PENGARUH ION SENYAWA

Perhatikan garam

, yang terbentuk dari basa kuat dan asam lemah, jika dalam larutan terdapat campuran asam asetat,

dan natrium asetat

maka kedua-duanya menghasilkan ion asetat

(aq)

(aq) +

(aq)

(s)

(aq) +

(aq)

Asam asetat adalah asam lemah yang hanya sedikit terurai menjadi ion, dan dalam larutan terdapat kesetimbangan antara molekul

dengan

Garam

adalah elektrolit kuat, terurai sempurna menjadi

dan

. Dalam penambahan ion

dalam larutan yang berasal dari

maka,sesuai dengan asas Le-Chatelier reaksi kesetimbangan

akan bergeser ke kiri. Oleh karena itu dalam larutan terdapat ion yang sejenis yaitu

yang berasal dari

dan

, pengahruh pergeseran kesetimbangan semacam ini disebut pengaruh ion sejenis atau pengaruh ion senama.

Perhatikan suatu larutan yang merupakan campuran dari asam lemah, HA dan garamnya, BA.

- log (H

) = - log K

- log

- log (H

) = - log K

+ log

pH = pK

+ log

Persamaan ini dikenal sebagai persamaan Henderson - Hasselbalch.

Persamaan ini dinyatakan sebagai :

pH = pK

+ log

Contoh :

1. Hitung pH larutan yang mengandung HOCI 0,25 M dan NaCI pK

HOCI = 7,50

Jawab ;

pH = K

+ log

= 7,50 + log

= 7,5 + 3,0

= 7,5 + 0,48 = 7,98

O. SKALA pH, pOH, pK

Untuk mempermudah konsentrasi ion H

dinyatakan dengan pH,. Konsep pH ini diperkenalkan oleh ahli kimia

Denmark

, Sorensen pada tahun 1909. Huruf p ini berasal dari istilah Potenz (Jerman), puissance (Prancis), power (Inggris). Hubungan antara (H

) dan pH adalah :

pH = - log (H

) = log

; atau (H

) = 10

Pengertian p diperluas, mencakup

pOH = - log (OH

)

pK = - log K (K

, K

, dsb)

pH + pOH = pK

= 14

Definisi pH

Definisi modern dari pH dikdasarkan atas pengukuran Daya Gerak Listrik (DGL) suatu sel Galvani/Volta, yang nterdiri dari sebuah elektroda indicator (elektroda kaca) dengan elektroda pembanding.

Misal X dan S adalah dua larutan berturut-turut larutan yang tidak diketahui pH-nya dan larutan pH-nya diketahui. Jika E

adalah DGL sel, dengan larutan standard yang kegaktifan ion H

, a

(S) dan a

(X) adalah keaktifan ion H

dari larutan yang tidak diketahui pH-nya, maka

- E

ln (a

(S)) -

ln (a

(X))

Pada temperatur 298,15 K (25

C),

- E

= 0,059 log (a

- (S)) - (a

+ (X))

= 0,059 (pH

- pH

)

pH (X) - pH (S) =

atau pada temperatur T (K)

pH (X) - pH (S) =

Tabel O.1

Hubungan antara pH dan pOH pada 25ºC

pH	(H) M	(OH) M	POH
14,0			0,0
13,0	10	10	1,0
12,0			2,0
11,0	10	10	3,0 (OH) >> (OH)

Basa

10,0			4,0
9,0	10	10	5,0
8,0			6,0
Netral 7,0	10	10	7,0 (H) ~ (OH)
6,0			8,0
5,0	10	10	9,0
4,0			10,0
Asam 3,0	10	10	11,0 (H) >> (OH)
2,0			12,0
1,0	10	10	13,0
0,0			14,.0
-1,0	10	10	15,0

Tabel O.2

pH Beberapa Larutan

Larutan	PH
HCI 1 M	0
Asam baterai (asam aki)	0,5
Cairan dalam perut	1,0 – 3,0
Jus jeruk sitrun	2,2 – 2,4
Cuka	2,4 – 3,4
Anggur	2,8 – 3,8
Jus tomat	4,0 – 4,4

P. HASIL KALI ION UNTUK AIR (K)

Pada pengukuran daya hantar air murni, jarum alat daya hantar tidak menunjukkan angka nol. Hal ini menunjukkan bahwa air mengalami ionisasi-sendiri.

2 H

O (I) H

(aq) + OH

(aq)

Dengan menuliskan ion hidrogen dengan H

, penguraian dapat ditulis,

H₂O H + OH

K_C =

Oleh karena sangat sedikit molekul air yang mengion, konsentrasi air tidak berubah. Oleh karena itu,

K_C (H₂O) = (H ) (OH)

K_W= (H ) (OH)

K_W disebut tetapan hasil kali ion atau tetapan air, yaitu hasil kali konsentrasi molar pada temperatur tertentu.

Adapun dua cara untuk menentukan K_W air,

(a) Air terurai sesuai dengan persamaan reaksi. Pada suhu 25^º C.

K_{C =}

= 1,8 x 10^-16

K_C (H₂O) = (H ) (OH) = K_W

Untuk larutan encer (H₂O) adalah tetap.

K (H₂O) =

K_W (H⁺) (OH

) = K (H₂O)

= 1,8 x 10^-16 x 55,5

= 1,0 x 10^-4

(b) Dari data daya hantar. Pada 25^OC diperoleh secvara experimen,diperoleh daya hantar jenis air 5,5 xs 10^-8 S cm^-1

= KV = 5,5 x 10^-8 S cm^-1 (

)

= 9,9 x 10^-7 S cm² mol^-1

(V =

)

Menurut hukum Kohlrausch,

(H₂O) =

(H⁺) +

(OH^-)

= 349,8 + 198,0

= 547,8 S cm² mol^-1

α =

= 1,81 x 10^-9

Pada suhu 25º C berat jenis air, 0,997 g L^-1

Konsentrasi air =

= 5,53 x 10^-2 mol L^-1

Dari reaksi : H₂O H⁺ + OH^-

(H⁺) = (OH^-) α x c

= 1,81 x 10^-9 x 5,53 x 10^-2

= 1,0 x 10^-7

K_w= (H⁺) (OH^-) = 1,0 x 10^-14

K_W dan Suhu

Dissosiasi air adalah proses endoterm. Oleh karena itu derajat ionisasi air akan bertambah besar jika suhu dinaikan. Harga K_W dapat dilihat pada tabel.

Tabel P.1

K_W dan Suhu

Suhu	K_W
0	0,114 x 10^-14
10	0,292 x 10^-14
20	0,681 x 10^-14
25	1,01 x 10^-14
30	1,47 x 10^-14
40	2,92 x 10^-14
50	5,47 x 10^-14
60	9,61 x 10^-14

Q. ASAM LEMAH DAN BASA KUAT

Misalnya 50 mL CH₃COOH 0,1 M dititrasi dengan NaOH 0,1 M.

(Ka = 1,75 x 10^-5 , pK_a = 4,74)

Titik awal

( H⁺) = (K_a C_a)^1/2

( H⁺) = (1,75 x 10^-5 x 10^-1)^1/2

pH = 2,88

mL NaOH 0,1 M

Gambar Q.1 Kurva Titrasi HCI 0,1 M dengan NaOH 0,1 M

Daerah antara

a) 50 mL CH₃COOH 0,1 M + 10 mL NaOH 0,1 M

Diperoleh kelebihan asam asetat dengan garamnya

pH = pK_a + log

Asam yang berlebih

50 x 0,1 - 10 x 0,1 = 4 milimol

(H⁺) = 4/60

Konsenjtrasi garam

pH = pK_a + log

= pK_a + log^1/4

= 4,76 - log^1/4

= 4,16

b) 50 mL CH₃COOH 0,1 M + 25 mL NaOH 0,1 M

jumlah asam yang tinggal

50 x 0,1 - 25 x 0,1 = 2,5 milimol

Jumlah garam 2,5 milimol

pH = pK_a + log

pH = pK_a = 4,76

Setelah 50% asam dinetralkan

pH = pK_a

c) Setelah titk ekivalensi

Dalam hal ini tidak terjadi hidrolisis sehingga perhitungan pH seperti pada perhitungan untuk HCI.

Dengan cara tersebut di atas akan diperoleh tabel di bawah ini.

Tabel

Perubahan pH pada titrasi 50 mL HOAc 0,1 M dan NaOH 0,1 M

Volume NaOH yang ditambahkan mL pH

0,00 2,88

10,00 4,16

25,00 4,76

40,00 5,36

49,00 6,45

49,90 7,45

50,00 8,68

50,10 10,00

51,00 11,00

60,00 11,96

75,00 12,30

` 100,00 12,53

R. HASIL KALI KELARUTAN

Kelarutan suatu zat adalah jumlah z at yang melarut dalam satu liter larutan jenuh pada suhu tertentu “Jumlah” zat dapat dinyatakan dalam mol atau gram.

S. KURVA TITRASI

Jika suatu asam atau basa dititrasi, setiap penambahan pereaksi akan mengakibatkan perubahan pH. Grafik yang diperoleh dengan mengalurkan pH terhadap volume pereaksi yang ditambahkan disebut kurva titrasi.

Ada empat macam perhitungan jika suatu asam dititrasi dengan suatu basa.

1. titik awal, sebelum penambahan basa

2. daerah antara (sebelum titik ekivalensi), larutan menmgandung garam dan asam yang berlebih.

3. Titik ekivalensi, larutan menmgandung garam.

4. Setelah titik ekivalensi, larutan mengandung garam dan basa berlebih.

Titrasi Asam kuat dengan Basa Kuat

Perhitungan dalam keempat tahapan sebagai berikui :

1. Pada awal titrasi, pH larutan, ditentukan oleh konsentrasi asam,

(H⁺) = C_a

2. Pada tahap sebelum titik ekivalensi,

(H⁺) =

V_a = volume asam, V_b = volume basa,

M_a = kemolaran asam M_b = kemolaran basa

3. Pada titik ekivalensi, asam dinetralkan oleh basa.

V_b (ekiv) = V_aM_a/ M_b

(H⁺) = (OH

)

(H⁺) =

4. Setelah titik ekivalensi, pH ditentukan oleh konsentrasi OH

berlebih.

(OH

) =

misalnya titrasi 50 mL HCl 0,1000 M N_aOH 0,1000 M.

pada titik awal,

[H⁺]= 10^-1

pH = 1

Daerah sebelum titik ekivalensi :

a) Penambahan 1,00mL,

[H⁺] =

=0,096M

pH = -log 0,096 = 1,02

b) Penambahan 10 mL N_aOH 0,1000 M

[H⁺] =

=0,0666 M

pH = -log 0,0666 = 1,18

c) Penambahan 20 mL N_aOH 0,1000 M

[H⁺] =

=0,0428 M

pH = -log 0,0428 = 1,37

d) Penambahan 30 mL N_aOH 0,1000 M

[H⁺] =

=0,0250 M

pH = -log 0,0250 = 1,60

e) Penambahan 45 mL N_aOH 0,1000 M

[H⁺] =

=0,0053 M

pH = -log 0,0053 = 2,28

titik ekivalensi :

F)Penambahan 50 mL N_aOH 0,1000 M

[H⁺] = 1,00 x 10^-14 = 1,00 x 10^{-7 M}

pH = -log 1,00 x 10^-7= 7

Setelah titik ekivalensi :

g) Penambahan 51,00 mL N_aOH 0,1000 M

[H⁺] =

=0,0009 M

POH =-log 0,0009 =3,00

pH = 14 - 3 =11

h) Penambahan 55,00 mL N_aOH 0,1000 M

[H⁺] =

=0,0048 M

POH =-log 0,0048 =2,32

pH = 14 – 2,32 =16,68

Dengan cara tersebut di atas dapat diperoleh datayang dicantumkan dalam table S.1 jika pH dialurkan terhadap volume N_aOH diperoleh kurva titrasi (lihat gambar.

Tabel S.1

Titrasi asam kuat dan basa lemah dengan N_aOH.

(50,00mL asam 0,100 M dan N_aOH 0,1000 M)

N_aOH.(mL)	pH (HCl)	pH(CH₃COOH)
0,00	1,00	2,87
1,00	1,02	3,18
5,00	1,09	3,80
10,00	1,18	4,14
20,00	1,37	4,57
30,00	1,60	4,92
40,00	1,95	5,35
45,00	2,28	5,70
49,00	3,00	6,43
49,90	4,00	7,44
50,00	7,00	8,72
50,10	10,00	10,00
51,00	11,00	11,00
55,00	11,68	11,68
60,00	11,96	11,96
70,00	12,22	12,22

Gambar S.1 Kurva Titrasi 50,00 mL asam 0,10000 M dengan NaOH 0,10000 M

0 20 40 60 80

V_NaOH mL

T. REAKSI ASAM BASA

Reaksi Asam Kuat dan Basa Kuat

Reaksi ini biasanya dinyatakan dengan

H⁺ (aq) + OH^- (aq) H₂O (I)

Reaksi di bawah sangat penting yang menunjukkan bagaimana antacids menetralkan asam dalam perut.

NaHCO₃ (aq) + HCI (aq) NaCI (aq) + H₂O (I) + CO₂ (g)

CaCO₃ (aq) + 2 HCI (aq) CaCI₂(aq) + H₂O (I) + CO₂ (g)

MgCO₃ (s) + 2 HCI (aq) MgCI₂ (aq) + H₂O (I) + CO₂ (g)

Mg(OH)₂ (s) + 2 HCI (aq) MgCI₂ (aq) + 2 H₂O (I)

2. Reaksi Asam Lemah dan Basa Kuat

Oleh karena asam lemah hanya sedikit megingat, seperti halnya asamasetat, maka reaksi yangterjadi dapat ditulis,

CH₃COOH (aq) + CH₃COO^- (aq)

CH₃COO^- (aq) + OH^- (/)

Oleh karena CH₃COO^- (aq) adalah basa konjugasi dari asam lemah, maka dapat bereaksi dengan air,

CH₃COO^- (aq) + OH^- (/)

CH₃COOH (aq) + OH^-(aq)

Reaksi Asam kuat dan Basa Lemah

Asam kuat (HNO₃) dapat bereaksi degan ammonia (NH₃).

H⁺(aq) + H₃(aq)

NH₃(aq) + NH

(aq)

Oleh karena NH

adalah asam konjugasi dari basa lemah, NH_3,maka NH

dapat bereaksi dengan air,

(aq) + H₂O (/)

NH₃(aq) + H₃O(aq)

Reaksi Asam Lemah dan Basa Lemah

CH₃COOH (aq) + NH₃(aq)

CH₃COO^- (aq) + NH

(aq)

Kedua ion, CH₃COO^-dan NH

dapat bereaksi dengan air,

CH₃COO^-(aq) + H₂O (/)

CH₃COOH (aq) + OH^-(aq)

(aq) + H₂O (/)

NH₃(aq) + H₃O⁺(aq)

Oksida Asam. Basa dan Amfoter

Oksida Asam :

SO₃(g) + H₂O (/)

H₂SO₃(aq)

Oksida Basa :

BaO (s) + H₂O (/)

Ba(OH)₂(aq)

Oksida Asam, Basa dan Amfoter

Oksida Asam :

SO₃(g) + H₂O (/)

H₂SO₃(aq)

CO₂(g) + 2 NaOH (aq)

Na₂CO₃ (aq) + H₂O (/)

Oksida Basa :

BaO (s) + H₂O (/)

Ba(OH)₂(aq)

BaO (s) + HNO₃(aq)

Ba(NO₃)₂(aq) + H₂O (/)

Oksida Amofer :

Al₂O₃ (s) + 6 HCl(aq)

2 AlCl (aq) + 3 H₂O (/)

Al₂O₃ (s) + 2 NaOH(aq) + 3 H₂O (/)

2 NaAl(OH)₄(s)

Hidrosida Amfoter :

Al(OH)₃(s) + 3 H⁺(aq)

Al³⁺ (aq) + 3 H₂O (/)

Al(OH)₃(s) + OH^-(aq)

Al (OH)

(aq)

Tabel T.1

Reaksi Asam – basa dalam Larutan air

Macam Reaksi	Asam_{1 +}	Basa₂	Basa₁	Asam₂
1.Ionisasi	H₂O HCl H₂O	H₂O H₂O NH₃	OH^- Cl^- OH^-	H₃O⁺ H₃O⁺ NH
2. Penetralan	H₃O⁺ CH₃COOH CH₃COOH	OH^- OH^- NH₃	H₂O CH₃COO^- CH₃COO^-	H₂O H₂O NH
3. Hidrolisis	H₂O NH Mg(H₂O)	CH₃COO^- H₂O H₂O	OH^- NH₃ Mg(H₂O)_n-1(OH)⁺	CH₃COOH H₃O⁺ H₃O⁺
4. Dekomposisi ion komplek	2 H₃O⁺ 6H₃O⁺	Ag (NH) Sn S	2 H₂O 6 H₂O	2 NH+cAg⁺ H₂O + c
5. Pelarutan garam dalam asam	2 H₃O⁺ H₃O⁺	ZnO(s) Ag₂CrO₄(s)	2 H₂O H₂O	H₂O + H₂O H₂O + Zn²⁺
6. Pergeseran asam lemah dan basa	HSO NH	CN^- OH^-	SO NH₃	HCN H₂O
7. Oksida Logam dan Air	H₂O	Ca²⁺	OH^-	OH^-+ Ca²⁺