Hidrolisis Garam. Model Problem Based Learning (PBL)

Transkripsi

1 E-BOOK KIMIA Hidrolisis Garam Special video included Model Problem Based Learning (PBL) Penulis Barista Kristyaningsih Pembimbing Prof. Sulistyo Saputro, M.Si, Ph.D Prof. Sentot Budi R., Ph.D Untuk Kelas XI IPA Semester ii

2 The Fundamental Laws of Chemistry HIDROLISIS Penulis Barista Kristyaningsih Pembimbing Prof. Sulistyo Saputro, M.Si, Ph.D Prof. Sentot Budi R., Ph.D PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014 FOR INTERNATIONAL SENIOR HIGH SCHOOL i

3 HIDROLISIS Pertama-tama, penulis mengucapkan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya berkat anugerahnya e-book yang berjudul Hidrolisis ini telah dapat diselesaikan dengan baik. E-book ini berorientasi pada Problem Based Learning (PBL) yang merupakan suatu model pembelajaran yang melibatkan siswa untuk memecahkan suatu masalah melalui tahap-tahap metode ilmiah sehingga siswa dapat mempelajari pengetahuan yang berhubungan dengan masalah tersebut dan sekaligus memiliki keterampilan untuk memecahkan masalah. PBL dilandasi oleh pemikiran bahwa kegiatan belajar hendaknya mendorong dan membantu siswa untuk terlibat secara aktif membangun pengetahuannya sehingga mencapai pemahaman yang mendalam (deep learning). Penulis berharap melalui model pembelajaran PBL yang dipadu dengan materi Hidrolisis, siswa menjadi lebih minat belajar. Semua fitur dalam e-book ini mengacu pada PBL yang dikemas dalam nama-nama berbeda sehingga menarik minat siswa dalam belajar, seperti M2, YKS, PC, Speak Up, dan Reportase Mudah-mudahan e-book ini dapat menjadi sarana pembelajaran yang tepat bagi siswa. Penulis menyadari bahwa e-book ini tidaklah sempurna, maka dari itu segala kritik dan saran yang membangun demi kemajuan e-book ini selanjutnya akan diterima. Terakhir, diharapkan e-book ini dapat bermanfaat bagi siswa dan bagi perkembangan pendidikan di Indonesia. Madiun, 15 Maret 2014 Penulis ii

4 HIDROLISIS Halaman Judul... i Kata Pengantar... ii Daftar Isi... iii Tujuan Pembelajaran... iv Description tentang E-Book... v Petunjuk Keamanan Laboratorium... viii Pendahuluan... 1 M2 (Mari Membaca)... 2 YKS (Yuk Kita Selidiki)... 3 PC (Praktikum Ceria)... 4 Speak Up... 8 Reportase... 8 Asam Kuat-Basa Kuat... 9 Asam Kuat-Basa Lemah Asam Lemah-Basa Kuat Asam Lemah-Basa Lemah Latihan Soal Daftar Pustaka iii

5 HIDROLISIS TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah mempelajari materi ini, siswa diharapkan mampu : 1. Menjelaskan terjadinya hidrolisis pada larutan garam. 2. Membedakan garam yang dapat terhidrolisis dan tidak dapat terhidrolisis 3. Menggolongkan sifat larutan garam berdasarkan asal senyawanya. 4. Menentukan hidrolisis garam dilihat dari asam-basa pembentuknya (hidrolisis sebagian atau hidrolisis total) 5. Menentukan ph larutan garam berdasarkan senyawa pembentuknya 6. Menganalisis penerapan hidrolisis dalam kehidupan sehari-hari 7. Melakukan percobaan sederhana untuk menentukan sifat larutan garam. 8. Menganalisis jenis-jenis larutan garam yang terhidrolisis melalui percobaan. 9. Mempresentasikan hasil percobaan penentuan sifat larutan garam. 10. Menyusun laporan tertulis hasil percobaan penentuan sifat larutan garam. iv

6 HIDROLISIS Berikut ini merupakan gambaran e-book yang akan dipelajari. Berisi tentang semua fitur e-book disertai penjelasan dan fungsinya. Diharapkan dengan mengetahui gambaran e-book ini siswa akan lebih mudah dalam menggunakan e-book. Bagian ini berisi materi prasyarat yang telah dipelajari oleh siswa pada materi sebelumnya. Bagian M2 ini berisi penyajian masalah umum dalam kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan konsep materi. v

7 HIDROLISIS Bagian YKS ini mengajak siswa untuk belajar berdiskusi dan bertukar pendapat dalam menyikapi masalah yang telah ada. Bagian Rencana Penyelidikan ini berfungsi sebagai panduan siswa dalam mengerjakan fitur YKS. Dengan menjawab setiap pertanyaan, diharapkan siswa menjadi lebih fokus. Bagian PC ini berisi percobaan sederhana untuk mengajak siswa bekerja dalam kelompok menganalisis hal yang berhubungan dengan masalah yang telah disajikan sebelumnya. vi

8 HIDROLISIS Bagian ini merupakan petunjuk tampilan video yang diikutsertakan dalam e-book ini. Bagian Speak Up ini mengajak siswa untuk berani menampilkan hasil analisisnya melalui presentasi singkat. Bagian Reportase ini berisi kesimpulan dan pemaparan konsep untuk memperjelas siswa dalam memecahkan permasalahan. vii

9 HIDROLISIS Selalu gunakan jas laboratorium saat bekerja di dalam lab untuk melindungi baju dan kuli dari senyawa yang berbahaya. Gunakan sarung tangan untuk melindungi tangan. Gunakan kacamata jika perlu untuk melindungi mata. Jangan menghirup senyawa secara langsung, tetapi kibas-kibaskan tangan pada permukaan senyawa. Selalu cuci tangan setelah menyentuh senyawa kimia. Setelah semua praktikum selesai, cuci semua peralatan dan kembalikan pada tempatnya. viii

10 1 HIDROLISIS Pendahuluan Pada pembahasan larutan asam dan basa terdahulu telah dipelajari bahwa reaksi asam dan basa menghasilkan garam. Asam terdiri dari asam kuat dan asam lemah. Berikut ini disajikan beberapa contoh dari asam kuat dan asam lemah pada Tabel 1 dan 2. Tabel 1. Larutan asam kuat Tabel 2. Larutan asam lemah Demikian juga basa, ada yang termasuk ke dalam basa kuat dan ada juga yang merupakan basa lemah. Beberapa contoh basa kuat dan basa lemah ditunjukkan dalam Tabel 3 dan 4. Tabel 3. Larutan basa kuat Tabel 4. Larutan basa lemah

11 2 HIDROLISIS M2 (Mari Membaca) Telah kita ketahui bahwa garam adalah senyawa yang dibentuk dari reaksi antara asam dan basa. Garam adalah senyawa yang dihasilkan dari reaksi netralisasi antara larutan asam dan larutan basa. Secara umum : Asam + Basa Garam + Air Berikut ini adalah beberapa contoh reaksi pembentukan garam (dikenal pula dengan istilah reaksi penggaraman atau reaksi netralisasi) : Sumber : Gambar tambak garam Sumber : blogs.unpad.ac.id Gambar tanah pertanian di Indonesia HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H 2 O (l) H 2 SO 4(aq) + 2 NH 4 OH (aq) (NH 4 ) 2 SO 4(aq) + 2 H 2 O (l) 2 HCN (aq) + Ba(OH) 2(aq) Ba(CN) 2(aq) + 2 H 2 O (l) H 2 CO 3(aq) + Mg(OH) 2(aq) MgCO 3(s) + 2 H 2 O (l) Terdapat berbagai macam senyawa garam yang sering dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satunya adalah Natrium Klorida (garam). Senyawa garam ini dapat dimanfaatkan sebagai penyedap makanan, sehingga makanan yang kita makan akan berasa lebih nikmat. Jenis garam lain yang dijabarkan dalam contoh di atas adalah Amonium Sulfat ((NH 4 ) 2 SO 4 ), senyawa garam ini sering dimanfaatkan sebagai pelet padat dalam pupuk pertanian. Tentu saja senyawa garam ini tidak dapat digunakan sebagai bahan makanan. Dari 2 contoh senyawa garam tersebut, ternyata dapat diketahui bahwa garamgaram tersebut memiliki kegunaan dan fungsi masing-masing. Ada jenis garam yang dapat dimakan, ada pula yang tidak, namun berfungsi sebagai pupuk bagi tanaman.

12 3 YKS (Yuk Kita Selidiki) Mengapa ada garam yang dapat dikonsumsi dan ada garan yang tidak dapat dikonsumsi? Coba diskusikan bersama teman-temanmu. Bentuklah kelompok yang terdiri 5-6 orang untuk mendiskusikan masalah ini. Kalian dapat mengumpulkan data dan informasi dari buku, internet, ataupun interview dengan guru. Sebutkan 5 senyawa garam yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari dan tulis kegunaannya! Rencana Penyelidikan

13 4 Di kelas X, kalian telah mempelajari sifat asam dan basadari suatu senyawa. Bagaimanakah sifat keasaman atau kebasaan suatu garam? Mari kita coba praktikum sederhana berikut ini, untuk mengkaji lebih lanjut tentang sifat senyawa garam. Bentuklah kelompok yang terdiri 5-6 orang sesuai dengan tugas sebelumnya. Setiap kelompok diharapkan mempersiapkan alat dan bahan sesuai petunjuk praktikum di bawah ini : PC (Praktikum Ceria) Menentukan Sifat Senyawa Garam Alat dan Bahan : 1. Pelat tetes 2. Kertas lakmus merah 3. Kertas lakmus biru 4. Indikator universal 5. Pipet tetes 6. Senyawa (NH 4 ) 2 SO 4 7. Senyawa NH 4 Cl 8. Senyawa CH 3 COONa 9. Senyawa (NH 4 ) 2 S 10. Senyawa NaCl 11. Senyawa Li 2 S 12. Senyawa NH 4 NO Senyawa KNO Senyawa CH 3 COONH Senyawa KNO 2 Cara Kerja : 1. Siapkan 1 pelat tetes. 2. Masukkan masing-masing 3 tetes senyawa yang telah dipersiapkan ke dalam pelat tetes menggunakan pipet. 3. Beri label pada pelat tetes sesuai nama senyawa garam yang akan diuji. 4. Potong-potong kertas lakmus merah dan lakmus biru sejumlah senyawa yang akan diuji. 5. Uji sifat masing-masing senyawa garam menggunakan kertas lakmus merah dan lakmus biru, amati perubahan yang terjadi. 6. Potong-potong indikator universal sejumlah senyawa yang akan diuji. 7. Teteskan masing-masing senyawa pada indikator universal dan cocokkan perubahan warnanya menggunakan standar, catat phnya. 8. Catat hasilnya dan buat laporan tentang sifat senyawasenyawa garam tersebut.

14 5 Contoh tabel pengamatan : (NH 4 ) 2 S Forum Diskusi Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, coba diskusikan bersama anggota kelompokmu beberapa pertanyaan berikut ini! 1. Dari hasil pengamatan, kelompokkan senyawa garam yang telah diuji berdasarkan sifat garamnya! 2. Ada berapa kelompok senyawa garam berdasarkan sifatnya? Sebutkan! 3. Mengapa garam dapat bersifat netral? 4. Tuliskan persamaan reaksi yang menghasilkan garam bersifat netral! 5. Mengapa garam dapat bersifat asam? 6. Tuliskan persamaan reaksi yang menghasilkan garam bersifat asam! 7. Mengapa garam bersifat basa? 8. Tuliskan persamaan reaksi yang menghasilkan garam bersifat basa! 9. Dari hasil pengamatan, kelompokkan sifat senyawa garam berdasarkan komponen penyusunnya sesuai tabel 5 berikut :

15 6 Tabel 5 Sifat Senyawa Garam Sifat garam Netral Nama Garam Komponen Penyusun Asam Basa Kuat Lemah Kuat Lemah ph Asam Basa Analisislah pengaruh dari komponen penyusun garam dengan sifat garam pada praktikum yang telah dilakukan : Kesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum di atas adalah :

16 7 Berdasarkan hasil pengamatan praktikum dan jawaban dari forum diskusi, buatlah laporan tertulis praktikum sederhana tersebut. Format penulisan laporan meliputi : A. Judul praktikum B. Tujuan praktikum C. Dasar teori D. Alat dan bahan yang digunakan E. Cara kerja F. Data pengamatan praktikum G. Analisa data pengamatan H. Kesimpulan I. Jawaban pertanyaan Setelah itu buatlah presentasi untuk memaparkan hasil kerja kelompokmu. Buatlah desain presentasi kalian semenarik mungkin! Pada pertemuan berikutnya, setiap kelompok akan mempresentasikan hasil kerjanya di depan kelas secara bergantian. Selamat bekerja! Menyenangkan bukan bisa mengetahui bahwa ternyata sifat senyawa garam belum tentu netral? Jika ingin melakukan praktikum sederhana tersebut di rumah, gunakan indikator alam untuk mengetahui sifat senyawa yang diuji. Masih ingat cara kerja indikator alam dalam penentuan sifat asam basa suatu senyawa? Cara kerja tersebut dapat juga dilihat pada video berikut: klik di

17 8 Speak Up Pada kegiatan ini, presentasikan laporan praktikum yang telah dilakukan beserta dengan analisis dari forum diskusi. Sampaikan pendapat kelompokmu di depan kelas secara bergantian, sehingga kelompok yang lain dapat memberikan masukan dan pendapat demi perbaikan laporan. Setiap kelompok akan diberikan waktu selama 10 menit untuk mempresentasikan hasil laporan mereka, sedangkan kelompok yang lain dapat bertanya dan berpendapat. Diharapkan melalui kegiatan ini setiap siswa dapat melatih rasa percaya diri dan kemampuan komunikasi mereka! Reportase Setelah melakukan praktikum dan mengetahui bermacam-macam sifat garam, sekarang kita akan membahas bagaimana hal tersebut dapat terjadi. Pada bab ini, kita akan mempelajari teori yang menjelaskan sifat larutan garam yang berbeda-beda tersebut, yaitu menggunakan konsep hidrolisis garam. Garam adalah senyawa yang dibentuk dari reaksi antara asam dan basa. Kata Hydrolysis berasal dari bahasa Yunani, dimana hydro berarti air dan lysis berarti penguraian. Hidrolisis garam dideskripsikan sebagai reaksi dari anion atau kation garam, ataupun keduanya dengan air. Hidrolisis garam biasanya mempengaruhi ph suatu larutan. Jika kita melarutkan suatu garam ke dalam air, maka akan ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu:

18 9 1. Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH 3 COO, CN, dan S 2 ) atau ion-ion yang berasal dari basa lemah (misalnya NH 4 +, Fe 2+, dan Al 3+ ) akan bereaksi dengan air. Reaksi suatu ion dengan air inilah yang disebut hidrolisis. Berlangsungnya hidrolisis disebabkan adanya kecenderungan ion-ion tersebut untuk membentuk asam atau basa asalnya. Contoh: CH 3 COO + H 2 O CH 3 COOH + OH NH H 2 O NH 4 OH + H + 2. Ion-ion yang berasal dari asam kuat (misalnya Cl, NO 3, dan SO 4 2 ) atau ion-ion yang berasal dari basa kuat (misalnya Na +, K +, dan Ca 2+ ) tidak bereaksi dengan air atau tidak terjadi hidrolisis. Hal ini dikarenakan ion-ion tersebut tidak mempunyai kecenderungan untuk membentuk asam atau basa asalnya. (Ingat kembali tentang kekuatan asam-basa!) Na + + H 2 O tidak terjadi reaksi SO H 2 O tidak terjadi reaksi Hidrolisis hanya dapat terjadi pada pelarutan senyawa garam yang terbentuk dari ion-ion asam lemah, ion-ion basa lemah, ataupun keduanya. Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam kuat dan basa kuat) tidak terjadi hidrolisis. Untuk lebih memahami tentang hidrolisis yang terjadi pada senyawa garam, perhatikan teori berikut : Asam Kuat-Basa Kuat Perhatikan kembali salah satu garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat pada tabel 5 sesuai praktikum yang telah kalian lakukan, misalnya NaCl (Natrium Klorida). Dari hasil praktikum didapatkan bahwa garam NaCl bersifat netral dan ph = 7. Hal ini menunjukkan bahwa [H + ] = [OH - ]. Jika garam NaCl dilarutkan dalam air, maka persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut : NaCl (aq) + H 2 O (l) Na + (aq) + Cl - (aq) Sumber : encarta 2006 Gambar garam (Natrium Klorida)

19 10 Berdasarkan reaksi tersebut, senyawa NaCl mengalami ionisasi sempurna, baik kation maupun anion, hanya terhidrasi oleh air, tidak mengalami reaksi dengan air. Dengan demikian, garam tersebut tidak terhidrolisis dalam air. Akibatnya, konsentrasi ion H + tidak berubah terhadap konsentrasi ion OH -, sehingga larutan garam tersebut bersifat netral dan memiliki ph = 7. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis Sekarang perhatikan senyawa garam yang lain dari data praktikum yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat. Bagaimana sifat senyawa garam tersebut? Jika ada kelompok yang datanya tidak bersifat netral, coba selidiki dan analisis kembali mengapa hal tersebut dapat terjadi. Contoh Soal Garam di bawah ini yang tidak mengalami hidrolisis adalah. a. CH 3 COONa b. K 2 SO 4 c. NH 4 Cl d. HCOOK Penyelesaian: b Garam yang tidak mengalami hidrolisis adalah garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat, yaitu K 2 SO 4 (berasal dari KOH yang merupakan basa kuat dan H 2 SO 4 yang merupakan asam kuat). e. NH 4 NO 3

20 11 Asam Kuat-Basa Lemah Perhatikan kembali salah satu garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah dalam tabel 5, misalnya NH 4 Cl (Amonium Klorida). Berapakah ph larutan NH 4 Cl 0,1 M yang kalian dapatkan? ph=..., sifat=... Bagaimana larutan NH 4 Cl 0,1M dapat bersifat asam? Ketika garam tersebut dilarutkan di dalam air, bayangkan terjadinya kesetimbangan berikut : Sumber : Gambar senyawa Amonium Klorida NH 4 Cl (s) + H 2 O (l) NH 4 OH (aq) + HCl (aq) NH 4 + (aq) + OH - (aq) H + (aq) + Cl - (aq) Senyawa NH 4 OH lebih cenderung membentuk molekul, sedangkan senyawa HCl akan lebih cenderung membentuk ion-ionnya. Sehingga dalam larutan tersebut [H + ] > [OH - ], hal ini terjadi karena OH dari H 2 O membentuk molekul NH 4 OH sedangkan H + tidak membentuk molekul. Selanjutnya NH 4 + (kation yang berasal dari spesi basa lemah) terhidrolisis oleh air. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : NH 4 + (aq) + H 2 O (l) NH 4 OH (aq) + H + (aq) Persamaan..(1) Hidrolisis kation yang berasal dari basa lemah menghasilkan ion H +, sedangkan anion Cl - (berasal dari spesi asam kuat) tidak terhidrolisis oleh air. Akibatnya, konsentrasi ion H + menjadi lebih tinggi dibandingkan konsentrasi ion OH -. Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis sebagian (hanya kation saja). Larutan garam tersebut bersifat asam dan memiliki ph < 7.

21 12 Menentukan ph Larutan Garam Dari persamaan 1 tersebut dapat ditentukan tetapan kesetimbangannya yaitu : [NH 4 OH][H + ] K = [NH 4 +] [H 2 O] K [H 2 O] = [NH 4 OH][H + ] [NH 4 +] Dimana [H 2 O] harganya selalu tetap maka persamaan diatas dapat dituliskan sebagai harga tetapan hidrolisis (Kh). Kh = [NH 4 OH][H + ] [NH 4 +] Persamaan..(2) Selanjutnya harga tetapan hidrolisis (Kh) dapat dikaitkan dengan tetapan ionisasi basa lemah (Kb) dan tetapan kesetimbangan air (Kw). Jika konsentrasi NH 4 + mula-mula sebesar M dan hidrolisis sebesar α, maka konsentrasi semua komponen dalam persamaan 1 adalah: NH 4 + (aq) + H 2 O (l) NH 4 OH (aq) + H + (aq) Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah akan mengalami hidrolisis sebagian (kation) Karena nilai α sangat kecil, maka besarnya α pada M-α diabaikan, sehingga untuk M-α = M. Besarnya konsentrasi NH 4 OH dan H + adalah sama, maka persamaan tetapan hidrolisis dapat ditulis : Kh = [H + ] 2 [NH 4 +] Persamaan..(3)

22 13 Amonium Hidroksida dapat mengalami kesetimbangan sebagai berikut : NH 4 OH (aq) + H 2 O (l) NH 4 + (aq) + OH - (aq) Kb = [NH 4 +][OH - ] [NH 4 OH] Persamaan..(4) Kw = [H + ][OH - ] Sehingga jika dihubungkan dengan persamaan 2 akan menjadi : [NH 4 OH][H + ] Kh = x [NH 4 +] [OH - ] [OH - ] Kh = [NH 4 OH] [NH 4 +] [OH - ] x [H + ] [OH - ] Kh = 1 / Kb x Kw (lihat kembali persamaan 4) Sehingga untuk garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dapat dirumuskan harga tetapan hidrolisis Kh sebagai berikut : Kw Kh Persamaan..(5) Kb Konsentrasi H + dapat ditentukan berdasarkan persamaan 3 dan 5 : [H + ] 2 = Kh x [NH 4 +] [H + ] = Persamaan..(6) ph = - log [H + ] Keterangan : Kw : tetapan kesetimbangan air ( ) Kb [asam konjugasi] : tetapan ionisasi basa lemah : konsentrasi asam konjugasi

23 14 Sekarang perhatikan kembali hasil dari tabel 5 yang telah kalian kerjakan, cobalah hitung berapa ph senyawa garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah menggunakan perhitungan di atas. Apakah hasilnya sesuai dengan hasil praktikum kalian? Jika tidak, diskusikanlah bersama kelompokmu mengapa hal tersebut dapat terjadi! Contoh Soal ph larutan NH 4 Cl 0,42 M! (K b NH 4 OH = 1, ) adalah... a. 3,82 b. 4,82 c. 7,82 d. 8,82 e. 9,82 Penyelesaian: c Larutan amonium klorida terbentuk dari campuran basa lemah (NH 4 OH) dengan asam kuat (HCl). Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis parsial dan bersifat asam. NH 4 Cl (aq) NH 4 + (aq) + Cl - (aq) Ion yang terhidrolisis adalah ion NH 4 +. Konsentrasi ion NH 4 + adalah 0,42 M. Dengan demikian, ph larutan garam dapat diperoleh melalui persamaan berikut : [H + ] = [H + ] = 1, M Dengan demikian, ph larutan garam tersebut adalah 4,82. Asam Lemah-Basa Kuat Coba perhatikan kembali tabel 5 yang telah kalian kerjakan, lihatlah salah satu contoh garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat, misalnya CH 3 COONa (Natrium Asetat). Berapakah ph dan sifat larutan CH 3 COONa 0,1 M yang kalian temukan? Bagaimana larutan tersebut bisa bersifat basa?

24 15 Coba perhatikan kembali tabel 5 yang telah kalian kerjakan, lihatlah salah satu contoh garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat. Misalnya CH 3 COONa (Natrium Asetat). Berapakah ph dan sifat larutan CH 3 COONa 0,1 M yang kalian temukan? Bagaimana larutan tersebut bisa bersifat basa? Jika CH 3 COONa dilarutkan dalam air, bayangkan terjadinya kesetimbangan berikut : CH 3 COONa (s) + H 2 O (l) CH 3 COOH (aq) + NaOH (aq) CH 3 COO - (aq) + H + (aq) Na + (aq) + OH - (aq) Senyawa CH 3 COOH lebih cenderung membentuk molekul, sedangkan senyawa NaOH akan lebih cenderung membentuk ion-ionnya. Sehingga dalam larutan tersebut [H + ] < [OH - ], hal ini terjadi karena H + dari H 2 O membentuk CH 3 COOH sedangkan OH - tidak membentuk molekul. Selanjutnya CH 3 COO - (anion yang berasal dari spesi asam lemah) terhidrolisis oleh air. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) CH 3 COOH (aq) + OH - (aq) Persamaan..(7) Hidrolisis anion yang berasal dari asam lemah menghasilkan ion OH -, sedangkan kation Na + (berasal dari spesi basa kuat) tidak terhidrolisis oleh air. Akibatnya, konsentrasi ion H + menjadi lebih sedikit dibandingkan konsentrasi ion OH -. Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis sebagian (hanya anion saja). Larutan garam tersebut bersifat basa dan memiliki ph > 7. Menentukan ph Larutan Garam Dari persamaan 7 tersebut dapat ditentukan tetapan kesetimbangannya yaitu : K = [CH 3 COOH] [OH - ] [CH 3 COO - ] [H 2 O] K [H 2 O] = [CH 3 COOH] [OH - ] [CH 3 COO - ]

25 16 Dimana [H 2 O] harganya selalu tetap maka persamaan diatas dapat dituliskan sebagai harga tetapan hidrolisis (Kh). Kh = [CH 3 COOH] [OH - ] [CH 3 COO - ] Persamaan..(8) Selanjutnya harga tetapan hidrolisis (Kh) dapat dikaitkan dengan tetapan ionisasi asam lemah (Ka) dan tetapan kesetimbangan air (Kw). Jika konsentrasi CH 3 COO - mula-mula sebesar M dan hidrolisis sebesar α, maka konsentrasi semua komponen dalam persamaan 7 adalah : CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) CH 3 COOH (aq) + OH - (aq) Karena nilai α sangat kecil, maka besarnya α pada M-α diabaikan, sehingga untuk M-α = M. Besarnya konsentrasi CH 3 COOH dan OH - adalah sama, maka persamaan tetapan hidrolisis dapat ditulis : Kh = [OH - ] 2 [CH 3 COO - ] Persamaan..(9) Ingat kembali tetapan asam lemah pada kesetimbangan asam lemah Natrium Asetat : CH 3 COOH (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H + (aq) Ka = Kw = [CH 3 COO - ][H + ] [CH 3 COOH] [H + ][OH - ] Persamaan..(10)

26 17 Sehingga jika dihubungkan dengan persamaan 8 akan menjadi : Kh = [CH 3 COOH] [OH - ] [CH 3 COO - ] x [H + ] [H + ] Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat akan mengalami hidrolisis sebagian Kh = [[CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] [H + ] x [H + ] [OH - ] (anion) Kh = 1 / Ka x Kw (lihat kembali persamaan 10) Sehingga untuk garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat dapat dirumuskan harga tetapan hidrolisis Kh sebagai berikut : Kh Kw Ka Persamaan..(11) Konsentrasi OH - dapat ditentukan berdasarkan persamaan 9 dan 11 : [OH - ] 2 = Kh x [CH 3 COO - ] [OH - ] = Persamaan..(12) poh = - log [H + ] ph = 14 poh Keterangan : Kw : tetapan kesetimbangan air ( ) Ka [basa konjugasi] : tetapan ionisasi asam lemah : konsentrasi basa konjugasi

27 18 Sekarang perhatikan kembali hasil dari tabel 5 yang telah kalian kerjakan, cobalah hitung berapa ph senyawa garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat menggunakan perhitungan pada persamaan 12. Apakah hasilnya sesuai dengan hasil praktikum kalian? Jika tidak, diskusikanlah bersama kelompokmu mengapa hal tersebut dapat terjadi! Contoh Soal Berapakah ph larutan dari 200 ml larutan barium asetat 0,1 M? (K a CH 3 COOH = ) Penyelesaian : Larutan barium asetat terbentuk dari campuran basa kuat (Ba(OH) 2 ) dengan asam lemah (CH 3 COOH). Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis parsial dan bersifat basa. Ba(CH 3 COO) 2(aq) Ba 2+ (aq) + 2 CH 3 COO - (aq) Ion yang terhidrolisis adalah ion CH 3 COO -. Konsentrasi ion CH 3 COO - adalah 0,2 M. Dengan demikian, ph larutan garam dapat diperoleh melalui persamaan berikut : [OH - ] = [OH - ] = 10-5 M Dengan demikian, poh larutan adalah 5. Jadi, ph larutan garam tersebut adalah 9. Asam Lemah-Basa Lemah Berbeda dengan ketiga jenis garam yang telah dijelaskan sebelumnya, garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis total. Perhatikan kembali hasil praktikum pada tabel 5 untuk garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah, misalnya CH 3 COONH 4. Perhatikan ph larutan CH 3 COONH 4 0,1 M tersebut.

28 19 Bagaimanakah sifat larutannya? Baik kation dari basa lemah maupun anion dari asam lemah dapat mengalami hidrolisis. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : NH 4 + (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) NH 4 OH (aq) + H + (aq) CH 3 COOH (aq) + OH - (aq) Ternyata, hidrolisis kedua ion tersebut menghasilkan ion H + maupun ion OH -. Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis total (sempurna). Sifat larutan yang dihasilkan bergantung pada perbandingan kekuatan asam lemah (K a ) terhadap kekuatan basa lemah (K b ). Ada tiga kemungkinan perbandingan nilai K a terhadap K b : a. Ka > Kb : sifat asam lebih mendominasi; larutan garam bersifat asam; ph larutan garam kurang dari 7 b. Ka = Kb : sifat asam maupun basa sama-sama mendominasi; larutan garam bersifat netral; ph larutan garam sama dengan 7 c. Ka < Kb : sifat basa lebih mendominasi; larutan garam bersifat basa; ph larutan garam lebih dari 7 Sekarang perhatikan kembali tetapan Ka dan Kb yang diperoleh pada persamaan 4 dan 10. Jika kedua persamaan tersebut dihubungkan dengan tetapan kesetimbangan air (Kw), maka tetapan hidrolisis untuk garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah dirumuskan : Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah akan mengalami hidrolisis total Kh = [[CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] [H + ] x [NH 4 OH] [NH 4 +] [OH - ] x [H + ] [OH - ] Kh = Kw Ka. Kb

29 20 Untuk perhitungan ph, perhatikan kembali reaksi berikut : NH 4 + (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) NH 4 OH (aq) + H + (aq) CH 3 COOH (aq) + OH - (aq) NH 4 + (aq) + CH 3 COO - (aq) + 2H 2 O (l) NH 4 + (aq) + CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) CH 3 COOH (aq) + OH - (aq) + NH 4 OH (aq) +H + (aq) CH 3 COOH (aq) + NH 4 OH (aq) Kh = Kh = [CH 3 COOH] [NH 4 OH] [CH 3 COO - ] [NH 4 +] [CH 3 COOH] 2 [CH 3 COO - ] 2 [CH 3 COOH] = [NH 4 OH] [CH 3 COO - ] = [NH 4 +] [H + ] = Ka [CH 3 COOH] [CH 3 COOH] = [CH 3 COO - ] [CH 3 COO - ][H + ] Ka = [CH 3 COOH] [CH 3 COO - ] Contoh Soal Hitunglah ph larutan NH 4 CN 2,00 M! (K a HCN = 4, dan K b NH 4 OH = 1, ) Penyelesaian : Larutan amonium sianida terbentuk dari campuran basa lemah (NH 4 OH) dengan asam lemah (HCN). Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis total. NH 4 Cl (aq) NH 4 + (aq) + CN - (aq) Ion yang terhidrolisis adalah ion NH 4 + dan ion CN -. Dengan demikian, ph larutan garam dapat diperoleh melalui persamaan berikut : [H + ] = Kw.Ka Kb [H + ] = 5, M Dengan demikian, ph larutan garam tersebut adalah 9,28.

30 21 Latihan Soal I. Pilihan Ganda Beri tanda silang (X) pada pilihan A, B, C, D, atau E yang anda anggap sebagai jawaban benar! 1. Ion berikut yang tidak mengalami hidrolisis yaitu A. Na + B. CN C. CO 3 2- D. Al 3+ E. S 2 2. ph dari garam NaCl 0,1 M yaitu A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 E Garam berikut yang tidak mengalami hidrolisis dalam air adalah... A. KNO 2 B. KCl C. NH 4 Cl D. (NH 4 ) 2 SO 4 E. CH 3 COONa 4. Senyawa garam yang tidak mengalami hidrolisis berasal dari senyawa dan... A. asam kuat dan asam lemah B. asam kuat dan basa lemah C. asam kuat dan basa kuat D. asam lemah dan basa kuat E. asam lemah dan basa lemah 5. Campuran berikut yang menghasilkan senyawa garam yang tidak terhidrolisis adalah... A. KOH + CH 3 COOH B. NH 4 OH + HCl C. NaOH + HCN D. KOH + HCl E. HCl + NH 3 6. Garam berikut yang apabila dilarutkan dalam air mengalami hidrolisis total adalah... A. NH 4 Cl B. CH 3 COOK C. Na 2 NO 3 D. CH 3 COONH 4 E. BaSO 4 7. Garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah akan bersifat A. asam B. basa C. netral D. basa kuat E. asam kuat

31 22 8. Jika diketahui Ka HF = 2 x 10 5, maka ph larutan KF 0,8 M adalah. A. 5 + log 2 B. 5 - log 2 C. 8 - log 2 D. 9 - log 2 E. 9 + log 2 9. Lakmus biru akan menjadi merah apabila dicelupkan dalam larutan. A. NaOH B. Ba(NO 3 ) 2 C. (NH 4 ) 2 SO 4 D. K 2 CO 3 E. CaCl Jika diketahui Kb NH 4 OH = 1 X 10-5 maka ph larutan dari 0,05 mol (NH 4 ) 2SO 4 dalam 1 liter larutan adalah... A. 4 B. 5 C. 6,5 D. 9 E Larutan garam berikut yang terhidrolisis sempurna adalah... A. magnesium klorida B. natrium asetat C. ammonium fosfat D. kalium nitrat E. amonium sulfat 12.Campuran larutan 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 NH 3 0,5 M C. 50 ml HCl 0,5 M ml NH 3 0,5 M D. 50 ml CH 3 COOH 0,5 M + 50 ml NH 3 0,5 M E. 50 ml CH 3 COOH 0,5 M + 50 ml NaOH 0,5 M 13.Campuran larutan di bawah ini yang menghasilkan garam terhidrolisis sebagian dan bersifat asam adalah... A, 50 ml HCl 0,5 M + 50 ml NaOH 0,5 M B. 50 ml CH 3 COOH 0,5 M + 50 ml NH 3 0,5 M C. 50 ml HCl 0,5 M + 50 ml NH 3 0,5 M D. 50 ml CH 3 COOH 0,5 M + 50 ml NH 3 0,5 M E. 50 ml CH 3 COOH 0,5 M + 50 ml NaOH 0,5 M 14. Jika satu liter larutan NH 4 Cl mempunyai ph = 5 (Kb = 10 5 ), maka larutan tersebut mengandung NH 4 Cl sebanyak gram. (Ar N = 14, Cl = 35,5, H = 1) A. 535 B. 53,5 C. 26,75 D. 5,35 E. 2,675

32 Harga tetapan ionisasi asam, Ka CH 3 COOH = 1,8 X Harga tetapan ionisasi basa, Kb NH4OH = 1 X 10-6, Kw = 1x Maka garam CH 3 COONH 4 bersifat... A. asam B. basa C. netral D. asam Kuat E. tidak dapat ditentukan II. Soal Uraian Jawalah pertanyaan berikut dengan disertai cara penyelesaiannya secara singkat dan jelas! 1. Sebutkan 5 contoh senyawa garam yang tidak mengalami hidrolisis! (rumus molekul dan nama senyawa)! 2. Tuliskan reaksi pembentukan dari 5 senyawa garam yang telah anda sebutkan pada soal nomor 1! 3. Berapakah ph larutan yang mengan-dung NH 4 C 2 H 3 O 2 0,01 M, apabila diketahui Ka HC 2 H 3 O 2 = 1, dan Kb NH 3 = 1, ? 4. Hitunglah ph larutan 0,1 M NH 4 OCN, dengan harga Ka HOCN adalah 3, dan Kb NH 3 = 1, ! 5. Hitunglah ph larutan NH 4 CN 0,2 M, jika Ka HCN = ! Semoga Berhasil

33 24 Brown, Theodore L General Chemistry Second Edition. OHIO: Charles E. Merril Publishing Company Columbus. Chang, Raymond General Chemistry The Essential Concepts Fifth Edition. New York: Mc Graw.Hill International Edition. Effendi A-Level Chemistry for Senior High School Students Volume 1B. Malang: Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang (UM). Effendi A-Level Chemistry for Senior High School Students Volume 1B. Malang: Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang (UM). Justiana, Sandri dan Muchtaridi Chemistry for Senior High School. Jakarta: Yudistira. Petrucci, Ralph H, dkk General Chemistry Principles & Modern Applications. New Jersey: Pearson Prentice Hall.. Diakses 15 Maret Diakses 15 Maret 2014.

34