Hidrolisis
Garam
Hidro
: air
Lisis
: penguraian,
Jadi,hidrolisis garam adalah penguraian
garam oleh air yang menghasilkan asam dan basanya kembali.
Ada 2 macam hidrolisis, yaitu:
1.
Hidrolisis
parsial/sebagian (jika garamnya berasal dari asam lemah dan basa kuat atau
sebaliknya & pada hidrolisis sebagian hanya salah satu ion saja yang
mengalami reaksi hidrolisis,yang lainnya tidak)
2.
Hidrolisis
total (jika garamnya berasal dari asam lemah dan basa lemah).
Beberapa jenis garam berdasarkan
komponen asam basa pembentuknya
asam
pembentuk
|
basa pembentuk
|
sifat larutan
|
contoh
|
kuat
|
kuat
|
netral
|
NaCl; K2SO4
|
kuat
|
lemah
|
asam
|
NH4Cl; Al2(SO4)3
|
lemah
|
kuat
|
basa
|
CH3COONa; Na2CO3
|
lemah
|
lemah
|
bergantung Ka & Kb
|
CH3COONH4
|
lemah
|
lemah
|
bergantung Ka & Kb
|
CH3COONH4
|
Catatan:
Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis
dan bersifat netral.
Di dalam
air garam ini mengalami ionisasi sempurna menjadi anion dan kation.
Contoh : garam NaCl
NaCl(aq)
Na+(aq) + Cl-(aq)
Ion Na+
berasal dari asam kuat dan ion Cl- berasal dari basa kuat sehingga
keduanya tidak bereaksi dengan air.
Na+(aq) + H2O(l)
(tidak ada reaksi)
Cl-(aq) + H2O(l)
(tidak ada reaksi)
•
Jika
di uji keasamannya dengan menggunakan kertas lakmus biru dan merah , maka warna
lakmus biru tetap biru, lakmus merah. Dan larutan tetap bersifat netral
(pH=7).
Jenis garam yang terhidrolisis dalam
air & sifatnya
Garam dari
asam kuat dan basa lemah
|
·
Mengalami hidrolisis
parsial /sebagian dan bersifat asam
• Garam
ini di dalam air terionisasi menghasilkan ion-ion. Kation berasal dari basa
lemah terhidrolisis
dan Anion berasal dari asam kuat tidak terhidrolisis, contoh: NH4Cl,
Al2(SO4)3
• Contoh
: garam NH4Cl.
Dalam
air, NH4Cl. terionisasi sempurna membentuk ion Cl-dan NH4+
NH4Cl
NH4+
+ Cl–
Kation
(NH4+) dari basa lemah akan terhidrolisis, sedangkan
anion (Cl-) yang berasal dari asam kuat, tidak bereaksi
dengan air (tidak terhidrolisis) sehingga terjadi hidrolisis parsial.
Reaksi Hidrolisis adalah
NH4 +(aq) +H2O(aq)
NH3(aq)
+H3O +(aq)
Na +(aq) + H2O(l)
(tidak
ada reaksi)
Bersifat asam (pH<7 karena
Hidrolisis menghasilkan ion H3O +).
Jika diuji keasamannya dengan
menggunakan kertas lakmus biru , maka warna kertas akan berubah menjadi merah.
Penentuan pH
Ø Contoh larutan garam yang bersifat
asam adalah NH 4Cl, NH 4Br, ( NH 4) 2
SO 4.
Ø Reaksi hidrolisis merupakan reaksi
kesetimbangan. Meskipun hanya sedikit dari garam yang mengalami reaksi
hidrolisis, tapi cukup untuk mengubah pH larutan.
Ø Contoh : NH4Cl
NH4 +
+ Cl –
Ø reaksi hidrolisis sebagai berikut:
NH 4 +(aq) +H2O(l)
NH 4OH(aq)
+ H +(aq)
•
Kh=
[NH4OH][H+] /[NH4+]
•
H2O
diabaikan karena H2O konstan. NH4OH selalu = [ H+]
sehingga
Kh = KW/Kb
•
Maka
Untuk hidrolisis garam yang bersifat asam berlaku hubungan:
atau
Ket :
Kh: harga
tetapan hidrolisis
Kb:
tetapan ionisasi basa lemah
Garam dari basa lemah dan basa kuat
|
Kw: tetapan kesetimbangan air
•
mengalami
hidrolisis parsial dan bersifat Basa .
•
Garam
ini terionisasi dalam air menghasilkan ion-ion. Kation berasal dari basa kuat
dan Anion berasal dari asam lemah. Contoh: CH3COONa, NaF, CH3COOK,
HCOOK
Contoh : garam CH3COOBa
•
Dalam
air, CH3COONa terionisasi sempurna membentuk ion CH3COO-dan
Ba+
CH3COOBa
CH3COO-(aq)
+ Ba+(aq)
•
Perhatikan
reaksi hidrolisis yang terjadi pada garam diatas!
•
CH3COO-
+ H2O
CH3COOH + OH-
•
Ba+(aq)
+ H2O(l)
(tidak
ada reaksi)
•
Adanya
ion OH-dalam hasil reaksi menunjukkan bahwa larutan garam di atas
bersifat basa.
•
Ion
Ba+ yang berasal dari basa kuat tidak bereaksi dengan air, artinya
tidak mengalami hidrolisis.
•
Reaksi
hidrolisis CH3COO- dari garam CH3COOBa
CH3COO- + H2O
CH3COOH + OH-
•
Konstanta
hidrolisis yang dinotasikan dengan Kh
[CH3COOH]selalu sama
dengan [OH], maka
• [OH-]2 = Kh
x CH3COO-
CH3COO-= Cg
Garam dari
asam lemah dan basa lemah
|
•
mengalami
hidrolisis sempurna
•
Garam
ini terionisasi dalam air menghasilkan ion-ion. Kation dan Anion keduanya
berasal dari asam lemah dan basa lemah. Kedua ion tersebut mengalami hidrolisis
sempurna. Garam yang termasuk jenis ini antara lain:CH3COONH4,
(NH4)2CO3
•
CH3COONH4
dalam air akan terionisasi menjadi :
CH3COONH4
CH3COO-
+ NH4+
•
Reaksi
hidrolisis yang terjadi pada garam CH3COONH4
CH3COO- + H2O
CH3COOH
+ OH-
NH4+(aq) + H2O(aq)
NH3(aq) + H3O+(aq)
•
Pada
hasil reaksi terdapat ion OH- dan H+. Jadi garam ini
mungkin bersifat basa, asam, atau netral.
PH larutan bergantung pada Ka asam
lemah dan Kb basa lemah.
1. Ka > Kb, konsentrasi
ion H+ lebih banyak dari ion OH- sehingga
garam bersifat asam(pH<7) .
2. Ka < Kb,
konsentrasi ion H+ lebih sedikit dari ion OH-
sehingga garam bersifat basa (pH>7) .
3. Ka= Kb,
konsentrasi ion H+ sama dengani ion OH-
sehingga garam bersifat netral (pH=7) .
Penentuan pH
Ø PH larutan garam yang berasal dari
asam lemah dan basa lemah secara kuantitatif sukar dikaitkan dengan harga Ka
dan Kb maupun dengan konsentrasi garam. pH larutan hanya dapat ditentukan
secara tepat melalui pengukuran.
Ø Untuk menentukan [H+]
garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah tentukan dahulu hargaKh.
J Reaksi yang dapat berlangsung 2 arah : Reaksi dapat Balik
J Apabila suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan
sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka, reaksi dikatakan dalam keadaan
setimbang.
J Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai
:
A + B C +
D
Y ADA 2 SISTEM KESETIMBANGAN :
1. Kesetimbangan
dalam sistem homogen
a. Kesetimbangan dalam sistem gas-gas.
Contoh: 2SO2(g)
+ O2(g) 2SO3(g)
b. Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutan
Contoh: NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH-
(aq)
2. Kesetimbangan dalam system Heterogen
a. Kesetimbangan dalam sistem padat gas
Contoh:
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
b. Kesetimbangan
sistem padat larutan
Contoh: BaSO4(s)Ba2+(aq) + SO42-
(aq)
c. Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gas
Contoh:
Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s)
+ H2O(l) + CO2(g)
Y HUKUM GULDBERG & WANGE
(hukum kesetimbangan)
J “Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali
konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi
yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien
reaksinya adalah tetap.“
J Untuk reaksi kesetimbangan:
a A + b B c C + d D
maka:
Kc
= (C)c x (D)d / (A)a x (B)b
Kc
adalah konstanta kesetimbangan yang harganya tetap selama suhu tetap.
Y HAL YANG HARUS DIPERHATIKAN
J Jika zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk
padat dan gas yang dimasukkan dalam persamaan kesetimbangan hanya zat-zat yang
berbentuk gas saja sebab konsentrasi
zat padat adalah tetap dan nilainya telah terhitung dalam harga Kc itu.
Contoh: C(s) + CO2(g) 2CO(g)
Kc
= (CO)2 / (CO2)
J Jika kesetimbangan antara zat padat dan larutan yang
dimasukkan dalam perhitungan Kc hanya konsentrasi zat-zat yang larut saja.
Contoh: Zn(s) + Cu2+(aq)
Zn2+(aq)
+ Cu(s)
Kc
= (Zn2+) / (CO2+)
J Untuk kesetimbangan antara zat-zat dalam larutan jika
pelarutnya tergolong salah satu reaktan atau hasil reaksinya maka konsentrasi
dari pelarut itu tidak dimasukkan dalam perhitungan Kc.
Contoh: CH3COO-(aq)
+ H2O(l)CH3COOH(aq) + OH-(aq)
Kc
= (CH3COOH) x (OH-) / (CH3COO-)
Y Azas Le Chatelier
J Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka
sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu
menjadi sekecil-kecilnya.
J Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan
kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal
dengan pergeseran kesetimbangan.
J Bagi reaksi: A + BC + D
Y KEMUNGKINAN TERJADINYA
PERGESERA
1. Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D,
sehingga jumlah mol A dan B berkurang, sedangkan C dan D bertambah.
2. Dari kanan ke kiri, berarti C dan D bereaksi membentuk A dan B. sehingga
jumlah mol C dan D berkurang, sedangkan A dan B bertambah.
Y FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT
MENGGESER LETAK KESETIMBANGAN
a. Perubahan konsentrasi salah satu zat
b.
Perubahan volume atau tekanan
c.
Perubahan suhu
Y PERUBAHAN
KONSENTRASI SALAH SATU ZAT
J Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen,
konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah
yang berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat
diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.
J Contoh: 2SO2(g) + O2(g)
« 2SO3(g)
- Bila pada
sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka kesetimbangan
akan bergeser ke kanan.
- Bila pada
sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O2, maka kesetimbangan akan
bergeser ke kiri.
Y PERUBAHAN
VOLUME ATAU TEKANAN
J Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi
yang menyebabkan perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka
dalam sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.
J Jika tekanan diperbesar =
volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien Reaksi
Kecil.
J Jika tekanan diperkecil =
volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi
besar.
J Pada sistem kesetimbangan
dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri = jumlah koefisien sebelah kanan,
maka perubahan tekanan/volume tidak menggeser letak kesetimbangan.
J Contoh : N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
-
Koefisien reaksi di kanan = 2 Koefisien reaksi di kiri = 4
-
Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (=
volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
-
Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (=
volume diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
Y PERUBAHAN SUHU
J Menurut Van't Hoff:
-
Bila
pada sistem kesetimbangan suhu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser
ke arah yang membutuhkan kalor (ke
arah reaksi endoterm).
-
Bila
pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan
bergeser ke arah yang membebaskan
kalor (ke arah reaksi eksoterm).
-
Contoh : 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ; H = -216 kJ
Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
Y PENGARUH KATALISATOR
TERHADAP KESETIMBANGAN
J Fungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah
mempercepat tercapainya kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan (harga tetapan kesetimbangan Kc
tetap), hal ini disebabkan katalisator mempercepat reaksi ke kanan dan ke
kiri sama besar.
Y HUBUNGAN ANTARA HARGA Kc
DENGAN Kp
J Untuk reaksi umum: a A(g) + b B(g)
c C(g) + d D(g)
J Harga tetapan kesetimbangan:
Kc = [(C)c . (D)d]
/[(A)a . (B)b]
Kp = (PCc x PDd)
/ (PAa x PBb)
dimana: PA,
PB, PC dan PD merupakan tekanan parsial
masing-masing gas A, B. C dan D.
J Secara matematis, hubungan antara Kc dan Kp
dapat diturunkan sebagai:
Kp = Kc (RT) Dn
dimana Dn
adalah selisih (jumlah koefisien gas kanan) dan (jumlah koefisien gas kiri).
J Contoh : Jika diketahui reaksi kesetimbangan
CO2(g) + C(s)
2CO(g)
Pada suhu
300o C, harga Kp= 16. Hitunglah tekanan parsial CO2,
jika tekanan total dalaun ruang 5 atm!
J Jawab:
Misalkan
tekanan parsial gas CO = x atm, maka tekanan parsial gas CO2 = (5 -
x) atm.
Kp
= (PCO)2 / PCO2 = x2 / (5 - x) = 16
® x = 4
Jadi
tekanan parsial gas CO2 = (5 - 4) = 1 atm
Y Kesetimbangan Disosiasi
J Disosiasi adalah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain
yang lebih sederhana.
J Derajat disosiasi adalah perbandingan antara jumlah mol yang terurai
dengan jumlah mol mula-mula.
J 2NH3(g) N2(g)
+ 3H2(g)
J besarnya nilai derajat disosiasi ():
= mol NH3 yang
terurai / mol NH3 mula-mula
J Harga derajat disosiasi terletak antara 0 dan 1, jika:
a = 0 berarti
tidak terjadi penguraian
a
= 1 berarti terjadi
penguraian sempurna
0 < a
< 1 berarti disosiasi pada reaksi setimbang (disosiasi sebagian)
J Contoh : Dalam reaksi disosiasi N2O4
berdasarkan persamaan N2O4(g)2NO2(g)
banyaknya
mol N2O4 dan NO2 pada keadaan setimbang adalah sama. Pada
keadaan ini berapakah harga derajat disosiasinya ?
J Jawab :
Misalkan
mol N2O4 mula-mula = a mol
mol N2O4
yang terurai = a n mol mol N2O4
sisa = a (1 - n) mol
mol NO2
yang terbentuk = 2 x mol N2O4 yang terurai = 2 a n mol
Pada
keadaan setimbang:
mol N2O4
sisa = mol NO2 yang terbentuk
a(1 - n) =
2a n
1 - n = 2 n
a = 1/3
STOIKIOMETRI
A.
Deskripsi
Stoikiometri
• Konsep Mol
• Persamaan Kimia
B.
Aplikasi
Stoikiometri dlm Perhitungan Kimia
• Pengubahan Mol ke Gram dan sebaliknya
• Pengubahan Massa ke jumlah partikel
• Rumus Empiris dan Rumus Molekul
• Perhitungan mol dan massa Zat dalam Persamaan Kimia
• Reaksi Pembatas
Deskripsi stoikiometri
merupakan
bidang dalam ilmu kimia yang menyangkut hubungan kuantitatif antara zat-zat
yang terlibat dalam reaksi kimia, baik sebagai pereaksi maupun sebagai hasil reaksi. menyangkut perbandingan atom antar unsur-unsur dalam
suatu rumus kimia misalnya
perbandingan atom H dan atom O dalam molekul H2O.
Mengapa kita harus mempelajari STOIKIOMETRI ???????
??????
1. Karena
mempelajari ilmu kimia tidak dapat dipisahkan dari percobaan dilaboratorium.
2. Adakalanya di laboratorium kita harus mereaksikan
sejumlah gram zat A untuk menghasilkan sejumlah gram zat B.
3. Pertanyaan yang sering muncul adalah jika kita
memiliki sejumlah gram zat A, berapa gramkah zat B yang akan dihasilkan? Untuk
menjawab pertanyaan itu kita memerlukan stoikiometri.
A. DESKRIPSI STOIKIOMETRI
· KONSEP MOL
1.
MOL
AVOGADRO
Jika kita ingin membuat suatu zat kita harus
mengetahui rumus kimia zat tersebut. Rumus kimia menunjukkan perbandingan atom
unsur-unsur yang menyusun suatu zat. Perbandingan atom unsur-unsur dalam suatu
rumus kimia ditunjukkan dengan angka yang
bulat, dan bukan dengan
angka pecahan.
1 atom C + 1 atom O → 1 molekul CO
Untuk membuat 1 lusin molekul CO, kita harus mengambil
1 lusin atom C dan 1 lusin atom O sesuai dengan perbandingan atom 1: 1.
Tetapan
Avogadro
Satu mol unsur atau senyawa memiliki jumlah partikel
yang dinyatakan oleh rumus kimianya, yang sama dengan jumlah atom yang terdapat
dalam 12 gram C-12.
Jumlah atom pada 12 gram karbon-12 disebut tetapan Avogadro, dinyatakan dengan lambang L,
harga tetapan
Avogadro diketahui sebanyak 6,022x1023
. Jumlah mol suatu zat berarti mengandung jumlah mol yang sama dari satuan
rumus zat tersebut.
Kesetaraan
Stoikiometri Unsur- Unsur dalam Satuan Rumus
Kesetaraan stoikiometri antara unsur-unsur dalam
satuan rumus misalnya molekul, adalah perbandingan atom atau perbandingan mol
dalam satuan rumus tersebut.
Kesetaraan dilambangkan dengan tanda ~. Kesetaraan
secara stoikiometri antar unsur-unsur dalam senyawa H2O dapat
digambarkan sebagai berikut : 1 mol molekul H2O ~ 2 mol atom H,
1 mol molekul H2O
~ 1 mol atom O, 1
mol atom O ~ 2 mol atom H.
2.
MOL
MASSA
v MASSA
MOLAR
Satu mol unsur mempunyai massa yang besarnya sama
dengan massa atom unsur tersebut dalam gram. Massa 1 mol zat disebut dengan
massa molar.
Berdasarkan definisi SI
tentang mol, Tetapan Avogadro dari atom-atom karbon-12 akan diperoleh jika kita
menimbang secara tepat 12 gram isotop C-12. Karena karbon
terdapat di alam dalam campuran dua isotop C-12 dan C-13 maka masanya merupakan massa rata-rata kedua isotop tersebut, yaitu sebesar 12,011
sma, sehingga sejumlah tetapan Avogadro atom C akan diperoleh jika kita
mengambil 12,011 g karbon-12. Jadi, 1 mol karbon memiliki massa 12,011 g.
v MASSA
ATOM RELATIF
Massa atom unsur sebenarnya belum dapat diukur dengan
alat penimbang massa atom, karena atom berukuran sangat kecil.
Massa atom relatif = Ar .
Massa atom relatif
unsur-unsur dapat dilihat dalam tabel massa atom relatif unsur atau Sistem Periodik Unsur Ar
H : 1, Ar O : 16, Ar C : 12.
v MASSA
MOLEKUL RELATIF
Pada dasarnya massa molekul relatif (Mr) adalah perbandingan massa
rata-rata satu molekul unsur atau senyawa
massa molekul relatif dapat dihitung dengan
menjumlahkan massa atom relatif atom-atom pembentuk molekulnya.
Mr = ∑Ar
Brapakah Mr NaOH ??
Ar
Na : Ar O: 16 Ar H: 1
Cara
menghitung Mr = 1 x Ar Na +
1 x Ar O + 1x Ar H
=
1 x + 1 x 16
+ 1 x 1
Jadi Mr NaOH
·
PERSAMAAN
REAKSI
Persamaan kimia juga menyatakan kesetaraan jumlah
zat-zat yang bereaksi dan jumlah zat-zat hasil reaksi dimana penulisan zat-zat tersebut menggunakan
lambang unsur atau rumus kimia. Persamaan kimia penting peranannya dalam
aplikasi stoikiometri dalam perhitungan kimia.
·
MENYETARAKAN KOEFISIEN PERSAMAAN KIMIA
Menuliskan rumus
kimia masing-masing zat dengan benar Menyetarakan
koefisien pada
rumus kimia zat-zat
yang terlibat dalam reaksi sehingga diperoleh jumlah setiap jenis
Hukum kekekalan massa
Dikemukakan oleh Antoine Laurent
Lavoisier (1743-1794) ”Dalam suatu reaksi massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah
sama” dengan kata lain
materi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Artinya selama
reaksi terjadi tidak ada atom-atom pereaksi dan hasil reaksi yang hilang.
Hukum perbandingan tetap
Seorang ahli kimia
Perancis, Joseph Louis Proust (1754-1826 “Perbandingan
massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap ”.perbandingan massa
hidrogen dengan oksigen dalam air adalah 1:8, tidak bergantung pada jumlah air
yang dianalisis
Kesetaraan mol dalam persamaan kimia
Koefisien dalam persamaan
kimia memberikan perbandingan mol zat-zat yang terlibat dalam reaksi.
Contohnya:
2H2 + O2
→ 2H2O
koefisien memberikan
informasi bahwa untuk membuat 2 mol molekul H2O dari 2 mol molekul H2
kita membutuhkan 1 mol molekul O2 .
B. APLIKASI STOIKOMETRI DALAM PERHITUNGAN KIMIA
·
Pengubahan satuan dari mol ke gram
Berapakah massa dari 0,5 mol oksigen (O2)
?
Mr O = 16 , maka 1 mol O2 = (2 x 16 ) g O2
= 32 , O2 = 0,5 mol,
gram = n x Mr , 0,5 x 32 = 16
gram
·
Perubahan satuan gram ke mol
Berapa mol silikon dalam 4,6 gram SI ?
Ar Si = 28, mol =
gram/ Ar , mol SI ? 4,6 / 28 = 0,164 mol Si
·
Pengubahan massa ke jumlah partikel
Berapa jumlah atom dalam sampel Uranium
dengan massa 1 g , massa atom uranium
= 238,03. Jumlah partikel, 1 mol U =
6,022 X 1023 atom U ,
1 x 238 = 6,022 x 10 23 atom U , gram U = 6,022 x 10 23 X
238 = 143,3 x 1023
·
Rumus Empiris
Pada perbandingan 30 gr senyawa organik dihasilkan 44 g CO2 dan 18 gr H2O. Tentukan rumus
empiris senyawa tersebut dan berapa RM nya jika Mr = 180
Jawab =
Senyawa organik 30 gr
44 gr CO2 , 18 gr H2O
.
dit : RE dan RM ?
jawab : n CO2 = gr/ Mr
= 44/44 = 1
artinya mol atom C = I
mol , gr C = 1 x 12 = 12 gram
n H2O = gr/Mr
= 18/18 = 1
artinya mol atom H 2 x 1 = 2 mol. Gr H = 2 x 1 = 2 gram
gram O = senyawa organik – (massa atom C + massa ato
H )
=30 – (12 + 2), = 30 -14 = 16 gram.
Perbandingan mol
= C:H:O
=
12/12 : 2/1 : 16/16
=
1: 2:1
RE
(CH2O)n , RM =
(RE)n = Mr, (CH2O)n = 180
(12
+ 2 + 16) n= 180
30 n = 180, n = 6
RE = (CH2O)n , RM = C6H6O6
·
Rumus Molekul
Rumus molekul adalah
rumus senyawa kimia yang menunjukkan jenis dan banyaknya atom yang ada dalam
suatu molekul, tapi bukan susunan atom-atomnya.
Rumus molekul
merupakan kelipatan bulat (kelipatan satu, dua, tiga, empat, dan seterusnya)
dari rumus empiris.
Oleh karena itu,
rumus molekul suatu senyawa dapat dituliskan sebagai (RE)x,
dengan RE sebagai rumus empiris dan x sebagai bilangan bulat. Rumus molekul
senyawa baru dapat ditentukan apabila nilai x diketahui.
·
Cara menentukan rumus molekul.
Menentukan unsur yg
terdapat dalam senyawa , menentukan % massa
untuk
unsur
Menentukan rumus
empirisnya , Menentukan Mr nya , Menentukan Rumus
Molekul berdasarkan
Rumus Empiris dan Mr nya
·
Perhitungan mol zat
dalam persamaan kimia
Bila kita memiliki 2
mol Nitrogen (N2) direaksikan dengan Hidrogen (H2)
secukupnya, berapa
mol Amonia (NH3) akan dihasilkan? Diketahui persamaan
kimia
N2 + 3 H2 → 2 NH3
2
mol N2
~ mol NH3 , kesetaraan
mol secara stoikeometri : 1 mol N2 ~ 2 MOL
NH3 , 1 mol molekul N2
= 2 mol molekul NH3, Maka 2 mol N2
= 4 mol
molekul NH3. jadi 2 mol N2
= 4 mol NH3
NH3 .
·
Perhitungan massa zat
dalam persamaan kimia
Berapa gram Klor (Cl2)
dapat dibuat dari penguraian 64 gram Emas(III) Klorida (AuCl3),
dengan persamaan kimia:
2 AuCl3 → 2 Au + 3 Cl2
DIK : gr AuCl3 = 64 gram.
Dit : gr Cl2
Jawab: persamaan reaksi : 2 AuCl3 → 2 Au + 3 Cl2 ,
Perbandinganmol=perbandingankoefisien 2:2:3
Mol
AuCl3 = gr/ Mr = 64/302 =
0,212
Mol
CL2 = 3/2 x 0,212 = 0,318 mol
gr
Cl2 = mol x Mr , 0,318 x 70 = 22, 26 gram.
·
Pereaksi pembatas
Pereaksi yang habis terlebih dahulu dinamakan pereaksi pembatas.
Contoh soal :
Hidrogen sianida dihasilkan melalui reaksi 2NH3 +
3O2 + 2CH4 →
2HCN + 6H2O , Jika
masing-masing direaksikan NH3, O2, CH4, sebanyak 150 gram.
Tentukan : a. Reaksi pembatas
b. massa HCN , H2O
C. massa sisa
masing-masing pereaksi
Jawab : seterakan reaksi
Perbandingan mol = perbandingan reaksi.
n NH3 =
gr/Mr 150 / 17 = 8,82 mol
n O2 = gr/Mr = 150/32 = 4,68 mol
n CH4 =
gr/Mr = 150/16 = 9,37 mol.
a. Persamaan reaksi 2NH3 +
3O2 + 2CH4 →
2HCN + 6H2O
|
2NH3
|
3O2
|
2CH4
|
2HCN
|
6H2O
|
Mula2x
|
8,82
|
4,68
|
9,37
|
-
|
-
|
Reaksi
|
2/3 x 4,68=
3,12
|
4,68
|
2/3 x 4,68=
3,12
|
2/3 x 4,68=
3,12
|
6/3 x 4,68=
9,36
|
sisa
|
5,70
|
0
|
3,12
|
3,12
|
9,36
|
b. Massa HCN dan H2O
gr HCN = mol x Mr , 3,12 x 27 = 84,24 gram
gr H2O = mol x Mr,
9,36 x 18 = 68,84 gram
c. Massa
Sisa NH3 DAN CH4
gr NH3 = mol x Mr , 5,70 x 17
= 96,9 gram
gr CH4 = mol x Mr, 6,25 x 16 = 100 gram
STOIKIOMETRI
GAS
Pada keadaan standar atau STP (Standard of Temperature and Pressure) yakni
pada suhu 0oC dan tekanan 1
atm, setiap mol gas bervolume 22.4 liter (22.4 dm3) .
1.
Hukum-hukum Gas
Hukum Boyle = hubungan antara V dan P pada suhu tetap P1V1 = P2V2
Hukum
Charles Hubungan antara V dan T pada P tetap = V1/T1 = V2/T2
HukumGay
Lussac = Bila gas bereaksi (P dan T sama), V Gas merupakan bilangan bulat dan
sederhana
2 Vol H + 1 Vol 0 2 Vol uap air
2 H2 + O2 2H2O
Hukum
Avogadro = semua gas yang bervolume sama, bila di ukur pada suhu daN tekanan
sama berisi jumlah molekul yang banyaknya sama.
I mol gas = 22,4 L
Hukum
gas Boyle = Gay lussac = Hubungan antara V, P, dan T.
P1VI =
P2V2
T2 T2
Hukum
Dalton = hukum Tekanan parsial
Tekanan keseluruhan suatu campuran gas
didalam sebuah wadah, sama dengan jumlah P tiap gas.
Ptot
= P1 + P2 + P3 + ... + Pn
P1 =
Ptot = (n1 + n2
+ n3 + n ... ) RT atau ntot RT
V V
Terkadang
hasil perhitungan hukum Boyle dan hukum charles tidak selalu cocok
dengan
kenyataan .
misal
: 1 mol H dalam keadaan standar mempunyai v = 22,4 L jika pada T tetap
dan 100 atm yaitu : P1 x V1 = P2 x V2 , 1 X
22,4 = 100 X V2 , V2 = 0,224 L
2. Persamaan Van Der Waals
Meramalkan dengan tepat keadaan gas pada
berbagai nilai perubah
= (V – nb) = n.R.T
Nilai a dan b tergantung pada gas yang
bersangkutan.
3. Molekul
Relatif dan Rapatan Gas
Salah satu penerapan gas ideal
Mr = massa RT
PV
Densitas = gr = m Mr = d. RT/P
L v
Rapatan = massa gr
V L
CONTOH SOAL :
Untuk pernapasan penyelaman digunakan tengki
berisi campuran oksigen dan
nitrogen. Jika dalam tengki tersebut
diisikan oksigen 46 L pada 250 c 1 atm, dan
nitrogen sebanyak 12 liter pada suhu 250 c 1 atm, hitunglah
tekanan masing-masing
parsial gas. Jika v tengki 5 liter pada suhu 250 c .
jawab: P1V1 = P2V2,
P N2 : PIV1 = P2V2 , 1.12 = P2.5, 12=5P2, P2 = 12/5
= 2,4 ATM
P O2 : P1V1 = P2V2, 46 = 5P2, P2 = 46/5 = 9,2 ATM
P total : PN2 + PO2 = 2,4 + 9,2 = 11,6 ATM
ASAM , BASA DAN HIDROLISIS GARAM
©Asam
adalah zat/senyawa yang dalam air dapat melepaskan ion hidrogen (H+)
atau ion hidronium (H3O+).
©Basa
adalah zat/senyawa yang dalam air dapat melepaskan ion (OH-).
§
Konsep Penting :
* Asam dan Basa Bronsted
Asam Bronted dapat memberikan proton dan basa
Bronsted dapat menerima proton, Untuk setiap
asam Bronsted terdapat basa Bronsed kojugat dan sebaliknya.
* Sifat Asam-Basa dari Air dan
Skala pH.
Air bertindak sebagai asam
Bronsted maupun sebagai basa Bronsted. Pada 250C, konsentrasi ion H+
dan ion OH- masing-masing 10-7 M skala pH dibuat untuk menyatakan keasaman larutan-semangkin
tinggi kosentrasi H+ dan semangkin tinggi keasaman.
* konstanta Ionisasi Asam dan
Basa.
Asam kuat dan Basa kuat dianggap
terionisasi sempurna. Kebanyakan asam lemah dan basa lemah hanya terionisasi
sebagai. Konsentrasi dari asam, basa konjugat, dan ion H+ pada
kesetimbangan dapat dihitung dari konstanta ionisasi asam, yang merupakan
konstanta kesetimbangan untuk reaksi.
* Sifat Asam-Basa dari Garam dan
oksida.
Banyak garam bereaksi dengan air
dalam suatu proses yang dinamakan hidrolisis. Dari sifat kation dan anion yang
ada dalam garam kita bisa memprediksi pH larutan yang dihasilkan. Kebanyakan oksida
juga bereaksi dengan air menghasilkan larutan asam atau basa.
* Asam dan Basa Lewis.
Satu definisi yang lebih umum
mengenai asam dan basa ialah asam merupakan zat yang dapat menerima sepasang
electron dan basas ialah zat yang dapat memberikan sepasang eloktron. Semua
asam dan basa Bronsted adalah asam dan basa lewis.
§
Sifat Asam-Basa dari Garam.
Garam
ialah senyawa ionic yang terbentuk oleh reaksi antara asam dan basa. Garam
ialah elektrolit kuat yang terurai sempurna dalam air dan dalam beberapa kasus
bereaksi dengan air. Istilah hidrolisis
garam
§
Contoh :
* Asam = - Kuat ® H2SO4 ® 2H+ + SO2- ,
Hd ®
H+ + d-
- Lemah ® cH3COOH
* Basan = - Kuat ® NaOH
- Lemah ® NH4OH
*Hidrolisis Garam =
§
Rumus :
TIPE
|
RUMUS
|
Asam Kuat
|
pH® - Log [H+]
[H+] = a x Ma
|
Basa Kuat
|
[OH-] = b x Mb
pOH = - log [OH-]
pH = pkw – Poh
|
Asam Lemah
|
[H+] =
pH = - log OH-
|
Basah Lemah
|
[H+] =
pOH = - log [OH-]
pH = PKw – pH
|
§Materi TAMBAHAN :
* Definisi
++ Titrasi adalah pengukuran suatu larutan dari suatu reaktan yang dibutuhkan
untuk bereaksi sempurna dengan sejumlah reaktan tertentu lainnya.
++ Titrasi asam basa adalah reaksi penetralan.
++ Jika larutan bakunya asam disebut asidimetri dan jika larutan bakunya basa
disebut alkalimetri.
Jenis-Jenis Titrasi Asam Basa
Titrasi asam basa terbagi menjadi 5 jenis yaitu :
1. Asam kuat - Basa kuat
2. Asam kuat - Basa lemah
3. Asam lemah - Basa kuat
4. Asam kuat - Garam dari asam lemah
5. Basa kuat - Garam dari basa lemah
Titrasi Asam Kuat - Basa Kuat
*Contoh :
- Asam kuat : HCl
- Basa kuat : NaOH
Persamaan Reaksi :
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Reaksi ionnya :
H+ + OH- → H2O
® Titrasi Asam Kuat - Basa
Lemah
* contoh :
- Asam kuat : HCl
- Basa lemah : NH4OH
Persamaan Reaksi :
HCl + NH4OH → NH4Cl + H2O
Reaksi ionnya :
H+ + NH4OH → H2O + NH4+
®Titrasi Asam Lemah - Basa
Kuat
* contoh :
- Asam lemah : CH3COOH
- Basa kuat : NaOH
Persamaan Reaksi :
CH3COOH + NaOH → NaCH3COO + H2O
Reaksi ionnya :
H+ + OH- → H2O
® Titrasi Asam Kuat -
Garam dari Asam Lemah
* contoh :
- Asam kuat : HCl
- Garam dari asam lemah : NH4BO2
Persamaan Reaksi :
HCl + NH4BO2 → HBO2 + NH4Cl
Reaksi ionnya :
H+ + BO2- → HBO2
® Titrasi Basa Kuat -
Garam dari Basa Lemah
* contoh :
- Basa kuat : NaOH
- Garam dari basa lemah : CH3COONH4
Persamaan Reaksi :
NaOH + CH3COONH4 → CH3COONa + NH4OH
Reaksi ionnya :
OH- + NH4- → NH4OH
Cara Melakukan Titrasi Asam Basa
1. Zat penitrasi (titran) yang merupakan larutan baku dimasukkan ke dalam buret
yang telah ditera
2. Zat yang dititrasi (titrat) ditempatkan pada wadah (gelas kimia atau
erlenmeyer).Ditempatkan tepat dibawah buret berisi titran
3. Tambahkan indikator yang sesuai pada titrat, misalnya, indikator fenoftalien
4. Rangkai alat titrasi dengan baik. Buret harus berdiri tegak, wadah titrat
tepat dibawah ujung buret, dan tempatkan sehelai kertas putih atau tissu putih
di bawah wadah titrat
5. Atur titran yang keluar dari buret (titran dikeluarkan sedikit demi sedikit)
sampai larutan di dalam gelas kimia menunjukkan perubahan warna dan diperoleh
titik akhir titrasi. Hentikan titrasi !
®Kenapa saat indikator pp
(fenolftalen) bereaksi dengan NaOH terjadi perubahan warna menjadi merah
lembayung?
1. Itu menunjukkan bahwa larutan tersebut berada pada pH asam atau basa. Jadi,
bukannya terjadi reaksi kimia, tapi indikator asam-basa (fenoftalen)
menunjukkan bahwa suatu larutan bersifat asam atau basa. Indikator asam-basa
seperti pp (fenoftalen) mempunyai warna tertentu pada trayek pH / rentang pH
tertentu => yang ditunjukkan dengan perubahan warna indikator.
Kalau indikator pp, merupakan indikator yang menunjukkan pH basa, karena dia
berada pada rentang pH antara 8,3 hingga 10,0 (dari tak berwarna – merah pink).
Kalau pada percobaan Anda ketika NaOH diberi fenoftalen, lalu warnanya berubah
menjadi merah lembayung, maka trayek pH-nya mungkin sekitar 9-10
2. fenolftalen itu tidak beraksi…
cuma saat keadaan basa dia menjadi bewarna merah…
nah yang kamu lakukan adalah titrasi volumetrik asam- basah
jadi fenolftalen bisa digunakan sebagai indikator titrasi
dimana pada keadaan asam dia netral.. dan
pada akhir titrasi.. atau “pas” pada titik titrasi fenolftalen berwarna
lembayung
kalau berwarna merah… artinya anda “kelewatan” titik akhir titrasinya.
®Reaksi Penetralan/Penggaraman Asam Basa
Dari
televisi, Anda sering melihat iklan yang menggambarkan bagaimana efektifnya
antasid (obat maag) dalam menetralkan asam lambung. Apa yang dikandung
obat-obatan antasid tersebut? Ternyata obat-obatan tersebut mengandung basa,
karena hanya basa yang dapat menetralkan pengaruh asam. Umumnya zat-zat dengan
sifat yang berlawanan, seperti asam dan basa cenderung bereaksi satu sama lain.
Reaksi asam dan basa merupakan pusat kimiawi sistem kehidupan, lingkungan, dan
proses-proses industri yang penting. Bila larutan asam direaksikan dengan
larutan basa, maka sebagian dari ion H3O+ asam akan bereaksi dengan sebagian
ion OH- basa membentuk air.
Karena air bersifat netral, maka reaksi asam dengan
basa disebut reaksi penetralan. Persamaan diatas hanya memperhitungkan sebagian
ion-ion yang ada dalam larutan. Apakah yang terjadi dengan ion negatif sisa
asam dan ion positif sisa basa? Ion-ion ini akan bergabung membentuk senyawa
ion yang disebut garam. Bila garam yang terbentuk itu mudah larut dalam air,
maka ion-ionnya akan tetap ada dalam larutan. Tetapi jika garam itu sukar larut
dalam air, maka ion-ionnya akan bergabung membentuk endapan.
Jadi reaksi asam dengan basa disebut juga penggaraman, karena:
Persamaan berikut menunjukkan apa yang terjadi pada semua ionion selama terjadi
reaksi penetralan atau reaksi penggaraman.®
NaCl adalah garam yang mudah larut dalam air. Jadi ion-ion Na+ dan Cl- tetap
dalam larutan. Apabila larutan itu diuapkan akan di dapat kristal natrium
klorida (NaCl). Untuk melihat proses pembentukan NaCl perhatikan Gambar 16
berikut.
®
Tujuan dari titrasi adalah menentukan konsentrasi larutan seperti HCl,
menggunakan larutan NaOH yang konsentrasinya tidak diketahui. Tahap-tahap
titrasi berdasarkan Gambar 17, asumsikan masing-masing larutan 1 L (a).
Kemudian mengambil 25 mL larutan HCl dengan
menggunakan pipet seukuran (pipet gondok) (b) dan memasukkan pada tabung
erlenmeyer (c), ditambahkan 2 tetes indikator. Indikator menunjukkan reaksi
dengan adanya perubahan warna, bila titik akhir telah dicapai. Titik akhir
reaksi menunjukkan bahwa mol pereaksi sama dengan mol hasil reaksi. Hal ini
menandakan bahwa titrasi telah selesai.
Larutan NaOH diletakkan dalam buret (d). Lalu proses titrasi
dilakukan dengan cara membuka kran buret dan meneteskan setetes demi tetes (e).
Jika telah terjadi perubahan warna berarti titik akhir telah tercapai. Jumlah
mol HCl sama dengan jumlah mol NaOH dengan reaksi:
Selanjutnya kita dapat menghitung konsentrasi larutan HCl. Volume larutan NaOH
dibaca dalam buret awal dan akhir titrasi. Lebih jelasnya perhatikan contoh
soal berikut.
Contoh Soal 1
Hitung konsentrasi larutan HCl bila konsentrasi larutan NaOH
1,500 M, volume larutan HCl 25,00 mL, pembacaan buret awal adalah 1,42 mL, dan
buret akhir 46,10 mL.
Penyelesaian Volume larutan NaOH adalah 46,10 mL – 1,42 mL =
44,68 mL, maka
jumlah mol NaOH =
® Asam Kuat dan Asam Lemah
Halaman ini menjelaskan istilah kuat dan lemah yang digunakan
pada asam. Sebagai bagian dari penjelasan, halaman ini juga memberikan definisi
dan menerangkan apa yang dimaksud dengan pH, Ka dan pKa.
Adalah penting bahwa kamu jangan keliru memahami kata kuat
dan lemah dengan istilah pekat dan encer.
Seperti yang akan anda lihat di bawah ini, kekuatan asam
berhubungan dengan perbandingan asam yang dapat bereaksi dengan air untuk
menghasilkan ion. Konsentrasi menjelaskan kepada anda mengenai seberapa banyak
jumlah asam semula yang terlarut dalam air.
Adalah suatu kemungkinan yang sangat sempurna untuk memiliki
larutan pekat dari asam lemah, atau larutan encer dari asam kuat.
© Asam kuat
*
Penjelasan istilah "asam kuat"
Kita akan menggunakan definisi Bronsted-Lowry mengenai asam.
Ketika asam dilarutkan dalam air, sebuah proton (ion hidrogen)
ditransferkan ke molekul air untuk menghasilkan ion hidroksonium dan sebuah ion
negatif tergantung pada asam yang anda pakai.
Reaksi tersebut reversibel, tetapi pada beberapa kasus, asam
sangat baik pada saat memberikan ion hidrogen yang dapat kita fikirkan bahwa
reaksi berjalan satu arah. Asam 100% terionisasi.
Sebagai contoh, ketika hidrogen klorida dilarutkan dalam air
untuk menghasilkan hidrogen klorida, sangat sedikit sekali terjadi reaksi
kebalikan yang dapat kita tulis:
Pada tiap saat, sebenarnya 100% hidrogen klorida akan bereaksi
untuk menghasilkan ion hidroksonium dan ion klorida. Hidrogen klorida
digambarkan sebagai asam kuat.
Asam kuat adalah asam yang terionisasi 100% dalam larutan.
Asam kuat lain yang biasa diperoleh adalah asam sulfat dan asam
nitrat.
Anda barangkali menemukan suatu persamaan untuk ionisasi yang
dituliskan melalui sebuah bentuk yang disederhanakan:
Persamaan ini menunjukkan hidrogen klorida terlarut dalam air
yang terpisah untuk memberikan ion hidrogen dalam larutan dan ion klorida dalam
larutan.
Versi ini sering digunakan dalam pekerjaan ini hanya untuk
menjadikan sesuatu terlihat lebih mudah. Jika anda menggunakannya, harus
diingat bahwa air memang benar-benar terlibat, dan ketika anda menuliskan H+(aq)
yang anda maksudkan sebenarnya adalah ion hidroksonium, H3O+.
©
Asam kuat dan pH
pH adalah ukuran konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Asam
kuat seperti asam hidroklorida pada konsentrasi seperti yang sering anda
gunakan di lab memiliki pH berkisar antara 0 sampai 1. pH yang lebih rendah,
konsentrasi ion hidrogen lebih tinggi dalam larutan.
*
Penentuan pH
*
Penentuan pH asam kuat
Jika anda menentukan pH dari 0.1 mol dm-3 asam
klorida. Yang anda perlukan untuk melakukannya adalah menentukan konsentrasi
ion hidrogen dalam larutan terlebih dahulu, dan kemudian mengubahnya menjadi
bentuk pH dengan menggunakan kalkulator.
Dengan menggunakan asam kuat hal ini sangatlah mudah.
Asam hidroklorida adalah asam kuat – terionisasi 100%. Tiap mol
HCl bereaksi dengan air untuk menghasilkan 1 mol ion hidrogen dan 1 mol ion
klorida.
Hal ini berarti bahwa jika konsentrasi asam adalah 0.1 mol dm-3,
maka konsentrasi ion hidrogen juga 0.1 mol dm-3.
Gunakan kalkulator untuk mengubahnya ke dalam bentuk pH.
Kalkulator menginginkan untuk menekan 0.1, dam kemudian tekan tombol
"log". Anda mungkin melakukannya dalam bentuk yang berbeda. anda
harus menemukannya!
log10 [0.1] = -1
Tetapi pH = – log10 [0.1]
- (-1) = 1
pH asam adalah 1.
© Asam lemah
*
Penjelasan istilah "asam lemah"
Asam lemah adalah salah satu yang tidak terionisasi seluruhnya
ketika asam lemah tersebut dilarutkan dalam air.
Asam etanoat (asam asetat) adalah asam lemah yang khas. Asam
etanoat bereaksi dengan air untuk menghasilkan ion hidroksonium dan ion
etanoat, tetapi reaksi kebalikannya lebih baik dibandingkan dengan reaksi ke
arah depan. Ion bereaksi dengan sangat mudah untuk membentuk kembali asam dan
air.
Pada setiap saat, hanya sekitar 1% molekul asam etanoat yang
diubah ke dalam bentuk ion. Sisanya tetap sebagai molekul asam etanoat yang
sederhana.
Sebagaian besar asam organik adalah asam lemah. Hidrogen fluorida
(dilarutkan dalam air untuk menghasilkan asam hidrofluorida) adalah asam
anorganik lemah.
Membandingkan kekuatan asam lemah
Posisi kesetimbangan reaksi antara asam dan air bervariasi antara
asam lemah yang satu dengan asam lemah yang lainnya. Selanjutnya bergeser ke
arah kiri, ke sisi asam yang lebih lemah.
Tetapan disosiasi asam, Ka
anda dapat memperoleh ukuran posisi kesetimbangan dengan
menuliskan tetapan kesetimbangan untuk reaksi. Tetapan yang memiliki harga
lebih rendah, kesetimbangan bergeser ke arah kiri.
Disosiasi (ionisasi) asam adalah contoh reaksi homogen. Semuanya
berada pada fasa yang sama – pada kasus ini, pada larutan dalam air. Karena itu
anda dapat menuliskan ungkapan yang sederhana untuk tetapan kesetimbangan, Kc.
Berikut adalah kesetimbangan lagi:
anda mungkin ingin menuliskan tetapan kesetimbangan
dengan:
Akan tetapi, jika anda berfikir dengan lebih hati-hati, terdapat
sesuatu hal yang ganjil.
Pada bagian bawah ungkapan, anda memiliki hubungan untuk
konsentrasi air dalam larutan. Hal itu bukanlah suatu masalah – kecuali jumlah
tersebut sangatlah besar untuk dibandingkan dengan jumlah yang lain.
Dalam 1 dm3 larutan, terdapat sekitar 55 mol air.
Catatan: Berat 1 mol air adalah 18 g. 1 dm3
larutan mengandung kurang lebih 1000 g air. Dengan membagi angka 1000 dengan 18
diperoleh kurang lebih 55.
Jika anda memiliki asam lemah dengan konsentrasi sekitar 1 mol dm-3,
dan hanya sekitar 1% asam lemah tesebut bereaksi dengan air, jumlah mol air
hanya turun sekitar 0.01. Dengan kata lain, jika asam adalah lemah maka
konsentrasi air tetap.
Pada kasus tersebut, tidak terdapat batasan yang luas dalam
memasukan hubungan konsentrasi air ke dalam ungkapan tersebut jika hubungan
konsentrasi air itu merupakan suatu variabel. Malahan, tetapan kesetimbangan
yang baru didefinisikan tanpa menyertakannya. Tetapan kesetimbangan yang baru ini
disebut dengan Ka.
Catatan:
Istilah
untuk konsentrasi air telah diabaikan. Apa yang terjadi adalah pernyataan
pertama telah disusun untuk mnghasilkan Kc sebuah konstanta) yang
menyatakan konsentrasi air (konstanta yang lain) pada bagian sebelah kiri.
Hasil kali ionnya kemudian diberi nama Ka.
anda mungkin menemukan ungkapan Ka ditulis berbeda
jika anda menuliskannya dari versi reaksi kesetimbangan yang disederhanakan:
Ungkapan ini mungkin ditulis dengan atau tanpa simbol yang
menunjukkan keadaan.
Hal ini sebenarnya persis sama dengan ungkapan sebelumnya untuk Ka!
Ingatlah bahwa meskipun kita sering menulis H+ untuk ion hidrogen
dalam larutan, sebenarnya kita membicarakan ion hidroksonium.
Ungkapan Ka versi yang kedua tidak persis sama dengan
ungkapan yang pertama, tetapi penguji anda mungkin akan menyetujuinya.
Ketahuilah!
Untuk mengambil contoh tertentu, tetapan untuk disosiasi asam
etanoat tepatnya ditulis sebagai:
Ungkapan Ka adalah:
Jika anda menggunakan kesetimbangan dengan versi yang lebih
sederhana
ungkapan Ka adalah:
Tabel menunjukkan beberapa harga Ka untuk beberapa
asam yang sederhana:
asam
|
Ka (mol dm-3)
|
asam
hidrofluorida
|
5.6 x 10-4
|
asam
metanoat
|
1.6 x 10-4
|
asam
etanoat
|
1.7 x 10-5
|
hidrogen
sulfida
|
8.9 x 10-8
|
Semuanya adalah asam lemah karena harga Ka sangat
kecil. Asam-asam tersebut diurutkan seiring dengan penurunan kekuatan asam –
harga Ka yang diperoleh lebih kecil seiring dengan menurunnya urutan
pada tabel.
Meskipun demikian, jika anda sangat tidak menyukai bilangannya,
bilangan tersebut tidaklah nyata. Karena bilangan terdiri dari dua bagian,
terlalu banyak untuk membicarakannya dengan cepat!
Untuk menghindari hal ini, bilangan tersebut seringkali diubah ke
dalam sesuatu yang baru, bentuk yang lebih mudah, disebut pKa.
Pengantar untuk pKa
pKa memuat dengan tepat hubungan yang sama untuk Ka
sebagaimana pH digunakan untuk menunjukkan konsentrasi ion hidrogen:
Jika anda menggunakan kalkuator anda pada seluruh harga Ka
pada tabel di atas dan mengubahnya menjadi harga pKa anda akan
memperoleh:
asam
|
Ka (mol dm-3)
|
pKa
|
asam hidrofluorida
|
5.6
x 10-4
|
3.3
|
asam metanoat
|
1.6
x 10-4
|
3.8
|
asam etanoat
|
1.7
x 10-5
|
4.8
|
hidrogen sulfida
|
8.9
x 10-8
|
7.1
|
Dengan catatan bahwa asam yang lebih lemah, memiliki harga pKa
yang lebih besar. Sekarang sangat mudah untuk melihat bahwa kecenderungan
mengarah pada asam yang lebih lemah seiring dengan menurunya posisi asam pada
tabel.
ngatlah:
·
Harga pKa lebih rendah, asam lebih kuat.
·
Harga pKa lebih tinggi, asam lebih lemah.
·
ASAM
adalah
zat/senyawa yang dalam air dapat melepaskan ion hidrogen (H+) atau
ion hidronium (H3O+).
Sifat
asam :
- rasanya masam
- merusak/melarutkan logam (korosif)
- memerahkan kertas lakmus biru
- pH kurang dari 7
Contoh :
1.
Asam Non-Oksi
Asam
Klorida : HCl
---> H+ + Cl-
Asam
Bromida : HBr ---> H+
+ Br-
Asam
Sianida : HCN ---> H+
+ CN-
Asam
Sulfida : H2S
---> 2 H+ + S2-
2.
Asam Oksi
Asam
Nitrat : HNO3 ---> H+
+ NO3-
Asam
Sulfat : H2SO4
---> 2 H+ + SO42-
Asam
Karbonat : H2CO3 ---> 2 H+
CO32-
Asam
Phospat : H3PO4 ---> 3 H+
+ PO43-
3.
Asam Organik
Asam
Asetat :
CH3COOH ---> H+ + CH3COO-
Asam
Format :
HCOOH ---> H+ + HCOO-
Asam
Oksalat :
H2C2O4 ---> H+ + C2O42-
BASA
adalah
zat/senyawa yang dalam air dapat melepaskan ion (OH-).
Sifat
Basa :
- rasanya pahit
- membakar (kaustik)
- licin seperti sabun
- membirukan kertas lakmus merah
- pH lebih dari 7
Contoh :
Natrium
Hidroksida
: NaOH ---> Na+ +
OH-
Kalsium
Hidroksida :
Ca(OH)2 ---> Ca2+ + 2 OH-
Ferro
Hidroksida :
Fe(OH)2 ---> Fe2+ + 2 (OH)-
(Besi
(II) Hidroksida)
Ferri
Oksida
: Fe(OH)3 ---> Fe3+
+ 3 (OH)-
(Besi
(III) Hidroksida)
Ammonium
Hidroksida : NH4OH ---> NH4+
+ OH-
contoh2
diatas adalah contoh zat yang digolongkan sebagai asam atau basa....tentu saja
tidak mungkin ditampilkan semua ( karena terlalu banyak...)
® Tata
nama dalam asam
pada
prinsipnya : Hidrogen (H+) + Anion
= asam ;
dengan nama "Asam + nama anion"
* keterangan
:
banyaknya Hidrogen (H+) dalam satu molekul = muatan
anion pasangannya
Contoh
:
2 H+ + SO42-
---> H2SO4 ; dengan nama Asam Sulfat
dalam contoh di atas dibutuhkan 2
ion hidrogen (H+) karena muatan SO42- = -2 jadi
agar total muatannya = 0 maka ion hidrogen yang muatannya = +1 dikalikan 2
® Tata nama dalam basa
pada
prinsipnya : kation + Hidroksida (OH)
= basa ;
dengan nama "nama kation + hidroksida"
* keterangan
:
banyaknya Hidroksida (OH-) dalam satu molekul = muatan
anion pasangannya
Contoh
:
Al3+ + 3 OH- ---> Al(OH)3
; dengan nama Alumunium Hidroksida
karena
muatan Al = +3 maka OH- yang dibutuhkan untuk menjadikan muatan
totalnya = 0 adalah -3, nilai -3 diperoleh dari OH- sebanyak 3
buah.....karena muatan OH- = -1 maka agar menjadi -3 perlu dikalikan
3
© ASAM / BASA LEMAH DAN KUAT
Kekuatan asam atau basa
ditentukan oleh kemampuan senyawa tersebut untuk menghasilkan ion H+
(untuk asam) atau OH- (untuk basa). semakin banyak ion H+
dan OH- yang dihasilkan maka kekuatan asam atau basanya semakin
kuat.
© ASAM KUAT DAN LEMAH
* Asam Kuat
merupakan elektrolit kuat, di dalam air akan
terionisasi sempurna menjadi ion2 penyusunnya. asam kuat mempunyai derajad
dissosiasi = 1. derajad dissosiasi dirumuskan :
besar
derajad dissosiasi = 1 menunjukkan semua zat yang direaksikan terurai menjadi
ion2nya.
HnA
---> n H+ + An-
Keterangan
:
n =
jumlah ion H dalam molekul = muatan anionnya
* Asam Lemah
tidak seperti asam kuat, asam
lemah digolongkan dalam elektrolit lemah.....hal ini karena tidak semua zat
yang bereaksi terurai menjadi ion2nya namun hanya sebagian kecil saja. untuk
menunjukkan besarnya zat yang terurai menggunakan derajad dissosiasi.
Jika kalian perhatikan reaksi
umum dalam asam lemah sama saja dengan reaksi asam kuat....hanya saja reaksi
dalam asam lemah berlangsung 2 arah,
arah pertama = reaksi dari kiri
ke kanan, terjadi peruraian zat asam menjadi ion2nya
arah
kedua = reaksi dari kanan ke kiri, terjadi
penggabungan ion2 menjadi zat penyusunnya
kedua reaksi di atas terjadi
terjadi bersamaan hingga konsentrasi zat asam dan hasil peruraiannya tidak
berubah2 lagi. yang sering dikenal dengan titik setimbang / eqivalen. Saat
terjadinya titik eqivalen inilah besarnya derajad dissosiasi dapat dicari. dan
sebalikknya jika besarnya derajad dissosiasi diketahui maka jumlah ion H+
yang terbentuk dapa diketahui....
dari reaksi diatas dapat
diketahui besarnya H+ yang terurai dipengaruhi oleh Konsentrasi asam
(X), banyaknya ion H+ dalam satu senyawa dan derajad dissosiasi.
§ Tetapan Dissosiasi Asam (Ka)
Setelah kita mengenal istilah
derajad dissosiasi selanjutnya kita bahas mengenai tetapan dissosiasi atau
sering disebut sebagai Ka. Harga Ka diperoleh dari :
HnA ---> n H+ + An-
* Contoh Asam Kuat dan Lemah
Asam Kuat : HCl, H2SO4,
HNO3, H3PO4, HClO4 dll
Asam Lemah : CH3COOH,
C2H5COOH, HCN, HCOOH, H2C2O4,
H2S, H2CO3, HF dll dengan alasan jumlah dan
variasi asam lemah jauh lebih banyak dari asam kuat maka asam kuat lebih
diprioritaskan untuk dihafalkan..... suatu jika tidak tergolong dalam asam kuat
maka tergolong dalam asam lemah.
® BASA KUAT DAN LEMAH
* Basa kuat
seperti halnya asam kuat....basa
kuat merupakan elektrolit kuat, di dalam air akan
terionisasi sempurna menjadi ion2 penyusunnya. sehingga besarnya derajad dissosiasi
= 1 (semua zat yang direaksikan terurai menjadi ion2 penyusunnya)
* Basa Lemah
merupakan elektrolit lemah
sehingga hanya terurai sebagian dan besarnya derajad dissosiasi diantara 0
sampai dengan 1.
® Tetapan Dissosiasi Basa (Kb)
* Contoh Basa Kuat dan Lemah
Basa Kuat : KOH, NaOH, Ca(OH)2
dll
Basa Lemah : NH3 atau NH4OH,
Fe(OH)2, Fe(OH)3, Al(OH)2 dll
dengan alasan yang sama dengan
cara penghafalan dalam asam maka jenis basa yang dihafal diprioritaskan yang
basa kuat....karena jumlah dan variasi basa lemah jauh lebih banyak. Jadi suatu
basa jika tidak tergolong dalam basa kuat maka secara otomatis digolongkan
sebagai basa lemah.
© Reaksi Asam dan Basa
*ReaksiPenetralan
Jika larutan asam san larutan basa direaksikan maka terjadi reaksi penetralan,
yaitu reaksi yang saling meniadakan sifat asam dan basa yang menghasilkan garam
dan air.
Contoh :
Asam +
Basa ---> Garam + Air
HnA + B(OH)m
---> BnAm + H2O
Asam Phospat direaksikan dengan
Kalsium Hidroksida akan terjadi reaksi penetralan sebagai berikut :
H3PO4
+ Ca(OH)2 ---> ???
2. Reaksi Oksida Asam dan Oksida
Basa
Oksida asam adalah oksida bukan
logam yang saat bereaksi dengan air membentuk asam.
CO2 +
H2O ---> H2CO3
SO2 +
H2O ---> H2SO3
SO3 +
H2O ---> H2SO4
N2O3 +
H2O ---> 2 HNO2
N2O5 +
H2O ---> 2 HNO3
P2O5 +
H2O ---> 2 H3PO4
Oksida asam akan bereaksi dengan
larutan basa membentuk garam dan air
CO2
+ 2 NaOH ---> Na2CO3
+ H2O
N2O5 + Ca(OH)2
---> Ca(NO3)2 + H2O
Oksida basa adalah oksida logam
yang saat bereaksi dengan air akan menghasilkan basa
Na2O +
H2O ---> 2 NaOH
K2O + H2O
---> 2 KOH
CaO +
H2O ---> Ca(OH)2
Al2O3 + 3
H2O ---> 2 Al(OH)3
FeO +
H2O ---> Fe(OH)2
Fe2O3 + 3
H2O ---> 2 Fe(OH)3
Oksida basa akan bereaksi dengan
larutan asam membentuk garam dan air
Na2O +
H2SO4 ---> Na2SO4 + H2O
Fe2O3 +
HNO3 ---> 2 Fe(NO3)3 + 3 H2O
3. Reaksi yang menghasilkan
Endapan
Untuk mengetahui suatu reaksi
menghasilkan endapan atau tidak....ada dua cara. Cara pertama menggunakan tabel
kelarutan (dengan menghitung nilai perbandingan Ksp dengan Qsp nya). Cara kedua
dengan menghafalkan sifat pencampuran ion2 seperti contoh di bawah ini :
Contoh :
BaCl2(aq) + Na2SO4(aq)
---> BaSO4(s) + 2NaCl (aq)
Reaksi Ion (larutan elektrolit
terurai menjadi ion2nya dan yang mengendap tidak diuraikan)
Ba2+(aq) +
2Cl-(aq) + 2Na+(aq) + SO42-(aq)
---> BaSO4(s) + 2Na+(aq) + 2Cl-(aq)
Reaksi ion bersihnya (ion2 yang
sama di ruas kiri dan kanan dihilangkan)
Ba2+(aq) +
SO42-(aq) ---> BaSO4(s)
3.
Reaksi yang menghasilkan Gas
a.
Reaksi yang menghasilkan gas CO2
CaCO3(s)
+ 2HCl(aq) ---> CaCl2(s) + H2O(l)
+ CO2(g)
Na2CO3(s)
+ H2SO4(aq) ---> Na2SO4(aq) + H2O(l)
+ CO2(g)
Kedua
reaksi di atas sebenarnya menghasilkan H2CO3 akan tetapi
segera terurai menjadi H2O(l) dan CO2(g)
b.
Reaksi yang menghasilkan gas NH3
NH4Cl(s)
+ KOH(aq) ---> KCl(aq) + H2O(l)
+ NH3(g)
reaksi
di atas sebenarnya menghasilkan NH4OH akan tetapi segera terurai
menjadi H2O(l) dan NH3(g)
c.
Reaksi yang menghasilkan gas H2S
FeS(s)
+ H2SO4 ---> FeSO4 + H2S
4.
Reaksi Logam dengan Asam Kuat
Logam
+ Asam Kuat ---> Garam + gas Hidrogen
Ca(s)
+ 2HCl(aq) ---> CaCl2(s) + H2O(g)
Na(s)
+ H2SO4(aq) ---> Na2SO4(aq) + H2(g)
Cu(s)
+ H2SO4(aq) ---> tidak terjadi reaksi
Ingat!!
deret
kereaktifan logam ---> Unsur dalam deret yang di sebelah kanan
tidak bisa menggeser unsur yang di sebelah kirinya......
Li
- K - Ba - Ca - Na - Mg - Al - Zn -Cr - Fe - Ni - Sn - Pb - (H) - Cu - Hg - Ag
- Pt - Au
letak
Cu berada di sebelah kanan H sehingga tidak dapat
menggeser/menggantikannya......
©
Hidrolisis Garam
- Sifat
larutan garam dan konsep hidrolisis
- Sifat
larutan garam
- Konsep
hidrolisis
- Penjelasan
dengan animasi flash
B.
Menghitung pH larutan garam
- Garam dari
asam kuat dan basa kuat
- Garam dari
asam lemah dan basa kuat
- Garam dari
asam kuat dan basa lemah
- Garam dari
asam lemah dan basa lemah
1. Sifat larutan garam
•
Garam merupakan senyawa ion, terdiri dari kation logam dan anion
sisa asam
•
Setiap garam mempunyai komponen asam (anio, berasal dari suatu
asam) dan komponen basa (kation, berasal dari suatu basa)
•
Garam NaCl : terdiri atas ion Na+ (yang dianggap berasal dari NaOH), dan ion Cl-
(yang dianggap berasal dari HCl). Dalam
air terdapat sebagai ion-ion terpisah
NaCl (aq) à
Na+ (aq) + Cl- (aq)
•
Garam (NH4)2 SO4 : terdiri atas
ion NH4+ (berasal dari NH3) dan ion SO42-
(berasal dari H2SO4)
(NH4)2
SO4(aq) à
2NH4+(aq)
+ Cl- (aq)
Dari
percobaan diketahui sifat larutan garam sebagai berikut :
•
Garam dari asam kuat dan basa kuat bersifat netral
•
Garam dari asam lemah dan basa kuat bersifat basa
•
Garam dari asam kuat dan basa lemah bersifat asam
•
Garam dari asam lemah dan basa lemah bergantung harga Ka
dan Kb
Ka
> Kb : bersifat asam
Ka
< Kb : bersifat basa
Ka =
Kb : bersifat netral
2.
Konsep hidrolisis
•
Hidrolisis merupakan istilah yang umum digunakan untuk menyatakan
reaksi suatu zat dengan air
•
Berasal dari kata hydro (air) dan lysis (peruraian)
•
Suatu garam terhidrolisis berarti komponen garam (anion-kation)
yang berasal dari asam lemah/basa lemah bereaksi dengan air
•
Hidrolisis anion menghasilkan ion OH-, sedangkan
hidrolisis kation menghasilkan ion H+ (ion H3O+)
•
Merupakan reaksi asam basa Bronsted-Lowry
•
Komponen garam dari asam kuat/basa kuat merupakan asam/basa
konjugasi yang sangat lemah, dan tidak dapat bereaksi dengan air
•
Komponen garam dari asam kuat/basa lemah merupakan asam/basa
konjugasi yang kuat, dan dapat bereaksi dengan air (terhidrolisis)
•
Air dapat bertindak sebagai asam ataupun basa
•
c. Garam dari asam lemah dan basa lemah (hidrolisis total)
•
CH3COONH4
(aq) à
NH4+ (aq)
+ CH3COO-
(aq)
•
NH4+
(aq) +
H2O (l) à NH3 (aq) + H3O+
(aq)
•
CH3COO-
(aq) + H2O (l) à CH3COOH (aq) + OH-
(aq)
•
Sifat larutan
bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa yang bersangkutan :
•
Ka > Kb
berarti lebih banyak anion terhidrolisis, lebih banyak ion hidroksida
dihasilkan sehingga larutan bersifat basa
•
Ka < Kb
berarti lebih banyak kation yang terhidrolisis, lebih banyak ion hidronium
(H3O+) dihasilkan, larutan bersifat asam
•
Ka = Kb berarti
ion hidoksida dan ion hidroniumyang dihaslkan sama banyak, larutan bersifat
netral
B.
Menghitung pH larutan garam
Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat
ü baik anion maupun kation tidak
bereaksi dengan air, sehingga ion H+ dan ionOH- hanya berasal dari peruraia
air. Larutan bersifat netral, pH = 7
Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat
ü Anion terhidrolisis
ü Larutan bersifat basa
ü Pelajari bagaimana cara penurunan
dari rumus di samping