Translate buku kimia Raymond Chang 

16.7 Pemisahan Ion oleh Presipitasi Fraksional

Dalam analisis kimia, kadang-kadang diinginkan untuk menghilangkan satu jenis ion dari larutan dengan pengendapan sambil meninggalkan ion lain dalam larutan. Misalnya, penambahan ion sulfat ke larutan yang mengandung ion potasium dan barium menyebabkan BaSO₄ untuk mengendap, dengan demikian menghapus sebagian besar ion Ba²⁺ dari solusi. Itu "produk" lainnya, K₂SO₄, dapat larut dan akan tetap dalam larutan. BaSO₄ mengendap dapat dipisahkan dari solusi dengan filtrasi.

Bahkan ketika kedua produk tidak dapat larut, kita masih dapat mencapai tingkat tertentu pemisahan dengan memilih pereaksi yang tepat untuk menghasilkan presipitasi. Pertimbangkan asolusi yang mengandung ion Cl^-, Br^-, dan I^-. Salah satu cara untuk memisahkan ion-ion ini adalah dengan mengubahnya menjadi halida perak yang tidak larut. Sebagai nilai Ksp di menunjukkan marjin, kelarutan halida menurun dari AgCl ke AgI. Jadi, ketika senyawa larut seperti perak nitrat secara perlahan ditambahkan ke solusi ini, AgI mulai mengendap terlebih dahulu, diikuti oleh AgBr dan kemudian AgCl.

Contoh 16.11 menjelaskan pemisahan hanya dua ion (Cl^- dan Br^-), tetapi prosedur dapat diterapkan pada solusi yang mengandung lebih dari dua jenis yang berbeda ion jika endapan kelarutan yang berbeda dapat dibentuk.

CONTOH 16.11

Suatu larutan mengandung 0,020 M ion Cl- dan 0,020 M ion Br-. Untuk memisahkan ion Cl- dari ion Br-, AgNO3 padat secara perlahan ditambahkan ke solusi tanpa mengubah volume. Konsentrasi ion Ag+ (dalam mol / L) diperlukan untuk mengendap sebanyak mungkin AgBr mungkin tanpa mencetuskan AgCl?

Strategi Dalam solusi, AgNO3 berdisosiasi menjadi ion Ag+ dan ion NO3-. Ion Ag+ lalu bergabung dengan ion Cl+ dan Br+ untuk membentuk presipitat AgCl dan AgBr. Karena AgBr kurang larut (memiliki Ksp yang lebih kecil daripada AgCl), itu akan mengendap pertama. Karena itu, ini adalah masalah curah hujan pecahan. Mengetahui konsentrasi Cl- dan Br- ion, kita dapat menghitung [Ag+] dari nilai Ksp. Perlu diingat bahwa Ksp mengacu pada sebuah larutan jenuh. Untuk memulai presipitasi, [Ag+] harus melebihi konsentrasi di larutan jenuh dalam setiap kasus.

Solusi Kesetimbangan solubilitas untuk AgBr adalah

Karena [Br-] = 0,020 M, konsentrasi Ag+ yang harus dilampaui untuk memulai pengendapan AgBr adalah

Dengan demikian, [Ag+] > 3,9 x 10-11 M diperlukan untuk memulai pengendapan AgBr. Itu

keseimbangan kelarutan untuk AgCl adalah

Maka

Karena itu, [Ag+] > 8,0 x 10-9 M diperlukan untuk memulai pengendapan AgCl.

Untuk mengendapkan ion Br- sebagai AgBr tanpa mengendapkan ion Cl- sebagai AgCl, maka, [Ag+] harus lebih besar dari 3,9 x 10-11 M dan lebih rendah dari 8,0 x 10-9 M.

Latihan Praktik Produk kelarutan AgCl dan Ag3PO4 adalah 1,6 x 10-10 dan 1,8 x 10-18, masing-masing. Jika Ag1 ditambahkan (tanpa mengubah volume) menjadi 1,00 L dari larutan yang mengandung 0,10 mol Cl- dan 0,10 mol PO4-2, hitung konsentrasinya Ag+ ion (dalam mol / L) yang diperlukan untuk memulai (a) pengendapan AgCl dan (b)

pengendapan Ag3PO4.

Contoh 16.11

Menimbulkan pertanyaan, Berapakah konsentrasi ion Br- yang tersisa dalam larutan sebelum AgCl mulai mengendap?

Untuk menjawab pertanyaan ini kami membiarkan [Ag+] = 8,0 x 10-9 M. Kemudian

Persen Br2 yang tersisa dalam larutan (Br- yang tidak diperhitungkan) pada konsentrasi kritis dari Ag+ adalah

Dengan demikian, (100 - 0,48) %, atau 99,52 %, dari Br- akan diendapkan sebagai AgBr tepat sebelum AgCl mulai mengendap. Dengan prosedur ini, ion Br- dapat secara kuantitatif terpisah dari ion Cl-.

Review Konsep

AgNO3 secara perlahan ditambahkan ke solusi yang mengandung 0,1 M masing-masing Br-, CO3-2, dan SO4-2 ion.

Senyawa mana yang akan mengendap pertama dan senyawa mana yang akan endapan terakhir? (Gunakan Ksp dari setiap senyawa untuk menghitung [Ag+] diperlukan untuk menghasilkan solusi jenuh).