Pembahasan Soal Essay Nomor 4 – OSP Kimia Tahun 2014

Soal 4. Aditif dalam deterjen, natrium tripolyfosfat, (23 poin)

Senyawa natrium tripolyfosfat, Na₅P₃O₁₀, dihasilkan dari proses pemanasan stoikiometri dinatriumfosfat, Na₂HPO₄, dan mononatriumfosfat, NaH₂PO₄, di bawah kondisi yang terkendali. Senyawa ini digunakan sebagai aditif dalam detergen untuk mengikat ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ dalam air sadah sehingga dapat mencegah pengendapan garam asam lemak pada pakaian yang dicuci.

1. Tuliskanlah reaksi setara pemanasan antara dinatriumfosfat, Na₂HPO₄, dan mononatriumfosfat, NaH₂PO₄.
2. Gambarkan struktur Lewis spesi ion (P₃O₁₀)^–5 dan (P₃O₉)^–3 dengan asumsi tidak terbentuk ikatan P-P.
3. Dengan asumsi terbentuk koordinasi oktahedral dengan ion Mg²⁺, gambarkan ion (Mg(P₃O₁₀)(H₂O)_n)^–3 dan tunjukkan pula berapakah nilai n.
4. Tuliskan reaksi kesetimbangan antara ion Ca²⁺ dengan Na₅P₃O₁₀ ketika terjadi pengikatan oleh deterjen dalam air sadah, dengan asumsi perbandingan aditif Na₅P₃O₁₀ terhadap ion Ca²⁺ adalah 1:1.
5. Hitung berapa gram Na₅P₃O₁₀ yang dibutuhkan untuk ditambahkan ke dalam mesin cuci berisi 20 L air untuk mengurangi ion Ca²⁺ dalam air ledeng (0,225 g/L) menjadi 0,02 g/L. Pengaruh pH, pengendapan Ca(OH)₂ dan efek lainnya akibat ion positif lainnya dapat diabaikan. Diketahui = 1,0 × 10^–3; M_r Na₅P₃O₁₀= 368 dan Ar Ca = 40

Wassalam,
Urip Rukim