hasil Kali Kelarutan berdasarkan Pengukuran Potensial Sel

Hasil kali kelarutan garam yang sukar larut dapat dilakukan melalui sel elektrokimia. Sebagai contoh untuk menentukan Ksp AgCl kita memerlukan sel dengan konsentrasi  keseluruhan: 


                       AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)

Sel yang demikian adalah:
   Ag(s)| Ag+(aq)|| Cl-(aq), AgCl (s)| Ag(s)                   

Setengah reaksinya adalah:
          Ag(s) ⇋ Ag+(aq) + e                dan           
AgCl(s) + e  ⇋ Ag(s) + Cl-(aq)
_____________________________+
AgCl(s)  ⇋ Ag+(aq) + Cl-(aq)

Karena aktivitas zat padat murni selalu sama, maka konstanta kesetimbangan hasil kali kelarutan AgCl dapat ditulis :
      Ksp = (a Ag+)  (a Cl-)                                                       
Dari tabel potensial elektroda standar diperoleh:
      Eo = (+0,222 V) – (+0,799 V) = - 0,577 V                        
Nilai diatas dapat digunakan untuk menentukan tetapan kesetimbangan dari sel tersebut. Ingat lagi persamaan Nernst bahwa : $$\large \boxed {\mathrm{E\:= E^{^{0}}- \frac{n\:F}{R\:T}\:ln \: K}}$$  
Persamaan Nernst dapat kita gunakan untuk mengungkapkan potensial sel reaksi diatas, sehingga bisa ditulis menjadi: $$\large \boxed {\mathrm{E\:= E^{^{0}}- \frac{n\:F}{R\:T}\:ln \: \frac{{a_{Ag}}^{+}\:{a_{Cl}}^{-}}{a_{AgCl}}}}$$ dimana $\large {\mathrm{ \frac{{a_{Ag}}^{+}\:{a_{Cl}}^{-}}{a_{AgCl}}}}$ dinyatakan sebagai hasil kali kelarutan (Ksp), sehingga persamaan diatas dapat dihubungkan sebagai persamaan baru menjadi: $$\large \boxed {\mathrm{E\:= E^{^{0}}- \frac{n\:F}{R\:T}\:ln \: Ksp \:AgCl}}$$ Pada saat setimbang, nilai E menjadi nol (E = 0), dan juga aktivitas zat padat murni (AgCl) adalah sama. Karena Ksp = (a Ag+)  (a Cl-), persamaan diatas pada suhu 25ºC dapat ditulis sebagai: $$\large \boxed {\mathrm{E^{^{0}} = \frac{n\:F}{R\:T}\:ln \: Ksp \:AgCl}}$$ Selanjutnya, kita dapat menyusun ulang persamaan diatas hingga memperoleh persamaan nilai Ksp berbasis logaritma (basis 10). $$\large \boxed {\begin{aligned} \large \mathrm{ln \:Ksp \:AgCl} &= \mathrm{\frac{n\:F\:E^{0}}{R\:T}}\\ \large \mathrm{log \:Ksp \:AgCl} &= \mathrm{\frac{n\:E^{0}}{0,0591}}\\ \large \mathrm{Ksp \:AgCl} &= \mathrm{\:10\:^{\frac{n\:E^{\circ }}{0,0591}}} \end{aligned}}$$ Berdasarkan reaksi diatas, maka Ksp AgCl dapat ditentukan: \begin{aligned} \large \mathrm{log \:Ksp \:AgCl} &= \mathrm{\frac{1\:(-0,577)}{0,0591}}\\ \large \mathrm{Ksp \:AgCl} &= \mathrm{10^{\frac{1\:(-0,577)}{0,0591}}}\\ &= \mathrm{10^{-9,763}}\\ &= \mathrm{1,76\:\times \:10^{-10}} \end{aligned} Untuk memahami lebih lanjut mengenai penentuan Ksp suatu garam yang sukar larut dengan menggunakan nilai potensial standar sel (Eº), mari kita bahas contoh soal di bawah ini. 
Contoh: 
Hitung Ksp AgBr dengan membentuk sel yang tepat. Jika diketahui EoAg+|Ag = -0,7991 V dan EoAg|AgBr = -0,0711 V.

Penyelesaian:
Sel yang demikian adalah:
   Ag(s)| Ag+(aq)|| Br-(aq), AgBr (s)| Ag(s)
Setengah reaksinya adalah:
          Ag(s) ⇋ Ag+(aq) + e                           
AgBr(s) + e  ⇋ Ag(s) + Br-(aq)
_____________________________+
AgBr(s)  ⇋ Ag+(aq) + Br-(aq)

Eosel EoAg - EoAg|AgBr 
Eosel = (-0,7991 V) - (-0,0711 V)
Eosel = -0,7280 V

Dengan menggunakan persamaan: $$\large \boxed {\begin{aligned} \large \mathrm{ln \:Ksp \:AgBr} &= \mathrm{\frac{n\:F\:E^{0}}{R\:T}}\\ \large \mathrm{log \:Ksp \:AgBr} &= \mathrm{\frac{n\:E^{0}}{0,0591}}\\ \large \mathrm{Ksp \:AgBr} &= \mathrm{\:10\:^{\frac{n\:E^{\circ }}{0,0591}}} \end{aligned}}$$ Kita dapat menghitung nilai Ksp AgBr, \begin{aligned} \large \mathrm{log \:Ksp \:AgBr} &= \mathrm{\frac{1\:(-0,7280)}{0,0591}}\\ \large \mathrm{Ksp \:AgCl} &= \mathrm{10^{\frac{1\:(-0,7280)}{0,0591}}}\\ &= \mathrm{10^{-12,32}}\\ &= \mathrm{4,9\:\times \:10^{-13}} \end{aligned}Maka, nilai Ksp AgBr adalah  4,9 x 10⁻¹³.
Dengan demikian, data potensial sel standar yang diketahui pada soal dapat dipergunakan dalam menentukan nilai konstanta hasil kali kelarutan (Ksp) garam yang sukar larut.

Semoga bermanfaat.
Bang Regar
Bang Regar Mentor - Educator - Writer

Posting Komentar untuk "Penentuan Hasil Kali Kelarutan berdasarkan Pengukuran Potensial Sel"