Halaman
Asam dan Basa105Asam dan BasaBabIstilah asam berasal dari bahasa Latin“asamus” yang berarti masam, yangmelihat keadaan beberapa asam yangberbau sangat tajam dam rasanya yangmasam. Cuka berasa masam karenamerupakan larutan asam asetat. Juslemon berasa asam karena mengandungasam sitrat. Susu dapat berubah menja-di asam ketika basi karena terbentuknyaasam laktat, dan bau asam yang tidakenak seperti bau mentega timbul akibatterbentuknya asam butirat dari lemakyang membusuk. Basa bersifat sebalik-nya, berasa pahit, licin dan dapat mene-tralkan asam. Bagaimana Asam danBasa dari sudut pandang beberapailmuwan lebih lanjut? Apa pengaruhteori-teori tersebut pada pemahamansifat asam dan basa?Siswa mampu mendeskripsikan teori-teori asambasa dengan menentukan sifat larutan danmenghitung pH larutanSiswa mampu menghitung banyaknya pereaksi danhasil reaksi dalam larutan elektrolit dari hasil titrasiasam basa.Kompetensi Dasar105Kimia untuk SMA dan MA kelas XII105Kimia untuk SMA dan MA kelas XII105Kimia untuk SMA dan MA kelas XIPeta Konsep
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI1066.1. Definisi Asam dan Basa ArrheniusPada tahun 1884 Svante Arrhenius menyatakan bahwa garam seperti NaClmemisahkan diri ketika larut dalam air dan menghasilkan partikel yang dinamakan ionNaCl(s) 2HO o Na+(aq) + Cl-(aq) natrium klorida ion natrium ion klorTiga tahun kemudian Arrhenius menyatakan bahwa asam adalah molekul netralyang mengionisasi ketika larut dalam air dan memberikan ion H+ dan ion negatif.Menurut teorinya, hidrogen klorida adalah asam karena dapat mengionisasi ketikalarut dalam air dan memberikan ion hidrogen (H+) dan klorida (Cl-) seperti yangterlihat di bawah ini.HCl(g) 2 oHO H+(aq) + Cl-(aq) hidrogen klorida ion hidrogen ion KlorAsam Arrhenius mencakup senyawa seperti HCl, HCN dan H2SO4.Arrhenius juga berpendapat bahwa basa adalah senyawa yang mengionisasidalam air untuk memberikan ion OH- dan ion positif. NaOH adalah basa menurutArrhenius karena dapat memisahkan diri dalam air untuk memberikan ionhidroksida (OH-) dan natrium (Na+).NaOH(s) 2 oHO Na+(aq) + -OH(aq) natrium hidroksida ion natrium ion hidroksidaTeori ini menjelaskan kenapa asam memiliki sifat yang serupa. Sifat yang khasdari asam dihasilkan dari keberadaan ion H+. Ini juga menjelaskan kenapa asammenetralkan basa dan sebaliknya. Asam memberikan ion H+, basa memberikanion OH-, sehingga ion tersebut membentuk air.H+(aq) + -OH(aq) o H2O(l)Sang IlmuwanSvante August Arrhenius (1859 –1927)Arrhenius lahirpada tanggal 19 Februari, sejak dari muda ia menonjoldalam perhitungan aritmetika, dan sangat tertarik padamatematika dan fisika. Pada tahun 1876 ia masukuniversitas Uppsala mempelajari matematika, Kimia danfisika. Pada tahun 1884 ia menulis tentang penelitiannyapada konduktivitas elektrolit. Dari hasil penelitiannyaini orang akhirnya tahu bahwa sifat elektrolit baru adaketika dilarutkan ke dalam air. Pemikiran tentang hubungan antara sifat listrikdan afinitas zat kimia diperkenalkan oleh Berzelius dan dilengkapi denganadanya publikasi dari Arrhenius diberi hadiah Nobel pada tahun 1903
Asam dan Basa1072H2O(l)H3O+(aq) + OH–(aq)Teori Arrhenius memiliki beberapa kekurangan.¾hanya dapat diaplikasikan dalam reaksi yang terjadi dalam air¾tidak menjelaskan mengapa beberapa senyawa, yang mengandunghidrogen dengan bilangan oksidasi +1(seperti HCl) larut dalam air untukmembentuk larutan asam, sedangkan yang lain seperti CH4 tidak.¾tidak dapat menjelaskan mengapa senyawa yang tidak memiliki OH-,seperti Na2CO3 memiliki karakteristik seperti basa.6.2. Asam Basa Brønsted-LowryJohannes Bronsted dan Thomas Lowry pada tahun 1923, menggunakan asumsi sederhanayaitu: Asam memberikan ion H+pada ion atau molekul lainnya, yang bertindaksebagai basa. Contoh, disosiasi air, melibatkan pemindahan ion H+ dari molekul airyang satu dengan molekul air yang lainnya untuk membentuk ion H3O+ dan OH.Reaksi antara HCl dan air menjadi dasar untuk memahami definisi asam danbasa menurut Brønsted-Lowry. Menurut teori ini, ketika sebuah ion H+ ditransferdari HCl ke molekul air, HCl tidak berdisosiasi dalam air membentuk ion H+ danCl-. Tetapi, ion H+ ditransfer dari HCl ke molekul air untuk membentuk ion H3O+,seperti berikut ini. HCl(g) + 2H2O(l) H3O+(aq) + Cl(aq)Sebagai sebuah proton, ion H+ memiliki ukuran yang lebih kecil dari atomyang terkecil, sehingga tertarik ke arah yang memiliki muatan negatif yang adadalam larutan. Maka, H+ yang terbentuk dalam larutan encer, terikat pada molekulair. Model Brønsted, yang menyebutkan bahwa ion H+ ditransfer dari satu ion ataumolekul ke yang lainnya, ini lebih masuk akal daripada teori Arrhenius yangmenganggap bahwa ion H+ ada dalam larutan encer.Dari pandangan model Brønsted, reaksi antara asam dan basa selalu melibatkanpemindahan ion H+ dari donor proton ke akseptor proton. Asam bisa merupakanmolekul yang netral. HCl(g) + NH3(aq) NH4+(aq) + Cl–(aq)Bisa ion positifNH4+(aq) + OH–(aq) NH3(aq) + H2O(l)Atau ion negatif H2PO4–(aq) + H2O(l) HPO42–(aq) + H3O+(aq)
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI108Tugas MandiriÃSenyawa yang mengandung hidrogen dengan bilangan oksidasi +1 dapatmenjadi asam. Yang termasuk asam Brønsted adalah HCl, H2S, H2CO3, H2PtF6,NH4+, HSO4-, and HMnO4Basa Brønsted dapat diidentifikasi dari struktur Lewis. Berdasarkan modelBrønsted, sebuah basa adalah ion atau molekul yang dapat menerima proton. Untukmemahami pengertian ini, lihat pada bagaimana suatu basa seperti ion OH-menerima proton. H2PO4–(aq) + H2O(l) HPO42–(aq) + H3O+(aq)Untuk membentuk ikatan kovalen dengan ion H+ yang tidak memiliki elektronvalensi, harus tersedia dua elektron untuk membentuk sebuah ikatan. Maka, hanyasenyawa yang memiliki pasangan elektron bebas, yang dapat bertindak sebagaiakseptor ion H+ atau basa Brønsted.Gambar 6.1 Struktur Lewis asam Bronsted-LowryModel Brønsted menambah jenis zat yang dapat bertindak sebagai basa, baikyang berbentuk ion ataupun molekul, selama senyawa tersebut memiliki satu ataulebih pasangan elektron valensi tak berikatan dapat menjadi basa Brønsted.Dari beberapa senyawa di bawah ini, manakah yang merupakan asam Brønsted?Dan manakah yang merupakan basa Brønsted?A. H2O B. NH3 C. HSO4- D. OH-Teori Brønsted menjelaskan peranan air pada reaksi asam-basa. Air terdisosiasimembentuk ion dengan mentransfer ion H+ dari salah satu molekulnya yangbertindak sebagai asam ke molekul air lain yang bertindak sebagai basa.H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH–(aq) asam basa
Asam dan Basa109Tugas MandiriÃNH3(aq) + H3O+(aq) NH4+(aq) + H2O(l)HCl(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl–(aq) asam basa Asam bereaksi dengan air dengan mendonorkan ion H+ pada molekul airyang netral untuk membentuk ion H3O+.Karena reaksi asam basa merupakan reaksi yang reversibel, bagian yangterbentuk ketika suatu asam kehilangan proton cenderung bersifat basa, dan bagianyang menerima proton cenderung bersifat asam. Sebuah asam dan sebuah basayang dihubungkan oleh sebuah proton disebut pasangan asam basa konjugasi.Sehingga pada:Terdapat pasangan asam basa konjugasi: H2O - OH- dan H3O+- H2O, jugadalam reaksi pelarutan HCl:dengan pasangan asam basa konjugasi: HCl-Cl- dan H3O+- H2OTentukan pasangan asam basa konjugasi dari reaksi berikut:Model Brønsted bahkan dapat diperluas untuk reaksi yang tidak terjadi dalamlarutan. Contoh yang paling klasik adalah reaksi antara gas hidrogen kloridadengan uap amoniak membentuk amonium klorida.Reaksi ini mencakup transferion H+ dari HCl ke NH3 dan kemudian reaksi asam basa terjadi melalui fasa gas.Namun teori asam basa Brønsted-Lowry ini tidak dapat menjelaskanbagaimana suatu reaksi asam basa dapat terjadi tanpa adanya transfer proton dariH – A + :B oB – H+ + A–Asam Basa Asam BasaH2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH–(aq)Asam Basa Asam BasaHCl(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl–(aq)Asam Basa Asam Basa
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI110asam ke basa. Kekurangan ini kemudian mendorong peneliti lain, yaitu G.N. Lewisuntuk mendefinisikan lebih lanjut asam dan basa iniSang IlmuwanJOHANNES NICOLAUS BRØNSTED (1879- 1947)ahir pada 22 Februari pada tahun 1879 di West Jutland,Denmark. Brønsted, merupakan ahli kimia fisik yangdikenal dengan konsep asam basanya. Brønstedmerupakan perumus sifat katalik dan kekuatan asambasa. Ia sangat tertarik mempelajari termodinamika,dan menjadi perintis studi termodinamika tentanginterkonversi modifikasi belerang, namun ia jugamengerjakan penelitian dalam bidang larutan elektrolit. Pada tahun 1903 iamenikah dengan Charlotte Louise Warberg, yang merupakan ahli teknikperempuan pertama yang ada di Denmark6.3. Asam Basa LewisPada umumnya definisi asam-basa mengikuti apa yang dinyatakan olehArrhenius atau Bronsted-Lowry, tapi dengan adanya struktur yang diajukan Lewismuncul definisi asam dan basa baru. Asam Lewis didefinisikan sebagai spesi yangmenerima pasangan elektron. Basa Lewis didefinisikan sebagai spesi yangmemberikan pasangan elektron. Sehingga H+ adalah asam Lewis, karena iamenerima pasangan elektron, sedangkan -OH dan NH3 adalah basa Lewis, karenakeduanya adalah penyumbang pasangan elektron.Yang menarik dalam definisi asam Lewis adalah, terdapat senyawa yang tidakmemiliki hidrogen dapat bertindak sebagai asam. Contoh, molekul BF3. Jika kitamenentukan struktur Lewis dari BF3, tampak B kurang dari oktet dan dapatmenerima pasangan elektron., sehingga dapat bertindak sebagai asam Lewis.Akibatnya dapat bereaksi dengan amoniak sebagai berikut:Dalam kenyataan molekul yang tidak mencapai oktet sering merupakan asamLewis yang kuat karena molekul tersebut dapat mencapai konfigurasi oktet denganmenerima pasangan elektron tak berikatan.
Asam dan Basa111HLit (aq) H+(aq) + Lit –(aq)Senyawa yang termasuk dalam perioda yang lebih bawah dari perioda duadapat bertindak sebagai asam Lewis sangat baik, dengan memperbanyak susunanvalensi terluar mereka. Akibatnya, SnCl4 bertindak sebagai asam Lewis berdasarkanreaksi berikut:Atom pusat dikelilingi 12 elektron valensi, elektronnya menjadi lebih banyak dari 8.6.4. Indikator Asam BasaJika kita ingin mengetahui apakah suatu senyawa bersifat asam, basa ataubahkan tidak keduanya cara yang paling mudah dan murah adalah dengan kertaslakmus. Apa itu lakmus? Lakmus berasal dari kata litmus yaitu sejenis tanamanyang dapat menghasilkan warna jika ada asam atau basa. Lakmus merupakanasam lemah, dan biasa ditulis sebagai Hlit. Ketika dalam air terbentuk :Ketika berbentuk Hlit, berwarna merah dan ketika berbentuk ion berwarnabiru. Untuk mengetahui bagaimana reaksinya ketika ada asam atau basa, makakita gunakan asas Le Chatelier. Penambahan ion hidroksida (basa) :Gambar 6.2 Perubahan warna lakmus oleh basaPenambahan ion hidrogen atau asam,Gambar 6.3 Perubahan warna lakmus oleh asam246()2 ( )( )oSnCl lCl aqSnClaq
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI112Namun kekuatan asam atau basa tidak dapat ditunjukkan oleh lakmus. Makadigunakan beberapa indikator lain yang memiliki perubahan warna berbeda jikapH atau kekuatan asamnya berbeda, misalnya methyl orange (metil jingga) yangakan berwarna kuning jika pH lebih besar dari 4,4 sehingga dapat mendeteksiasam lemah dan asam kuat dan fenolftalein yang berwarna merah jika ada basakuat. Trayek pH beberapa indikator diantaranya :Tabel 6.2 Perubahan warna dan trayek pH indikator asam basaNamaPerubahan WarnaTrayek pH Warna dalamAsamBasaalizarin yellow10.1-12.0KuningMerahBromophenol blue3.0-4.6KuningBiruBromothymol blue6.0-7.6KuningBiruChlorophenol red4.8-6.4KuningMerahDimethyl yellow2.9-4.0MerahKuningMetacresol purple1.2-2.87.6-9.2 MerahKuningKuning UnguMetanil yellow1.2-2.4MerahKuningMethyl green0.2-1.8:KuningBiruMethyl orange3.1-4.4JinggaKuningMethyl red4.4-6.2MerahKuningPhenolphthalein8.0-9.8BeningPinkPhenol red6.4-8.2KuningMerahThymolphthalein9.3-10.5BeningBiruThymol blue1.2-2.88.0-9.6 MerahKuningKuning BiruContoh Soal:Suatu senyawa ketika dicoba dengan beberapa indikator pH menunjukkandata sebagai berikut, Fenolftalein tak berwarna, metil jingga berwarna kuning,phenol red kuning, metil merah kuning. Tentukanlah berapa perkiraan pH larutantersebut.
Asam dan Basa113Tugas MandiriÃJawab:Suatu senyawa ketika dicoba dengan beberapa indikator pH menunjukkan datasebagai berikut, timolftalein tak berwarna, phenol red merah, metacresol purpleberwarna ungu dan thymol blue berwarna biru. Tentukanlah berapa perkiraan pHlarutan tersebut.Penggunaan beberapa buah indikator untuk mengetahui pH satu jenis larutandinilai kurang efektif, karena banyaknya zat, memerlukan biaya cukup mahal untukdiidentifikasi keasamannya. Untuk itu dibuatlah indikator universal, yang secarapraktis menunjukkan warna tertentu untuk nilai pH tertentu. Indikator ini pundapat dibuat dalam bentuk lembaran kertas yang efisien.pH dan kekuatan asam/ basaAlat yang digunakan: Cawan petri, pipet tetesBahan yang digunakan: Indikator universal, asam sulfat 0,1M, asam klorida 0,1 M, asam asetat 0,1M, NaOH 0,1 M, Ba(OH)2 0,1 M dan amoniak 0,1MLakukan langkah kerja sebagai berikut :· Ambil sedikit larutan asam sulfat dengan menggunakan pipet tetes, masukkanke dalam cawan petri lalu masukkan indikator, lihat perubahan warna yangterjadi lalu samakan dengan pembanding pada bungkus indikator. Ulangi untuklarutan yang lain dengan cawan dan indikator yang berbeda.· Catat hasil pengamatanmu dan buat kesimpulan dari data tersebutBuktikan
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI1146.5. Derajat Disosiasi Asam dan BasaDalam larutan elektrolit kuat, zat-zat elektrolit terurai seluruhnya menjadiion-ionnya (ionisasi sempurna) dan dalam larutan elektrolit lemah, zat-zat elektrolithanya sebagian saja yang terurai menjadi ion-ionnya (ionisasi sebagian). Sedangkanzat-zat nonelektrolit dalam larutan tidak terurai menjadi ion-ion.Berikut ini, beberapa contoh reaksi ionisasi untuk elektrolit kuat.HCl + H2O o H3O +(aq)+ Cl-(aq)H2SO4 + H2O o 2H3O +(aq)+ SO42- (aq)NaOH+ H2O o Na+(aq)+ OH- (aq)Ca(OH)2 + H2O o Ca2+(aq)+ 2OH-(aq)Jumlah zat elektrolit yang terionisasi dibandingkan dengan jumlah zat semuladapat dinyatakan dengan derajat disosiasi (a) dan ditulis dengan rumus berikut ini.Berdasarkan rumus di atas, maka nilai a untuk:1. Elektrolit kuat, D= 12. Elektrolit lemah, 0 < D < 13. Non-elektrolit, D = 0Suatu asam atau basa yang merupakan suatu elektrolit kuat disebut asam ataubasa kuat. Dengan demikian jika asam merupakan elektrolit lemah, maka iamerupakan asam lemah, karena hanya mengandung sedikit ion H+, demikian jugadengan basa lemah akan terdapat sedikit ion -OH.6.6. Derajat Keasaman, ppHKita terkadang menemukan zat yang rasanya sangat asam dan sedikit asam,atau menemukan zat asam yang kekuatan merusaknya besar dan ada yang hanyamenimbulkan gatal di kulit saja. Berdasarkan kemampuan ionisasi dan kadar ionH+, larutan asam dan basa terbagi dalam kelompok asam dan basa kuat, sertaasam dan basa lemah. Kita memerlukan nilai tertentu untuk mengukur kekuatanasam atau basa tersebut, dan untuk saat ini kita menggunakan besaran pH, untukmenentukan derajat keasaman suatu larutan.1. Hubungan Konsentrasi Asam dengan Harga pHLarutan asam kuat terionisasi sempurna sehingga harga D-nya = 1. Untukmenentukan [H+] pada asam, perhatikan contoh soal berikut ini.Contoh:Berapa konsentrasi H+dalam 500mL larutan HCl 0,1M?DMol zat terionisasiMol zat mula mula
Asam dan Basa115HA(aq)H+(aq) + A–(aq)Tugas MandiriÃJawab:Reaksi ionisasi: HCl(aq)oH+(aq) + Cl-(aq)[H+] = [HCl] = 0,1 MDengan pemahaman terhadap reaksi ionisasi asam. Tentukan jumlah konsentrasiH+ yang ada padaa.200 mL larutan HBr 0,4 Mb.100 mL larutan H2SO4 0,5 MLarutan asam lemah mempunyai daya hantar listrik yang lemah karena jumlahion-ionnya relatif sedikit. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan reaksikesetimbangan.Perhatikan reaksi kesetimbangan asam lemah HA:adalah konstanta kesetimbangan asam.Karena [H+] = [A-]2[][]aHKHA2[] []aHKHA[] []aHKHAContoh:Tentukan konsentrasi ion H+ yang terdapat dalam 250 mL larutan HCN 0,15M jika harga aKHCN = 5 x 10-10Jawab:Mula-mula 0,15 0 0Terionisasi x x xsetimbang (0,15-x) x x[][][]aHAKHAHCN(aq)H+(aq) + CN–(aq)
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI116Tugas MandiriÃ2(0,15 )axKxKarena x sangat kecil, maka20,15axK0,15axK u [H+] = x = 8,7 x 10-6 MSetiap asam lemah memiliki harga tetapan ionisasi asam (Ka). Harga Kamenyatakan ukuran kekuatan asam, makin besar harga makin banyak yangterionisasi (a makin besar) artinya asam tersebut makin kuat.Dari pengukuran hantaran listrik ternyata derajat ionisasi asam cuka 0,1 M adalah1%. Berapa harga asam cuka tersebut?Konsentrasi ion H+ dalam larutan dapat menunjukkan derajat keasaman suatularutan dengan menyatakannya dalam bentuk pH. pH didefinisikan sebagai negatiflogaritma dari konsentrasi ion H+.pH = -log [H+]-pH = log[H+]10 -pH = [H+]Berapakah pH larutan netral pada suhu 25oC ?Pada kondisi tersebut konsentrasi ion hidrogen adalah 1,0 ́ 10-7M, sehingga:pH = -log(1.0 x 10-7) = -(-7.0) = 7.0Berapakah pH larutan asam ?Ketika asam dilarutkan konsentrasi ion H+ akan meningkat, jika dalam larutannetral 1,0 x 10-7M, maka dalam larutan asam akan lebih besar dari 1,0 x 10-7M.Contoh larutan dengan [H+] = 1 x 10-6M akan bersifat asam. Maka nilai pHnya :pH = -log(1.0 x 10-6) = -(-6.0) = 6.0Untuk menghitung nilai pH, cara yang paling mudah adalah denganmenggunakan istilah mula-mula, yang berubah dan saat kesetimbangan:ContohTentukan pH asam bromida (HBr) dengan konsentrasi 0,25 M.
Asam dan Basa117CH3COOHCH3COO– + H+Tugas MandiriÃJawab: HBr(aq)oH+(aq) + Br-(aq)Awal: 0,25 M0 M0 MPerubahan reaksi : - 0,25+ 0,25+ 0,25Kesetimbangan: 00,250,25Maka kita ketahui [H+] = 0,25 MpH = - log [H+] = - log (0,25) = 0,60Hubungan konsentrasi asam lemah dengan pH tidak seperti asam kuat. Asamlemah dalam air tidak terurai sempurna karena terjadi reaksi kesetimbangansehingga mempunyai harga konstanta kesetimbangan (Ka).Contoh :Berapa harga pH larutan CH3COOH 2 M jika harga asam = 1,8 x 10-5Jawab:Mula-mula :2 M M 0 MPerubahan reaksi :-xxxkesetimbangan :2 – xxx[CH3COO-] = [H+] = x33[][][]aCH COOHKCH COOH3[][] uaHKCH COOH51, 8 10 2 uu[H+] = 4 x 10-3 pH= -log [H+ ] = -log (4 x 10-3 )= 3 – log 4Dengan menggunakan reaksi kesetimbangan pada asam lemah, tentukanlah pHasam asetat 0,30 M. Diketahui asam asetat 1,8 x 10-5.
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI118NH4OHNH4+ + OH–Tugas MandiriÃ1. Hubungan Konsentrasi Basa dengan Harga pHBasa kuat dalam larutannya akan terionisasi sempurna. Untuk menentukankonsentrasi OH-pada basa kuat, perhatikan contoh soal berikut ini.Contoh :Berapa konsentrasiOH-dalam 100mL Ca(OH)2 yang mempunyai konsentrasi0,2M?Jawab:Reaksi: Ca(OH)2(aq)oCa2+(aq) + 2OH-(aq) [OH-] = 2.[ Ca(OH)2] = 2 ( 0,2M ) = 0,4 MDengan pemahaman terhadap reaksi ionisasi basa. Tentukan jumlah konsentrasiOH- yang ada pada:a.NaOH dengan konsentrasi 0,3 Mb.Al(OH)3 dengan konsentrasi 0,1 MReaksi ionisasi basa lemah merupakan reaksi kesetimbangan, maka hargakonstanta kesetimbangan basanya (Kb) dapat ditentukan berdasarkan persamaanreaksi ionisasinya. Basa lemah sukar larut dalam air, satu-satunya basa lemah yanglarut baik dalam air adalah NH4OH (larutan ammonia).Untuk menentukan konsentrasi OH-sama dengan cara menentukan H+.Perhatikan reaksi kesetimbangan berikut.44[][][]bNHOHKNH OHKarena [OH-] » [NH4+] maka24[][]bOHKNH OHNH4OH yang terurai sangat sedikit, maka:[NH4OH] sisa » [NH4OH] mula-mulaSehingga4[] [ ]bOHK NH OHatau secara umum : [] []bOHK Basa
Asam dan Basa119Tugas MandiriÃAmoniak adalah basa lemah, yang mengalami ionisasi sebagian. Jika Kbamoniakbesarnya 1,8 x 10-5, tentukanlah konsentrasi OH- dalam larutan NH4OH2 MDan berapakah pH larutan basa?Larutan basa akan memiliki konsentrasi ion hidroksida [OH-] lebih besar dari1,0 ́ 10-7M, contoh larutan dengan [OH-] = 1.0 . 10-5M, memiliki sifat basa. MakapH larutan ini :[][]wKHOH14951, 0 101, 0 101, 0 10u uu pH = - log [H+] = -log(1,0 x 10-9) = 9,0Atau dapat digunakan cara dari rumus pOH, dimanapOH = -log [OH-]dengan definisi KwKw = [H+][OH-] = 1 . 10-14-log(Kw)= ( -log([H+]) - log([OH-]) = 14-log(Kw) = pH + pOH = 14atau pH = 14 - pOHSehingga untuk[OH-] = 1,0 x 10-5M,pOH = - log [OH-] = - log (1,0 x 10-5M ) = 5pH = 14 – 5 = 9Contoh :Tentukan pH larutan basa kuat Ba(OH)2 dengan konsentrasi 0,005 MJawab :Ba(OH)2(aq) o Ba2+(aq) + 2 OH-(aq)Mula-mula:0,005 M 0 M0 MPerubahan reaksi :- 0,005 + 0,005+ 0,01Kesetimbangan :0 0,0050,01Maka kita ketahui [OH-] = 0,01 M
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI120NH4OHNH4+ + OH–Tugas MandiriÃpOH = - log ( 0,01 ) = 2pH = 14 – 2= 12Basa lemah dalam air tidak terurai sempurna karena mempunyai reaksikesetimbanganContoh :Berapakah harga pH larutan NH4OH 0,02 M jika harga Kb = 1,8 x 10-5?Jawab:Mula-mula :2 M0 M0 MPerubahan reaksi :-xxxKesetimbangan :2 – xx x[NH4+] = [OH-] = x4[] [ ]bOHK NH OH51, 8 10 0, 02 uu= 4 x 10-4pOH = - log 4 x 10-4 = 4 - log 4pH = 14 – (4 - log 4) = 10 + log 4Dengan menggunakan reaksi kesetimbangan pada basa lemah, tentukanlah pHlarutan NH4OH 0,15 M jika harga Kb = 1,8 ́ 10-5.6.7. Titrasi Asam BasaTitrasi adalah teknik laboratorium dimana kita dapat menentukan konsentrasisuatu zat yang tidak diketahui, dengan pereaksi lain yang konsentrasinyaditentukan. Pada umumnya masih dilakukan cara titrasi yang sederhana, denganmenggunakan gelas kimia, dan Biuret.Jika kita membeli asam cuka di pasar, atau di toko maka kita tidak pernahmenemukan ukuran kandungan asam dalam bentuk kemolaran seperti yang kitapelajari. Namun dalam botol masih tercantum kadar cuka berupa persen volume.
Asam dan Basa121Untuk itu kita coba mengukur berapakonsentrasi asam cuka sehingga dapatdiketahui kebenaran kandungannyaContoh :Untuk mengetahui % asam cukadilakukan dengan titrasi 2mL larutanasam cuka dan memerlukan 35 mLlarutan NaOH 0,1M. massa jenis larutan950 g/L.a.Tentukan kemolaran asam cuka!b.Berapa % kadar asam cuka tersebut?Jawab:a.ubasabasaasamasamVMMV35 0,11, 752uMb .Dalam 1 liter larutan cuka terdapat 1,75 x 60 gram cuka = 105 gram cuka. Berat1 liter larutan = 950 gram. Maka kadar asam cuka = 105 X 100% = 11,05% 950Penentuan Konsentrasi Asam CukaAlat yang digunakan: Buret, labu Erlenmeyer, statif, gelas ukur, botol semprotBahan yang digunakan:Larutan asam cuka 30% (tergantung yang kamu temukan indikator fenolftalein, Larutan NaOH 0,01 M.Lakukan percobaan dengan langkah sebagai berikut :· Bersihkan semua alat yang digunakan dengan sabun, kemudian dengan air danterakhir dibilas dengan 5 mL larutan yang digunakan.· Ambil 25 ml larutan asam cuka dan masukkan ke dalam labu Erlenmeyer· Jangan lupa tambahkan indikator ke dalam larutan dalam Erlenmeyer· Masukkan 50 mL larutan NaOH 0,1 M pada buret (sampai pada garis 0 mL padaburet bagian atas)· Lakukan titrasi dengan meneteskan NaOH perlahan-lahan sehingga ditemukantitik akhir titrasi (titik ekivalen).· Catat volume yang kamu peroleh dari hasil titrasi· Tentukan konsentrasi larutan asam cuka sebagai berikut :· Kamu buat kesimpulan berikut :Gambar 6.4 Susunan Alat TitrasiSederhanaBuktikan
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI122Tugas MandiriÃPada saat titrasi, kita menemukan titik akhir titrasi. Pada titik akhir titrasi inijumlah mol ekivalen antara zat yang dititrasi dan penitrasi sama dan ditunjukkandengan perubahan warna indikator asam basa, setelah diketahui volumenya kitadapat melakukan perhitunganContoh :Larutan HCl 0,3M dititrasi dengan larutan NaOH. Ternyata titik akhir titrasitercapai bila 10 mL larutan HCl memerlukan 75 mL larutan NaOH. Tentukankemolaran larutan NaOH!Jawab:Vasam x Masam = Vbasa x MbasauasamasambasabasaMVMV10 0,375u = 0,04 MHitunglah kemolaran (konsentrasi) larutan asam asetat jika 34,57 mL larutan inidiperlukan untuk menetralkan 25,19 mL larutan natrium hidroksidaCH3COOH (aq) + NaOH (aq)o Na+(aq) + CH3COOH(aq) + H2O (l)Saat titrasi, digunakan indikator untuk mengetahui kapan asam dan basa akanbercampur dengan komposisi yang tepat seimbang untuk saling menetralkan.Ketika warna indikator berubah, sering dikatakan sebagai titik akhir titrasi.Untuk membuat kurva titrasi dapat dilakukan dengan melakukan titrasi asambasa dari larutan asam dan basa yang memiliki konsentrasi 1 M, dan dengan volume25 mL. Satu larutan asam dalam labu Erlenmeyer dan yang lain dalam buret.Bentuk kurva titrasi yang akan dihasilkan sangat beragam tergantung kamucampurkan apakah asam kuat dengan basa kuat, atau asam kuat dengan basa lemah,asam lemah dengan basa kuat atau asam lemah dan basa lemah. Berikut beragamkurva yang akan dihasilkanGambar 6.5 Kurva titrasi asam basa (a) asam kuat oleh basa kuat (b) asam kuat oleh basa lemah (c)asam lemah oleh basa kuat.
Asam dan Basa123Tugas MandiriÃBagaimana bentuk kurva titrasi asam lemah dan basa lemah? Coba buat perkiraandari tiga kurva yang sudah ada, kemudian kamu bandingkan dengan kurva daribuku sumber literatur lain, atau kamu dapat mencarinya di internet. Catatan :Carayang termudah adalah masuk ke http://www.google.com, kemudian kamu caridengan kata kunci “titration””curve”Di lingkunganmu mungkin terdapat sungai atau danau, coba kamuperhatikan hewan apa saja yang ada dan tumbuhan apa yang tumbuh disekitarnya, kamu ukur pH nya. Lalu kamu telusuri pengaruh pH air terhadapkehidupan dalam ekosistem air tersebut. Ekosistem air yang baik harusmemiliki kadar BOD dan kadar COD tertentu. Apa yang dimaksud denganBOD dan COD, coba kamu pelajari di perpustakaan atau melalui internet.Bagaimana pengaruhnya pada kehidupan makhluk hidup dalam ekosistemair. Kemudian kamu susun semua data dan hasil studi literaturmu dalamsuatu makalah yang berisi usulan atau pemikiranmu terhadap upayapemeliharaan lingkungan hidup.Peduli pada DuniamuPeduli pada DuniamuzMenurut Arrhenius, dasar dari asam dan basa adalah keberadaanion H+ dan ion OH-. Suatu zat yang mengandung hidrogen, ketikaikatan kovalen antara atom hidrogen dan atom lainnya putus, makaakan terbentuk ion H+, dan zat tersebut disebut asam, sedangkanbasa adalah yang melepaskan ion OH-.zMenurut Bronsted-Lowry, asam adalah donor proton, sedangkan basamerupakan akseptor protonH-A + :B o B-H+ + A-Asam BasazKarena reaksi asam basa merupakan reaksi yang reversibel, bagianyang terbentuk ketika suatu asam kehilangan proton cenderung bersi-fat basa, dan bagian yang menerima proton cenderung bersifat asam.
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI1241.Definisikan asam basa menurut:a.Boyleb. Arrheniusc.Bronsted-Lowryd. Lewis2.Tunjukkan pasangan asam-basa pada reaksi asam-basa berikut:H3O+ + CO32-oH2O + HCO3-3.Tentukan pH untuk setiap larutan berikut:a.Es jeruk yang punya konsentrasi ion hidronium 3,2 x 10-4Mb.Larutan sabun yang memiliki konsentrasi ion hidronium 2,0 x 10-10Mc.Plasma darah yang memiliki konsentrasi ion hidronium 4,1 x 10-8M4.Suatu asam lemah diketahui memiliki pH 5,8 jika asam tersebut ternyata adalahasam cuka berapa konsentrasi asam cuka tersebut.5.Tentukan konsentrasi basa lemah NH4-OH pH 8,0 jika Ka 1,0 x 10-5.6.Tentukan konsentrasi dari ion Cu2+ dalam larutan yang terbentuk dari 1,25gram CuSO4. 5 H2O dalam 50,0 ml larutan yang terbentuk.7.Bagaimana cara membuat 2,50 liter larutan asam sulfat 0,36 M dari asam sulfatpekat 18,0 M ?zSebuah asam dan sebuah basa yang dihubungkan oleh sebuah protondisebut pasangan asam basa konjugasi.zAsam Lewis didefinisikan sebagai spesi yang menerima pasanganelektron. Basa Lewis didefinisikan sebagai spesi yang memberikanpasangan elektron.zSuatu asam atau basa kuat merupakan suatu elektrolit kuat,sedangkan asam dan basa lemah merupakan elektrolit lemah,mengandung sedikit ion H+ ion OH-.zKonsentrasi ion H+ menunjukkan derajat keasaman suatu larutandinyatakannya sebagai pH. pH didefinisikan sebagai negatiflogaritma dari konsentrasi ion H+.pH = -log [H+]zIndikator asam basa merupakan alat ukur keberadaan asam ataubasa, bahkan untuk menunjukkan derajat keasaman denganmenunjukkan nilai pH suatu larutan. Indikator yang biasa digunakanadalah kertas lakmus, larutan indikator dan indikator universal
Asam dan Basa125Rearrangement this word!R B O T R E B Y L EName of one scientist who give a define about acid and baseR A R E N H S U IName of one scientist that his birthday is February 19th in 1859H O R E B R O O K E TWho met Boyle when he demonstrated the air pump work?V E R I C I A S A U N L I R O D T ASomething we use if we want to know the pH value of one solution8.Tuliskan dalam bentuk persamaan ion reaksi yang setara antara zat-zatberikut:a.larutan asam klorida ditambah dengan larutan KOHb.Larutan NaOH ditambahkan pada NaHCO3c.Larutan NH3 ditambahkan pada larutan NaOH9.Ketika kalium dikromat ditambahkan pada HCl terjadi reaksi :K2Cr2O7(g) + 14HCl(aq)o 2K+(aq) + 2Cr3+(aq)+ 8Cl–(aq) + 7H2O (l) + 3Cl2(g)Jika digunakan 6,2 gram K2Cr2O7 dan HCl 1,5 M dititrasi sebanyak 100 mL.Tentukan konsentrasi ion Cr3+ yang terbentuk.10. Larutan asam oksalat, H2C2O4dititrasi dengan larutan natrium hidroksidadan reaksinya adalah:H2C2O4 (aq) + 2 OH-(aq)o2 H2O(l) + C2O42-(aq)Tentukan pH dari asam oksalat jika larutan tersebut menghabiskan 25,6 mLNaOH 0,1 M
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI1261.Suatu hasil analisa menyatakan sebagai berikut :zatpHzatpH1. isi lambung24. sari buah anggur42. urine65. isi jeroan83. darah76. susu sapi7Maka yang merupakan suatu asam adalah......A. 1 dan 2 D. 1, 2 dan 4B. 3 dan 6 E. 2,3 dan 6C. 3, 5 dan 62.Diketahui reaksi ionisasi :Ca(OH)2(aq) Ca2+ (aq) + 2 OH-(aq)Bila dalam 100 mL larutan terdapat 0,37 gram Ca(OH)2 (Mr=74) berapa pHlarutan?A. 1B. 2C. 2-log 5D . 12E. 133.Data trayek pH dan perubahan warna indikator :IndikatorWarnaTrayek pHMetil jinggaMerah-kuning3,1 – 4,1Metil merahMerah-kuning4,4 – 6,2Bromtimol biruKuning-biru6,0 –7,6PhenolphtaleinTak berwarna-merah 8,3 – 10,0Bagaimanakah warna indikator metil jingga dan dan phenolphtalein dalamlarutan ammonium klorida ?A. Merah- Kuning D. Kuning-Tak berwarnaB. Kuning-Kuning E. Kuning- MerahC. Jingga – Biru
Asam dan Basa1274.Spesi H2O yang yang berfungsi sebagai basa menurut Bronsted Lowry,terdapat pada :A. H2SO4(aq) + H2O(l)HSO4(aq) + H3O+(aq)B. NH4+(aq) + H2O(l)H3O+( (aq) + NH3(aq)C. CO32-(aq) + H2O(l)HCO3 -( (aq) + OH-( (aq)D. HCl (aq) + H2O(l)Cl(aq) + H3O+(aq)E. H2PO4- + + H2O(l)HPO4(aq) + H3O+(aq)5. Kelompok senyawa hidroksida yang merupakan asam adalah......A. Al(OH)3;Si(OH)2-; PO(OH)3B. Si(OH)2-; SO2(OH)2; Mg(OH)2C.PO(OH)3;SO2(OH)2; ClO3(OH) .D. ClO3(OH); PO(OH)3;SO2(OH)2E. ClO3(OH); SO2(OH)2;Mg(OH)26. Hasil percobaan warna lakmus dalam larutan.LarutanLakmus MerahLakmus Biru1.MerahMerah2.BiruBiru3.MerahMerah4.MerahBiru5.BiruBiru6.MerahMerahBerdasarkan data di atas maka larutan yang bersifat basa adalah....A. 2 dan 5B. 2, 4 dan 5C. 3,5 dan 6D. 1, 3 dan 6E. 2, 4 dan 67.Larutan 0,74 gram Ca(OH)2 (Mr = 74) dalam 2 L air, mempunyai pH ....A. 2 – log 2D. 12B. 13 – log 2E. 2C. 12 + log 2
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI1288.Data hasil pengujian larutan dengan kertas lakmus merah dan biru :LarutanPQRSTWarna lakmus merah dalam larutanmerahbirumerah merahbiruWarna lakmus biru dalam larutanmerahbirumerah birubiruDari data tersebut bahwa larutan yang mengandung ion H+ ialah....A. P dan SD. Q dan SB. P dan RE. S dan TC. Q dan T9.Tabel harga Ka beberapa asam berikut :asamHAHBHCHDHEk A6,2·10-81,2·10—27,0·10-46,7·10-59,6·10-7Yang paling kuat diantara asam-asam tersebut adalah...A. HAD. HBB. HCE. HDC. HE10. Reaksi berikut :HPO42- + H2O H3O+ + PO43-Pasangan asam-basa konjugasinya adalah :A. H3O+ dan PO43-D. H2O dan PO43—B. HPO42- dan H2OE.H3O+ dan HPO42-C. HPO42-dan PO43-11. Pasangan asam lemah yang tepat adalah....A. H3PO4 dan HClB. H2SO4 dan Ca(OH)2C. NaOH dan H2SO4D. CH3COOH dan HClE. CH3COOH dan H3PO412. 100 cm3 larutan HCl 0,1 M ditambah air sampai volume larutan menjadi 250cm3. Perubahan harga pH larutan HCl setelah diencerkan adalah dari...A. 2 menjadi 3 - log 25D. 2 menjadi 2 - log 2B. 1 menjadi 2 - log 6,7E. 1 menjadi 3 - log 25C. 1 menjadi 2 - 2log 2
Asam dan Basa12913. Tabel harga Ka dari beberapa asam lemah :No.1.2.3.AsamHXHYHZKa7,2 x 10-101,8 x 10-106,7 x 10-5Urutan asam dari kuat ke lemah yang benar berdasarkan tabel adalah.....A. HY – HY – HZD. HZ – HX – H YB. HY – HZ – HXE. HX – HZ – HYC. HZ – HX – HY14. Molekul yang tidak bisa menjadi basa menurut Lewis adalahA. NH3D. CH3OHB. BF3E. SO2C. H2O15. Dari reaksi berikut :NH3(aq) + H2O (l) NH4+(aq) + OH-(aq)Pasangan asam-basa konjugasi yang tepat adalah......A. NH3(aq) dan H2O (l)B. NH3(aq) dan NH4+(aq)C. NH4+ (aq) dan OH-(aq)D. NH3(aq) dan OH- (aq)E. H2O(l) dan NH4+ (aq)16. pH larutan basa lemah bervalensi satu = 10, maka konsentrasi ion OH- dalamlarutan adalah......A. 10-11MD.10-10MB. 10-4ME.10-3MC. 10-2M17. HNO3 (aq) + H2O(l) H3O+(aq) + NO3-(aq)Yang merupakan basa Bronsted-Lowry ialah.....A. H NO3 dan H3O+D. H2Odan H3O+B. H2O dan HNO3E. H NO3 dan NO3-C. H2Odan NO3-18. 10 ml asam sulfat dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M. Bila ternyatadiperlukan 20 ml larutan NaOH, maka kemolaran larutan asam tersebut adalah:
Kimia untuk SMA dan MA kelas XI130A. 0,075 MD. 0,10 MB. 0,15 ME. 0,20 MC. 0,30 M19. Kalau 5 mL asam bervalensi 1, dengan konsentrasi 0,1 M dapat dinetralkanoleh 10 mL larutan KOH (Mr = 56) maka 1 liter larutan KOH tersebutmengandung :A. 2,8 gram KOHD. 1,4 gram KOHB. 0,28 gram KOHE. 5,6 gram KOHC. 0,56 gram KOH20. 20 ml 0,1 N larutan KOH dinetralkan dengan 20 ml 0,1 larutan asam asetat.Indikator yang paling tepat untuk digunakan adalah......A. jingga metil( menunjukkan pH 3,1 – 4,4)B. metil merah ( menunjukkan pH 4,2-6,2)C. bromtrimol biru ( menunjukkan pH 6,0-7,6)D. fenolttalein ( menunjukkan pH 8-10)E. bukan salah satu dari penunjuk diatas