LARUTAN ASAM BASA Standar Kompetensi
4. Memahami sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya.
Kompetensi Dasar
4.1 Mendeskripsikan teori-teori asam basa dengan menentukan sifat larutan dan menghitung pH larutan.
Anda akan melakukan kegiatan-kegiatan berikut.
Menjelaskan pengertian asam basa Arrhenius, Bronsted dan Lowry serta asam basa Lewis melalui diskusi kelas.
Berlatih menentukan pasangan asam-basa Bronsted-Lowry
Merancang dan melakukan percobaan untuk mengidentifikasi asam dan basa dengan berbagai indikator (indikator alam dan indikator kimia) melalui kerja kelompok di laboratorium.
Menyimpulkan sifat asam atau basa dari suatu larutan.
Melakukan percobaan untuk memperkirakan pH suatu larutan elektrolit yang tidak dikenal berdasarkan hasil pengamatan trayek perubahan warna berbagai indikator asam dan basa melalui kerja kelompok laboratorium.
Menghubungkan kekuatan asam atau basa dengan derajat ionisasi () dan tetapan asam (Ka) atau tetapan basa ( Kb) melalui diskusi kelas
Menghitung pH dan derajat ionisasi larutan dari data konsentrasinya
Meneliti dan menghitung pH air sungai di sekitar sekolah/rumah yang teraliri limbah
Akhirnya Anda akan mampu :
Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Arrhenius Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Bronsted dan
Lowry
Menuliskan persamaan reaksi asam dan basa menurut Bronsted dan Lowry dan menunjukkan pasangan asam dan basa
konjugasinya
Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Lewis Menentukan zat asam dan basa menurut teori Lewis
Mengidentifikasi sifat larutan asam dan basa dengan berbagai indikator.
Memperkirakan pH suatu larutan elektrolit yang tidak dikenal berdasarkan hasil pengamatan trayek perubahan warna berbagai indikator asam dan basa.
Menyimpulkan trayek perubahan warna larutan asam dan basa Menghubungkan kekuatan asam atau basa dengan derajat ionisasi
Menghitung pH larutan asam atau basa yang diketahui konsentrasinya.
Menjelaskan penggunaan konsep pH dalam lingkungan. Menerapkan konsep pH serta sifat fisis dan biologis untuk
menganalisis pencemaran air
Ringkasan Materi
Teori Asam dan Basa
Halaman ini menggambarkan teori asam dan basa Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis, dan halaman ini juga menjelaskan hubungan antara ketiga teori asam dan basa tersebut. Halaman ini juga menjelaskan konsep pasangan konjugasi - asam dan basa konjugasinya, atau basa dan asam konjugasinya.
Teori asam dan basa Arrhenius Teori
Asam adalah zat yang menghasilkan ion hidrogen dalam larutan.
Basa adalah zat yang menghasilkan ion hidroksida dalam larutan.
Penetralan terjadi karena ion hidrogen dan ion hidroksida bereaksi untuk menghasilkan air.
Pembatasan teori
Asam hidroklorida (asam klorida) dinetralkan oleh kedua larutan natrium hidroksida dan larutan amonia. Pada kedua kasus tersebut, kamu akan memperoleh larutan tak
berwarna yang dapat kamu kristalisasi untuk mendapatkan garam berwarna putih - baik itu natrium klorida maupun amonium klorida.
Pada kasus natrium hidroksida, ion hidrogen dari asam bereaksi dengan ion hidroksida dari natrium hidroksida - sejalan dengan teori Arrhenius.Akan tetapi, pada kasus amonia, tidak muncul ion hidroksida sedikit pun!
anda bisa memahami hal ini dengan mengatakan bahwa amonia bereaksi dengan air yang melarutkan amonia tersebut untuk menghasilkan ion amonium dan ion hidroksida:
Reaksi ini merupakan reaksi reversibel, dan pada larutan amonia encer yang khas, sekitar 99% sisa amonia ada dalam bentuk molekul amonia. Meskipun demikian, pada reaksi tersebut terdapat ion hidroksida, dan kita dapat menyelipkan ion hidroksida ini ke dalam teori Arrhenius. Akan tetapi, reaksi yang sama juga terjadi antara gas amonia dan gas hidrogen klorida.
Pada kasus ini, tidak terdapat ion hidrogen atau ion
hidroksida dalam larutan - karena bukan merupakan suatu larutan. Teori Arrhenius tidak menghitung reaksi ini
sebagai reaksi asam-basa, meskipun pada faktanya reaksi tersebut menghasilkan produk yang sama seperti ketika dua zat tersebut berada dalam larutan. Ini adalah sesuatu hal yang lucu!
Teori asam dan basa Bronsted-Lowry Teori
Asam adalah donor proton (ion hidrogen). Basa adalah akseptor proton (ion hidrogen).
Hubungan antara teori Bronsted-Lowry dan teori Arrhenius
Teori Bronsted-Lowry tidak berlawanan dengan teori Arrhenius - Teori Bronsted-Lowry merupakan perluasan teori Arrhenius.
hidroksida menerima ion hidrogen dari asam dan membentuk air.
Asam menghasilkan ion hidrogen dalam larutan karena asam bereaksi dengan molekul air melalui pemberian sebuah proton pada molekul air.
Ketika gas hidrogen klorida dilarutkan dalam air untuk menghasilkan asam hidroklorida, molekul hidrogen klorida memberikan sebuah proton (sebuah ion hidrogen) ke molekul air. Ikatan koordinasi (kovalen dativ) terbentuk antara satu pasangan mandiri pada oksigen dan hidrogen dari HCl. Menghasilkan ion hidroksonium, H3O+.
Ketika asam yang terdapat dalam larutan bereaksi dengan basa, yang berfungsi sebagai asam sebenarnya adalah ion hidroksonium. Sebagai contoh, proton ditransferkan dari ion hidroksonium ke ion hidroksida untuk mendapatkan air.
Tampilan elektron terluar, tetapi mengabaikan elektron pada bagian yang lebih dalam:
Adalah sesuatu hal yang penting untuk mengatakan bahwa meskipun anda berbicara tentang ion hidrogen dalam suatu larutan, H+(aq), sebenarnya anda sedang membicarakan ion hidroksonium.
Hal ini bukanlah suatu masalah yang berlarut-larut dengan menggunakan teori Bronsted-Lowry. Apakah anda sedang membicarakan mengenai reaksi pada keadaan larutan ataupun pada keadaan gas, amonia adalah basa karena amonia menerima sebuah proton (sebuah ion hidrogen). Hidrogen menjadi tertarik ke pasangan mandiri pada
nitrogen yang terdapat pada amonia melalui sebuah ikatan koordinasi.
Jika amonia berada dalam larutan, amonia menerima sebuah proton dari ion hidroksonium:
Jika reaksi terjadi pada keadaan gas, amonia menerima sebuah proton secara langsung dari hidrogen klorida:
Cara yang lain, amonia berlaku sebagai basa melalui penerimaan sebuah ion hidrogen dari asam.
Pasangan konjugasi
Ketika hidrogen klorida dilarutkan dalam air, hampir 100% hidrogen klorida bereaksi dengan air menghasilkan ion hidroksonium dan ion klorida. Hidrogen klorida adalah asam kuat, dan kita cenderung menuliskannya dalam reaksi satu arah:
Perhatikan reaksi ke arah depan:
HA adalah asam karena HA mendonasikan sebuah proton (ion hidrogen) ke air.
Air adalah basa karena air menerima sebuah proton dari HA.
Akan tetapi ada juga reaksi kebalikan antara ion hidroksonium dan ion A-:
H3O+ adalah asam karena H3O+ mendonasikan sebuah proton (ion hidrogen) ke ion A-.
Ion A- adalah basa karena A- menerima sebuah proton dari H3O+.
Reaksi reversibel mengandung dua asam dan dua basa. Kita dapat menganggapnya berpasangan, yang disebut pasangan konjugasi.
Ketika asam, HA, kehilangan sebuah proton asam tersebut membentuk sebuah basa A-. Ketika sebuah basa, A-,
menerima kembali sebuah proton, basa tersebut kembali berubah bentuk menjadi asam, HA. Keduanya adalah pasangan konjugasi.
Anggota pasangan konjugasi berbeda antara satu dengan yang lain melalui kehadiran atau ketidakhadiran ion
hidrogen yang dapat ditransferkan.
Jika anda berfikir mengenai HA sebagai asam, maka A -adalah sebagai basa konjugasinya.
Jika anda memperlakukan A- sebagai basa, maka HA adalah sebagai asam konjugasinya.
Air dan ion hidroksonium juga merupakan pasangan konjugasi. Memperlakukan air sebagai basa, ion hidroksonium adalah asam konjugasinya karena ion
hidroksonium memiliki kelebihan ion hidrogen yang dapat diberikan lagi.
adalah sebagai basa konjugasinya. Air dapat menerima kembali ion hidrogen untuk membentuk kembali ion hidroksonium.
Contoh yang kedua mengenai pasangan konjugasi
Berikut ini adalah reaksi antara amonia dan air yang telah kita lihat sebelumnya:
Hal pertama yang harus diperhatikan adalah forward reaction terlebih dahulu. Amonia adalah basa karena amonia menerima ion hidrogen dari air. Ion amonium adalah asam konjugasinya - ion amonium dapat melepaskan kembali ion hidrogen tersebut untuk membentuk kembali amonia.
Air berlaku sebagai asam, dan basa konjugasinya adalah ion hidroksida. Ion hidroksida dapat menerima ion
hidrogen untuk membentuk air kembali.
Perhatikanlah hal ini pada tinjauan yang lain, ion amonium adalah asam, dan amonia adalah basa konjugasinya. Ion hidroksida adalah basa dan air adalah asam konjugasinya. Zat amfoter
Anda mungkin memperhatikan (atau bahkan mungkin juga tidak memperhatikan!) bahwa salah satu dari dua contoh di atas, air berperilaku sebagai basa, tetapi di lain pihak air berperilaku sebagai asam.
Suatu zat yang dapat berperilaku baik sebagai asam atau sebagai basa digambarkan sebagai amfoter.
Teori asam dan basa Lewis
dan basa. Teori
Asam adalah akseptor pasangan elektron. Basa adalah donor pasangan elektron.
Hubungan antara teori Lewis dan teori Bronsted-Lowry
Basa Lewis
Hal yang paling mudah untuk melihat hubungan tersebut adalah dengan meninjau dengan tepat mengenai basa Bronsted-Lowry ketika basa Bronsted-Lowry menerima ion hidrogen. Tiga basa Bronsted-Lowry dapat kita lihat pada ion hidroksida, amonia dan air, dan ketianya bersifat khas.
dengan ion hidrogen. Alasan ketiganya bergabung dengan ion hidrigen adalah karena ketiganya memiliki pasangan elektron mandiri - seperti yang dikatakan oleh Teori Lewis. Keduanya konsisten.
Jadi bagaimana Teori Lewis merupakan suatu tambahan pada konsep basa? Saat ini belum - hal ini akan terlihat ketika kita meninjaunya dalam sudut pandang yang berbeda.
Tetapi bagaimana dengan reaksi yang sama mengenai amonia dan air, sebagai contohnya? Pada teori Lewis, tiap reaksi yang menggunakan amonia dan air menggunakan pasangan elektron mandiri-nya untuk membentuk ikatan koordinasi yang akan terhitung selama keduanya
berperilaku sebagai basa.
Berikut ini reaksi yang akan anda temukan pada halaman yang berhubungan dengan ikatan koordinasi. Amonia bereaksi dengan BF3 melalui penggunaan pasangan
elektron mandiri yang dimilikinya untuk membentuk ikatan koordinasi dengan orbital kosong pada boron.
Sepanjang menyangkut amonia, amonia menjadi sama persis seperti ketika amonia bereaksi dengan sebuah ion hidrogen - amonia menggunakan pasangan elektron
mandiri-nya untuk membentuk ikatan koordinasi. Jika anda memperlakukannya sebagai basa pada suatu kasus, hal ini akan berlaku juga pada kasus yang lain.
Asam Lewis
disinggung menganai keasamannya.
Inilah tambahan mengenai istilah asam dari pengertian yang sudah biasa digunakan.
Bagaimana dengan reaksi asam basa yang lebih pasti - seperti, sebagai contoh, reaksi antara amonia dan gas hidrogen klorida?
Pastinya adalah penerimaan pasangan elektron mandiri pada nitrogen. Buku teks sering kali menuliskan hal ini seperti jika amonia mendonasikan pasangan elektron mandiri yang dimilikinya pada ion hidrogen - proton sederhana dengan tidak adanya elektron disekelilingnya. Ini adalah sesuatu hal yang menyesatkan! anda tidak selalu memperoleh ion hidrogen yang bebas pada sistem kimia. Ion hidogen sangat reaktif dan selalu tertarik pada yang lain. Tidak terdapat ion hidrogen yang tidak
bergabung dalam HCl.
Tidak terdapat orbital kosong pada HCl yang dapat menerima pasangan elektron. Mengapa, kemudian, HCl adalah suatu asam Lewis?
Klor lebih elektronegatif dibandingkan dengan hidrogen, dan hal ini berarti bahwa hidrogen klorida akan menjadi molekul polar. Elektron pada ikatan hidrogen-klor akan tertarik ke sisi klor, menghasilkan hidrogen yang bersifat sedikit positif dan klor sedikit negatif.
mekanisme reaksi organik.
TUGAS TERSTRUKTUR
1. Selesaikan reaksi asam-basa Bronsted–Lowry berikut, kemudian tentukan
pasangan asam-basa konjugasinya a. HNO2 + H2O <=> ....
b. HPO42– + NH4+ <=> .... c. H2S + OH– <=> ....
d. H2CO3 + CO32– <=> ....
2. Tentukan asam konjugasi dari spesi berikut. a. C6H5COO- d. NH3
b. SO4 2- e. CH3NH2
c. OH
-3. Tentukan basa konjugasi dari spesi berikut. a. HBr d. H2SO4
b. H3O+ e. H2PO4-
LARUTAN
LARUTAN adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat
dibedakan lagi secara fisik.
Larutan terdiri atas zat terlarut dan pelarut.
Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.
Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.
Larutan ini dibedakan atas :
1. ELEKTROLIT KUAT
Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha = 1).
Yang tergolong elektrolit kuat adalah:
a.Asam-asam kuat, seperti : HCl, HCl03, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.
c.Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain
2. ELEKTROLIT LEMAH
Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar: O < alpha < 1.
Yang tergolong elektrolit lemah:
a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan lain-lain
b. Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lain c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain
Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat
menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak mengion).
Tergolong ke dalam jenis ini misalnya: - Larutan urea
- Larutan sukrosa - Larutan glukosa
- Larutan alkohol dan lain-lain INDIKATOR ASAM BASA
Indikator Asam-Basa
Halaman ini menggambarkan bagaimana indikator asam-basa
bekerja, dan bagaimana pemilihan indikator yang tepat untuk titrasi tertentu.
Bagaimanakah cara kerja indikator Indikator sebagai asam lemah
Lakmus
Tidak dapat dipungkiri bahwa akan terjadi kesetimbangan ketika asam ini dilarutkan dalam air. Pengambilan versi yang
disederhanakan kesetimbangan ini:
Lakmus yang tidak terionisasi adalah merah, ketika terionisasi adalah biru.
Sekarang gunakan Prinsip Le Chatelier untuk menemukan apa yang terjadi jika anda menambahkan ion hidroksida atau beberapa ion hidrogen yang lebih banyak pada kesetimbangan ini.
Penambahan ion hidroksida:
Penambahan ion hidrogen:
Jika konsentrasi Hlit dan Lit- sebanding:
Pada beberapa titik selama terjadi pergerakan posisi
Alasan untuk membubuhkan tanda kutip disekitar kata "netral" adalah bahwa tidak terdapat alasan yang tepat kenapa kedua konsentrasi menjadi sebanding pada pH 7. Untuk lakmus, terjadi perbandingan warna mendekati 50 / 50 pada saat pH 7 - hal itulah yang menjadi alasan kenapa lakmus banyak digunakan untuk
pengujian asam dan basa. Seperti yang akan anda lihat pada bagian berikutnya, hal itu tidak benar untuk indikator yang lain.
Jingga metil (Methyl orange)
Jingga metil adalah salah satu indikator yang banyak digunakan dalam titrasi. Pada larutan yang bersifat basa, jingga metil berwarna kuning dan strukturnya adalah:
Sekarang, anda mungkin berfikir bahwa ketika anda menambahkan asam, ion hidrogen akan ditangkap oleh yang bermuatan negatif oksigen. Itulah tempat yang jelas untuk memulainya. Tidak begitu! Pada faktanya, ion hidrogen tertarik pada salah satu ion nitrogen pada ikatan rangkap nitrogen-nitrogen untuk memberikan struktur yang dapat dituliskan seperti berikut ini:
Anda memiliki kesetimbangan yang sama antara dua bentuk jingga metil seperti pada kasus lakmus - tetapi warnanya berbeda.
Pada kasus jingga metil, pada setengah tingkat dimana campuran merah dan kuning menghasilkan warna jingga terjadi pada pH 3.7 - mendekati netral. Ini akan diekplorasi dengan lebih lanjut pada bagian bawah halaman.
Fenolftalein
Fenolftalein adalah indikator titrasi yang lain yang sering digunakan, dan fenolftalein ini merupakan bentuk asam lemah yang lain.
Pada kasus ini, asam lemah tidak berwarna dan ion-nya berwarna merah muda terang. Penambahan ion hidrogen berlebih menggeser posisi kesetimbangan ke arah kiri, dan mengubah indikator menjadi tak berwarna. Penambahan ion hidroksida menghilangkan ion
hidrogen dari kesetimbangan yang mengarah ke kanan untuk menggantikannya - mengubah indikator menjadi merah muda. Setengah tingkat terjadi pada pH 9.3. Karena pencampuran warna merah muda dan tak berwarna menghasilkan warna merah muda yang pucat, hal ini sulit untuk mendeteksinya dengan akurat! Rentang pH indikator
Pentingnya pKind
Berpikirlah tentang indikator yang umum, HInd - dimana "Ind" adalah bagian indikator yang terlepas dari ion hidrogen yang diberikan keluar:
Karena hal ini hanya seperti asam lemah yang lain, anda dapat menuliskan ungkapan Ka untuk indikator tersebut. Kita akan
menyebutnya Kind untuk memberikan penekanan bahwa yang kita bicarakan di sini adalah mengenai indikator.
Pikirkanlah apa yang terjadi pada setengah reaksi selama terjadinya perubahan warna. Pada titik ini konsentrasi asam dan ion-nya
anda dapat menggunakan hal ini untuk menentukan pH pada titik reaksi searah. Jika anda menyusun ulang persamaan yang terakhir pada bagian sebelah kiri, dan kemudian mengubahnya pada pH dan pKind, anda akan memperoleh:
Hal itu berarti bahwa titik akhir untuk indikator bergantung
seluruhnya pada harga pKind. Untuk indikator yang kita miliki dapat dilihat dibawah ini:
indikator pKind lakmus 6.5 jingga
metil 3.7 fenolftalein 9.3
Rentang pH indikator
Indikator tidak berubah warna dengan sangat mencolok pada satu pH tertentu (diberikan oleh harga pKind-nya). Malahan, mereka mengubah sedikit rentang pH.
Dengan mengasumsikan kesetimbangan benar-benar mengarah pada salah satu sisi, tetapi sekarang anda menambahkan sesuatu untuk memulai pergeseran tersebut. Selama terjadi pergeseran kesetimbangan, anda akan memulai untuk mendapatkan lebih banyak dan lebih banyak lagi pembentukan warna yang kedua, dan pada beberapa titik mata akan mulai mendeteksinya.
Pada beberapa titik akan cukup banyak adanya bentuk merah dari jingga metil yang menunjukkan bahwa larutan akan mulai memberi warna jingga. Selama anda melakukan penambahan asam lebih banyak, warna merah akhirnya akan menjadi dominan yang mana anda tidak lagi melihat warna kuning.
Terjadi perubahan kecil yang berangsur-angsur dari satu warna menjadi warna yang lain, menempati rentang pH. Secara kasar "aturan ibu jari", perubahan yang tampak menempati sekitar 1 unit pH pada tiap sisi harga pKind.
Harga yang pasti untuk tiga indikator dapat kita lihat sebagai berikut:
indikator pKin d
pH rentang pH lakmus 6.5 5 - 8 jingga
metil 3.7 3.1 - 4.4 fenolftalein 9.3 8.3 - 10.0
Perubahan warna lakmus terjadi tidak selalu pada rentang pH yang besar, tetapi lakmus berguna untuk mendeteksi asam dan basa pada lab karena perubahan warnanya sekitar 7. Jingga metil atau fenolftalein sedikit kurang berguna.
Sebagai contoh, jingga metil akan berwarna kuning pada tiap larutan dengan pH lebih besar dari 4.4. Hal ini tidak dapat
dibedakan antara asam lemah dengan pH 5 atau basa kuat dengan pH 14.
Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah dikethaui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redox untuk titrasi yang melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatan pembentukan reaksi kompleks dan lain sebagainya. (disini hanya dibahas tentang titrasi asam basa)
Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai “titrant” dan biasanya diletakan di dalam Erlenmeyer, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai “titer” dan biasanya diletakkan di dalam “buret”. Baik titer maupun titrant biasanya berupa larutan.
DERAJAT KEASAMAN (pH)
Besarnya konsentrasi ion H+ dalam larutan disebut derajat keasaman.
Untuk menyatakan derajat keasaman suatu larutan dipakai pengertian pH.
pH = - log [H+]
pH = - log 10-7 = 7
Atas dasar pengertian ini, ditentukan:
- Jika nilai pH = pOH = 7, maka larutan bersifat netral - Jika nilai pH < 7, maka larutan bersifat asam
- Jika nilai pH > 7, maka larutan bersifat basa - Pada suhu kamar: pKw = pH + pOH = 14
Untuk menyatakan nilai pH suatu larutan asam, maka yang paling awal harus ditentukan (dibedakan) antara asam kuat dengan asam lemah.
1. pH Asam Kuat
Bagi asam-asam kuat ( = 1), maka menyatakan nilai pH larutannya dapat dihitung langsung dari konsentrasi asamnya (dengan melihat valensinya).
Contoh:
1. Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.01 M HCl ! Jawab:
HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) [H+] = [HCl] = 0.01 = 10-2 M pH = - log 10-2 = 2
2. Hitunglah pH dari 2 liter larutan 0.1 mol asam sulfat ! Jawab:
H2SO4(aq) 2 H+(aq) + SO42-(aq)
[H+] = 2[H2SO4] = 2 x 0.1 mol/2.0 liter = 2 x 0.05 = 10-1 M pH = - log 10-1 = 1
2. pH Asam Lemah
Bagi asam-asam lemah, karena harga derajat ionisasinya 1 (0 < < 1) maka besarnya konsentrasi ion H+ tidak dapat
menghitung besarnya [H+] dengan rumus
[H+] = Ca . Ka) dimana:
Ca = konsentrasi asam lemah Ka = tetapan ionisasi asam lemah Contoh:
Hitunglah pH dari 0.025 mol CH3COOH dalam 250 ml larutannya, jika diketahui Ka = 10-5
Jawab:
Ca = 0.025 mol/0.025 liter = 0.1 M = 10-1 M [H+] = Ca . Ka) = 10-1 . 10-5 = 10-3 M pH = -log 10-3 = 3
Prinsip penentuan pH suatu larutan basa sama dengan penentuan pH larutam asam, yaitu dibedakan untuk basa kuat dan basa lemah.
1. pH Basa Kuat
Untuk menentukan pH basa-basa kuat ( = 1), maka terlebih dahulu dihitung nilai pOH larutan dari konsentrasi basanya. Contoh:
a. Tentukan pH dari 100 ml larutan KOH 0.1 M !
b. Hitunglah pH dari 500 ml larutan Ca(OH)2 0.01 M ! Jawab:
a. KOH(aq) K+(aq) + OH-(aq) [OH-] = [KOH] = 0.1 = 10-1 M pOH = - log 10-1 = 1
pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13
b. Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2 OH-(aq) [OH-1] = 2[Ca(OH)2] = 2 x 0.01 = 2.10-2 M pOH = - log 2.10-2 = 2 - log 2
pH = 14 - pOH = 14 - (2 - log 2) = 12 + log 2
Bagi basa-basa lemah, karena harga derajat ionisasinya 1, maka untuk menyatakan konsentrasi ion OH- digunakan rumus:
[OH-] = Cb . Kb) dimana:
Cb = konsentrasi basa lemah Kb = tetapan ionisasi basa lemah Contoh:
Hitunglah pH dari 100 ml 0.001 M larutan NH4OH, jika diketahui tetapan ionisasinya = 10-5 !
Jawab:
[OH-] = Cb . Kb) = 10-3 . 10-5 = 10-4 M pOH = - log 10-4 = 4
pH = 14 - pOH = 14 - 4 = 10
TUGAS TERSTRUKTUR
1. Hitunglah derajat ionisasi (α) larutan NH3 0,05 M jika Kb = 1,8
10–5.
2. Diketahui tetapan kesetimbangan hidrazina (N2H4) adalah 1,7
10–6.
Tuliskanlah persamaan reaksi kesetimbangannya dalam air dan tentukan
banyaknya ion OH– jika konsentrasi hidrazina 0,01 M.
3. Hitunglah konsentrasi ion OH– dalam larutan 0,105 M anilina (C6H5NH2)
jika diketahui nilai Kb = 3,8 10–10.
4. Hitunglah konsentrasi ion hidrogen untuk larutan yang memiliki pH:
(a) 2,42;(b) 11,21;(c) 6,96;(d) 5,20.
5. Hitunglah pH larutan berikut: (a) HCl 0,001 M; (b) HNO3 5,2 10– 4 M.
6. Asam format (HCOOH) memiliki pKa = 3,75. Hitunglah pH asam tersebut
jika konsentrasinya 5,0 10–3 mol L–1.
4,77.
8. pH air hujan yang ditampung dari suatu daerah sebesar 4,82. Hitunglah
konsentrasi H+ dalam air hujan tersebut.
9. Hitunglah pH larutan berikut: (a) KOH 0,76 M; (b) Ba(OH)2 2,8
10–4 M;
(c) NaOH 5,0 10–2 M.
10. Metilamina memiliki nilai pKb = 3,34. Berapa pH larutannya jika konsentrasinya 0,1 M?.
11. pOH suatu larutan adalah 9,40. Hitunglah konsentrasi ion hidrogen
dalam larutan.
12. Berapa banyak (dalam gram) NaOH yang diperlukan untuk membuat
546 mL larutan dengan pH 10,0?
PENCEMARAN AIR
Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. Walaupun fenomena alam seperti gunung berapi, badai, gempa bumi dll juga mengakibatkan perubahan yang besar terhadap kualitas air, hal ini tidak dianggap sebagai pencemaran. Pencemaran air dapat disebabkan oleh berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi. Sampah organik seperti air
comberan (sewage) menyebabkan peningkatan kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem. Industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air
limbahnya seperti logam berat, toksin organik, minyak, nutrien dan padatan. Air limbah tersebut memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik, yang dapat juga mengurangi oksigen dalam air.
Dapatkah Anda bayangkan jika di dunia ini tidak ada air, ya tentu saja tidak pernah ada kehidupan seperti yang ada sekarang ini. Air memang mutlak diperlukan dalam kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya. Tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung.
Demikian juga dalam kehidupan kita sehari-hari, air sangat
diperlukan untuk berbagai kegiatan di dalam rumah tangga, juga untuk pertanian, transportasi serta rekreasi. Di dalam industri, air digunakan antara lain sebagai bahan pengolah, pendingin dan pembangkit tenaga.
Air merupakan pelarut yang baik, sehingga air di alam tidak pernah murni akan tetapi selalu mengandung berbagai zat terlarut maupun zat tidak terlarut serta mengandung mikroorganisme atau jasad renik.Apabila kandungan berbagai zat maupun mikroorganisme yang terdapat di dalam air melebihi ambang batas yang
diperbolehkan, kualitas air akan terganggu, sehingga tidak bisa digunakan untuk berbagai keperluan baik untuk air minum, mandi, mencuci atau keperluan lainya. Air yang terganggu kualitasnya ini dikatakan sebagai air yang tercemar.
Air Yang Tercemar
Sebelum membahas tentang pencemaran air baiklah kita bicarakan terlebih dahulu apakah pencemaran lingkungan itu? Menurut UU Republik Indonesia No 23 tahun 1997 tentang Pengelolaan
mahluk hidup atau zat yang membahayakan bagi kesehatan. Air dikatakan tercemar apabila kualitasnya turun sampai ke tingkat yang membahayakan sehingga air tidak bisa digunakan sesuai peruntukannya.
Berdasarkan PP no 82 tahun 2001 pasal 8 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, klasifikasi dan kriteria mutu air ditetapkan menjadi 4 kelas yaitu:
Kelas 1 : yaitu air yang dapat digunakan untuk bahan baku air minum atau peruntukan lainnya mempersyaratkan mutu air yang sama
Kelas 2 : air yang dapat digunakan untuk prasarana/ sarana rekreasi air, budidaya ikan air tawar, peternakan, dan pertanian Kelas 3 : air yang dapat digunakan untuk budidaya ikan air tawar, peternakan dan pertanian
Kelas 4 : air yang dapat digunakan untuk mengairi pertanaman/ pertanian
Beberapa parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas air diantaranya adalah :
- DO (Dissolved Oxygen)
- BOD (Biochemical Oxygen Demand) - COD (Chemical Oxygen Demad), dan - Jumlah total Zat terlarut
Air Yang Tercemar > DO/ Dissolved Oxygen (Oksigen Terlarut)
Yang dimaksud adalah oksigen terlarut yang terkandung di dalam air, berasal dari udara dan hasil proses fotosintesis tumbuhan air. Oksigen diperlukan oleh semua mahluk yang hidup di air seperti ikan, udang, kerang dan hewan lainnya termasuk mikroorganisme seperti bakteri.
kadar oksigen terlarut akan berkurang dengan cepat dan akibatnya hewan-hewan seperti ikan, udang dan kerang akan mati. Lalu
apakah penyebab bau busuk dari air yang tercemar? Bau busuk ini berasal dari gas NH3 dan H2S yang merupakan hasil proses
penguraian bahan organik lanjutan oleh bakteri anaerob.
Air Yang Tercemar > BOD (Biochemical Oxygen Demand) BOD (Biochemical Oxygen Demand) artinya kebutuhan oksigen biokima yang menunjukkan jumlah oksigen yang digunakan dalam reaksi oksidasi oleh bakteri. Sehingga makin banyak bahan organik dalam air, makin besar B.O.D nya sedangkan D.O akan makin
rendah. Air yang bersih adalah yang B.O.D nya kurang dari 1 mg/l atau 1ppm, jika B.O.D nya di atas 4ppm, air dikatakan tercemar. Air Yang Tercemar > COD (Chemical Oxygen Demand) COD (Chemical Oxygen Demand) sama dengan BOD, yang
menunjukkan jumlah oksigen yang digunakan dalam reaksi kimia oleh bakteri. Pengujian COD pada air limbah memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengujian BOD.
Keunggulan itu antara lain :
Sanggup menguji air limbah industri yang beracun yang tidak dapat diuji dengan BOD karena bakteri akan mati.
Waktu pengujian yang lebih singkat, kurang lebih hanya 3 jam Air Yang Tercemar > Zat Padat Terlarut
Air alam mengandung zat padat terlarut yang berasal dari mineral dan garam-garam yang terlarut ketika air mengalir di bawah atau di permukaan tanah. Apabila air dicemari oleh limbah yang berasal dari industri pertambangan dan pertanian, kandungan zat padat tersebut akan meningkat. Jumlah zat padat terlarut ini dapat digunakan sebagai indikator terjadinya pencemaran air. Selain jumlah, jenis zat pencemar juga menentukan tingkat pencemaran. Air yang bersih adalah jika tingkat D.O nya tinggi, sedangkan B.O.D dan zat padat terlarutnya rendah.
Penyebab dan Dampak Pencemaran Air
Apa sajakah sumber-sumber pencemaran air? Sumber pencemaran air yang paling umum adalah :
Selain itu, yang terdapat pada daerah tertentu yaitu :
Limbah Pertambangan
Penyebab dan Dampak Pencemaran Air> Limbah Pemukiman Limbah pemukiman mengandung limbah domestik berupa sampah organik dan sampah anorganik serta deterjen. Sampah organik adalah sampah yang dapat diuraikan atau dibusukkan oleh bakteri. Contohnya sisa-sisa sayuran, buah-buahan, dan daun-daunan. Sedangkan sampah anorganik sepertikertas, plastik, gelas atau kaca, kain, kayu-kayuan, logam, karet, dan kulit. Sampah-sampah ini tidak dapat diuraikan oleh bakteri (non biodegrable). Sampah organik yang dibuang ke sungai menyebabkan berkurangnya jumlah oksigen terlarut, karena sebagian besar digunakan bakteri untuk proses pembusukannya. Apabila sampah anorganik yang dibuang ke sungai, cahaya matahari dapat terhalang dan menghambat proses fotosintesis dari tumbuhan air dan alga, yang menghasilkan
oksigen. Tentunya anda pernah melihat permukaan air sungai atau danau yang ditutupi buih deterjen. Deterjen merupakan limbah pemukiman yang paling potensial mencemari air. Pada saat ini hampir setiap rumah tangga menggunakan deterjen, padahal limbah deterjen sangat sukar diuraikan oleh bakteri.
Sehingga tetap aktif untuk jangka waktu yang lama. Penggunaan deterjen secara besar-besaran juga meningkatkan senyawa fosfat pada air sungai atau danau. Fosfat ini merangsang pertumbuhan ganggang dan eceng gondok. Pertumbuhan ganggang dan eceng gondok yang tidak terkendali menyebabkan permukaan air danau atau sungai tertutup sehingga menghalangi masuknya cahaya matahari dan mengakibatkan terhambatnya proses fotosintesis. Jika tumbuhan air ini mati, akan terjadi proses pembusukan yang menghabiskan persediaan oksigen dan pengendapan bahan-bahan yang menyebabkan pendangkalan.
Penyebab dan Dampak Pencemaran Air> Limbah Pertanian Pupuk dan pestisida biasa digunakan para petani untuk merawat tanamannya. Namun pemakaian pupuk dan pestisida yang
berlebihan dapat mencemari air. Limbah pupuk mengandung fosfat yang dapat merangsang pertumbuhan gulma air seperti ganggang dan eceng gondok. Pertumbuhan gulma air yang tidak terkendali ini menimbulkan dampak seperti yang diakibatkan pencemaran oleh deterjen.
dapat mematikan hewan yang bukan sasaran seperti ikan, udang dan hewan air lainnya. Pestisida mempunyai sifat relatif tidak larut dalam air, tetapi mudah larut dan cenderung konsentrasinya
meningkat dalam lemak dan sel-sel tubuh mahluk hidup disebut Biological Amplification, sehingga apabila masuk dalam rantai makanan konsentrasinya makin tinggi dan yang tertinggi adalah pada konsumen puncak. Contohnya ketika di dalam tubuh ikan kadarnya 6 ppm, di dalam tubuh burung pemakan ikan kadarnya naik menjadi 100 ppm dan akan meningkat terus sampai konsumen puncak.
Penyebab dan Dampak Pencemaran Air> Limbah Industri Limbah industri sangat potensial sebagai penyebab terjadinya pencemaran air. Pada umumnya limbah industri mengandung limbah B3, yaitu bahan berbahaya dan beracun. Menurut PP 18 tahun 99 pasal 1, limbah B3 adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan beracun yang dapat mencemarkan atau merusak lingkungan hidup sehingga
membahayakan kesehatan serta kelangsungan hidup manusia dan mahluk lainnya. Karakteristik limbah B3 adalah korosif/
menyebabkan karat, mudah terbakar dan meledak, bersifat toksik/ beracun dan menyebabkan infeksi/ penyakit. Limbah industri yang berbahaya antara lain yang mengandung logam dan cairan asam. Misalnya limbah yang dihasilkan industri pelapisan logam, yang mengandung tembaga dan nikel serta cairan asam sianida, asam borat, asam kromat, asam nitrat dan asam fosfat. Limbah ini bersifat korosif, dapat mematikan tumbuhan dan hewan air. Pada manusia menyebabkan iritasi pada kulit dan mata, mengganggu pernafasan dan menyebabkan kanker.
berasal dari industri kosmetik, batu baterai, plastik dan sebagainya. Di Jepang antara tahun 1953- 1960, lebih dari 100 orang meninggal atau cacat karena mengkonsumsi ikan yang berasal dari Teluk
Minamata. Teluk ini tercemar merkuri yang bearasal dari sebuah pabrik plastik. Senyawa merkuri yang terlarut dalam air masuk melalui rantai makanan, yaitu mula-mula masuk ke dalam tubuh mikroorganisme yang kemudian dimakan yang dikonsumsi manusia. Bila merkuri masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran
pencernaan, dapat menyebabkan kerusakan akut pada ginjal sedangkan pada anak-anak dapat menyebabkan Pink Disease/ acrodynia, alergi kulit dan kawasaki disease/ mucocutaneous lymph node syndrome.
Penyebab dan Dampak Pencemaran Air> Limbah Pertambangan
Limbah pertambangan seperti batubara biasanya tercemar asam sulfat dan senyawa besi, yang dapat mengalir ke luar daerah pertambangan. Air yang mengandung kedua senyawa ini dapat berubah menjadi asam. Bila air yang bersifat asam ini melewati daerah batuan karang/ kapur akan melarutkan senyawa Ca dan Mg dari batuan tersebut. Selanjutnya senyawa Ca dan Mg yang larut terbawa air akan memberi efek terjadinya AIR SADAH, yang tidak bisa digunakan untuk mencuci karena sabun tidak bisa berbuih. Bila dipaksakan akan memboroskan sabun, karena sabun tidak akan berbuih sebelum semua ion Ca dan Mg mengendap. Limbah pertambangan yang bersifat asam bisa menyebabkan korosi dan melarutkan logam-logam sehingga air yang dicemari bersifat racun dan dapat memusnahkan kehidupan akuatik.
Selain pertambangan batubara, pertambangan lain yang menghasilkan limbah berbahaya adalah pertambangan emas. Pertambangan emas menghasilkan limbah yang mengandung
Biasanya mereka membuang dan mengalirkan limbah bekas proses pengolahan pengolahan ke selokan, parit, kolam atau sungai.
Merkuri tersebut selanjutnya berubah menjadi metil merkuri karena proses alamiah. Bila senyawa metil merkuri masuk ke dalam tubuh manusiamelalui media air, akan menyebabkan keracunan seperti yang dialami para korban Tragedi Minamata.
Mencegah/Mengurangi Dampak Pencemaran Air
Limbah atau bahan buangan yang dihasilkan dari semua aktifitas kehidupan manusia, baik dari setiap rumah tangga, kegiatan pertanian, industri serta pertambangan tidak bisa kita hindari. Namun kita masih bisa mencegah atau paling tidak mengurangi dampak dari limbah tersebut, agar tidak merusak lingkungan yang pada akhirnya juga akan merugikan manusia.
Untuk mencegah atau paling tidak mengurangi segala akibat yang ditimbulkan oleh limbah berbahaya; setiap rumah tangga sebaiknya menggunakan deterjen secukupnya dan memilah sampah organik dari sampah anorganik. Sampah organik bisa dijadikan kompos, sedangkan sampah anorganik bisa didaur ulang. Pemerintah bekerjasama dengan World Bank, pada saat ini tengah
mempersiapkan pemberian insentif berupa subsidi bagi masyarakat yang melakukan pengomposan sampah kota.
Beberapa manfaat pengomposan sampah antara lain :
Mengurangi sampah di sumbernya Mengurangi beban volume di TPA Mengurangi biaya pengelolaan Menciptakan peluang kerja Memperbaiki kondisi lingkungan Mengurangi emisi gas rumah kaca
Penggunaan pupuk dan pestisida secukupnya atau memilih pupuk dan pestisida yang mengandung bahan-bahan yang lebih cepat terurai, yang tidak terakumulasi pada rantai makanan, juga dapat megurangi dampak pencemaran air.
Setiap pabrik / kegiatan industri sebaiknya memiliki Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), untuk mengolah limbah yang dihasilkannya sebelum dibuang ke lingkungan sekitar. Dengan demikian diharapkan dapat meminimalisasi limbah yang dihasilkan atau mengubahnya menjadi limbah yang lebih ramah lingkungan. Mengurangi penggunaan bahan-bahan berbahaya dalam kegiatan pertambangan atau menggantinya dengan bahan-bahan yang lebih ramah lingkungan. Atau diharuskan membangun Instalasi
Pengolahan Air Limbah pertambangan, sehingga limbah bisa diolah terlebih dahulu menjadi limbah yang lebih ramah lingkungan,
sebelum dibuang keluar daerah pertambangan. Cara Memperoleh Air Bersih
Air yang kita minum harus bersih sesuai standar, demikian juga air yang kita gunakan untuk mandi, mencuci, memasak, juga harus bersih. Bersih disini artinya bersih dari segi fisik, kimiawi dan
biologis. Bersih secara fisik artinya jernih, tidak berwarna, tawar dan tidak berbau.
Secara kimiawi air yang kualitasnya baik adalah yang memiliki pH netral, tidak mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) dan ion-ion logam, serta bahan organik. Sedangkan bersih secara biologis artinya tidak mengandung mikroorganisme seperti bakteri baik yang patogen/ menyebabkan penyakit atau yang apatogen. Ada 2 cara untuk mendapatkan air bersih dalam skala terbatas yaitu :
Tanpa Bahan Kimia, dan
Dengan Menambahkan Bahan Kimia.
Kedua cara penjernihan air ini melalui 2 tahap, yaitu tahap pengendapan dan tahap penjernihan. Media penyaring yang digunakan adalah; pasir, arang batok, ijuk dan kerikil. Pada cara yang kedua, ditambahkan bahan kimia berupa tawas, kapur dan kaporit ke dalam bak pengendap untuk membantu menggumpalkan zat kimia pencemar.
Cara Memperoleh Air Bersih> Tanpa Bahan Kimia
penyaring dan bak penampung air bersih, yang ukurannya tergantung volume air yang akan dialirkan. Mula-mula air dari
sumbernya dialirkan ke bak pengendap. Selanjutnya lewat saluran bambu yang pada bagian ujungnya di beri kawat kasa, dari bak pengendap air dialirkan ke dalam bak penyaring melalui parit yang berbelok-belok dan berbatuan untuk mendapatkan kandungan oksigen. Atau jika tidak mungkin parit dapat diganti dengan saluran bambu. Bak penyaring ini telah diisi dengan media penyaring, yang disusun berturut-turut dari bagian dasar bak berupa batu setinggi 10 cm, kerikil 10 cm, pasir halus setinggi 20 cm, arang 5 cm, ijuk 10 cm, pasir halus 15 cm dan lapisan paling atas diisi ijuk lagi setinggi 10 cm. Setelah melewati bak penyaring air di tampung di dalam bak penampung air bersih.
Untuk keperluan minum dan masak, air ini tetap harus dimasak agar kumannya mati.
Cara Memperoleh Air Bersih> Dengan Menambahkan Bahan Kimia
Pada cara kedua ini digunakan 2 buah Drum yang berukuran sama yang dilengkapi dengan keran air, sebagai bak pengendap dan bak penyaring. Tinggi keran air dari dasar drum kira-kira 5-10 cm (harus lebih tinggi dari lumpur yang akan terkumpul). Tetapi drum bisa juga diganti dengan gentong. Setelah air kotor masuk ke drum pengendap, masukkan 1 gr tawas/ 1 gr kapur/ 2,5 gr kaporit untuk setiap 10 liter air, lalu diaduk perlahan ke satu arah. Pengadukan sebaiknya dilakukan pada malam hari sehingga pengendapan berlangsung sempurna pada keesokan paginya.
Pada drum yang berfungsi sebagai bak pengendap diberi media penyaring yang terdiri dari kerikil setinggi 5 cm di bagian dasar, kemudian berturut-turut ke atas diberi arang batok setinggi 10 cm, ijuk setinggi 10 cm dan pasir halus setinggi 20 cm. Ketika air yang dialirkan dari drum pengendap melewati media penyaring ini, air akan dijernihkan lagi melalui proses penyaringan. Sehingga ketika kran dibuka akan diperoleh air yang bersih. Apabila air yang keluar dari drum kedua sudah tidak jernih, media penyaring harus dicuci atau diganti dengan yang baru.
TUGAS MANDIRI
1. Perhatikan zat-zat berikut ini: 1.
3
HCO dan 2
3
CO 2. H2O dan OH 3.
4
Yang merupakan pasangan asam basa konjugasi adalah … . A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja
E. 1, 2, 3, dan 4
2. Dari reaksi :
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4+
Menurut teori Bronsted – Lowry pasangan asam-basa konjugasi adalah … .
A. CH3COOH dengan NH3 B. CH3COOH dengan NH4+ C. CH3COOH dengan CH3COO -D. CH3COO- dengan NH3
E. CH3COO- dengan NH4+ 3. Diketahui reaksi :
HB + H2O H3O+ + B -NH3 + H2O NH4+ + OH
-Dari kedua reaksi tersebut, menurut Bronsted – Lowry dapat disimpulkan bahwa … .
A. NH3 bersifat asam B. HB bersifat basa
C. H2O hanya bersifat asam D. H2O hanya bersifat basa E. H2O bersifat amfotir
4. Asam konyugasi dari PO43- adalah … . A. HPO4+
B. HPO4 2-C. H2PO4 -D. H3PO4 E. P(OH)3
5. Data hasil pengujian daya hantar listrik suatu larutan dan dengan kertas lakmus sebagai berikut:
Pengamatan Lar uta n Lampu Gelembun g Lakmus
Berdasarkan data di atas, yang merupakan larutan asam lemah dan larutan basa kuat berturut-turut adalah … .
A. 1 dan 5 B. 2 dan 4 C. 4 dan 5
D. 3 dan 1 E. 2 dan 3
6. Hasil pengamatan siswa pada beberapa larutan dengan kertas lakmus menghasilkan data-data sebagai berikut :
Laruta n Perubahan warna kertas lakmus Merah Biru 1 2 3 4 5 Merah Biru Merah Merah Biru Merah Biru Biru Merah Merah
Larutan yang bersifat asam adalah … .
A. 1 dan 4 B. 2 dan 5 C. 3 dan 4
D. 3 dan 5 E. 3 saja
7. pH suatu larutan yang terbentuk dari campuran 50 ml HCl 0,2 M dan 150 ml H2SO4 0,1 M adalah … .
A. 2
B. 1 – log 2 C. 1
D. 2 – log 5 E. 3
8. Derajat ionisasi larutan NH3 0,2 M yang mempunyai harga Kb = 2 . 10-5 adalah … .
A. 0,001 B. 0,002 C. 0,01
D. 0,02 E. 0,2
9. Harga pH larutan basa kuat M(OH)2 0,005 M adalah … .
A. 2
B. 3 – log 5 C. 11
D. 11 + log 5 E. 12
10. Sebanyak 0,49 gram H2SO4 (Mr = 98) dilarutkan dalam air hingga volumenya mencapai 1 liter, maka harga pH larutan yang terjadi adalah … .
D. 3 – log 5 E. 3 + log 5
11. Satu liter larutan HCl 0,02 M mempunyai pH yang sama dengan satu liter larutan CH3COOH 0,1 M, maka derajad ionisasi CH3COOH adalah … .
A. 0,1 B. 0,2 C. 0,3 D. 0,4 E. 0,5
12. Jika harga tetapan asam metanoat = 1 x 10-8, maka besarnya pH larutan asam metanoat 0,01 M adalah … .
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 6
13. Besarnya pH larutan NH4OH 0,1M adalah 11. Maka harga tetapan basa NH4OH tersebut adalah … .
A. 1 x 10-5 B. 1 x 10-6 C. 1 x 10-7 D. 1 x 10-8 E. 2 x 10-5
14. Sebanyak 100 ml larutan HCl 0,1 M dicampurkan dengan 100 ml larutan Ba(OH)2 0,1 M, maka harga pH larutan adalah … . A. 12
B. 13
C. 12 – log 5 D. 12 + log 5 E. 13 + log 5
15. Sebanyak 50 ml H2SO4 0,2 M dicampurkan dengan 50 ml larutan NaOH 0,2 M, maka konsentrasi ion H+ dalam larutan adalah … .
A. 0,005 M B. 0,010 M C. 0,020 M D. 0,050 M E. 0,100 M
16. Asam lemah HX (ka = 1 x 10-8) pHnya = 5, maka konsentrasi HX adalah … .
B. 0,01 M C. 0,001 M D. 0,0001 M E. 0,00001 M
17. Sebanyak 100 ml larutan HCl 0,2 M dicampur dengan 100 ml larutan NaOH 0,1 M. Maka pH larutan yang terjadi adalah … . A. 2 – log 5
B. 3 – log 5 C. 4
D. 12 E. 13
18. Cuka dapur (CH3COOH) akan ditentukan kadarnya dengan cara titrasi. Larutan standar yang digunakan adalah NaOH 0,1 M. Ternyata 10 ml cuka dapur setelah dititrasi mencapai titik akhir titrasi memerlukan larutan standar 25 ml, maka kadar cuka dapur tersebut adalah … .
A. 0,25 mol/liter B. 0,025 mol/liter C. 0,015 mol/liter D. 0,005 mol/liter E. 0,001 mol/liter
19. 50 ml larutan HCl 0,1 M dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M, maka harga pH larutan sesudah penambahan larutan NaOH sebanyak 50,01 ml adalah … .
A. 3 B. 5 C. 7
D. 9 E. 11
20. Sebanyak 100 ml larutan Pb(NO3)2 0,2 M direaksikan dengan 100 ml larutan KI 0,2 M menurut reaksi :
Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) PbI2(s) + 2KNO3(aq) Maka banyaknya PbI2 yang dihasilkan adalah … A. 5 m mol
TITRASI ASAM BASA
Standar Kompetensi
4. Memahami sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya.
Kompetensi Dasar
4.2 Menghitung banyaknya pereaksi dan hasil reaksi dalam larutan elektrolit dari hasil titrasi asam basa.
Anda akan melakukan kegiatan-kegiatan berikut.
Menjelaskan reaksi netralisasi yang setara melalui diskusi kelas Merancang dan melakukan percobaan titrasi untuk menentukan
konsentrasi asam atau basa.
Merancang dan melakukan percobaan untuk menentukan kadar suatu zat dengan cara titrasi melalui kerja kelompok di
laboratorium.
Menghitung kadar dari data percobaan Akhirnya Anda akan mampu :
Menjelask Menyetarakan reaksi netralisasi
Menentukan konsentrasi asam atau basa dengan titrasi Menyimpulkan hasil percobaan
Menentukan kadar zat melalui titrasi.
Menentukan indikator yang tepat digunakan untuk titrasi asam dan basa
Menentukan kadar zat dari data hasil titrasi Membuat grafik titrasi dari data hasil percobaan. Ringkasan Materi
Prinsip Titrasi Asam basa
Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya.
Titrant ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekuivalen ( artinya secara stoikiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi). Keadaan ini disebut sebagai “titik ekuivalen”. Pada saat titik ekuivalent ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita mencatat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titrant, volume dan konsentrasi titer maka kita bisa menghitung kadar titrant.
Cara Mengetahui Titik Ekuivalen
Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekuivalen pada titrasi asam basa.
1. Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan, kemudian membuat plot antara pH dengan volume titrant untuk memperoleh kurva titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah “titik ekuivalent”.
2. Memakai indicator asam basa. Indikator ditambahkan pada titrant sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen terjadi, pada saat inilah titrasi kita hentikan. Pada umumnya cara kedua dipilih disebabkan kemudahan pengamatan, tidak diperlukan alat tambahan, dan sangat praktis. Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa adalah indicator yang perbahan warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indicator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua hingga tiga tetes.
Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih sedekat mungkin dengan titik equivalent, hal ini dapat dilakukan dengan memilih indicator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan.
Keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indicator disebut sebagai “titik akhir titrasi”.
Rumus Umum Titrasi
mol-ekuivalen asam = mol-ekuivalen basa
Mol-ekuivalen diperoleh dari hasil perkalian antara Normalitas dengan volume maka rumus diatas dapat kita tulis sebagai:
NxV asam = NxV basa
Normalitas diperoleh dari hasil perkalian antara molaritas (M) dengan jumlah ion H+ pada asam atau jumlah ion OH pada basa, sehingga rumus diatas menjadi:
nxMxV asam = nxVxM basa
keterangan : N = Normalitas V = Volume M = Molaritas
n = jumlah ion H+ (pada asam) atau OH – (pada basa)
Anda bisa menggunakan rumus diatas bila anda menhadapi soal-soal yang melibatkan titrasi.
2. Contoh Soal Titrasi
Titrasi adalah cara penetapan kadar suatu larutan dengan menggunakan larutan standar yang sudah diketahui
konsentrasinya. Motode ini banyak dilakukan di laboratorium. Beberapa jenis titrasi, yaitu:
1. titrasi asam-basa 2. titrasi redoks
3. titrasi pengendapan Contoh:
1. Untuk menetralkan 50 mL larutan NaOH diperlukan 20 mL larutan 0.25 M HCl.
Tentukan kemolaran larutan NaOH ! Jawab:
NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) mol HCl = 20 x 0.25 = 5 m mol
Berdasarkan koefisien reaksi di atas. mol NaOH = mol HCl = 5 m mol M = n/V = 5 m mol/50mL = 0.1 M
O=16; Ca=56)! Jawab:
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq)
Ca(OH)2(aq) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + 2 H2O(l) mol HCl = 20 x 0.30 = 6 m mol
mol Ca(OH)2 = mol CaO = 1/2 x mol HCl = 1/2 x 6 = 3 m mol massa CaO = 3 x 56 = 168 mg = 0.168 gram
Kadar kemurnian CaO = 0.168/0.56 x 100% = 30%
Pemilihan indikator untuk titrasi
Harus diingat bahwa titik ekivalen titrasi yang mana anda memiliki campuran dua zat pada perbandingan yang tepat sama. anda tak pelak lagi membutuhkan pemilihan indikator yang perubahan warnanya mendekati titik ekivalen. Indikator yang dipilih bervariasi dari satu titrasi ke titirasi yang lain.
Asam kuat vs basa kuat
Diagram berikut menunjukkan kurva pH untuk penambahan asam kuat pada basa kuat. Bagian yang diarsir pada gambar tersebut adalah rentang pH untuk jingga metil dan fenolftalein.
Akan tetapi, gambar menurun tajam pada titik ekivalen tersebut yang menunjukkan tidak terdapat perbedaan pada volume asam yang ditambahkan apapun indikator yang anda pilih. Akan tetapi, hal tersebut berguna pada titrasi untuk memilihih kemungkinan warna terbaik melalui penggunaan tiap indikator.
Jika anda mengguanakan fenolftalein, anda akan mentitrasi sampai fenolftalein berubah menjadi tak berwarna (pada pH 8,8) karena itu adalah titik terdekat untuk mendapatkan titik ekivalen.
Dilain pihak, dengan menggunakan jingga metil, anda akan
mentitrasi sampai bagian pertama kali muncul warna jingga dalam larutan. Jika larutan berubah menjadi merah, anda mendapatkan titik yang lebih jauh dari titik ekivalen.
Asam kuat vs basa lemah
Kali ini adalah sangat jelas bahwa fenolftalein akan lebih tidak berguna. Akan tetapi jingga metil mulai berubah dari kuning menjadi jingga sangat mendekati titik ekivalen.
Asam lemah vs basa kuat
Kali ini, jingga metil sia-sia! Akan tetapi, fenolftalein berubah warna dengan tepat pada tempat yang anda inginkan.
Asam lemah vs basa lemah
Kurva berikut adalah untuk kasus dimana asam dan basa keduanya sebanding lemahnya - sebagai contoh, asam etanoat dan larutan amonia. Pada kasus yang lain, titik ekivalen akan terletak pada pH yang lain.
Anda dapat melihat bahwa kedua indikator tidak dapat digunakan. Fenolftalein akan berakhir perubahannya sebelum tercapai titik ekivalen, dan jingga metil jauh ke bawah sekali.
Ini memungkinkan untuk menemukan indiaktor yang memulai
Secara keseluruhan, anda tidak akan pernah mentitrasi asam lemah dan asam basa melalui adanya indikator.
Larutan natrium karbonat dan asam hidroklorida encer Berikut ini adalah kasus yang menarik. Jika anda menggunakan fenolftalein atau jingga metil, keduanya akan memberikan hasil titirasi yang benar - akan tetapi harga dengan fenolftalein akan lebih tepat dibandingkan dengan bagian jingga metil yang lain.
Hal ini terjadi bahwa fenolftalein selesai mengalami perubahan warnanya pada pH yang tepat dengan titik ekivalen pada saat untuk pertamakalinya natrium hidrogenkarbonat terbentuk.
Perubahan warna jingga metil dengan tepat terjadi pada pH titik ekivalen bagian kedua reaksi.
TUGAS TERSTRUKTUR
1. Sebanyak 25 mL larutan natrium hidroksida tepat menetralkan 20 mL
larutan asam klorida. Hitunglah konsentrasi asam.
dinetralkan oleh
16,4 mL larutan KOH 0,08 M. Hitunglah massa molar asam tersebut.
3. Tentukan pH pada titik ekuivalen dari titrasi larutan HCl 0,1 M yang
ditambahkan pada 25 mL larutan NH4OH 0,1 M. Diketahui pKa
untuk
NH4+ adalah 9,25.
4. Berapakah volume (dalam mL) kalium hidroksida 0,15 M yang diperlukan
untuk menetralkan 32 mL larutan asam nitrat?
5. Asam sulfat bereaksi dengan larutan natrium hidroksida menurut persamaan reaksi berikut:
H2SO4 (aq) + 2 NaOH(aq) Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)
a. 30 mL asam diperlukan untuk menetralkan 25 mL larutan NaOH 0,2 M.
Hitunglah molaritas asam.
b. Berapakah molaritas basa jika 26,5 mL larutannya dinetralkan oleh
25 mL H2SO4 0,025 M ?
6. Hitunglah pH pada titik ekuivalen untuk titrasi berikut: a. HCl 0,1 M dengan NH3 0,1 M;
b. CH3 COOH 0,1 M dengan NaOH 0,1 M.
7. Sebanyak 25 mL larutan HCl 0,1 M dititrasi dengan larutan NH3
0,1 M
dari suatu buret. Hitunglah pH larutan: a. setelah 10 mL larutan NH3 ditambahkan; b. setelah 25 mL larutan NH3 ditambahkan; c. setelah 35 mL larutan NH3 ditambahkan.
8. Sebanyak 200 mL larutan NaOH ditambahkan pada 400 mL larutan HNO2
2,0 M. pH larutan campuran adalah 1,5 poin lebih besar daripada pH
larutan asam mula-mula. Hitunglah molaritas larutan NaOH.
STOIKIOMETRI LARUTAN
Pada stoikiometri larutan, di antara zat-zat yang terlibat reaksi, sebagian atau seluruhnya berada dalam bentuk larutan.
1. Stoikiometri dengan Hitungan Kimia Sederhana Soal-soal yang menyangkut bagian ini dapat diselesaikan dengan cara hitungan kimia sederhana yang menyangkut
Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah: a. menulis persamann reaksi
b. menyetarakan koefisien reaksi
c. memahami bahwa perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol
Karena zat yang terlibat dalam reaksi berada dalam bentuk larutan, maka mol larutan dapat dinyatakan sebagai:
n = V . M dimana:
n = jumlah mol V = volume (liter) M = molaritas larutan Contoh:
Hitunglah volume larutan 0.05 M HCl yang diperlukan untuk melarutkan 2.4 gram logam magnesium (Ar = 24).
Jawab:
Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) 24 gram Mg = 2.4/24 = 0.1 mol
mol HCl = 2 x mol Mg = 0.2 mol
volume HCl = n/M = 0.2/0.25 = 0.8 liter
TUGAS MANDIRI
LARUTAN PENYANGGA
Standar Kompetensi
4. Memahami sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya.
4.3 Mendeskripsikan sifat larutan penyangga dan peranan larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup.
Anda akan melakukan kegiatan-kegiatan berikut.
Melakukan percobaan untuk menganalisis larutan penyangga dan bukan penyangga melalui kerja kelompok di laboratorium.
Menghitung pH atau pOH larutan penyangga melalui diskusi. Mendiskusikan fungsi larutan penyangga dalam tubuh makhluk
hidup
Akhirnya Anda akan mampu :
Menganalisis larutan penyangga dan bukan penyangga melalui percobaan.
Menyimpulkan sifat larutan penyangga dan larutan bukan penyangga dari data hasil percobaan
Menghitung pH atau pOH larutan penyangga
Menghitung pH larutan penyangga dengan penambahan sedikit asam atau sedikit basa atau dengan pengenceran
Menjelaskan fungsi larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup.
Ringkasan Materi
Larutan buffer adalah:
a. Campuran asam lemah dengan garam dari asam lemah tersebut. Contoh:
- CH3COOH dengan CH3COONa - H3PO4 dengan NaH2PO4
b. Campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut. Contoh:
- NH4OH dengan NH4Cl Sifat larutan buffer:
- pH larutan tidak berubah jika diencerkan.
- pH larutan tidak berubah jika ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.
CARA MENGHITUNG LARUTAN BUFFER
1. Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH < 7) digunakan rumus:
Ca = konsentrasi asam lemah Cg = konsentrasi garamnya
Ka = tetapan ionisasi asam lemah Contoh:
Hitunglah pH larutan yang terdiri atas campuran 0.01 mol asam asetat dengan 0.1 mol natrium Asetat dalam 1 1iter larutan ! Ka bagi asam asetat = 10-5
Jawab:
Ca = 0.01 mol/liter = 10-2 M Cg = 0.10 mol/liter = 10-1 M
pH= pKa + log Cg/Ca = -log 10-5 + log-1/log-2 = 5 + 1 = 6
2. Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7), digunakan rumus:
[OH-] = Kb . Cb/Cg pOH = pKb + log Cg/Cb dimana:
Cb = konsentrasi base lemah Cg = konsentrasi garamnya
Kb = tetapan ionisasi basa lemah Contoh:
Hitunglah pH campuran 1 liter larutan yang terdiri atas 0.2 mol NH4OH dengan 0.1 mol HCl ! (Kb= 10-5)
Jawab:
NH4OH(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) + H2O(l)
mol NH4OH yang bereaksi = mol HCl yang tersedia = 0.1 mol mol NH4OH sisa = 0.2 - 0.1 = 0.1 mol
mol NH4Cl yang terbentuk = mol NH40H yang bereaksi = 0.1 mol Karena basa lemahnya bersisa dan terbentuk garam (NH4Cl) maka campurannya akan membentuk
Larutan buffer.
Cg (yang terbentuk) = 0.1 mol/liter = 10-1 M
pOH = pKb + log Cg/Cb = -log 10-5 + log 10-1/10-1 = 5 + log 1 = 5 pH = 14 - p0H = 14 - 5 = 9
TUGAS TERSTRUKTUR
1. Dari campuran berikut ini, manakah yang termasuk sistem bufer? a. KCl/HCl d. KNO2/HNO2
b. NH3/NH4NO3 e. KHSO4/H2SO4 c. Na2HPO4/NaH2PO4 f. HCOOK/HCOOH
2. pH bufer bikarbonat–asam karbonat adalah 8,0. Hitunglah perbandingan
konsentrasi asam karbonat dengan ion bikarbonat (Ka asam karbonat =
4,3 10–7).
3. Hitunglah pH larutan bufer yang mengandung 0,1 M Na2HPO4/0,15 M
NaH2PO4.
4. Hitunglah pH 1 L larutan bufer yang mengandung CH3COONa 1 M/
CH3COOH 1 M sebelum dan setelah penambahan: a. 0,08 mol NaOH;
b. 0,12 mol HCl. (Asumsikan tidak ada perubahan volume) 5. Hitunglah pH larutan bufer yang dibuat dengan cara menambahkan 20,5 g
CH3COOH dan 17,8 g CH3COONa ke dalam sejumlah air untuk membuat
TUGAS MANDIRI
1. Larutan penyangga dapat dibuat dengan men-campurkan larutan-larutan … .
A. asam klorida dengan Natrium klorida B. asam asetat dengan Natrium asetat C. asam nitrat dengan Natrium Nitrat D. Amonium klorida dengan asam klorida E. Natrium Hidroksida dengan Natrium klorida
2. Reaksi larutan di bawah ini yang menghasilkan larutan penyangga … .
A. 50 ml HCl 0,1 M + 50 ml NaCl 0,1 M B. 100 ml NH4OH 0,2 M + 100 ml HCl 0,1 M C. 100 ml NH4OH 0,5 M + 100 ml HCl 1 M D. 50ml CH3COOH 0,1 M+50 ml NaOH 0,2M E. 40 ml H2SO4 0,2 M + 50 ml Na2SO4 0,1 M
3. Campuran berikut menghasilkan larutan penyangga, kecuali … . A. 100 ml NaOH 0,1 M dengan 200 ml CH3 COOH 0,1 M
B. 100 ml HCl 0,1 M dengan 50 ml NH4OH 0,4 M C. 100 ml NH4OH 0,1 M dengan 100 ml NH4 Cl 0,1 M D. 100 ml NaOH 0,2 M dengan 100 ml HCN 0,1 M
E. 100 ml CH3COOH 0,1 M dengan 100 ml CH3 COONa 0,2 M
4. Jika ke dalam 5 liter larutan penyangga yang mengandung CH3 COOH 0,1 M dan CH3 COONa 0,1 M ditambah 1 mol NaCH, 1 ml HCl atau diencerkan tidak menyebabkan perubahan pH yang berarti, sebab … .
A. Penambahan sedikit NaOH akan dinetralkan oleh CH3 COONa sehingga pH tetap
B. Penambahan sedikit NaOH akan dinetralkan oleh CH3 COOH sehingga pH tetap
C. Penambahan sedikit HCl pada sembarang larutan tidak mengubah pH larutan
D. Penambahan sedikit HCl akan dinetralkan oleh CH3 COOH sehingga pH tetap
E. Pengenceran larutan Buffer tidak mem-pengaruhi konsentrasi zat terlarut
5. 100 ml larutan HCOOH 0,1 M dicampur dengan 50 ml larutan HCOOK 0,04 M memiliki pH ….. (Ka HCOOH = 2.10-3).
A. 2
B. 2 + log 2 C. 3 + log 5
6. Ke dalam 100 ml larutan yang mengandung 0,05 mol NH4OH (Kb = 1.10-5) harus di tambahkan berapa mol NH4Cl agar pH larutan = 9 + log 2
A. 0,025 mol B. 0,05 mol C. 0,75 mol
D. 0,1 mol E. 0,5 mol
7. Campuran NH3(aq) 1 M dengan NH4Cl(aq) 1 m mempunyai pH = 9. Jika Kb = 10-5, maka perbandingan volome kedua larutan yang dicampurkan adalah … .
A. 25 ml NH3 dan 25 ml NH4Cl B. 50 ml NH3 dan 5 ml NH4Cl C. 50 ml NH3 dan 25 ml NH4Cl D. 25 ml NH3 dan 5 ml NH4Cl E. 5 ml NH3 dan 50 ml NH4Cl
8. Sebanyak 50 ml larutan (NH4)2 SO4 0,1 M dicampur dengan 50 ml larutan Nh3 0,1 M (KbNH3 = 1,105), pH campuran adalah … .
A. 5
B. 6-log 5 C. 9-log 2
D. 9 E. 11
9. Larutan penyangga dapat dibuat dengan men-campurkan larutan-larutan … .
A. asam klorida dengan Natrium klorida B. asam asetat dengan Natrium asetat C. asam nitrat dengan Natrium Nitrat D. Amonium klorida dengan asam klorida E. Natrium Hidroksida dengan Natrium klorida
10. Perbandingan volum dari campuran larutan CH3COOH 0,2 M dan larutan NaOH 0,1 M agar menghasilkan larutan penyangga dengan pH = 5 adalah … .
(KaCH3COOH = 1 x 10-5) A. 1 : 1
HIDROLISIS GARAM
Standar Kompetensi
4. Memahami sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya.
Kompetensi Dasar
4.4 Menentukan jenis garam yang mengalami hidrolisis dalam air dan pH larutan garam tersebut.
4.5 Menggunakan kurva perubahan harga pH pada titrasi asam basa untuk menjelaskan larutan penyangga dan hidrolisis Anda akan melakukan kegiatan-kegiatan berikut.
Melakukan percobaan untuk menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang dapat terhidrolisis dalam air melalui kerja kelompok di laboratorium
Menyimpulkan ciri-ciri garam yang terhidrolisis dalam air.
Menghitung pH larutan garam yan terhidrolis melalui diskusi kelas. Menganalis grafik hasil titrasi asam kuat dan basa kuat, asam kuat
dan basa lemah , asam lemah dan basa kuat untuk menjelaskan larutan penyangga dan hidrolis melalui diskusi.
Akhirnya Anda akan mampu :
Menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang dapat terhidrolisis dalam air melalui percobaan
Menentukan sifat garam yang terhidrolisis dari persamaan reaksi ionisasi
Membedakan larutan garam yang terhidrolisis sebagian dan terhidrolisis sempurna
Menghitung pH larutan garam yang terhidrolisis
Menganalis grafik hasil titrasi asam kuat dan basa kuat, asam kuat dan basa lemah , asam lemah dan basa kuat untuk menjelaskan larutan penyangga dan hidrolisis.
Hidrolisis adalah terurainya garam dalam air yang menghasilkan asam atau basa.
ADA EMPAT JENIS GARAM, YAITU :
1. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa kuat (misalnya NaCl, K2SO4 dan lain-lain) tidak mengalami hidrolisis. Untuk jenis garam yang demikian nilai pH = 7 (bersifat netral).
2. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa lemah (misalnya NH4Cl, AgNO3 dan lain-lain) hanya kationnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH < 7 (bersifat asam).
3. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa kuat (misalnya CH3COOK, NaCN dan lain-lain) hanya anionnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH > 7 (bersifat basa).
4. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa lemah (misalnya CH3COONH4, Al2S3 dan lain-lain) mengalami hidrolisis total (sempurna). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH-nya tergantung harga Ka den Kb.
Karena untuk jenis ini garamnya selalu bersifat asam (pH < 7) digunakan persamaan:
[H+] = Kh . Cg dimana :
Kh = Kw/Kb
Kh = konstanta hidrolisis
Jika kita ingin mencari nilai pH-nya secara langsung, dipergunakan persamaan:
Contoh:
Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.1 M NH4Cl ! (Kb = 10-5) Jawab:
NH4Cl adalah garam yang bersifat asam, sehingga pH-nya kita hitung secara langsung.
p
H = 1/2 (pKw - pKb - log Cg)= 1/2 (-log 10-14 + log 10-5 - log 10-1) = 1/2 (14 - 5 + 1)
= 1/2 x 10 = 5
Untuk jenis garam ini larutannya selalu bersifat basa (pH > 7), dan dalam perhitungan digunakan persamaan:
[OH-] = Kh . Cg dimana:
Kh = Kw/Ka
Kh = konstanta hidrolisis
Jika kita ingin mencari nilai pH-nya secara langsung, dipergunakan persamaan:
pH = 1/2 (pKw + pKa + log Cg)
Contoh:
Hitunglah pH larutan dari 100 ml 0.02 M NaOH dengan 100 ml 0.02 M asam asetat ! (Ka = 10-5).
Jawab:
- mol CH3COOH = 100/1000 x 0.02 = 0.002 mol
Karena mol basa yang direaksikannya sama dengan mol asam yang direaksikan, maka tidak ada yang tersisa, yang ada hanya mol garam (CH3COONa) yang terbentuk.
- mol CH3COONa = 0.002 mol (lihat reaksi)
- Cg = 0.002 mol/200 ml = 0.002 mol/0.2 liter = 0.01 M = 10-2 M - Nilai pH-nya akan bersifat basa (karena garamnya terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat), besarnya:
pH = 1/2 (pKw + pKa + log Cg) = 1/2 (14 + 5 + log 10-2) = 1/2 (19 - 2)
= 8.5
TUGAS TERSTRUKTUR
1. Perkirakan pH larutan berikut < 7 atau 7 atau > 7. Berikan alasanmu.
a. 0,1 M amonium klorida
b. 0,01 M metilamonium klorida c. 0,1 M kalium sianida
d. 0,1 M natrium metanoat
2. Manakah garam berikut yang akan terhidrolisis jika dilarutkan dalam air?
a. KF e. KCN
b. NaNO3 f. C6H5COONa
c. NH4NO2 g. Na2CO3
d. MgSO4 h. CaCl2
3. Hitunglah pH larutan garam berikut:
a. 0,15 M larutan natrium asetat (CH3COONa);
b. 0,24 M larutan natrium format (HCOONa). 4. Hitunglah pH larutan NH4Cl 0,42 M.
5. Piridin (C5H5N) bereaksi dengan asam klorida (HCl) membentuk
garam
piridinium hidroklorida (C5H5NH+Cl–). Tuliskanlah reaksi ion dan
hidrolisis ion piridinium dan hitunglah pH dari 0,0482 M C5H5NH+Cl–
TUGAS MANDIRI
1. Garam berikut yang mengalami hidrolisis total adalah ….. A. Natrium sulfat
B. Natrium asetat C. Ammonium asetat D. Ammonium klorida E. Ammonium sulfat
2. Garam terhidrolisis total dalam air … .
A. NH4CL B. NH4CN C. NaCl
D. CH3COOH E. CaCl2
3. Massa natrium asetat (Mr. 82) yang harus ditambahkan dalam 100 ml CH3COOH 0,1 M agar pH menjadi 5 adalah … .
A. 0,1 gram B. 0,82 gram C. 1 gram
D. 8,2 gram E. 9,2 gram
4. pHCa(CH3COO)2 0,2 M adalah … . A. 5
B. 9
C. 9 + log 1,4 D. 9 + log 2 E. 5 – log 2
5. pH larutan (NH4)2 SO4 00,5 M. KB NH3 : 10-5 adalah … . A. 8
C. 5
6. Larutan garam di bawah ini yang mengubah lakmus merah menjadi biru adalah … .
A. NaNO B. KCN C. (NH4)2SO4
D. KCL E. (NH4)
2S
7. Suatu larutan CH3COONa 0,1 M mempunyai pH=9, maka tetapan hidrolisis (Kh) larutan garam tersebut adalah … .
A. 105
B. 1014
C. 109
D.
5
10 . 2 E.
9
10 . 2
8. Dari campuran di bawah ini, yang menghasilkan garam terhidrolisis sebagian dan bersifat basa adalah … .
A. 50 ml HCl 0,5 M + 50 ml NaOH 0,5 M B. 50 ml HCl 0,5 M + 50 ml NH3 0,5 M C. 50 ml HCl 0,5 M + 100 ml NH3 0,5 M D. 50ml CH3COOH 0,5 M + 50 ml NH3 0,5 M E. 50ml CH3COOH 0,5M+50ml NaOH 0,5M
9. 1 liter CH3COOH 0,1 M ditambah X ml NaOH 0,2 M. pH larutan yang terjadi 4. Maka x adalah (KaCH3COOH = 10 –5) … .
A. 8,33 B. 4,54 C. 10
D. 15,6 4 E. 25
10. Sebanyak 16,4 gram garam CH3COONa (Mr = 82) dilarutkan dalam air hingga volum 500 ml. Jika KaCH3COOH = 10-5, maka pH larutan CH3COONa adalah … .
A. 2 – log 5
B. 4 – log 2
C. 5 – log 2
D. 9 + log 2
KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN
Standar Kompetensi
4. Memahami sifat-sifat l
