Derajat Ionisasi dan Tetapan Ionisasi

(1)

Derajat Ionisasi dan Tetapan Ionisasi

sam-basa lemah akan mengalami ionisasi sebagian, sehingga dalam pelarutan asam-basa lemah terjadi kesetimbangan reaksi antara ion yang dihasilkan asam-basa dengan molekul asam-basa yang terlarut dalam air.

Pada reaksi kesetimbangan akan didapat suatu tetapan kesetimbangan ketika reaksi sudah dalam keadaan setimbang. Dengan kata lain, konsentrasi reaktan sudah berkurang ketika mengalami reaksi.

Derajat Ionisasi

jumlah total molekul elektrolit yang terionisasi menjadi ion-ion.

ATAU dengan kata lain:

Derajat ionisasi ( ) adalah perbandingan antara jumlah molekul zat yang terionisasi dengan jumlah molekul zat mula -mula.

Rumus Derajat Ionisasi

Banyaknya konsentrasi yang bereaksi atau menjadi ion akan tergantung kepada

jumlah mol yang terionisasi) (jumlah mol mula-mula)

Dari rumus tersebut diatas, didapatkan rumus-rumus berikut ini:

❖ Jumlah mol terionisasi = jumlah mol mula-mula

❖ Jumlah mol mula-mula = (jumlah mol terionisasi)

A

Yos F. da Lopez

Program Studi Manajem Pertanian Lahan Kering Politeknik Pertanian Negeri Kupang, Nusa Tenggara Timur (NTT) - Indonesia.

Email: yosdapisco@gmail.com

Topik Bahasan

Kesetimbangan Ionik dalam Larutan

Sub-Topik Bahasan

Derajat Ionisasi dan Tetapan Ionisasi

Sub-Capaian Pembelajaran

Dapat Dapat menjelaskan prinsip- prinsip dasar ilmu kimia yang meliptui kesetimbangan Ionik dalam Larutan

Indikator Penilaian

Ketepatan Dapat menjelaskan prinsip-prinsip dasar ilmu kimia yang meliptui kesetimbangan Ionik dalam Larutan

KIMIA - MLK.22203

(2)

❖ Jumlah mol zat = (massa zat) (Mr atau Ar zat) atau

❖ Jumlah mol zat = M V

❖ Massa zat = (jumlah mol) (Mr atau Ar)

Dimana: = derajat ionisasi; Mr = massa molekul relatif; Ar = massa unsur relatif; M = molaritas zat; V = volume zat

Berdasarkan derajat ionisasi tersebut, dapat disimpulkan jenis-jenis larutan, yaitu:

❖

elektrolit kuat.

❖ Jika 0

elektrolit lemah.

❖ 0, maka zat tidak terionisasi dan merupakan larutan non elektrolit.

Semakin besar derajat ionisasi, semakin besar harga tetapan keseimbangan asam atau basa. Harga keseimbangan asam atau basa dapat digunakan untuk melihat kekuatan asam atau basa tersebut.

Asam dan basa yang lemah, memiliki keseimbangan asam atau basa serta derajat ionisasi yang relatif kecil.

Reaksi asam dan basa akan menghasilkan garam dan air. Pada reaksi asam dan basa, terjadi netralisasi dari sifat asam dan basa.

Derajat keasaman (pH) dapat digunakan sebagai indikator pencemaran air bersih.

Contoh Soal

Suatu zat dilarutkan dalam 100 ml air dengan konsentrasi 0,2 M. Jika larutan terionisasi hingga 2%. Berapakah massa zat yang terurai? (Mr zat = 60) Penyelesaian:

Diketahui: M = 0,02; V = 100 mL = 0,1 L, = 2% = 0,02, Mr = 60. Jumlah mol zat terurai adalah?

Jumlah mol mula-mula

Jumlah mol mula-mula = 0,2 mol/L L Jumlah mol mula-mula = 0,02 mol

Jumlah mol zat terurai = ( -mula)

Jumlah mol zat terurai = 0,02 0,02

Jumlah mol zat terurai = 0,0004 (atau 4 x 10^-4)

Massa zat mula-mula = (jumlah mol mula-mula) (Mr atau Ar) Massa zat mula-mula = 0,02 60

Massa zat mula-mula = 1,2 gram

Yos F. da Lopez

Topik Bahasan

Sub-Topik Bahasan

Sub-Capaian Pembelajaran

Indikator Penilaian

KIMIA - MLK.22203

(3)

Massa zat terurai = (jumlah mol zat terurai) (Mr atau Ar) Massa zat terurai = 0,0004 60

Massa zat terurai = 0,024 gram

Jadi massa zat terurai adalah sebanyak 0,024 gram.

Tetapan Ionisasi

Asam atau basa lemah yaitu senyawa asam atau basa yang dalam larutannya hanya sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam atau basa lemah merupakan reaksi kesetimbangan.

Tetapan kesetimbangan untuk reaksi inonisasi asam disebut Tetapan Ionisasi Asam (Ka)

Tetapan kesetimbangan untuk reaksi inonisasi basa disebut Tetapan Ionisasi Basa (Kb)

Derajat Ionisasi dan Hubungannya dengan Ka dan Kb

Ka dan Kb menjadi parameter kekuatan asam atau basa lemah dimana jika Ka dan Kb nya besar maka kekuatannya juga semakin besar.

Sebagaimana yang disebutkan diatas bahwa derajat ionisasi ( ) adalah jumlah mol yang terionisasi dibagi dengan jumlah mol mula-mula. Jika kita misalkan konsentrasi asam atau basa lemah mula mula adalah M, maka rumusnya akan menjadi:

= Jumlah Zat Terionisasi M Jumlah zat terionisasi = M

Kemudian kita akan membuat stoikiometri reaksi kesetimbangan ionisasi baik asam maupun basa. Yang akan dicontohkan disini adalah asam lemah dimana jumlah zat mula mula adalah M dan jumlah zat mengion adalah M:

HA (aq) H

⁺

(aq) + A

⁻

(aq)

Mula-mula: M - -

Reaksi: M. M M

Setimbang: M.(1- ) M M

Berdasarkan stoikiometri diatas, maka kita dapat menulis konstanta kesetimbangan asam lemah sebagai berikut:

Ka = (M. M. ) (n(1- ))

Bisanya untuk asam dan basa lemah, nilai derajat ionisasinya sangat kecil sehingga harga 1 dapat kita anggap hasilnya 1. Maka rumus diatas akan menjadi:

Yos F. da Lopez

Topik Bahasan

Sub-Topik Bahasan

Sub-Capaian Pembelajaran

Indikator Penilaian

KIMIA - MLK.22203

(4)

Ka = (M. M. ) M

Dengan demikian, hubungan Ka terhadap derajat ionisasi asam adalah:

Ka = M.

²

α = √

^Ka

M

2

dimana M = konsentrasi asam lemah Dengan cara yang sama juga akan kita dapatkan rumus hubungan derajat ionisasi ( ) dengan konstanta kesetimbangan basa lemah (Kb) sebagai berikut:

Kb = M.

²

α = √

^Kb

M

2

dimana M = konsentrasi basa lemah

Contoh Soal-1

Tetapan ionisasi asam lemah H2SO3 adalah 1 x 10^-5. Berapa persenkah asam itu terionisasi dalam larutan dengan konsentrasi 0,1 M dan 0,001 M

Penyelesaian:

1. Dalam larutan asam dengan konsentrasi 0,1 M Reaksi: H2SO3 (aq) 2H⁺ (aq) + SO3^2- (aq)

α = √^Ka

M

2 = √^{1 × 10}⁻⁵

1 × 10⁻¹

2 = √1 × 10² ⁻⁴ = 10⁻²= 0,01

= 0,01 x 100% = 1%

Jadi H2SO3 0,1 M terurai atau terionisasi sebanyak 1%

2. Dalam larutan asam dengan konsentrasi 0,001 M Reaksi: H2SO3 (aq) 2H⁺ (aq) + SO3^2- (aq)

α = √

^Ka

M

2

= √

² ^{1 × 10}_{1 × 10}⁻⁵₋₃= √1 × 10² ⁻² = 10⁻¹= 0,1

= 0,1 x 100% = 10%

Jadi H2SO30,001 M terurai atau terionisasi sebanyak 10%

Dari contoh soal ini dapat diambil kesimpulan bahwa semakin besar konsentrasi asam atau basa maka jumlah molekul yang dapat larut akan semakin sedikit. Dengan konsentrasi 0,1 M yang lebih besar dibandingkan 0,001 M, jumlah zat yang dapat mengion hanya 1% lebih kecil dibandingkan dengan konsentrasi 0,001 M yaitu 10%.

Kesimpulan: Derajat Inonisasi ( ) berbanding terbalik dengan konsentrasi asam atau basa lemah.

Yos F. da Lopez

Topik Bahasan

Sub-Topik Bahasan

Sub-Capaian Pembelajaran

Indikator Penilaian

KIMIA - MLK.22203

(5)

Contoh Soal-2

Larutan basa LOH 0,1 M mengion sebanyak 2%. Berapa nilai tetapan kesetimbangan (Kb) basa tersebut?

Penyelesaian:

Reaksi: LOH (aq) L⁺ (aq) + OH⁻ (aq)

Kb = M. ²

Kb = 0,1 (0,02)² Kb = 10^-1 (2 10^-2)² Kb = 10^-1 4 10^-4 Kb = 4 10^-5

Jadi tetapan kesetimbangan (Kb) basa tersebut adalah 4 10^-5 atau 0,00004.