Hidrolisis Garam. I. STANDAR KOMPETENSI : Memahami sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya.

Transkripsi

1 Author : Sri Utami Publish : :19:00 HIDROLISIS GARAM I. STANDAR KOMPETENSI : Memahami sifat-sifat larutan asam-basa, metode pengukuran, dan terapannya. II. KOMPETENSI DASAR : Menentukan jenis garam yang mengalami hidrolisis dalam air dan mengukur serta menghitung ph larutan garam tersebut. III. INDIKATOR : 1. Menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang dapat terhidrolisis dalam air melalui percobaan 2. Menentukan sifat garam yang terhidrolisis dari persamaan reaksi ionisasi 3. Menghitung ph larutan garam yang terhidrolisis IV. TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah mempelajari modul ini diharapkan siswa mampu; 1. Menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang dapat terhidrolisis dalam air melalui percobaan 2. Menentukan sifat garam yang terhidrolisis dari persamaan reaksi ionisasi 3. Menghitung ph larutan garam yang terhidrolisis V. URAIAN MATERI A. PENGERTIAN HIDROLISIS GARAM Page 1

2 Hidrolisis garam adalah reaksi penguraian garam dalam air. Jika garam dilarutkan ke dalam air, maka ada dua kemungkinan reaksi yang akan terjadi, yaitu: (1) Garam Tidak Terhidrolis Yaitu garam yang ion-ionnya tidak bereaksi dengan air. Baik kation maupun anion yang dilepaskan garam tidak bereaksi dengan air. Sehingga, jumlah H+ ataupun jumlah OH- dalam larutan tidak berubah. Akibatnya, garam tetap bersifat netral atau ph larutan 7. Ø Jika garam Ba(NO3)2 dilarutkan ke dalam air, maka reaksi yang terjadi adalah Ba(NO3)2 (aq) Ba2+(aq) + 2NO-3 (aq) H2O(â ) â OH-(aq) + H+(aq) Dalam larutan, Ba2+ tidak bereaksi dengan OH- dan NO-3 tidak bereaksi dengan H+. Sehingga, jumlah H+ ataupun jumlah OH- dalam larutan tidak berubah. Akibatnya, larutannya tetap bersifat netral atau ph larutan 7. Yang termasuk garam jenis ini adalah garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat. Contoh, NaCl, KNO3, K2SO4, Na2SO4, Ba(NO3)2, dan sebagainya. (2) Garam Terhidrolisis Yaitu garam yang ion-ionnya bereaksi dengan air. Garam terhidrolisis terbagi menjadi dua, yaitu: (a) Garam terhidrolisis sebagian Yaitu garam yang hanya kation atau anionnya saja yang bereaksi dengan air. Ø Jika hanya kation saja yang bereaksi dengan air, maka hasil reaksinya akan terbentuk H+. Sehingga, jumlah H+ dalam larutan bertambah. Akibatnya, larutannya bersifat asam atau ph larutan < 7. - Jika NH4Cl dilarutkan ke dalam air, maka reaksi yang terjadi adalah NH4Cl(aq) NH4+(aq) + Cl-(aq) H2O(â ) â OH-(aq) + H+(aq) Dalam larutan, NH4+ (kation dari garam) bereaksi dengan air berdasarkan reaksi NH4+(aq) + H2O(â ) â NH4OH(aq) + H+(aq) Berdasarkan reaksi itu, pengikatan OH- dari air oleh NH4+ menghasilkan H+ yang mengakibatkan larutan kelebihan H+. Akibatnya, larutannya bersifat asam atau ph larutan < 7. Yang termasuk garam jenis ini adalah garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah. Contoh, NH4Cl, AgNO3, CuSO4, dan sebagainya. Ø Jika hanya anion saja yang bereaksi dengan air, maka hasil reaksinya akan terbentuk OH-. Sehingga, jumlah OH- dalam larutan bertambah. Akibatnya, larutannya bersifat basa atau ph larutan > 7. Page 2

3 - Jika CH3COONa dilarutkan ke dalam air, maka reaksi yang terjadi adalah CH3COONa(aq) CH3COO-(aq) + Na+(aq) H2O(â ) â H+(aq) + OH-(aq) Dalam larutan, CH3COO- (anion dari garam) bereaksi dengan air berdasarkan reaksi CH3COO-(aq) + H2O(â ) â CH3COOH(aq) + OH-(aq) Berdasarkan reaksi itu, pengikatan H+ dari air oleh CH3COO+ menghasilkan OH- yang mengakibatkan larutan kelebihan OH-. Akibatnya, larutannya bersifat basa atau ph larutan >7. Yang termasuk garam jenis ini adalah garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat. Contoh, CH3COONa, K2CO3, Na3PO4, dan sebagainya. (b) Garam terhidrolisis sempurna (total) Yaitu garam yang kation dan anionnya bereaksi dengan air. Jika kation yang bereaksi dengan air, maka hasil reaksinya akan terbentuk H+. Sedangkan, jika anion yang bereaksi dengan air, maka hasil reaksinya akan terbentuk OH-. Jadi, jumlah OH- dan jumlah H+ dalam larutan bertambah. Sifat larutan bergantung harga Ka dan Kb, bukan bergantung besarnya konsentrasi garam. Jika Ka > Kb, maka larutan bersifat asam atau ph larutan < 7. Jika Ka Kb, maka larutan bersifat netral atau ph larutan 7. Jika Ka < Kb, maka larutan bersifat basa atau ph larutan > 7. - Jika CH3COONH4 dilarutkan ke dalam air, maka reaksi yang akan terjadi adalah CH3COONH4 (aq) CH3COO-(aq) + NH4+(aq) H2O(â ) â H+(aq) + OH-(aq) Dalam larutan, CH3COO- (anion dari garam) bereaksi dengan air menghasilkan OH- berdasarkan reaksi CH3COO-(aq) + H2O(â ) â CH3COOH(aq) + OH-(aq) Sedangkan, NH4+ (kation dari garam) bereaksi dengan air menghasilkan H+ berdasarkan reaksi NH4+(aq) + H2O(â ) NH4OH(aq) + H+(aq) Karena Ka CH3COOH > Kb NH4OH, maka larutannya bersifat asam atau ph larutan < 7. Yang termasuk garam jenis ini adalah garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Contoh, CH3COONH4, NH4CN, Al2S3, MgCO3, dan sebagainya. Page 3

4 B. MENENTUKAN TETAPAN HIDROLISIS (Kh) DAN ph LARUTAN GARAM MELALUI PERHITUNGAN (1) Tetapan Hidrolisis (Kh) dan ph Larutan Garam yang Berasal dari Asam Kuat dan Basa Kuat (a) Kh larutannya Perhitungan Kh larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat dapat dilakukan seperti cara Karena garamnya tidak terhidrolis, maka H2O(â ) â H+(aq) + OH-(aq) Berdasarkan reaksi diatas, maka Kh [H+].[OH-] Kw. Jadi, Kh larutannya Kw (b) ph Larutannya Perhitungan ph larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat dapat dilakukan seperti cara Karena garamnya tidak terhidrolisis, maka jumlah H+ dan jumlah OH- tidak berubah, yaitu [H+] [OH-] 10-7 M. Sehingga, ph -log [H+] -log (-7).log Jadi, ph larutannya 7. (2) Tetapan Hidrolisis (Kh) dan ph larutan Garam yang Berasal dari Asam Kuat dan Basa Lemah (a) Kh larutannya Perhitungan Kh larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dapat dilakukan seperti cara Misalkan, [B+] konsentrasi kation dari garam, Kw [H+].[OH-], dan Kb tetapan disosiasi basa lemah. Karena hanya kation dari garamnya yang terhidrolis, maka B+(aq) + H2O(â ) â BOH(aq) + H+(aq) Page 4

5 Berdasarkan reaksi di atas, maka Kh.. Jadi, Kh larutannya dapat dihitung dengan rumus Kh Kw Kb tetapan disosiasi basa lemah (b) ph Larutannya Perhitungan ph larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dapat dilakukan seperti cara Tetapan hidrolisis larutan garamnya adalah Kh Karena [BOH] [H+], maka Kh [H+]2 Kh.[B+] [H+] Oleh karena itu, ph -log [H+] -log Page 5

6 - ½ log - ½ (log Kw + log [B+] - log Kb) - ½ (log log [B+] + (-log Kb)) - ½ (-14.log 10 + log [B+] + pkb)... (pkb -log Kb) - ½ ( log [B+] + pkb) - ½ (-14 + pkb + log [B+]) ½ (14 - pkb - log [B+]). Jadi, ph larutannya dapat dihitung dengan rumus; ph ½ (14 - pkb - log [B+]) Kb tetapan disosiasi basa lemah [B+] konsentrasi kation dari garam  Hitung ph larutan NH4Cl 0,1 M (Kb NH4OH 10-5)! Jawab. F Kb 10-5 pkb -log (-5).log F NH4Cl NH4+ + Cl- 0,1 M 0,1 M [B+] [NH4+] 0,1 M 10-1 M. F ph ½ (14 - pkb - log [B+]) ½ ( log 10-1) ½ ( (-1).1) ½ ( ) ½ Jadi, ph larutannya 5.  Tentukan berat NH4Cl (Mr; NH4Cl 53,5 dan Kb NH4OH 10-5) yang dilarutkan dalam 250 mâ air agar ph larutannya 5 - log 2! Jawab. Page 6

7 F ph 5 - log 2 -log [H+] 5 - log 2 -log [H+] 5.log 10 - log 2 -log [H+] log log 2 log [H+] log 2 - log 105 log [H+] log log [H+] log [H+] M. F Karena NH4Cl berasal dari asam kuat dan basa lemah, maka [H+] (2.10-5) [B+] [B+] [B+] [B+] [B+] M. F NH4Cl NH4+ + Cl- [NH4Cl] [NH4+] [B+] M. Dalam 1 â t larutan terdapat mol NH4Cl. Dalam 1 â t larutan terdapat (Mr NH4Cl) gr NH4Cl. Dalam 1000 mâ larutan terdapat x 53,5 gr NH4Cl. Dalam 250 mâ larutan terdapat ,5 gr NH4Cl 5,35 gr NH4Cl. Jadi, NH4Cl yang diperlukan sebanyak 5,35 gram. (3) Tetapan Hidrolisis (Kh) dan ph larutan Garam yang Berasal dari Asam Lemah dan Basa Kuat (a) Kh larutannya Perhitungan Kh larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat dapat dilakukan seperti cara Misalkan, [A-] konsentrasi anion dari garam, Kw [H+].[OH-], dan Ka tetapan disosiasi asam lemah. Karena hanya anion dari garamnya yang terhidrolis, maka A-(aq) + H2O(â ) â HA(aq) + OH-(aq) Berdasarkan reaksi di atas, maka Kh Page 7

8 .. Jadi, Kh larutannya dapat dihitung dengan rumus Kh Kw Ka tetapan disosiasi asam lemah (b) ph larutannya Perhitungan ph larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat dapat dilakukan seperti cara Tetapan hidrolisis larutan garamnya adalah Kh Karena [HA] [OH-], maka Kh [OH-]2 Kh.[A-] [OH-] [H+]2 [H+] Oleh karena itu, Page 8

9 ph -log [H+] -log - ½ log - ½ (log Kw + log Ka - log [A-]) - ½ (log (-log Ka) - log [A-]) - ½ (-14.log 10 - pka - log [A-])... (pka -log Ka) - ½ ( pka - log [A-]) - ½ (-14 - pka - log [A-]) ½ (14 + pka + log [A-]). Jadi, ph larutannya dapat dihitung dengan rumus ph ½ (14 + pka + log [A-]) Ka tetapan disosiasi asam lemah [A-] konsentrasi anion dari garam  Diketahui larutan Ca(CH3COO)2 0,1 M (Ka CH3COOH ). a. Tentukan tetapan hidrolisis larutan tersebut! b. Tentukan ph larutan tersebut! Jawab. a. F Ka pkb -log (log 2 + log 10-5) -(log 2-5.log 10) -(log 2-5) 5 - log 2. F Kh 0, , Jadi, Kh larutannya 0, b. F Ca(CH3COO)2 Ca2+ + 2CH3COO- 0,1 M 2.0,1 M 0,2 M [A-] [CH3COO-] 0,2 M M. F ph ½ (14 + pka + log [A-]) Page 9

10 ½ (14 + (5- log 2) + log ) ½ ( log 2 + log 2 + log10-1) ½ ( log 2 + log 2 - log10) ½ ( ) ½ Jadi, ph larutannya 9. Â Tentukan berat CH3COONa (Mr; CH3COONa 94 dan Ka CH3COOH 10-5) yang dilarutkan dalam 100 mâ air agar diperoleh larutan dengan ph 9! Jawab. F Ka 10-5 pka -log (-5).log F Karena CH3COONa berasal dari asam lemah dan basa kuat, maka ph ½ (14 + pka + log [A-]) 9 ½ ( log [A-]) 9 ½ (19 + log [A-]) log [A-] log 10 + log [A-] 18 log log [A-] 18 log 1019.[A-] [A-] [A-] M 10-1 M. [CH3COO-] [A-] 10-1 M F CH3COONa CH3COO- + Na M 10-1 M [CH3COONa] 10-1 M Dalam 1 â t larutan terdapat 10-1 mol CH3COONa. Dalam 1000 mâ larutan terdapat 10-1 mol CH3COONa. Dalam 100 mâ larutan terdapat.10-1 mol CH3COONa. Dalam 100 mâ larutan terdapat (Mr CH3COONa) gr CH3COONa. Dalam 100 mâ larutan terdapat gr CH3COONa. Dalam 100 mâ larutan terdapat gr CH3COONa. Dalam 100 mâ larutan terdapat 0,94 gr CH3COONa. Jadi, CH3COONa yang diperlukan sebanyak 0,94 gram. (4) Tetapan Hidrolisis (Kh) dan ph larutan Garam yang Berasal dari Asam Lemah dan Basa Lemah (a) Kh larutannya Page 10

11 Perhitungan Kh larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah dapat dilakukan seperti cara Misalkan, [A-] konsentrasi anion dari garam, [B+] konsentrasi kation dari garam, Ka tetapan disosiasi asam lemah, Kb tetapan disosiasi basa lemah, dan Kw [H+].[OH-]. Karena garamnya terhidrolis sempurna (total), maka; B+(aq) + A-(aq) + H2O(â ) â BOH(aq) + HA(aq) Berdasarkan reaksi di atas, maka Kh.. Jadi, Kh larutannya dapat dihitung dengan rumus Kh Kw Ka tetapan disosiasi asam lemah Kb tetapan disosiasi basa lemah (b) ph larutannya Perhitungan Kh larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah dapat dilakukan seperti cara Tetapan hidrolisis larutan garamnya adalah Kh Page 11

12 Karena [BOH] [HA] dan [B+] [A-], maka Kh. [H+]2 Kh. Kh.Ka2.Ka.Ka [H+] Oleh karena itu, ph -log [H+] -log - ½ log - ½ (log Kw + log Ka - log Kb) - ½ (log (-log Ka) + (-log Kb)) - ½ (-14.log 10 - pka + pkb)... (pka -log Ka & pkb -log Kb) - ½ ( pka + pkb) - ½ (-14 - pka + pkb) ½ (14 + pka - pkb). Jadi, ph larutannya dapat dihitung dengan rumus ph ½ (14 + pka - pkb) Ka tetapan disosiasi asam lemah Kb tetapan disosiasi basa lemah  Diketahui larutan NH4NO2 0,01 M (Ka HNO dan Kb NH4OH 10-5). a. Tentukan tetapan hidrolisis larutan tersebut! b. Tentukan ph larutan tersebut! Jawab. a. F Ka 10-4 Page 12

13 pka -log (- 4).log F Kb 10-5 pkb -log (- 5).log F Kh Jadi, Kh larutanya b. F Karena NH4NO2 berasal dari asam lemah dan basa lemah, maka F ph &n ½ (14 + pka - pkb) ½ ( ) ½. 13 Page 13