PERTEMUAN 10 KESETIMBANGAN ASAM-BASA 2. Tujuan Pembelajaran

Transkripsi

1 PERTEMUAN 10 KESETIMBANGAN ASAMBASA Tujuan Pembelajaran Mahasiswa dapat menghitung p suatu larutan penyangga dan larutan hasil titrasi asambasa.

2 1. Larutan Penyangga (Buffer) Larutan penyangga adalah larutan yang mampu mempertahankan p pada pengenceran dan penambahan sedikit asam atau basa. Ada dua jenis larutan penyangga, yaitu: larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. 1.1 Larutan Penyangga Asam Larutan penyangga asam terbentuk dari asam lemah dan basa konjugasinya atau garamnya. Contoh larutan penyangga asam yaitu campuran antara: asam asetat (C C) dan natrium asetat (C CNa) asam fosfat ( P 4 ) dan natrium dihidrogen fosfat (Na P 4 ) natrium dihidrogen fosfat (Na P 4 ) dan natrium hidrogen fosfat (Na P 4 ) 1. Cara menghitung p larutan penyangga asam Pada larutan penyangga asam, p larutan dapat dihitung dengan menerapkan konsep kesetimbangan. NaA (aq) Na + (aq) + A (aq) A (aq) + (aq) + A (aq) Ka A A A Ka A A log log Ka log A A p pka log A (persamaan enderson asselbalch) Dalam perhitungan, nilai [A] dan [A ] dapat juga diganti dengan nilai mol masing masing. Contoh 1: Apabila 100 ml N 1 M (Ka = 7,1 x 10 4 ) dicampurkan dengan 100 ml NaN 1 M, berapakah p campuran tersebut? Jawab: Campuran lautan tersebut di atas adalah antara asam lemah dan garamnya. Maka larutan yang terbentuk adalah larutan penyangga. Sehingga dapat diselesaikan dengan cara sebagai berikut. NaN (aq) Na + (aq) + N (aq) 1 M 1 M 1 M

3 [N ] berasal dari dua sumber, yaitu pengionan NaN (1 M) dan pengionan N (x). Dikarenakan nilai x dari pengionan N sangat kecil maka dapat diabaikan. Sehingga [N ] = 1 M. Selanjutnya, untuk menghitung p campuran, gunakan konsep kesetimbangan. Ka N N Ka p log N 7,110 N , log 7,110 4 log 7,1,1. Contoh : Apabila 100 ml C 0,1 M (Ka = 1,8 x 10 ) direaksikan dengan 0 ml Na 0,1 M maka akan menghasilkan NaC dan. p larutan tersebut dapat dihitung melalui tahapan sebagai berikut: 1) Membuat reaksi setara reaksi asam basa tersebut. ) Menghitung secara stoikiometri reaksi tersebut. ) Menerapkan konsep kesetimbangan untuk mendapatkan nilai [ + ] dan selanjutnya menghitung nilai p. Sehingga soal di atas dapat diselesaikan sebagai berikut:

4 Ka C C Ka p log C 1,810 C ;. 1,810 C C log1,810 log1,8 4,74. x 1. Larutan Penyangga Basa Larutan penyangga basa terbentuk dari basa lemah dan asam konjugasi atau garamnya. Contoh larutan penyangga basa yaitu campuran antara: ammonia (N ) dan ammonium klorida (N 4 Cl) piridin (C N) dan piridinum klorida (C NCl) 1.4 Cara menghitung p larutan penyangga basa Pada larutan penyangga basa, p larutan dapat dihitung dengan menerapkan konsep kesetimbangan. BX (aq) B + (aq) + X (aq) B (aq) + (l) B + (aq) + (aq) Kb B B B Kb B B log log Kb log B B p pkb log p + p = pkw p = pkw p B (persamaan enderson asselbalch) Contoh: Apabila 100 ml N 0,1 M (Kb = 1,76 x 10 ) direaksikan dengan 0 ml Cl 0,1 M maka akan menghasilkan N 4 Cl dan. Tentukan p larutan tersebut! Pembahasan: Sama seperti halnya perhitungan p pada larutan penyangga asam, maka penentuan p larutan penyangga basa dihitung melalui tahapan sebagai berikut: 1) Membuat reaksi setara reaksi asam basa tersebut. ) Menghitung secara stoikiometri reaksi tersebut.

5 ) Menerapkan konsep kesetimbangan untuk mendapatkan nilai [ ] dan selanjutnya menghitung nilai p. Sehingga soal di atas dapat diselesaikan sebagai berikut: Kb N N Kb p pkw 4 p log N N 1, ; N N. 1,7610 log1,7610 p14 4,7 9,. 4 x log1,76 4,7. Bagaimana cara larutan penyangga bekerja? Perlu diingat kembali bahwa larutan penyangga adalah larutan yang mampu mempertahankan p pada penambahan sedikit asam atau basa. Sedikit ya, tidak banyak! Artinya, ketika sedikit asam atau basa ditambhakan pada larutan penyangga maka p cenderung tetap atau perubahannya sangat kecil. Larutan penyangga bekerja dengan menggeser kesetimbangan ketika ada sedikit asam atau basa ditambahkan. Perhatikan contoh berikut! Contoh: Jika ke dalam 100 ml larutan penyangga asam, yaitu C 0,1M dan NaC 0,1M dengan p 4,74 ditambahkan 1 ml Na 0,1 M, berapakah p akhir larutan penyangga? Jelaskan! (Ka C = 1,8 x 10 ) Pembahasan: Perhatikan bahwa larutan tersebut adalah larutan penyangga asam. Sehingga ketika ditambahkan sedikit Na (basa) maka akan bereaksi dengan asam pada reaksi kesetimbangan sehingga membentuk kesetimbangan baru sebagaimana reaksi di bawah ini.

6 Jika nilai tersebut dimasukkan ke dalam persamaan endersonaselbalch maka akan diperoleh nilai p sebagai berikut. Ka C C Ka p log C C 1,810 9,9. 1, ,1 log1,7610 log1,76 4,7. M p setelah ditambahkan 1 ml Na 0,1 M cenderung tetap. Inilah cara cara larutan penyangga mempertahankan p nya. Bagaimana jika yang ditambahkan 1 ml Cl 0,1 M? Berapakah p larutan penyangga tersebut? Jelaskan! SELAMAT MENCBA! Soal Latihan: 1. Di dalam botol tertutup terdapat larutan penyangga asam nitrit (N ) dan natrium nitrit (NaN ) dengan p =,7. Tentukan Ka dari asam nitrit tersebut!. Titrasi Asam Basa Saat makan bakso di warung, di atas meja terdapat botol dengan label asam cuka (C ) %. Apakah Anda yakin bahwa konsentrasinya benarbenar %? Salah satu metode konvensional yang digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu asam basa adalah titrasi. Titrasi biasa disebut dengan reaksi penggaraman atau penetralan asam basa. Larutan yang diketahui konsentrasinya dan biasanya berada di dalam buret disebut titran. Sedangkan larutan yang ditambahkan titran disebut titrat. Pada titrasi asam basa, titik dimana asam dan basa habis bereaksi disebut titik ekivalen. Secara teknis, untuk mengetahui asam dan basa telah habis bereaksi pada saat titrasi ditambahkan suatu indikator yang akan berubah warna ketika telah lewat dari titik ekivalen. Berikut ini adalah beberapa indikator yang biasa digunakan pada titrasi asam basa:

7 Gambar 1. Warna dan perkiraan rentang p beberapa indikator yang biasa digunakan pada titrasi asam basa. Ada empat titik penting p pada titrasi asam basa yang perlu ditentukan untuk menggambar kurva titrasi, yaitu: 1. p sebelum ditambahkan titran (perhitungan p pada asam basa kuat atau lemah).. p sebelum titik ekivalen (perhitungan p pada larutan penyangga jika penitrasi asam basa lemah).. p pada titik ekivalen (perhitungan p pada reaksi anion/kation dengan air). 4. p setelah titik ekivalen (perhitungan p pada asam basa kuat)..1 Titrasi Asam Kuat dengan Basa Kuat 0 ml Cl 0,1 M dititrasi dengan Na 0, M. Titik ekivalen p = 7,0 Volume Na yang ditambahkan untuk mencapai titik ekivalen = ml Volume Nao 0, M yang ditambahkan Gambar. Kurva titrasi asam kuat (Cl) dengan basa kuat (Na)

8 . Titrasi Asam Lemah dengan Basa Kuat ml C 0, M dititrasi dengan Na 0, M. Ka (C ) = 1,8 x 10 Titik ekivalen p = 8,88 Volume Na yang ditambahkan untuk mencapai titik ekivalen = ml Volume Nao 0, M yang ditambahkan Gambar. Kurva titrasi asam lemah (C ) dengan basa kuat (Na). Titrasi Basa Lemah dengan Asam Kuat ml hidrazin (N 4 ) 0, M dititrasi dengan Cl 0, M. Volume Cl yang digunakan untuk mencapai titik ekivalen adalah ml Titik ekivalen p =,1 Volume (ml) 0, M Cl yang ditambahkan Gambar 4. Kurva titrasi basa lemah (hidrazin, N 4 ) dengan asam kuat (asam klorida, Cl)

9 Latihan: Untuk mentitrasi 0,00 ml larutan asam benzoat (C 6 C; Ka = 6,x10 ) 0,1000 M) dengan larutan Na 0,100 M, hitung: (a) p awal, sebelum titrasi dimulai; (b) p setelah penambahan 1,00 ml basa; (c) p pada titik ekivalen; (d) p sesudah penambahan,00 ml basa; dan (e) gambarkan kurva titrasinya!