Halaman
95LARUTAN ASAM BASA5Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu:• Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Arrhenius• Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Bronsted dan Lowry• Menuliskan persamaan reaksi asam dan basa menurut Bronsted dan Lowry dan menunjukkan pasangan asam dan basa konjugasinya• Menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Lewis• Mengidentifikasi sifat larutan asam dan basa dengan berbagai indikator.• Memperkirakan pH suatu larutan elektrolit yang tidak dikenal berdasarkan hasil pengamatan trayek perubahan warna berbagai indikator asam dan basa.• Menjelaskan pengertian kekuatan asam dan menyimpulkan hasil pengukuran pH dari beberapa larutan asam dan basa yang konsentrasinya sama• Menghubungkan kekuatan asam atau basa dengan derajat pengionan () dan tetapan asam (Ka) atau tetapan basa (Kb)• Menghitung pH larutan asam atau basa yang diketahui konsentrasinya.• Menjelaskan penggunaan konsep pH dalam lingkungan.• Menentukan konsentrasi asam atau basa dengan titrasi• Menentukan kadar zat melalui titrasi.• Menentukan indikator yang tepat digunakan untuk titrasi asam dan basa• Menentukan kadar zat dari data hasil titrasi • Membuat grafik titrasi dari data hasil percobaan.
96A. KONSEP ASAM BASAasam, basa, Kata KunciSenyawa asam dan basa banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Secara umum zat-zat yang berasa masam mengandung asam, misalnya asam sitrat pada jeruk, asam cuka, asam tartrat pada anggur, asam laktat ditimbulkan dari air susu yang rusak. Sedangkan basa umumnya mempunyai sifat yang licin dan berasa pahit, misalnya sabun, para penderita penyakit maag selalu meminum obat yang mengandung magnesium hidroksida. 1. Asam dan basa menurut ArrheniusAsamadalah suatu zat yang bila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion hidrogen (H+). Asam umumnya merupakan senyawa kovalen. Misalnya gas hidrogen klorida yang merupakan senyawa kovalen, tetapi apabila dilarutkan ke dalam air akan terurai menjadi ion-ionnya. HCl(aq) + H2O(l) H+(aq) + Cl–(aq)Gambar 5.1Svante ArrheniusSumber: http://www.biografiasyvidas.com/Ion H+ tidak berupa proton bebas akan tetapi terikat pada molekul air, membentuk H3O+(aq) (ion hidronium). Akan tetapi untuk kepraktisan di sini kita akan menuliskannya sebagai H+saja.Perlu diingat bahwa yang menyebabkan sifat asam adalah ion H+. Oleh karena itu, senyawa seperti etanol (C2H5OH), gula pasir (C12H22O11), meskipun mengandung atom hidrogen tetapi tidak bersifat asam, sebab tidak dapat melepaskan ion H+ ketika dilarutkan ke dalam air.Namun ada senyawa yang tidak mempunyai atom hidrogen tetapi bersifat asam yaitu beberapa oksida bukan logam, sebab mereka dapat bereaksi dengan air menghasilkan ion H+. oksida semacam ini disebut oksida asam.Contoh:CO2 + H2O H2CO3SO2 + H2O H2SO3SO3 + H2O H2SO4N2O3 + H2O 2HNO2N2O5 + H2O 2HNO3P2O3 + H2O 2H3PO3P2O5 + H2O 2H3PO4Di bawah ini tercantum nama asam yang perlu diketahui.
97Tabel 5.1 Asam dan reaksi IonisasinyaDari tabel di atas terlihat bahwa jumlah ion H+ yang dihasilkan untuk setiap molekul asam dapat satu, dua, atau tiga. Asam yang menghasilkan sebuah ion H+disebut sebagai asam monoprotik atau asam berbasa satu, sedangkan asam yang menghasilkan dua ion H+ disebut asam diprotik atau berbasa dua. Basa adalah suatu senyawa yang jika dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion OH–. Yang menyebabkan sifat basa adalah ion OH–.Contoh:NaOH merupakan suatu basa sebab dapat melepaskan OH– jika dilarutkan ke dalam air.NaOH(aq) Na+(aq) + OH–(aq)Tabel 5.2Beberapa basa dan ionisasinya dalam airDari tabel di atas NH3 tidak mempunyai gugus OH namun NH3 dalam larutannya dapat menghasilkan OH–. Namun tidak semua senyawa yang mengandung gugus OH– merupakan suatu basa. Misalnya, CH3COOH dan C6H5OH justru merupakan HF Asam flourida HF(aq) H+(aq) + F–(aq)HBr Asam bromida HBr(aq) H+(aq) + Br–(aq)H2S Asam sulfida H2S(aq) 2H+(aq) + S2–(aq)CH3COOH Asam asetat (cuka) CH3COOH(aq) H+(aq) +CH3COO–(aq)HNO3Asam nitrat HNO3(aq) H+(aq) + NO3–(aq)H2SO4Asam sulfat H2SO4(aq) 2H+(aq) + SO42–(aq)H3PO4Asam fosfat H3PO4(aq) 3H+(aq) + PO43–(aq)Rumus AsamNama AsamReaksi IonisasinyaNaOH Natrium hidroksida NaOH(aq) Na+(aq) + OH–(aq)KOH Kalium hidroksida KOH(aq) K+(aq) + OH–(aq)Ca(OH)2Kalsium hidroksida Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2OH–(aq)Ba(OH)2Barium hidroksida Ba(OH)2(aq) Ba2+(aq0 + 2OH–(aq)NH3Amonia NH3(aq) NH4+(aq) + OH–(aq)Rumus BasaNama BasaIonisasi Basa
98asam.Membuat Indikator Asam Basa dari Bahan AlamiTujuan •Membuat indikator asam basa dari ekstrak bahan alam•Menentukan sifat larutan dengan indikator alamiAlat•Tabung reaksi•Air suling•Lumpang dan alu•Pipet tetes•Beberapa bunga berwarnaBahan•Larutan asam (misalnya cuka)•Larutan basa (misalnya amonia)•Air jeruk•Air kapur•Air garam•HCl•NaOHLangkah Kerja1. Geruslah beberapa helai mahkota bunga berwarna sampai halus dengan menggunakan lumpang dan alu. Untuk memudahkan penggerusan, tambahkan air suling ± 6 mL.2. Tuangkanlah ± 1 mL ekstrak ke dalam dua buah tabung reaksi yang kering dan bersih.3. Pada tabung reaksi yang pertama tambahkan cuka, sedangkan pada tabung reaksi yang kedua tambahkan larutan amonia.4. Guncangkan tabung dan amatilah perubahan warna yang terjadi, kemudian catat hasilnya.5. Dengan menggunakan ekstrak di atas, ujilah sifat asam dan basa dari air jeruk, air kapur, air garam, larutan HCl, dan larutan NaOH.6. Tuangkan ekstrak mahkota bunga tersebut ke dalam lima buah tabung reaksi yang kering dan bersih.7. Ke dalam tabung pertama tambahkan air jeruk, tabung kedua tambahkan air kapur, tabung ketiga tambahkan air garam, tabung keempat tambahkan larutan HCl, dan tabung kelima tambahkan larutan amonia.KEGIATAN 5.1
998. Amati dan catat perubahan yang terjadi.9. Ulangi langkah kerja di atas untuk ekstrak mahkota bunga yang lain. Pengamatan1. Pengujian ekstrak mahkota bungaNama BungaBunga 1 Bunga 2 Bunga 3Warna bungaWarna ekstrak + air sulingWarna ekstrak + cukaWarna ekstrak + amonia 2. Penentuan sifat asam dan basa dengan ekstrak mahkota bungaPertanyaanBerdasarkan hasil percobaanmu, ekstrak mahkota bunga yang manakah yang paling baik digunakan sebagai indikator asam basa? Jelaskan jawabanmu berdasarkan data-data yang kamu dapat dalam percobaan!B. KESETIMBANGAN ION DALAM LARUTAN1. Kesetimbangan airAir merupakan elektrolit lemah, karena sebagian molekul air dapat terionisasi sebagai berikut:H2O(l) H+(aq) + OH–(aq) ...........................Nama BungaBunga 1Bunga 2Bunga 3Bahan yang diujiSifat larutan yang diujiAir jerukAir kapurAir garamLarutan HCLLarutanNaOH
100(*)K = Karena jumlah molekul air yang terionisasi sangat sedikit, maka konsentrasi H2Odianggap tetap, sehingga K [H2O] memberikan harga yang tetap.K [H2O] = [H+] [OH–] ............................... (**)K[H2O] = tetap = Kw (tetapan kesetimbangan air). Harga Kw berubah apabila suhu berubah. Karena ionisasi air merupakan reaksi endoterm, maka apabila suhu dinaikkan, harga Kw akan semakin besar. Pada suhu 25oC harga Kw adalah 10–14.Dari persamaan reaksi ionisasi di atas (*), harga [H+] = [OH–], maka apabila disubstitusikan kedalam persamaan (**) akan diperoleh:Kw = [H+] [OH–]Kw = [H+] [H+]Kw = [H+]2Pada 25oC konsentrasi ion H+ dan OH– dapat ditentukan : 10–14 = [H+]2 [H+] = = 10–7 mol/LDan [OH–] = 10–7 mol/L2. Pengaruh asam dan basa terhadap kesetimbangan airAdanya ion H+ atau OH– yang dihasilkan oleh suatu asam atau basa akan mengakibatkan terjadinya pergeseran kesetimbangan air.H2O(l) H+(aq) + OH–(aq)Sehingga dapat mempengaruhi konsentrasi ion H+ dan OH– dalam larutan tersebut.a. Asam kuat dan asam lemahAsam kuat adalah asam yang dapat terionisasi sempurna atau mendekati sempurna dalam larutannya. Bila dalam air dilarutkan asam kuat, maka kesetimbangan air akan terganggu. Misalnya: ke dalam air dimasukkan HCl 0,1 M, maka: H2O(l) H+(aq) + OH–(aq) 10–7 M 10–7 M HCl(aq) H+(aq) + Cl–(aq) 0,1 M 0,1 M 0,1 MAdanya ion H+ yang berasal dari HCl menyebabkan kesetimbangan air bergesr
101ke kiri, sehingga [H+] dan [OH–] dari air menjadi kurang dari 10–7. Oleh karena itu, [H+] dari air akan dapat diabaikan terhadap [H+] dari HCl.Jadi, dapat disimpulkan bahwa dalam larutan asam kuat, [H+] hanya dianggap berasal dari asam saja, sebab ion [H+] dari air dapat diabaikan karena terlalu kecil jika dibanndingkan dengan H+ yang berasal dari HCl 0,1M. Contoh soal:Berapa konsentrasi H+, SO42–, dan H2SO4 dalam larutan encer 0,05 M?Penyelesaian:H2SO4 dalam pelarut air termasuk asam kuat. Sehingga dianggap terionisasi 100%. H2SO4(aq) 2H+(aq) + SO4–2(aq)Mula-mula : 0,05 M 0 0Terionisasi : 100%Setimbang : ~0 ~ 0,1M ~ 0,05 M Jadi, setelah terionisasi, dalam larutan H2SO4 0,05 M terdapat:[H+] = 0,1 M[SO4–2] = 0,05 MTidak terdapat molekul H2SO4.Asam lemah adalah asam yang dalam larutannya terionisasi sebagian. Karena yang terionisasi hanya sebagian berarti dalam larutan asam lemah terjadi kesetimbangan reaksi antara ion yang dihasilkan asam tersebut dengan molekul asam yang terlarut dalam air.Contoh:Untuk asam monoprotik akan terjadi reaksi setimbang :HA(aq) H+(aq) + A–(aq)Tetapan ionisasi asamnya (Ka) adalah:Ka = Dari harga Ka kita dapat menentukan [H+] (konsentrasi H+) dalam larutan asam lemah. Derajat ionisasi asam lemah sangat kecil, sehingga hanya sedikit HA yang terionisasi. Karena hanya sedikit yang terionisasi, maka [HA] dalam larutan dianggap tetap.Dari tetapan ionisasi (Ka) asam lemah, maka konsentrasi H+ dapat diketahui:Ka = Karena [H+] = [A–]
102Ka = [H+]2= Ka × [HA][H+] = Harga Ka menggambarkan kekuatan asam. Semakin besar harga Ka berarti semakin banyak ion H+ yang dihasilkan, atau semakin kuat asam tersebut. Selain hargaKa, besaran lain yang dapat digunakan untuk menggambarkan kekuatan asam adalah derajat ionisasi ().Bagaimana hubungan derajat ionisasi, Ka, dan konsentrasi asam?Reaksi kesetimbangan: HA(aq) H+(aq) + A–(aq)Mula-mula : a M – – Terionisasi : a a aSetimbang : (a – a) a aDengan memakai hubungan:[H+] = a =a = a2 = Ka× a = = Karena yang terionisasi sangat sedikit maka [HA] dianggap tetap, sehingga: a – a=aatau = Dari rumus di atas, maka dapat ditarik kesimpulan semakin encer maka derajat ionisasinya semakin besar, dan sebaliknya.Contoh soal:Berapa konsentrasi H+, F–, dan HF dalam larutan HF 0,1 M, jika diketahui derajat ionisasi HF = 8,4% ?
103Penyelesaian:Senyawa HF dalam larutan air tergolong asam lemah sehingga terionisasi sebagian sesuai dengan derajat ionisasinya.Untuk menghitung konsentrasi masing-masing spesi dalam larutan, berlaku hukum kesetimbangn kimia.HF(aq) H+(aq) + F–(aq)Mula-mula : 0,1 M 0 0Terionisasi : 8,4% x 0,1 M 0,0084 0,0084Setimbang : (0,1 – 0,0084)M 0,0084 0,0084Jadi, konsentrasi masing-masing dalam larutan HF adalah[HF] = 0,0916 M[H+] = 0,0084 M[F–] = 0,0084 MDi atas kita telah mengenal asam monoprotik, sekarang akan dibahas asam poliprotik. Asam poliprotik adalah asam yang dapat mengahsilkan lebih dari satu ion H+. Contohnya H2CO3, H3PO4, dll.Asam-asam tersebut terionisasi secara bertahap, oleh karena itu asam poliprotik mempunyai lebih dari satu harga Ka.Contoh:H2S yang terionisasi secara bertahap sebagai berikut:H2S(aq) H+(aq) + HS–(aq) .......................(1)Ka1 = Kemudian HS– terionisasi lagi sebagai berikut:HS–(aq) H+(aq) + S2–(aq) ....................... (2)Ka2 = Jika persamaan (1) dan (2) digabungkan, maka akan diperoleh:H2S(aq) H+(aq) + HS–(aq) ................(1)HS–(aq) H+(aq) + S2–(aq) ............... (2) +H2S(aq) 2H+(aq) + S2–(aq) ............... (3)Dari persamaan reaksi hasil penjumlahan (3) diperoleh Ka = Ternyata Ka merupakan hasil perkalian dari Ka1 dan Ka2.
104Ka1 x Ka2 = Ka = × Ka=b. Basa kuat dan Basa LemahBasa kuat adalah basa yang dalam larutannya dapat terionisasi sempurna. Basa kuat juga akan menggeser kesetimbangan air apabila dilarutkan ke dalamnya, yang disebabkan adanya ion OH– dari basa yang terlarut tersebut. Misalnya ke dalam air dilarutkan NaOH 0,1 M, maka H2O(aq) H+(aq) + OH–(aq) 10–7 M 10–7 MNaOH(aq) Na+(aq) + OH–(aq) 0,1 M 0,1 MDengan adanya ion OH– dari NaOH kesetimbangan air akan bergeser ke kiri. Ion [H+] dan [OH–] dari air berkurang dan menjadi sangat sedikit dibandingkan ion OH– yang berasal dari NaOH, maka [OH–] yang berasal dari air dapat diabaikan.Contoh soal:Berapa konsentrasi OH– dan [H+] dalam larutan NaOH 0,1 M?Penyelesaian:NaOH merupakan basa kuat. NaOH(aq) Na+(aq) + OH–(aq)Mula-mula : 0,1 M Terurai : 0,1 M 0,1 M 0,1 MSetimbang : ~0 0,1 M 0,1 MJadi konsentrasi OH– = 0,1 MSedangkan [H+] :Kw = [H+] [OH–]10–14 = [H+] [0,1] (pada 25oC,Kw =10–14)[H+] = 10–13 MBasa lemah hanya sedikit mengalami ionisasi, sehingga reaksi ionisasi basa lemah merupakan reaksi kesetimbangan. BOH(aq) B+(aq) + OH–(aq)Untuk basa monovalen berlaku hubungan seperti pada asam lemah, yaitu : [OH–] = Dan derajat ionisasinya dapat ditentukan dengan rumus :
105 = Kb dan dapat digunakan sebagai ukuran kekuatan basa, sama seperti halnya dalam asam lemah. Semakin besar harga Kb semakin kuat basanya dan semakin besar derajat ionisasinya.3. Derajat keasaman (pH)Ion hidrogen dan hidroksida dalam air biasanya sangat kecil sehingga untuk kemudahan penulisan digunakan besaran lain. Untuk menghindari penggunaan angka yang sangat kecil, Sorensen(1868 – 1939) mengusulkan konsep pH, agar memudahkan kimiawan dalam mengukur konsentrasi ion H+ dan perubahannya dalam suatu larutan. MenurutSorensen, pH merupakan fungsi logaritma negatif dari konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan:pH = – log [H+] = log dengan menggunakan analogi yang sama, maka kita dapat menentukan harga konsentrasi ion OH– dalam larutan:pOH = – log [OH–] = log Lambang pH diambil dari bahasa Perancis ‘pouvoir hydrogene’, artinya tenaga hidrogen menuju eksponensial. Misalnya, air murni pada 25oC memiliki konsentrasi [H+] = 1,0 × 10–7 maka pH air pada suhu itu adalah 7,0.Konsentrasi H+ atau ion OH–untuk larutan encer memiliki rentang antara 10–1M sampai 10–14 M. Untuk larutan encer seperti itu paling tepat diungkapkan dalam bentuk pH dan pOH yaitu untuk menghindari angka pengukuran yang sangat kecil. Jika konsentrasi lebih besar dari satu molar, nilai pH akan negatif. Demikian juga untuk konsentrasi OH– yang lebih dari satu molar, nilai pOH akan lebih besar dari 14. Jadi, untuk larutan asam basa yang mempunyai konsentrasi lebih besar daripada 1,0 M tidak perlu diungkapkan dalam bentuk pH dan pOH.Dalam kesetimbangan air juga terdapat tetapan kesetimbangan:Kw = [H+] [OH–]Dengan menggunakan konsep –log = p, maka :–logKw = –log ( [H+] [OH–] )–logKw = (–log [H+] ) + (–log [OH–])pKw= pH + pOHOleh karena pada suhu 25oC harga Kw = 10–14, secara numerik pKw = –log (1,0 × 10–14) = 14, maka dapat disimpulkan pula bahwa:pH + pOH = 14
106Besaran pH digunakan untuk menunjukkan tingkat keasaman dan kebasaan suatu larutan.1) Harga pH dan sifat larutanPada kondisi air murni, yaitu kondisi dimana tanpa asam atau basa (netral) harga pH suatu larutan akan sama dengan pOH. Bagaimana jika kondisi larutan bersifat asam atau basa?Contoh soal:Berapa pH larutan HCl 0,1 M dan Mg(OH)2 0,01 M ?Penyelesaian:(*) HCl(aq) H+(aq) + Cl–(aq) 0,1 M 0,1 M [H+] = 0,1 MpH = –log 0,1 = 1(*) Mg(OH)2(aq) Mg2+(aq) + 2 OH–(aq) 0,01 M 0,02 M [OH–] = 0,02 MpOH = –log 0,02pOH = 1,7maka nilai pH dapat dicari dengan:pH + pOH = 14 pH = 14 – 1,7 pH = 12,3Pada larutan yang bersifat asam, harga pH < 7Pada larutan yang bersifat netral, harga pH = 7Pada larutan yang bersifat basa, harga pH > 7Harga pH dapat memberikan informasi tentang kekuatan suatu asam atau basa. Pada konsentrasi yang sama, semakin kuat suatu asam semakin besar konsentrasi ion H+ dalam larutan , dan itu berarti semakin kecil harga pH-nya.Jadi,semakin kuat suatu asam semakin kecil harga pH-nya. Sebaiknya, semakin kuat suatu basa semakin besar konsentrasi ion OH– dalam larutan. Semakin besar ion OH– berarti semakin kecil konsentrasi ion H+ dalam larutan. Jadi, semakin kuat suatu basa semakin besar harga pH-nya.2) pH asam lemah dan basa lemahpH suatu asam lemah dan basa lemah dapat dihitung berdasarkan konsentrasi ion H+ yang terdapat dalam larutan. Seperti yang telah diuraikan pada sub-bab asam lemah dan basa lemah..Contoh Soal:
107Hitung larutan NH3 0,1 M (Kb = 10–5)!Penyelesaian:[OH–] = = = 10–3 MpOH = –log 10–3 = 3pH + pOH = 14pH = 14 – 3Maka, pH = 11Untuk menghitung pH suatu asam lemah adalah dengan memakai rumusan:[H+] = 4. Indikator asam basa dan pHHarga pH suatu larutan dapat diketahui dengan menggunakan pH-meter atau suatu indikator. pH-meter merupakan suatu rangkaian elektronik yang dilengkapi suatu elektrode yang dirancang khusus untuk dicelupkan ke dalam larutan yang akan diukur. Bila eklektrode kaca ini dimasukkan ke dalam larutan akan timbul beda potensial yang diakibatkan oleh adanya ion H+dalam larutan. Besar beda potensial ini menunjukkan angka yang menyatakan pH larutan tersebut.Selain pH-meter, pH suatu larutan dapat ditentukan pula dengan suatu indikator asam-basa. Walaupun bersifat kualitatif, indikator ini sering digunakan, karena dapat berubah warna dalam rentang pH yang relatif kecil. Perubahan warna suatu indikator melibatkan kesetimbangan antara bentuk asam dan bentuk basa dengan warna yang berbeda.Gambar 5.2pH-meter digitalSumber: http://www.state.sc.us/forest/Tabel 5.3 Beberapa indikator dan trayek pHnyaMetil jingga Merah ke kuning 3,1 – 4,4Metil merah Merah ke kuning 4,2 – 6,2Lakmus Merah ke biru 4,5 – 8,3Brom timol biru Kuning ke biru 6,0 – 7,6Fenolftalein Tak berwarna ke merah ungu 8,0 – 9,6IndikatorPerubahan WarnaTrayek pH
108Dengan kertas indikator universal, kita juga dapat mengetahui kekuatan asam atau basa pada konsentrasi yang sama dengan cara menetapkan pH tersebut.Gambar 5.3Indikator UniversalSumber: http://shop.miniscience.com/ C. REAKSI ASAM DENGAN BASAAsam dalam air akan menghasilkan ion H+ dan basa dalam air akan menghasilkan ion OH–.Reaksi pe-netralan adalah reaksi antara sebuah ion H+ dan ion OH–membentuk sebuah molekul H2O, dan sifat kedua larutan hilang. Berikut ini beberpa contoh reaksi asam-basa yang dituliskan dalam persamaan molekulernya:• HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + 2H2O(aq)• H2SO4(aq) + Mg(OH)2(aq) MgSO4(aq) + 2H2O(l)• HNO3(aq) + Ca(OH)2(aq) Ca(NO3)2(aq) + H2O(l)• H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) BaSO4 + 2H2O(l)Persamaan molekuler dari reaksi penetralan di atas dapat ditulis persamaan reaksi ionnya:Contoh:Untuk reaksi antara HCl(aq) dan NaOH(aq)Reaksi ion: H+(aq) + Cl–(aq) + Na+(aq) +OH–(aq) Na+(aq) + Cl–(aq) + H2O(l)Atau, reaksi ion bersihnya dinyatakan:H+(aq) + OH–(aq) H2O(l)
109Buat persamaan reaksi ionnya untuk contoh reaksi penetralan yang lainnya !Jadi, secara molekuler, reaksi penetralan asam-basa menghasilkan garam dan airdapat dituliskan sebagai berikut:Asam + Basa garam + AirBagaimanakah pH larutan jika asam dan basa dicampur atau direaksikan?Dengan indicator universal, dapat diketahui perubahan pHnya, jika asam dan basa direaksikan sedikit demi sedikit.Contoh:Bila 10 mL larutan NaOH 0,1 M direaksikan sedikit demi sedikit ke dalam larutan HCl 0,1 M yang volumnya 10 mL, maka akan terjadi perubahan harga pH yang ditunjukkan dalam kurva di bawah ini.Gambar 5.4Kurva perubahan pH HCl dan NaOHPada grafik tersebut nampak bahwa pada penambahan sedikit NaOH tidak banyak mengubah harga pH larutan HCl 0,1 M, tetapi pada saat volum NaOH 10 mL, HCl tepat bereaksi maka larutan mempunyai pH = 7. Penambahan sedikit NaOH terhadap campuran tersebut mengakibatkan pH larutan langsung melonjak yang selanjutnya perubahan pH relatif kecil. Harga pH campuran tersebut dapat dihitung secara teoritis sebagai berikut:• Pada penambahan NaOH 0,1 M sebanyak 2 mL ke dalam 10 mL larutan HCl 0,1 M.HCl(aq) 10 mL ; 0,1 M mengandung HCl = 0,1 mol L–1 × 10 mL
110= 1 mmolDari persamaan reaksi diketahui banyaknya ion H+ adalah 1 mmol HCl(aq) H+(aq) + Cl–(aq) 1 mmol 1 mmolMol NaOH = M × V= 2 mL × 0,1 M = 0,2 mmol Ion OH–yang dihasilkan adalah: NaOH(aq) Na+(aq) + OH–(aq)0,2 mmol 0,2 mmol 0,2 mmolReaksi ion yang terjadi antara NaOH dan HCl : H+(aq) + OH–(aq) H2O(l)Mula-mula : 1 mmol 0,2 mmolReaksi : 0,2 mmol 0,2 mmolSisa : 0,8 mmol –Jadi, setelah reaksi tersisa 0,8 mmol H+ dalam 12 mL larutan, maka: [H+] = [H+] = 0,067 mol L–1pH = –log 0,067 = 1,17• Penambahan 10 mL NaOH 0,1 M ke dalam 10 mL larutan HCl 0,1 MMol HCl tetap = 1 mmol [H+] = 1 mmolMol NaOH = M × V= 0,1 M × 10 mL= 1 mmolReaksi yang terjadi: H+(aq) + OH–(aq) H2O(l)Mula-mula : 1 mmol 1 mmol Reaksi : 1 mmol 1 mmolSisa : – – 1 mmolTidak ada sisa H+ dan OH– dari hasil reaksi, karena itu pH = pH air = 7 = netral• Penambahan sebanyak 15 mL NaOH 0,1 M ke dalam 10 mL larutan HCl 0,1MMol NaOH = M × V= 0,1 M × 15 mL = 1,5 mmol Mol OH– Mol NaOH = 1,5 mmol
111Reaksi yang terjadi: H+(aq) + OH–(aq) H2O(l)Mula-mula : 1 mmol 1,5 mmol Reaksi : 1 mmol 1 mmolSisa : – 0,5 mmol Jadi, setelah reaksi:bersisa ion OH– = 0,5 mmol, dan volum larutan menjadi = 15 mL NaOH + 10 mL HCl = 25 mL [OH–] = [OH–] = 0,02 mol L–1pOH = –log 0,02 = 1,67Maka, pH =14 – pOH= 14 – 1,67 = 12,33D. TITRASI ASAM BASATitrasi merupakan salah satu aplikasi stoikiometri larutan. Pada umumnya, digunakan untuk penentuan konsentrasi asam atau basa. Titrasi seperti itu (yang melibatkan reaksi asam dan basa) disebut titrasi asam basa atau asidialkalimetri. Proses ini melibatkan larutan yang konsentrasinya telah diketahui (titran), kemudian larutan ini dikeluarkan dari buret ke dalam larutan yang akan ditentukan konsentrasinya sampai pada titik stoikiometri atau titik ekivalen. Namun pada prakteknya titik ekivalen ini tidak bisa diamati langsung dari percobaan. Yang bisa diamati adalah titik di mana saat warna indikator tepat berubah warna (titrasi dihentikan) yang disebut titik akhir titrasi.Contoh Soal:Larutan H2SO4 sebanyak 20 mL belum diketahui konsentrasinya, kemudian dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M dengan menggunakan indikator fenolftalein. Pada saat volum NaOH tepat 30,2 mL warna indikator mulai berubah.Tentukan konsentrasi H<%2