Author : Sri Utami
Publish : 09-07-2011 15:19:00
HIDROLISIS GARAM
I. STANDAR KOMPETENSI :
Memahami sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya.
II. KOMPETENSI DASAR :
Menentukan jenis garam yang mengalami hidrolisis dalam air dan mengukur serta menghitung pH larutan garam tersebut.
III. INDIKATOR :
1. Menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang dapat terhidrolisis dalam air melalui percobaan 2. Menentukan sifat garam yang terhidrolisis dari persamaan reaksi ionisasi
3. Menghitung pH larutan garam yang terhidrolisis
IV. TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah mempelajari modul ini diharapkan siswa mampu;
1. Menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang dapat terhidrolisis dalam air melalui percobaan 2. Menentukan sifat garam yang terhidrolisis dari persamaan reaksi ionisasi
3. Menghitung pH larutan garam yang terhidrolisis
V. URAIAN MATERI
A. PENGERTIAN HIDROLISIS GARAM
Hidrolisis garam adalah reaksi penguraian garam dalam air. Jika garam dilarutkan ke dalam air, maka ada dua kemungkinan reaksi yang akan terjadi, yaitu:
(1) Garam Tidak Terhidrolis
Yaitu garam yang ion-ionnya tidak bereaksi dengan air. Baik kation maupun anion yang dilepaskan garam tidak bereaksi dengan air. Sehingga, jumlah H+ ataupun jumlah OH- dalam larutan tidak berubah.
Akibatnya, garam tetap bersifat netral atau pH larutan = 7.
Contoh.
Ø Jika garam Ba(NO3)2 dilarutkan ke dalam air, maka reaksi yang terjadi adalah Ba(NO3)2 (aq) ® Ba2+(aq) + 2NO-3 (aq)
H2O(ℓ) ⇄ OH-(aq) + H+(aq)
Dalam larutan, Ba2+ tidak bereaksi dengan OH- dan NO-3 tidak bereaksi dengan H+. Sehingga, jumlah H+ ataupun jumlah OH- dalam larutan tidak berubah. Akibatnya, larutannya tetap bersifat netral atau pH larutan = 7.
Yang termasuk garam jenis ini adalah garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat.
Contoh, NaCl, KNO3, K2SO4, Na2SO4, Ba(NO3)2, dan sebagainya.
(2) Garam Terhidrolisis
Yaitu garam yang ion-ionnya bereaksi dengan air. Garam terhidrolisis terbagi menjadi dua, yaitu:
(a) Garam terhidrolisis sebagian
Yaitu garam yang hanya kation atau anionnya saja yang bereaksi dengan air.
Ø Jika hanya kation saja yang bereaksi dengan air, maka hasil reaksinya akan terbentuk H+.
Sehingga, jumlah H+ dalam larutan bertambah. Akibatnya, larutannya bersifat asam atau pH larutan < 7.
Contoh.
- Jika NH4Cl dilarutkan ke dalam air, maka reaksi yang terjadi adalah NH4Cl(aq) ® NH4+(aq) + Cl-(aq)
H2O(ℓ) ⇄ OH-(aq) + H+(aq)
Dalam larutan, NH4+ (kation dari garam) bereaksi dengan air berdasarkan reaksi berikut.
NH4+(aq) + H2O(ℓ) ⇄ NH4OH(aq) + H+(aq)
Berdasarkan reaksi itu, pengikatan OH- dari air oleh NH4+ menghasilkan H+ yang mengakibatkan larutan kelebihan H+. Akibatnya, larutannya bersifat asam atau pH larutan < 7.
Yang termasuk garam jenis ini adalah garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah. Contoh, NH4Cl, AgNO3, CuSO4, dan sebagainya.
Ø Jika hanya anion saja yang bereaksi dengan air, maka hasil reaksinya akan terbentuk OH-.
Sehingga, jumlah OH- dalam larutan bertambah. Akibatnya, larutannya bersifat basa atau pH larutan > 7.
Contoh.
- Jika CH3COONa dilarutkan ke dalam air, maka reaksi yang terjadi adalah CH3COONa(aq) ® CH3COO-(aq) + Na+(aq)
H2O(ℓ) ⇄ H+(aq) + OH-(aq)
Dalam larutan, CH3COO- (anion dari garam) bereaksi dengan air berdasarkan reaksi berikut.
CH3COO-(aq) + H2O(ℓ) ⇄ CH3COOH(aq) + OH-(aq)
Berdasarkan reaksi itu, pengikatan H+ dari air oleh CH3COO+ menghasilkan OH- yang mengakibatkan larutan kelebihan OH-. Akibatnya, larutannya bersifat basa atau pH larutan >7.
Yang termasuk garam jenis ini adalah garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat.
Contoh, CH3COONa, K2CO3, Na3PO4, dan sebagainya.
(b) Garam terhidrolisis sempurna (total)
Yaitu garam yang kation dan anionnya bereaksi dengan air. Jika kation yang bereaksi dengan air, maka hasil reaksinya akan terbentuk H+. Sedangkan, jika anion yang bereaksi dengan air, maka hasil reaksinya akan terbentuk OH-. Jadi, jumlah OH- dan jumlah H+ dalam larutan bertambah.
Sifat larutan bergantung harga Ka dan Kb, bukan bergantung besarnya konsentrasi garam.
Jika Ka > Kb, maka larutan bersifat asam atau pH larutan < 7.
Jika Ka = Kb, maka larutan bersifat netral atau pH larutan = 7.
Jika Ka < Kb, maka larutan bersifat basa atau pH larutan > 7.
Contoh.
- Jika CH3COONH4 dilarutkan ke dalam air, maka reaksi yang akan terjadi adalah CH3COONH4 (aq) ® CH3COO-(aq) + NH4+(aq)
H2O(ℓ) ⇄ H+(aq) + OH-(aq)
Dalam larutan, CH3COO- (anion dari garam) bereaksi dengan air menghasilkan OH- berdasarkan reaksi berikut.
CH3COO-(aq) + H2O(ℓ) ⇄ CH3COOH(aq) + OH-(aq)
Sedangkan, NH4+ (kation dari garam) bereaksi dengan air menghasilkan H+ berdasarkan reaksi berikut.
NH4+(aq) + H2O(â„“) ® NH4OH(aq) + H+(aq)
Karena Ka CH3COOH > Kb NH4OH, maka larutannya bersifat asam atau pH larutan < 7.
Yang termasuk garam jenis ini adalah garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Contoh, CH3COONH4, NH4CN, Al2S3, MgCO3, dan sebagainya.
B. MENENTUKAN TETAPAN HIDROLISIS (Kh) DAN pH LARUTAN GARAM MELALUI PERHITUNGAN
(1) Tetapan Hidrolisis (Kh) dan pH Larutan Garam yang Berasal dari Asam Kuat dan Basa Kuat (a) Kh larutannya
Perhitungan Kh larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat dapat dilakukan seperti cara berikut.
Karena garamnya tidak terhidrolis, maka H2O(ℓ) ⇄ H+(aq) + OH-(aq) Berdasarkan reaksi diatas, maka Kh = [H+].[OH-]
= 10-7.10-7 = 10-14 = Kw.
Jadi, Kh larutannya = Kw = 10-14.
(b) pH Larutannya
Perhitungan pH larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat dapat dilakukan seperti cara berikut.
Karena garamnya tidak terhidrolisis, maka jumlah H+ dan jumlah OH- tidak berubah, yaitu [H+] = [OH-] = 10-7 M.
Sehingga, pH = -log [H+]
= -log 10-7 = -(-7).log 10 = 7.1
= 7.
Jadi, pH larutannya = 7.
(2) Tetapan Hidrolisis (Kh) dan pH larutan Garam yang Berasal dari Asam Kuat dan Basa Lemah (a) Kh larutannya
Perhitungan Kh larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dapat dilakukan seperti cara berikut.
Misalkan, [B+] = konsentrasi kation dari garam, Kw = [H+].[OH-], dan
Kb = = tetapan disosiasi basa lemah.
Karena hanya kation dari garamnya yang terhidrolis, maka B+(aq) + H2O(ℓ) ⇄ BOH(aq) + H+(aq)
Berdasarkan reaksi di atas, maka Kh =
= . = = .
Jadi, Kh larutannya dapat dihitung dengan rumus
Kh = Kw = 10-14
Kb = tetapan disosiasi basa lemah
(b) pH Larutannya
Perhitungan pH larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dapat dilakukan seperti cara berikut.
Tetapan hidrolisis larutan garamnya adalah Kh =
Karena [BOH] = [H+], maka Kh =
=
[H+]2 = Kh.[B+]
[H+] = = Oleh karena itu, pH = -log [H+]
= -log
= - ½ log
= - ½ (log Kw + log [B+] - log Kb) = - ½ (log 10-14 + log [B+] + (-log Kb))
= - ½ (-14.log 10 + log [B+] + pKb) ... (pKb = -log Kb) = - ½ (-14.1 + log [B+] + pKb)
= - ½ (-14 + pKb + log [B+]) = ½ (14 - pKb - log [B+]).
Jadi, pH larutannya dapat dihitung dengan rumus;
pH = ½ (14 - pKb - log [B+]) Kb = tetapan disosiasi basa lemah [B+] = konsentrasi kation dari garam
Contoh.
• Hitung pH larutan NH4Cl 0,1 M (Kb NH4OH = 10-5)!
Jawab.
F Kb = 10-5
pKb = -log 10-5 = -(-5).log 10 = 5.1 = 5.
F NH4Cl ® NH4+ + Cl- 0,1 M 0,1 M
[B+] = [NH4+] = 0,1 M = 10-1 M.
F pH = ½ (14 - pKb - log [B+]) = ½ (14 - 5 - log 10-1) = ½ (14 - 5 - (-1).1) = ½ (14 - 5 + 1) = ½ .10
= 5.
Jadi, pH larutannya = 5.
‚ Tentukan berat NH4Cl (Mr; NH4Cl = 53,5 dan Kb NH4OH = 10-5) yang dilarutkan dalam 250 mℓ air agar pH larutannya = 5 - log 2!
Jawab.
F pH = 5 - log 2 -log [H+] = 5 - log 2 -log [H+] = 5.log 10 - log 2 -log [H+] = log 105 - log 2 log [H+] = log 2 - log 105 log [H+] = log
log [H+] = log 2.10-5 [H+] = 2.10-5 M.
F Karena NH4Cl berasal dari asam kuat dan basa lemah, maka [H+] =
2.10-5 =
(2.10-5)2 = 10-14+5.[B+]
4.10-10 = 10-9.[B+]
[B+] =
[B+] = 4.10-10 + 9 [B+] = 4.10-1 M.
F NH4Cl ® NH4+ + Cl-
[NH4Cl] = [NH4+] = [B+] = 4.10-1 M.
Dalam 1 â„“t larutan terdapat 4.10-1 mol NH4Cl.
Dalam 1 â„“t larutan terdapat 4.10-1 . (Mr NH4Cl) gr NH4Cl.
Dalam 1000 mâ„“ larutan terdapat 4.10-1 x 53,5 gr NH4Cl.
Dalam 250 mâ„“ larutan terdapat . 4.10-1 . 53,5 gr NH4Cl = 5,35 gr NH4Cl.
Jadi, NH4Cl yang diperlukan sebanyak 5,35 gram.
(3) Tetapan Hidrolisis (Kh) dan pH larutan Garam yang Berasal dari Asam Lemah dan Basa Kuat
(a) Kh larutannya
Perhitungan Kh larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat dapat dilakukan seperti cara berikut.
Misalkan, [A-] = konsentrasi anion dari garam, Kw = [H+].[OH-], dan
Ka = = tetapan disosiasi asam lemah.
Karena hanya anion dari garamnya yang terhidrolis, maka A-(aq) + H2O(ℓ) ⇄ HA(aq) + OH-(aq)
Berdasarkan reaksi di atas, maka Kh =
= . = = .
Jadi, Kh larutannya dapat dihitung dengan rumus
Kh = Kw = 10-14
Ka = tetapan disosiasi asam lemah
(b) pH larutannya
Perhitungan pH larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat dapat dilakukan seperti cara berikut.
Tetapan hidrolisis larutan garamnya adalah Kh =
Karena [HA] = [OH-], maka Kh =
=
[OH-]2 = Kh.[A-]
[OH-] = = = = =
[H+]2 = = [H+] = Oleh karena itu,
pH = -log [H+]
= -log
= - ½ log
= - ½ (log Kw + log Ka - log [A-]) = - ½ (log 10-14 - (-log Ka) - log [A-])
= - ½ (-14.log 10 - pKa - log [A-]) ... (pKa = -log Ka) = - ½ (-14.1 - pKa - log [A-])
= - ½ (-14 - pKa - log [A-]) = ½ (14 + pKa + log [A-]).
Jadi, pH larutannya dapat dihitung dengan rumus
pH = ½ (14 + pKa + log [A-]) Ka = tetapan disosiasi asam lemah [A-] = konsentrasi anion dari garam
Contoh.
• Diketahui larutan Ca(CH3COO)2 0,1 M (Ka CH3COOH = 2 . 10-5).
a. Tentukan tetapan hidrolisis larutan tersebut!
b. Tentukan pH larutan tersebut!
Jawab.
a. F Ka = 2 . 10-5
pKb = -log 2. 10-5 = -(log 2 + log 10-5) = -(log 2 - 5.log 10) = -(log 2 - 5) = 5 - log 2.
F Kh = =
= 0,5 . 10-14 + 5 = 0,5 . 10-9.
Jadi, Kh larutannya = 0,5 . 10-9.
b. F Ca(CH3COO)2 ® Ca2+ + 2CH3COO-
0,1 M 2.0,1 M = 0,2 M [A-] = [CH3COO-] = 0,2 M = 2 . 10-1 M.
F pH = ½ (14 + pKa + log [A-])
= ½ (14 + (5- log 2) + log 2 . 10-1) = ½ (14 + 5 - log 2 + log 2 + log10-1) = ½ (14 + 5 - log 2 + log 2 - log10) = ½ (14 + 5 - 1)
= ½ .18 = 9.
Jadi, pH larutannya = 9.
‚ Tentukan berat CH3COONa (Mr; CH3COONa = 94 dan Ka CH3COOH = 10-5) yang dilarutkan dalam 100 mℓ air agar diperoleh larutan dengan pH = 9!
Jawab.
F Ka = 10-5
pKa = -log 10-5 = -(-5).log 10 = 5.1 = 5.
F Karena CH3COONa berasal dari asam lemah dan basa kuat, maka pH = ½ (14 + pKa + log [A-])
9 = ½ (14 + 5 + log [A-]) 9 = ½ (19 + log [A-]) 2.9 = 19 + log [A-]
18 = 19.log 10 + log [A-]
18 = log 1019 + log [A-]
18 = log 1019.[A-]
1018 = 1019.[A-]
[A-] =
= 1018 - 19 M = 10-1 M.
[CH3COO-] = [A-] = 10-1 M
F CH3COONa ® CH3COO- + Na+
10-1 M 10-1 M [CH3COONa] = 10-1 M
Dalam 1 â„“t larutan terdapat 10-1 mol CH3COONa.
Dalam 1000 mâ„“ larutan terdapat 10-1 mol CH3COONa.
Dalam 100 mâ„“ larutan terdapat .10-1 mol CH3COONa.
Dalam 100 mâ„“ larutan terdapat .10-1 . (Mr CH3COONa) gr CH3COONa.
Dalam 100 mâ„“ larutan terdapat 10-1.10-1 . 94 gr CH3COONa.
Dalam 100 mâ„“ larutan terdapat 10-2 . 94 gr CH3COONa.
Dalam 100 mâ„“ larutan terdapat 0,94 gr CH3COONa.
Jadi, CH3COONa yang diperlukan sebanyak 0,94 gram.
(4) Tetapan Hidrolisis (Kh) dan pH larutan Garam yang Berasal dari Asam Lemah dan Basa Lemah
(a) Kh larutannya
