Gambar Sampul Kimia · Bab 5 Larutan Asam dan Basa
Kimia · Bab 5 Larutan Asam dan Basa
BudiUtami

24/08/2021 13:26:58

SMA 11 KTSP

Lihat Katalog Lainnya
Halaman
147Kimia XI SMATujuan Pembelajaran:Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu:1. Menjelaskan pengertian asam-basa menurut Arrhenius.2. Membandingkan kekuatan asam-basa.3. Menghitung pH larutan asam-basa.4. Menjelaskan pengertian asam-basa menurut Bronsted-Lowry.5. Menentukan asam-basa konjugasi.6. Menghitung konsentrasi larutan asam-basa pada reaksinetralisasi.Larutan Asam dan BasaBAB5PengantarAsam-basa, Arrhenius, pH larutan, ke-kuatan asam, tetapan kesetimbangan asam(Ka), konsentrasi ion H+, konsentrasi ionOH, Bronsted-Lowry, indikator universal,basa konjugasi, reaksi netralisasi.Asam dan basa sudah dikenal sejak zaman dulu. Istilah asam (acid) berasal daribahasa Latin acetum yang berarti cuka. Istilah basa (alkali) berasal dari bahasaArab yang berarti abu. Basa digunakan dalam pembuatan sabun. Juga sudah lamadiketahui bahwa asam dan basa saling menetralkan. Di alam, asam ditemukan dalambuah-buahan, misalnya asam sitrat dalam buah jeruk berfungsi untuk memberi rasalimun yang tajam. Cuka mengandung asam asetat, dan asam tanak dari kulit pohondigunakan untuk menyamak kulit. Asam mineral yang lebih kuat telah dibuat sejakabad pertengahan, salah satunya adalah aqua forti (asam nitrat) yang digunakanoleh para peneliti untuk memisahkan emas dan perak.Gambar 5.1 Detergen dan kosmetik merupakan produkbasaGambar 5.2 Jeruk mengandungasam sitrat yang merupakan asamKata Kunci
148Kimia XI SMALarutan Asam-BasaBasaBronsted-LowryAsamBronsted-LowryBronsted-Lowry & LewisS. ArrheniusLarutanAsamLarutanBasaTeori Asam Basa menurutBasaLemahAsamKuatBasaKuatAsamLemahKekuatanAsam (α)α)α)α)α)KekuatanBasa (α)α)α)α)α)KbKaIndikatorAsamIndikatorBasateridiri daridapatberupadapatberupamempunyaimempunyaiteridiri dariReaksiAsam-BasaBronsted-LowryReaksiNetralisasipenerapanmasuknyaStoikiometri LarutanAsam - BasaTitrasi Asam -Basa(TE dan TAT)pHPeta Konsep
149Kimia XI SMA5.1 Teori Asam dan Basa Menurut ArrheniusLarutan asam dan basa merupakan contoh dari larutan elektrolit. Pada tahun1884,Svante Arrhenius (1859-1897) seorang ilmuwan Swedia yangmemenangkan hadiah nobel atas karyanya di bidang ionisasi, memperkenalkanpemikiran tentang senyawa yang terpisah atau terurai menjadi bagian ion-ion dalamlarutan. Dia menjelaskan bagaimana kekuatan asam dalam larutan aqua(air)tergantung pada konsentrai ion-ion hidrogen di dalamnya.Menurut Arrhenius, asamadalah zat yang dalam air melepakan ion H+,sedangkanbasaadalah zat yang dalam air melepaskan ion OH. Jadi pembawasifat asam adalah ion H+, sedangkan pembawa sifat basa adalah ion OH. AsamArrhenius dirumuskan sebagai HxZ, yang dalam air mengalami ionisasi sebagaiberikut.HxZ⎯⎯x H+ + Zx–Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi asam,sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H+ disebution sisa asam. Beberapa contoh asam dapat dilihat pada tabel 5.1.Basa Arrhenius adalah hidroksida logam, M(OH)x, yang dalam air terurai sebagaiberikut.M(OH)x⎯⎯Mx+ + xOHJumlah ion OH yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensibasa. Beberapa contoh basa diberikan pada tabel 5.2.Asam sulfat dan magnesium hidroksida dalam air mengion sebagai berikut.H2SO4⎯⎯ 2 H+ + SO42–Mg(OH)2⎯⎯ Mg+ + 2 OHTabel 5.1 Berbagai Jenis AsamSumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.Rumus Asam Nama AsamReaksi IonisasiValensiSisa Asam AsamHFasam fluoridaHF H+ + F1FHClasam kloridaHCl H+ + Cl1ClHBrasam bromidaHBr H+ + Br1BrHCNasam sianidaHCN H+ +CN1CNH2Sasam sulfidaH2S 2 H+ + S2–2S2–HNO3asam nitratHNO3 H+ + NO31NO3H2SO4asam sulfatH2SO4 2 H+ + SO42–2SO42–H2SO3asam sulfitH2SO3 2 H+ + SO32–2SO32–H3PO4asam fosfatH3PO4 3 H+ + PO43–3PO43–H3PO3asam fosfitH3PO3 3 H+ + PO33–3PO33–CH3COOHasam asetatCH3COOH H+ + CH3COO1CH3COOH2C2O4asam oksalatH2C2O4 2 H+ + C2O42–2C2O42–C6H5COOHasam benzoatC6H5COOH H+ + C6H5COO1C6H5COO
150Kimia XI SMATabel 5.2 Berbagai Jenis Basa5.2 Tetapan Kesetimbangan Air (Kw)Air murni hampir tidak menghantarkan arus listrik. Hanya alat pengukuranyang sangat peka yang dapat menunjukkan bahwa air murni memiliki daya hantarlistrik yang sangat kecil. Artinya, hanya sebagian kecil molekul-molekul air dapatterionisasi menjadi ion H+ dan ion OH.Persamaan ionisasi air dapat ditulis sebagai:H2O(l)⎯⎯←⎯ H+(aq) + OH(aq)Harga tetapan air adalah:+2[H ][OH ]=[H O]KK [H2O] = [H+] [OH]Konsentrasi H2O yang terionisasi menjadi H+ dan OH sangat kecil dibanding-kan dengan konsentrasi H2O mula-mula, sehingga konsentrasi H2O dapat dianggaptetap, maka harga K[H2O] juga tetap, yang disebut tetapan kesetimbangan air atauditulisKw.Jadi,Kw = [H+][OH]Pada suhu 25 °C, Kw yang didapat dari percobaan adalah 1,0 × 10–14. Harga Kwini tergantung pada suhu, tetapi untuk percobaan yang suhunya tidak terlalumenyimpang jauh dari 25 °C, harga Kw itu dapat dianggap tetap.Rumus Basa Nama Basa Reaksi Ionisasi Valensi BasaNaOHnatrium hidroksidaNaOH Na+ + OH1KOHkalium hidroksidaKOH K+ + OH1Mg(OH)2magnesium hidroksidaMg(OH)2 Mg2+ + 2 OH2Ca(OH)2kalsium hidroksidaCa(OH)2 Ca2+ + 2 OH2Ba(OH)2barium hidroksidaBa(OH)2 Ba2+ + 2 OH2Fe(OH)3besi(III) hidroksidaFe(OH)3 Fe3+ + 3 OH3Fe(OH)2besi(II) hidroksidaFe(OH)2 Fe2+ + 2 OH2Al(OH)3aluminium hidroksidaAl(OH)3 Al3+ + 3 OH3Sr(OH)2stronsium hidroksidaSr(OH)2 Sr2+ + 2 OH2Sumber:General Chemistry, Principles & Structure, James E. Brady, 1990.
151Kimia XI SMAHarga Kw pada berbagai suhu dapat dilihat pada tabel 5.3 berikut.Kw = [H+][OH] = 10–14 Tabel 5.3 Harga Kw pada Berbagai SuhuOleh karena [H+][OH] = 10–14, maka [H+]= 10–7 dan [OH] = 10–7. Artinya,dalam 1 liter air murni terkandung ion H+ dan ion OHmasing-masing sebanyak10–7 mol.Jika ke dalam air ditambahkan suatu asam, maka [H+] akan bertambah tetapihasil perkalian [H+][OH] tetap sama dengan Kw. Hal ini dapat terjadi karenakesetimbangan bergeser ke kiri yang menyebabkan pengurangan [OH]. Ke-setimbangan juga akan bergeser jika ke dalam air ditambahkan suatu basa. Daripembahasan ini dapat disimpulkan sebagai berikut.Dalam larutan berair= [H+][OH] = KwDalam air murni (larutan netral)= [H+] = [OH]Dalam larutan asam= [H+] > [OH]Dalam larutan basa= [H+] < [OH]5.3 Kekuatan Asam dan BasaSebagaimana larutan elektrolit yang dibedakan atas elektrolit kuat dan elektrolitlemah, maka larutan asam dan larutan basa yang merupakan larutan elektrolit jugadibedakan atas asam-basa kuat dan asam-basa lemah. Perbedaan kekuatan larutanasam-basa ini dipengaruhi oleh banyak sedikitnya ion-ion pembawa sifat asamdan ion-ion pembawa sifat basa yang dihasilkan saat terionisasi.A. Kekuatan AsamKekuatan asam dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion H+ yang dihasilkanoleh senyawa asam dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion H+yang dihasilkan, larutan asam dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.Suhu (°C)Kw00,114 × 10–14100,295 × 10–14200,676 × 10–14251,00 × 10–14609,55 × 10–1410055,0 × 10–14C a t a t a n
152Kimia XI SMA1.Asam KuatAsam kuat yaitu senyawa asam yang dalam larutannya terion seluruhnyamenjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam kuat merupakan reaksiberkesudahan. Secara umum, ionisasi asam kuat dirumuskan sebagai berikut.HA(aq)⎯⎯ H+(aq) + A(aq)[H+] =x · [HA]atau[H+] = valensi asam · Mdengan: x = valensi asamM = konsentrasi asam2.Asam LemahAsam lemah yaitu senyawa asam yang dalam larutannya hanya sedikitterionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan reaksikesetimbangan.Secara umum, ionisasi asam lemah valensi satu dapat dirumuskansebagai berikut.HA(aq)⎯⎯←⎯ H+(aq) + A(aq)+[H ][A ]=[HA]aKMakin kuat asam maka reaksi kesetimbangan asam makin condong kekanan, akibatnya Ka bertambah besar. Oleh karena itu, harga Ka merupakanukuran kekuatan asam, makin besar Ka makin kuat asam.Berdasarkan persamaan di atas, karena pada asam lemah [H+] = [A],maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:Ka=+2[H ]HA[H+]2 = Ka · [HA]+[H ] =[HA]aKdenganKa = tetapan ionisasi asam
153Kimia XI SMAKonsentrasi ion H+ asam lemah juga dapat dihitung jika derajat ioni-sasinya (α) diketahui.[H+] = [HA] · αααααTentukan konsentrasi ion H+ dalam masing-masing larutan berikut.a. H2SO4 0,02 Mb. HNO3 0,1 Mc. CH3COOH 0,05 M jika derajat ionisasinya 1%d. H2SO3 0,001 M jika Ka = 1 × 10–5Jawab:Petunjuk: H2SO4 dan HNO3merupakan asam kuat, sedangkan CH3COOH dan H2SO3termasuk asam lemah.a. H2SO4⎯⎯ 2 H+ + SO42–[H+]=x · [HA]= 2 · 0,02= 0,04 Mb. HNO3⎯⎯ H+ + NO3[H+]=x · [HA]= 1 · 0,1= 0,2 Mc. CH3COOH⎯⎯←⎯ CH3COO + H+[H+] = [HA] · α= 0,05 · 0,01= 0,0005 Md. H2SO3⎯⎯←⎯ 2 H+ + SO32–+[H ] = [HA]aK+5[H ] = 10[0,001]–+8[H ] = 10–[H+] = 10–4MC o n t o h5.1
154Kimia XI SMAB. Kekuatan BasaKekuatan basa dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion OH yang dihasilkanoleh senyawa basa dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion OH-yang dihasilkan, larutan basa juga dibedakan menjadi dua macam sebagaiberikut.1. Basa KuatBasa kuat yaitu senyawa basa yang dalam larutannya terion seluruhnyamenjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa kuat merupakan reaksi ber-kesudahan.Secara umum, ionisasi basa kuat dirumuskan sebagai berikut.M(OH)x(aq)⎯⎯Mx+(aq) + xOH(aq)[OH] =x · [M(OH)x]atau [OH] = valensi basa · Mdengan:x= valensi basaM= konsentrasi basa2.Basa LemahBasa lemah yaitu senyawa basa yang dalam larutannya hanya sedikitterionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa lemah juga merupakanreaksi kesetimbangan.Secara umum, ionisasi basa lemah valensi satu dapat dirumuskan sebagaiberikut.M(OH)(aq)⎯⎯←⎯ M+(aq) + OH(aq)Kb=+[M ][OH ][M(OH)]Makin kuat basa maka reaksi kesetimbangan basa makin condong kekanan, akibatnya Kb bertambah besar. Oleh karena itu, harga Kb merupakanukuran kekuatan basa, makin besar Kb makin kuat basa.
155Kimia XI SMABerdasarkan persamaan di atas, karena pada basa lemah [M+] = [OH],maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:Kb=[]2[OH ]M(OH)[OH]2=Kb · [M(OH)]–[OH ] = [M(OH)]bKdenganKb= tetapan ionisasi basaKonsentrasi ion OH basa lemah juga dapat dihitung jika derajat ionisa-sinya (α) diketahui.[OH] = [M(OH)] · αααααTentukan konsentrasi ion OHmasing-masing larutan berikut.a. Ca(OH)2 0,02 Mc. Al(OH)3 0,1 M jika Kb = 2,5 × 10–6b. KOH 0,004 Md. NH4OH 0,01 M jika terion sebanyak 5%Jawab:Petunjuk: Ca(OH)2 dan KOH merupakan basa kuat, sedangkan Al(OH)3 dan NH3termasuk basa lemah.a. Ca(OH)2⎯⎯ Ca2+ + 2 OH[OH] =x · [M(OH)] = 2 · 0,02 = 0,04 Mb. KOH ⎯⎯ K+ + OH[OH] =x · [M(OH)] = 1 · 0,004 = 0,004 Mc. Al(OH)3⎯⎯←⎯ Al3+ + 3 OH[OH ][M(OH)]=⋅bK6[OH ]2,5 100,1−−=×⋅4[OH ] 5 10−−Md. NH4OH⎯⎯←⎯ NH4+ + OH[OH] = [M(OH)] · α = 0,01 · 0,05 = 0,0005 MC o n t o h5.2
156Kimia XI SMA1. Hitunglah konsentrasi H+dalam larutan asam berikut.a. H2SO40,005Mb. H2C2O4 0,004 M (Ka = 10–5)c. HCN 0,1 M (α = 10%)2. Hitunglah konsentrasi OH dalam larutan basa berikut:a. Ba(OH)2 0,006 Mb. NH4OH 0,1 M (Kb = 10–5)c. Al(OH)3 0,01 M (α = 20%)Carilah dalam literatur kimia tentang bagaimana rumus untuk mencari konsentrasiion H+ dalam senyawa asam poliprotik!5.4 Derajat Keasaman (pH)A. Konsep pHDari uraian tetapan kesetimbangan air dapat disimpulkan bahwa besarnya[H+] dalam suatu larutan merupakan salah satu ukuran untuk menentukan tingkatkeasaman suatu larutan.Untuk menyatakan tingkat atau derajat keasaman suatu larutan, pada tahun1910, seorang ahli dari Denmark, Soren Lautiz Sorensen memperkenalkansuatu bilangan yang sederhana. Bilangan ini diperoleh dari hasil logaritmakonsentrasi H+. Bilangan ini kita kenal dengan skala pH. Harga pH berkisarantara 1 – 14 dan ditulis:pH = – log [H+]Analog dengan di atas, maka:pOH = – log [OH]Sedangkan hubungan antara pH dan pOH adalah:Kw=[H+] [OH]– log Kw= –log [H+] + (–log [OH])pKw =pH +pOHPada suhu 25 ºC, pKw = pH + pOH = 14.Latihan 5.1Tugas Kelompok
157Kimia XI SMADari uraian di atas dapat kita simpulkan bahwa:a.Larutan bersifat netral jika [H+] = [OH] atau pH = pOH = 7.b.Larutan bersifat asam jika [H+] > [OH] atau pH < 7.c.Larutan bersifat basa jika [H+] < [OH] atau pH > 7.Karena pH dan konsentrasi ion H+ dihubungkan dengan tanda negatif, makamakin besar konsentrasi ion H+ makin kecil pH, dan karena bilangan dasarlogaritma adalah 10, maka larutan yang nilai pH-nya berbeda sebesar nmempunyai perbedaan ion H+sebesar 10n.Perhatikan contoh di bawah ini.Jika konsentrasi ion H+= 0,01 M, maka pH = – log 0,01 = 2Jika konsentrasi ion H+= 0,001 M (10 kali lebih kecil)makapH= – log 0,001= 3 (naik 1 satuan)Jadi dapat disimpulkan:Makin besar konsentrasi ion H+ makin kecil pHLarutan dengan pH = 1 adalah 10 kali lebih asam daripada larutan denganpH = 2.B. Pengukuran pHUntuk menentukan pH suatu larutan dapat dilakukan dengan beberapa cara,antara lain sebagai berikut.1.Menggunakan Beberapa IndikatorIndikatoradalah asam organik lemah atau basa organik lemah yangdapat berubah warna pada rentang harga pH tertentu (James E. Brady, 1990).Harga pH suatu larutan dapat diperkirakan dengan menggunakan trayek pHindikator. Indikator memiliki trayek perubahan warna yang berbeda-beda.Dengan demikian dari uji larutan dengan beberapa indikator akan diperolehdaerah irisan pH larutan. Contoh, suatu larutan dengan brom timol biru (6,0–7,6) berwarna biru dan dengan fenolftalein (8,3–10,0) tidak berwarna, makapH larutan itu adalah 7,6–8,3. Hal ini disebabkan jika brom timol biruberwarna biru, berarti pH larutan lebih besar dari 7,6 dan jika denganfenolftalein tidak berwarna, berarti pH larutan kurang dari 8,3.Gambar 5.3 Trayek perubahan pHbeberapa indikator asam-basa.Sumber:Chemistry, The MolecularNature of Matter and Change,Martin S. Silberberg, 2000.Kristal violetTimol biru2,4–dinitrofenolBrom fenol biruBrom kresol hijauMetil merahAlizarinBrom timol biruFenol merahFenolftaleinAlizarin kuning R012345678910111213 14pH
158Kimia XI SMA2.Menggunakan Indikator UniversalpH suatu larutan juga dapat ditentukan dengan menggunakan indikatoruniversal, yaitu campuran berbagai indikator yang dapat menunjukkan pHsuatu larutan dari perubahan warnanya.Warna indikator universal larutan dapat dilihat pada tabel 5.4.Tabel 5.4. Warna Indikator Universal pada Berbagai pH3.Menggunakan pH–meterpH–meter adalah alat pengukur pH dengan ketelitian yang sangat tinggi.C. Menghitung pH LarutanSetelah kita dapat menghitung konsentrasi ion H+ dan ion OH, maka kitadapat menghitung harga pH–nya.HitunglahpH larutan berikut.a. H2SO4 0,04 Mb. CH3COOH 0,1 M (Ka = 10–5)c. Ca(OH)2 0,3 Md. NH4OH 0,1 M (Kb = 10–5)pHWarna Indikator UniversalpHWarna Indikator Universal1merah8biru2merah lebih muda9biru muda3merah muda10ungu sangat muda4merah jingga11ungu muda5jingga12ungu tua6kuning13ungu tua7hijau14ungu tuaGambar 5.4pH–meter. Sumber: Chemistry,The Molecular Nature of Matter andChange, Martin S. Silberberg, 2000.C o n t o h5.3
159Kimia XI SMAJawab:a. H2SO4 0,04 MAsam sulfat adalah asam kuat, mengion sempurna.H2SO4⎯⎯ 2 H+ + SO42–[H+]=x · [HA]= 2 · 0,04= 0,08 MpH= – log 0,08pH= 2 – log 8b. CH3COOH 0,1 M (Ka= 10–5)CH3COOH⎯⎯←⎯ Η+ + CH3COO[H ][HA]+=⋅aK5[H ]10[0,01]+−=⋅6[H ]10+−=3[H ]10+−=MH3=pc. Ca(OH)2 0,3 MCa(OH)2⎯⎯ Ca2+ + 2 OH[OH] = x · [M(OH)]= 2 · 0,3= 0,6 MpOH = 1 – log 6pH= 14 – pOH= 14 – (1–log 6)= 13 + log 6d. NH4OH 0,1 M (Kb= 10–5)NH4OH⎯⎯←⎯ NH4+ + OH[OH ][M(OH)]=⋅bK5[OH ]1 100,1=× ⋅––[OH] = 10–3MpOH = 3pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11
160Kimia XI SMA1. Hitunglah pH larutan berikut.a. Larutan 500 mL amonia 0,1 M (Kb = 4 × 10–5).b. Larutan 6 gram asam asetat dalam 200 mL air (Ka = 10–5)c. Larutan 100 mL asam format (α = 0,1%)2. Sebanyak 100 mL larutan asam format mempunyai pH = 4 dengan derajat ionisasi0,005. Tentukan harga Ka-nya!3. Sebanyak 500 mL larutan NH4OH 0,1 M mempunyai pH = 10. Tentukan persentasederajat ionisasi basa tersebut!5.5 Reaksi PenetralanA. Reaksi Asam dengan Basa Menghasilkan Air dan GaramJika larutan asam dan basa dicampur, maka ion H+ dari asam dan ion OHdari basa akan bergabung membentuk molekul air, sedangkan anion dari asamdan kation dari basa akan berikatan membentuk senyawa garam. Karena hasilreaksi antara asam dengan basa membentuk air yang bersifat netral, maka reaksitersebut disebut reaksi penetralan. Tetapi karena reaksi tersebut juga meng-hasilkan garam, maka reaksi tersebut juga sering dikenal dengan sebutan reaksipenggaraman.Asam + Basa⎯⎯ Garam + AirContoh:1.HCl + NaOH ⎯⎯ NaCl + H2O2.H2SO4 + 2 NH4OH⎯⎯ (NH4)2SO4 + 2 H2O3.2 CH3COOH + Ba(OH)2⎯⎯ (CH3COO)2Ba + 2 H2OWalaupun reaksi asam-basa disebut reaksi penetralan, tetapi hasil reaksiitu (garam) tidak selalu bersifat netral,melainkan tergantung pada kekuatanasam–basa yang membentuknya. Jikalarutan asam dan basa dicampur, makasifat garam yang terbentuk ada tigakemungkinan, yaitu:a.Jika asam kuat + basa kuat⎯⎯garam (netral).c.Jika asam kuat + basa lemah⎯⎯garam (asam).d.Jika asam lemah + basa kuat⎯⎯garam (basa).Latihan 5.2Gambar 5.5 Garam NaCl (natrium klorida)termasuk garam netral, yaitu berasal darireaksi asam kuat HCl (asam klorida) dan basakuat NaOH (natrium hidroksida). Sumber:Chemistry, The Molecular Nature of Matterand Change, Martin S. Silberberg, 2000.
161Kimia XI SMAB. Titrasi Asam–BasaReaksi penetralan dapat digunakan untuk menetapkan kadar ataukonsentrasi suatu larutan asam atau basa. Penetapan kadar suatu larutan inidisebuttitrasi asam-basa.Titrasi adalah penambahan larutan baku (larutanyang telah diketahui dengan tepat konsentrasinya) ke dalam larutan lain denganbantuan indikator sampai tercapai titik ekuivalen. Titrasi dihentikan tepat padasaat indikator menunjukkan perubahan warna. Saat perubahan warna indikatordisebuttitik akhir titrasi (James E. Brady, 1990).PerubahanpH pada reaksi asam–basaSuatu asam yang mempunyai pH kurang dari 7 jika ditambah basa yangpH–nya lebih dari 7, maka pH asam akan naik, sebaliknya suatu basa jikaditambah asam, maka pH basa akan turun. Apabila penambahan zat dilakukantetes demi tetes kemudian dihitung pH–nya akan diperoleh kurva titrasi, yaitugrafik yang menyatakan pH dan jumlah larutan standar yang ditambah.1.Titrasi Asam Kuat oleh Basa KuatKurva titrasi asam kuat oleh basa kuat ditunjukkan pada gambar 5.6.Misalnya, 25 mL HCl 0,1 M (asam kuat) dititrasi oleh NaOH 0,1 M(basa kuat), kita dapat menghitung pH larutan pada bermacam-macam titikselama berlangsungnya titrasi. Pada grafik, diperlihatkan ciri penting darikurva titrasi NaOH – HCl bahwa pH berubah secara lambat sampai dekattitik ekuivalen. Penambahan NaOH menyebabkan harga pH naik sedikitdemi sedikit. Namun, pada titik ekuivalen, pH meningkat sangat tajam kira-kira 6 unit (dari pH 4 sampai pH 10) hanya dengan penambahan 0,1 mL(± 2 tetes). Setelah titik ekuivalen, pH berubah amat lambat jika ditambahNaOH. Indikator-indikator yang perubahan warnanya berada dalam bagianterjal kurva titrasi ini, yaitu indikator yang mempunyai trayek pH antara 4sampai 10 cocok digunakan untuk titrasi tersebut. Indikator yang dapatdigunakan pada titrasi ini adalah metil merah, brom timol biru, danfenolftalein. Untuk titrasi asam kuat oleh basa kuat, besarnya pH saat titikekuivalen adalah 7.Gambar 5.6 Grafik titrasi asamkuat oleh basa kuat.14,012,010,08,06,04,02,00,05,010,015,020,025,030,035,040,045,050,0Titik setaraSelangpH, alizarin kuning RSelangpH, fenolftaleinSelangpH, fenol merahSelangpH, metil merahSelangpH, metil jinggaSelangpH, timol biruVolume pada 0,1000 M NaOH, mL
162Kimia XI SMAPadapH ini asam kuat tepat habis bereaksi dengan basa kuat, sehinggalarutan yang terbentuk adalah garam air yang bersifat netral.2.Titrasi Asam Lemah oleh Basa KuatPenetralan asam lemah oleh basa kuat agak berbeda dengan penetralanasam kuat oleh basa kuat. Contohnya, 25 mL CH3COOH 0,1 M dititrasioleh NaOH 0,1 M. Mula-mula sebagian besar asam lemah dalam larutanberbentuk molekul tak mengion CH3COOH, bukan H+ dan CH3COO.Dengan basa kuat, proton dialihkan langsung dari molekul CH3COOH yangtak mengion ke OH. Untuk penetralan CH3COOH oleh NaOH, persamaanion bersihnya sebagai berikut (James E. Brady, 1990).CH3COOH(aq) + OH(aq)⎯⎯ H2O(l) + CH3COO(aq)Kurva titrasi asam lemah oleh basa kuat dapat ditunjukkan pada gambar5.8.Gambar 5.7 Titik ekuivalentitrasi asam kuat oleh basakuat dengan indikator fenolf-talein (PP) ditandai denganperubahan warna larutanmenjadi merah muda per-tama dan tidak hilang setelahdikocok. Sumber: Chemistry,The Molecular Nature ofMatter and Change, MartinS. Silberberg, 2000.Volume pada 0,1000 M NaOH, mL14,012,010,08,06,04,02,00,05,010,015,020,030,025,035,040,045,050,0Titik setarapH = pKaSelang pH, fenolftaleinSelang pH, metil merahpHGambar 5.8 Grafik titrasi asam lemah oleh basa kuat.
163Kimia XI SMASifat penting yang perlu diingat pada titrasi asam lemah oleh basa kuatadalah:a.pH awal lebih tinggi daripada kurva titrasi asam kuat oleh basa kuat(karena asam lemah hanya mengion sebagian).b. Terdapat peningkatan pH yang agak tajam pada awal titrasi. Ion asetatyang dihasilkan dalam reaksi penetralan bertindak sebagai ion senamadan menekan pengionan asam asetat.c. Sebelum titik ekuivalen tercapai, perubahan pH terjadi secara bertahap.Larutan yang digambarkan dalam bagian kurva ini mengandungCH3COOH dan CH3COO yang cukup banyak. Larutan ini disebut la-rutan penyangga.d.pH pada titik di mana asam lemah setengah dinetralkan ialah pH = pKa.Pada setengah penetralan, [CH3COOH] = [CH3COO].e.pH pada titik ekuivalen lebih besar dari 7, yaitu ± 8,9, sebagai akibathidrolisis oleh CH3COO.f. Setelah titik ekuivalen, kurva titrasi asam lemah oleh basa kuat identikdengan kurva asam kuat oleh basa kuat. Pada keadaan ini, pH ditentukanoleh konsentrasi OH bebas.g. Bagian terjal dari kurva titrasi pada titik ekuivalen dalam selang pH yangsempit (dari sekitar 7 sampai 10).h. Pemilihan indikator yang cocok untuk titrasi asam lemah oleh basa kuatlebih terbatas, yaitu indikator yang mempunyai trayek pH antara 7 sampai10. Indikator yang dipakai adalah fenolftalein.3.Titrasi Basa Lemah oleh Asam KuatJika 25 mL NH4OH 0,1 M (basa lemah) dititrasi dengan HCl 0,1 M(asam kuat), maka besarnya pH semakin turun sedikit demi sedikit, kemudianmengalami penurunan drastis pada pH antara 4 sampai 7. Titik ekuivalenterjadi pada pH kurang 7. Oleh sebab itu, indikator yang paling cocok adalahindikator metil merah.1. Sebanyak 20 mL asam sulfat tepat habis bereaksi dengan 30 mL larutan KOH 0,1 M.Tentukan molaritas asam sulfat tersebut!2. Sebanyak 150 mL larutan NaOH 0,1 M direaksikan dengan 100 mL larutan H2SO40,1M.a. Tuliskan persamaan reaksi setaranya.b. Tentukan pereaksi pembatasnya.c. Hitunglah pH larutan.3. Tentukan indikator yang dipakai pada penetralan:a. asam kuat oleh basa kuatb. asam lemah oleh basa lemahc. basa lemah oleh asam kuatLatihan 5.3
164Kimia XI SMA4. Untuk menentukan kadar asam cuka perdagangan, diambil 10 mL larutan asam cuka,kemudian diencerkan sampai volume 50 mL. Dari hasil pengenceran diambil 5 mL,kemudian dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M, ternyata volumenya 20 mL. Jikadiketahui massa jenis asam cuka adalah 1,05 g mL–1, hitunglah kadar asam cukaperdagangan tersebut!5. Kalsium oksida sebanyak 11,2 gram dilarutkan ke dalam air. Larutan ini tepatdinetralkan dengan 25 mL larutan HCl 0,8 M. Tentukan kemurnian kalsium oksidatersebut! (Ar Ca = 40, O = 16, H = 1, dan Cl = 35,5).6. Sebanyak 25 mL larutan HCl 0,1 M dititrasi dengan larutan KOH 0,1 M. HitunglahpH larutan:a. sebelum ditambah KOHb. setelah ditambah KOH sebanyak 5 mLc. setelah ditambah KOH sebanyak 15 mLd. setelah ditambah KOH sebanyak 24 mLe. setelah ditambah KOH sebanyak 25 mLf. setelah ditambah KOH sebanyak 26 mLg. setelah ditambah KOH sebanyak 35 mLh. setelah ditambah KOH sebanyak 50 mLGambarlah kurva titrasi tersebut!7. Larutan HCl 0,1 M sebanyak 50 mL dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M. Jika pHsaat itu adalah 3, berapa volume larutan NaOH tesebut?8. Asam klorida yang mempunyai pH = 1 dicampur dengan 50 mL larutan kalsiumhidroksida yang mempunyai pH = 13. Ternyata pH campuran menjadi 12 + log 5.Berapa mL asam klorida yang ditambahkan?9. Hitunglah volume larutan KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan secara sempurnamasing-masing larutan berikut.a. 10 mL HCl 0,3 Mb. 10 mL H2SO4 0,2 Mc. 15 mL H3PO4 0,25 M10.Uraikan tahap-tahap dasar yang terlibat dalam titrasi asam–basa! Mengapa teknik inidinilai sangat praktis? Bagaimana indikator asam–basa bekerja?A. JudulPenentuan Konsentrasi HCl dengan TitrasiB. Kompetensi DasarPeserta didik mampu menentukan konsentrasi larutan asam atau basa untuk meng-hitung banyaknya pereaksi dan hasil reaksi dalam larutan elektrolit menggunakantitrasi asam– basa.Praktikum5.1
165Kimia XI SMAC. Dasar TeoriReaksi penetralan asam-basa dapat digunakan untuk menentukan kadar (konsentrasi)berbagai jenis larutan, khususnya yang terkait dengan reaksi asam-basa. Kadar larutanasam ditentukan dengan menggunakan larutan basa yang telah diketahui kadarnya.Demikian pula sebaliknya, kadar larutan basa ditentukan dengan mengunakan larutanasam yang diketahui kadarnya. Proses penentuan kadar larutan dengan cara ini disebuttitrasi asam-basa.Titrasi dilakukan untuk menetapkan molaritas suatu larutan dengan menggunakanlarutan lain yang telah diketahui molaritasnya. Larutan peniter itu kita sebut larutanstandar. Ketepatan (akurasi) dari konsentrasi larutan yang dititer, salah satunyabergantung pada kepastian molaritas dari larutan peniter. Jika molaritas larutan penitertidak pasti, maka molaritas larutan yang dititer pastilah tidak akurat.Pada percobaan ini, kita akan menentukan molaritas HCl dengan larutan NaOH 0,1M. Untuk itu, sejumlah larutan HCl ditempatkan dalam erlenmeyer, kemudian ditetesidengan NaOH 0,1 M (dalam buret) sehingga keduanya ekuivalen (tepat habis bereaksi).Titik ekuivalen dapat diketahui dengan bantuan indikator. Titrasi (penetesan) dihentikantepat pada saat indikator menunjukkan perubahan warna. Saat indikator menunjukkanperubahan warna disebut titik akhir titrasi.D. Alat dan BahanE. Cara Kerja1. Buatlah larutan NaOH 0,1 M sebanyak 100 mL.2. Isi buret dengan larutan NaOH 0,1 M hingga garis 0 mL.3. Masukkan 10 mL larutan HCl yang tersedia ke dalam erlenmeyer, kemudian tetesidengan indikator PP sebanyak 3 tetes.4. Tetesi larutan HCl dengan larutan NaOH. Penetesan harus dilakukan secara hati-hati dan labu erlenmeyer terus–menerus digoncangkan. Penetesan dihentikan saatterjadi perubahan warna yang tetap, yaitu menjadi merah muda.5. Hitung volume NaOH 0,1 M yang digunakan.6. Ulangi prosedur di atas hingga diperoleh tiga data yang hampir sama.No. Nama AlatUkuran Jumlah No. Nama Bahan Jumlah1.Buret 50 mL 1 buah1.Larutan NaOH 0,1 M100 mL2.Erlenmeyer250 mL 3 buah2.Larutan HCl30 mL3.Gelas beker250 mL 1 buah3.Indikator PP3 tetes4.Gelas ukur 50 mL 1 buah4.Akuades1 liter5.Pipet tetes -1 buah6.Corong kaca -1 buah7.Klem dan statif -1 buah8.Pipet gondok 10 mL 1 buah9.Labu ukur100 mL 1 buah10. Botol semprot -1 buah
166Kimia XI SMAPraktikum5.2F. Data PengamatanG. Analisis Data1. Tentukan volume rerata larutan NaOH 0,1 M yang digunakan.2. Tentukan jumlah mol NaOH yang digunakan.3. Tentukan jumlah mol HCl berdasarkan perbandingan koefisien reaksi.NaOH(aq) + HCl(aq)⎯⎯ NaCl(aq) + H2O(l)4. Tentukan molaritas larutan HCl tersebut.H. Pertanyaan1. Apa kegunaan dari PP (fenolftalein)?2. Apakah Anda dapat menentukan titik ekuivalen tanpa bantuan fenolftalein? Jelaskanalasan Anda!3. Dapatkah fenolftalein diganti dengan indikator yang lain? Jika dapat, berikancontohnya dan nyatakan perubahan warna yang diharapkan!A. JudulPenentuan Kadar Asam Cuka PerdaganganB. Kompetensi DasarPeserta didik mampu menentukan konsentrasi larutan asam atau basa untuk menghitungbanyaknya pereaksi dan hasil reaksi dalam larutan elektrolit menggunakan titrasi asam-basa.C. Dasar TeoriAcidimetri dan alkalimetri adalah analisis kuantitatif volumetri berdasarkan reaksinetralisasi.Acidimetri adalah reaksi netralisasi (titrasi) larutan basa dengan larutanstandar asam. Alkalimetriadalah reaksi netralisasi (titrasi) larutan asam dengan larutanstandar basa. Jadi, keduanya dibedakan pada larutan standarnya.Penentuan kadar CH3COOH dalam asam cuka perdagangan cara alkalimetri inimenggunakan larutan NaOH sebagai larutan standar basa/titrasi basa. Pada titrasi asamasetat dengan NaOH sebagai larutan standar akan dihasilkan garam yang berasal dariasam lemah dan basa kuat, dengan persamaan sebagai berikut.NaOH(aq) + CH3COOH(aq)⎯⎯ CH3COONa(aq) + H2O(l)Berbagai merek asam cuka tersedia di pasar. Rata-rata mencantumkan kadar 25%pada labelnya. Pada praktikum ini akan dilakukan percobaan untuk menyelidikikebenaran label tersebut dengan menggunakan titrasi alkalimetri. Perlu kita perhatikanbahwa dalam titrasi digunakan larutan yang relatif encer. Oleh karena itu, asam cukaperdagangan harus kita encerkan. Jika tidak diencerkan maka akan memerlukan larutanNo.Volume NaOH 0,1 M yang Telah Digunakan 1. ...................................................................................................... 2. ...................................................................................................... 3. ......................................................................................................
167Kimia XI SMANaOH yang terlalu banyak. Hal ini selain tidak praktis, juga tidak mempunyai ketelitianyang baik.D. Alat dan BahanE. Cara Kerja1. Buatlah larutan NaOH 0,1 M sebanyak 100 mL dengan menggunakan labu ukur.2. Isi buret dengan larutan NaOH 0,1 M hingga garis 0 mL .3. Ambil 5 mL asam cuka perdagangan, lalu encerkan sampai volume 100 mL dalamlabu ukur.4. Masukkan 10 mL larutan asam cuka yang telah diencerkan ke dalam erlenmeyer,kemudian tetesi dengan indikator PP sebanyak 3 tetes.5. Tetesi larutan asam cuka dengan larutan NaOH 0,1 M. Penetesan harus dilakukansecara hati-hati dan labu erlenmeyer terus-menerus digoncangkan. Penetesandihentikan saat terjadi perubahan warna yang tetap, yaitu menjadi merah muda.6. Hitung volume NaOH 0,1 M yang digunakan.7. Ulangi prosedur di atas hingga diperoleh tiga data yang hampir sama.8. Hitunglah kadar asam cuka perdagangan tersebut.F. Data PengamatanG. Analisis Data1. Tentukan volume rerata larutan NaOH 0,1 M yang digunakan.2. Tentukan jumlah mol NaOH yang digunakan.3. Tentukan jumlah mol asam cuka berdasarkan perbandingan koefisien reaksi.NaOH(aq) + CH3COOH(aq)⎯⎯ CH3COONa(aq) + H2O(l)4. Tentukan kadar asam cuka perdagangan tersebut (ρ asam cuka= 1,05 g/mL).5. Bandingkan kadar asam cuka yang Anda hitung dengan kadar asam cuka yangtertera dalam label.No. Nama AlatUkuran JumlahNo. Nama Bahan Jumlah1.Buret 50 mL 1 buah1.Larutan NaOH 0,1 M150 mL2.Erlenmeyer250 mL 3 buah2.Asam cuka perdag. 30 mL3.Gelas beker250 mL 1 buah3.Indikator PP 3 tetes4.Gelas ukur 50 mL 1 buah4.Akuades 1 liter5.Pipet tetes -1 buah6.Corong kaca -1 buah7.Klem dan statif -1 buah8.Pipet gondok 10 mL 1 buah9.Labu ukur100 mL 1 buah10. Botol semprot -1 buahNo.Volume NaOH 0,1 M yang Telah Digunakan 1. ...................................................................................................... 2. ...................................................................................................... 3. ......................................................................................................
168Kimia XI SMA1. Titrasi dihentikan apabila sudah tercapai titik akhir titrasi.a. Apakah yang dimaksud dengan titik ekuivalen dan titik akhir titrasi?b. Bagaimana cara menentukan titik akhir titrasi antara 25 mL larutan NaOH 0,1 Mdengan larutan HCl 0,1 M?c. Mengapa titik ekuivalen titrasi HCl dengan NaOH berbeda dengan titik ekivalentitrasi CH3COOH dengan NaOH?2. Untuk menentukan kadar NaOH dalam soda kaustik, maka 2 gram soda tersebutdilarutkan dalam air sampai volume 50 mL. Sebanyak 10 mL larutan itu dapat tepatmenghasilkan garam normal dengan 20 mL larutan asam sulfat 0,2 M. Tentukan kadarNaOH dalam soda kaustik!5.6 Konsep Asam-Basa Bronsted dan LowryA. Definisi Asam dan Basa Menurut Bronsted-LowryTeori asam-basa Arrhenius menyatakan bahwa senyawa HCl bersifat asamkarena dalam larutannya menghasilkan ion H+, sedangkan NaOH bersifat basakarena dalam larutannya melepaskan ion OH. Teori asam-basa Arrhenius iniberlaku jika dalam keadaan berikut.1.Senyawa yang terlibat dalam reaksi harus dalam bentuk larutan.2.Suatu senyawa dikatakan bersifat asam jika dalam larutannya menghasilkanion H+, sedangkan suatu senyawa dikatakan bersifat basa jika dalamlarutannya melepaskan ion OH.Tetapi dalam kenyataan di alam ternyata ada fakta yang tidak mematuhiaturan Arrhenius tersebut, antara lain:1.Gas HCl dan gas NH3 dapat langsung bereaksi membentuk NH4Cl.HCl(g) + NH3(g)⎯⎯ NH4Cl(s)Mengapa?2.Larutan Na2CO3 jika dites dengan indikator menunjukkan sifat basa pada-hal dalam senyawa tersebut tidak mengandung ion OH.Mengapa?Berdasarkan fakta di atas, maka dapat disimpulkan bahwa teori asam-basaArrhenius belum bisa menjelaskan semua fenomena reaksi kimia. Oleh karenaitu perlu ada teori asam-basa yang baru yang lebih mampu menjelaskanfenomena reaksi kimia.Menanggapi kekurangan teori asam-basa Arrhenius tersebut, pada tahun1923, seorang ahli dari Denmark bernama Johanes N. Bronsted dan ThomasM. Lowry dari Inggris yang bekerja sendiri-sendiri, tetapi dalam waktu yangbersamaan mengembangkan konsep asam-basa berdasarkan serah-terima pro-ton (H+). Konsep asam-basa berdasarkan serah-terima proton ini dikenal dengankonsep asam-basa Bronsted-Lowry.Latihan 5.4
169Kimia XI SMAMenurut Bronsted dan Lowry, asamadalah spesi yang memberi proton,sedangkanbasaadalah spesi yang menerima proton pada suatu reaksipemindahan proton.Asam Bronsted-Lowry= donor proton (H+)Basa Bronsted-Lowry= akseptor proton (H+)Perhatikan contoh berikut.NH4+(aq) + H2O(l)⎯⎯ NH3(aq) + H3O+(aq)asam basaH2O(l) + NH3(aq)⎯⎯ NH4+(aq) + OH(aq)asam basaPada contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (donorproton) dan sebagai basa (akseptor proton). Zat seperti itu bersifat amfiprotik(amfoter).Konsep asam-basa dari Bronsted-Lowry ini lebih luas daripada konsepasam-basa Arrhenius karena hal-hal berikut.1.Konsep asam-basa Bronsted-Lowry tidak terbatas dalam pelarut air, tetapijuga menjelaskan reaksi asam-basa dalam pelarut lain atau bahkan reaksitanpa pelarut.2.Asam-basa Bronsted-Lowry tidak hanya berupa molekul, tetapi juga dapatberupa kation atau anion. Konsep asam-basa Bronsted-Lowry dapatmenjelaskan sifat asam dari NH4Cl. Dalam NH4Cl, yang bersifat asamadalah ion NH4+ karena dalam air dapat melepas proton.B. Asam dan Basa KonjugasiSuatu asam setelah melepas satu proton akan membentuk spesi yang disebutbasa konjugasi dari asam tersebut. Sedangkan basa yang telah menerima pro-ton menjadi asam konjugasi. Perhatikan tabel berikut.Tabel 5.5. Beberapa Contoh Asam dan Basa KonjugasiAsam⎯⎯←⎯Proton+Basa KonjugasiHCl⎯⎯←⎯H++ClH2O⎯⎯←⎯H++OHNH3⎯⎯←⎯H++NH2HSO4⎯⎯←⎯H++SO42–Basa+Proton⎯⎯←⎯Asam KonjugasiNH3+ H+⎯⎯←⎯NH4+H2O+ H+⎯⎯←⎯H3O+OH+ H+⎯⎯←⎯H2OS2–+ H+⎯⎯←⎯HS
170Kimia XI SMAPasangan asam-basa setelah terjadi serah-terima proton dinamakan asam-basa konjugasi.1. Jelaskan persamaan teori asam-basa menurut Arrhenius dan menurut Bronsted-Lowry!2. Perhatikan reaksi berikut.H2SO4+ H2O⎯⎯←⎯ H3O+ + HSO4Manakah yang merupakan pasangan asam-basa konjugasi?5.7 Reaksi-reaksi dalam Larutan Asam dan BasaUntuk menentukan jumlah zat yang terlibat dalam suatu reaksi, harusdidasarkan pada persamaan reaksi yang terjadi. Ada berbagai reaksi dalam larutanasam-basa, antara lain sebagai berikut.A. Reaksi PenetralanReaksi penetralan yaitu reaksi yang dihasilkan apabila terjadi reaksi antaraasam dengan basa.Contoh:HCl + NaOH⎯⎯ NaCl + H2OB. Reaksi Pembentukan Gas1.Gas HidrogenGas hidrogen terjadi jika asam direaksikan dengan sebagian logam.2 HCl + Mg⎯⎯ MgCl2 + H22.Gas Karbon DioksidaGas karbon dioksida antara lain dihasilkan dari reaksi antara garam-garamkarbonat dengan asamCaCO3 + 2 HCl⎯⎯ CaCl2 + H2O + CO2C. Reaksi PengendapanUntuk mengetahui apakah suatu reaksi menghasilkan endapan atau tidak,harus diketahui kelarutan zat yang akan terjadi. Berikut ini merupakan zat-zatyang sukar larut dan mudah larut.1Hampir semua asam larut, kecuali H2S dan H2SiO3.2.Sebagian besar basa sukar larut, kecuali basa golongan IA, yaitu NaOH,KOH, LiOH, RbOH, dan CsOH.HA+H2O⎯⎯←⎯H3O+ +Aasambasaasam konjugasibasa konjugasiLatihan 5.5
171Kimia XI SMA3.Garam nitrat, asetat, klorat, dan perkloratmudah larut.4.Garam klorida, bromida, dan iodida mudahlarut, kecuali AgCl, AgBr, PbBr2, Hg2Br2,AgI, PbI2, Hg2I2, dan HgI2.5.Garam fluorida mudah larut, kecuali MgF2,CaF2, SrF2, dan BaF2.6.Garam sulfat mudah larut, kecuali SrSO4,BaSO4, PbSO4, dan HgSO4.7.Garam sulfida sukar larut, kecuali sulfidagolongan IA, sulfida golongan IIA, dan(NH4)2S.Contoh:Reaksi pengendapan:2 NaI + Pb(NO3)2⎯⎯ PbI2(s) + 2 NaNO3D. Reaksi Oksida 1. Reaksi antara oksida basa dengan asam.Contoh:CaO + 2 HCl⎯⎯ CaCl2 + H2O 2. Reaksi antara oksida asam dengan basa.Contoh:SO3 + 2 NaOH⎯⎯ Na2SO4 + H2O1. Sebanyak 250 mL larutan H2SO4 0,1 M dapat dinetralkan oleh larutan KOH 0,3 M.Berapa mL volume KOH yang diperlukan?2. Apabila 100 mL larutan KI 0,1 M dicampurkan dengan larutan Pb(NO3)2 0,1 M, makaakan terjadi endapan.a. Endapan apa yang terjadi?b. Berapa mL larutan Pb(NO3)2 yang diperlukan untuk menghasilkan endapan?c. Berapa gram endapan yang dihasilkan?3. Apabila 2,7 gram logam magnesium habis bereaksi dengan 100 mL larutan H2SO4,maka akan dihasilkan gas hidrogen.a. Tentukan konsentrasi H2SO4!b. Berapa liter volume gas hidrogen yang dihasilkan, jika pada suhu dan tekanantersebut volume 3,2 gram CH4 adalah 10 liter?4. Jelaskan pendapat Arrhenius tentang asam dan basa!5. Hitunglah pH larutan berikut.a. Larutan asam sulfat 0,005 M.b. Larutan 4 gram natrium hidroksida dalam 10 liter air.Gambar 5.9 Reaksi antara larutantimbal(II) nitrat (Pb(NO3)2) denganlarutan natrium iodida (NaI)membentuk endapan timbal(II)iodida (PbI2). Sumber: Chemistry,The Molecular Nature of Matterand Change, Martin S. Silberberg,2000..Latihan 5.6
172Kimia XI SMA6. Satu mL larutan asam sulfat 0,1 M ditambah air sampai volume larutan menjadi 1liter. Tentukan pH larutan yang terjadi!7. Berapa mL air murni harus ditambahkan pada 10 mL larutan NaOH 0,1 M agardihasilkan suatu larutan dengan pH = 11?8. Sebanyak 100 mL NH4OH 0,1 M dicampur dengan 400 mL larutan NH4OH 0,2 Mlain. Hitung pH larutan campuran! (Kb = 5 × 10–7)9. Sebanyak 100 mL larutan KOH 0,02 M direaksikan dengan 100 mL larutan H2SO40,02M. Tentukan:a.pH larutan semulab.pH campuranc. sifat larutan hasil pencampuran10.Berapa mL larutan KOH 0,1 M harus dicampurkan dengan 100 mL larutan HBr0,1M agar diperoleh larutan dengan pH = 12 + log 4?11.Ke dalam 200 mL larutan H2SO4 yang mengandung pH = 2 – log 2 dimasukkanlarutan NaOH 0,05 M.pH larutan campuran akan tepat sama dengan 7 pada saatvolume larutan campuran menjadi berapa mL?12.Selesaikan reaksi penggaraman berikut!a. Larutan barium hidroksida dengan asam iodida encer.b. Gas sulfur dioksida dengan larutan natrium hidroksida.c. Magnesium oksida padat dengan asam klorida encer.
173Kimia XI SMA1. Larutan asam mempunyai rasa asam dan bersifat korosif terhadap logam, sedangkanlarutan basa mempunyai rasa sedikit pahit dan bersifat kaustik.2. Menurut Svante Arrhenius, penyebab sifat asam adalah ion H+, sedangkan penyebabsifat basa adalah ion OH.3. Tetapan ionisasi asam (Ka) merupakan ukuran kekuatan asam. Semakin besar Ka, makasemakin kuat larutan asam tersebut.4. Konsentrasi ion H+ dalam larutan asam kuat dapat dicari dengan rumus:[H+] =M × valensi asam5. Konsentrasi ion OH dalam larutan basa kuat dapat dicari dengan rumus:[OH] = M × valensi basa6.pH = – log [H+],pOH = – log [OH]7. Trayek pH indikator adalah batas-batas pH di mana indikator mengalami perubahanwarna.8. Reaksi netralisasi adalah reaksi antara asam dengan basa menghasilkan garam danair.9. Menurut Bronsted-Lowry:• asam = donor proton• basa = akseptor protonRangkuman
174Kimia XI SMAI. Berilah tanda silang (X) huruf A, B, C, D, atau E pada jawaban yang paling benar!1. Di antara pernyataan berikut, yang kurang tepat tentang asam adalah ... .A. mempunyai rasa asamB. tergolong elektrolit kuatC. korosifD. dapat menetralkan basaE. mempunyai pH lebih kecil dari 72. Di antara kelompok asam berikut, yang bervalensi dua adalah ... .A. asam nitrat, asam cuka, dan asam fosfatB. asam sulfit, asam karbonat, dan asam asetatC. asam nitrat, asam klorida, dan asam sulfatD. asam sulfat, asam sulfida, dan asam karbonatE. asam sulfat, asam fosfat, dan asam nitrat3. Konsentrasi ion hidrogen dalam larutan yang pH-nya = 3 – log 2 adalah ... .A. 2 × 10–2MD. 0,0001 MB. 3 × 10–3ME. 0,003 MC. 2 × 10–3M4. Hasil percobaan warna lakmus dalam larutan sebagai berikut.Berdasarkan data di atas, maka larutan yang bersifat asam adalah ... .A. 3, 5, dan 6D. 1, 3, dan 6B. 3, 4, dan 6E. 1, 2, dan 6C. 2, 4, dan 65. Jika pH larutan 0,01 M suatu asam lemah HA adalah 3,5, maka tetapan asam (Ka)adalah ... .A. 1 × 10–3D. 1 × 10–7B. 2 × 10–3E. 1 × 10–8C. 1 × 10–5123456789012345678901212345678901234567890121234567890123456789012Uji KompetensiLarutanLakmus Merah Lakmus Biru1merahmerah2birubiru3merahmerah4merahbiru5birubiru 6merahmerah
175Kimia XI SMA6. Jika 10 mL larutan NaOH 0,1 M diencerkan sampai volume 1.000 mL, maka pHlarutan yang terjadi adalah ... .A. turun 2D. naik 1B. naik 2E. tetapC. turun 17. Besarnya pH larutan 0,74 gram Ca(OH)2 (Ar Ca = 40, O = 16, dan H = 1) dalam500 mL larutan adalah ... .A. 2 – log 4D. 12 – log 4B. 2 + log 4E. 12 + log 4C. 11 + log 48.pH larutan asam etanoat 0,3 M (Ka= 2 × 10–5) adalah ... .A. 3 – log 2D. 2 – log 2B. 1 – log 2E. 5 – log 2C. 4 – log 49. Jika larutan asam asetat mempunyai pH = 3 dan Ka = 10–5 (Mr = 60), makajumlah asam asetat dalam 1 liter larutan asam asetat sebesar ... .A. 0,6 gramD. 3 gramB. 0,3 gramE. 60 gramC. 6 gram10. Suatu larutan harga pH-nya sebesar 1. Massa NaOH (Mr = 40) yang harusditambahkan pada satu liter larutan agar pH-nya naik menjadi 3 (penambahanvolume diabaikan) adalah ... .A. 0,04 gramD. 4,0 gramB. 0,40 gramE. 7,96 gramC. 3,96 gram11. Harga pH suatu larutan adalah x. Bila larutan tersebut diencerkan hinggavolumenya 1.000 kali volume semula, maka pH larutan menjadi 6. Besarnya xadalah ... .A. 1D. 4B. 2E. 5C. 312. Istilah penetralan ada kaitannya dengan ... .A. reaksi antara asam dengan basaB. penggunaan pipet untuk menambahkan asam atau basa ke dalam suatu wadahC. reaksi antara ion hidrogen dengan airD. pengambilan zat terlarut dari suatu larutanE. reaksi antara ion hidrogen dengan ion hidroksida
176Kimia XI SMA13. Pada reaksi HCl + H2O⎯⎯←⎯ H3O+ + Cl, pasangan yang merupakan asamadalah ... .A. HCl dan ClD. H3O+ dan ClB. H2O dan H3O+E. H2O dan ClC. HCl dan H3O+14. Menurut teori asam-basa Bronsted-Lowry, H2O akan bersifat ... .A. asam terhadap NH3B. asam terhadap HClC. asam terhadap CH3COOHD. basa terhadap NH3E. asam terhadap H2S15. Konsentrasi larutan HCl yang diperoleh dengan mencampurkan 150 mL HCl0,2M dengan 100 mL HCl 0,3 M adalah ... .A. 0,2 MD. 0,5 MB. 0,24 ME. 0,60 MC. 0,30 M16. Sebanyak 40 mL larutan CH3COOH tepat bereaksi dengan 20 mL larutan NaOH0,15M. Konsentrasi larutan CH3COOH itu adalah ... .A. 0,075 MD. 0,45 MB. 0,05 ME. 0,75 MC. 0,4 M17. Pada penetapan kadar larutan CH3COOH dengan larutan NaOH sebaiknyamenggunakan indikator ... .A. fenolftalein (trayek pH: 8,3 – 10,0)B. metil merah (trayek pH: 4,2 – 6,3)C. alizarin kuning (trayek pH: 10,1–12,0)D. metil oranye (trayek pH: 2,9 – 4,0)E. fenolftalein atau metil merah18. Satu gram masing-masing logam berikut dilarutkan dalam asam sulfat encer.Logam yang menghasilkan gas hidrogen terbanyak adalah ... .A. Al (Ar = 27)D. Na (Ar = 23)B. Zn (Ar = 65)E. Fe (Ar = 56)C. Mg (Ar = 24)19. Di antara spesi berikut, yang tidakmungkin berlaku sebagai asam Bronsted-Lowry adalah ... .A. NH4+D. CO32–B. H2OE. H2CO3C. HCO3
177Kimia XI SMA20. Dalam persamaan reaksi:CN + H2O HCN + OHCN berlaku sebagai basa, sesuai dengan teori ... .A. ArrheniusB. Bronsted-LowryC. LewisD. Bronsted-Lowry dan LewisE. Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan LewisII. Kerjakan soal-soal berikut ini dengan benar!1.Sebanyak 50 mL larutan HCl 0,1 M ditetesi dengan larutan NaOH 0,1 M. TentukanpH campuran pada saat volume NaOH yang ditambahkan:a. 0 mLb. 25 mLc. 50 mLd. 100 mL2.Berapa tetes larutan KOH 1 M harus ditambahkan pada 1.500 mL air agar pHlarutan menjadi 10? (Perubahan volume karena penambahan KOH diabaikan,1 mL = 20 tetes)3.Pada suhu dan tekanan tertentu, harga tetapan kesetimbangan air, Kw = 2 × 10–13.Pada suhu dan tekanan tersebut, berapa pH larutan Ca(OH)2 0,01 M?4.Jika 100 mL larutan Ca(OH)2 0,1 M dicampurkan dengan larutan HCl 0,3 M,ternyatapH campuran yang terjadi adalah 2–log2. Berapa mL volume HCl yangharus dicampur?5.Supaya pH campuran menjadi 7, berapa mL larutan NaOH 0,2 M yang harusdicampurkan dengan 100 mL larutan H2SO4 0,3 M?6.Sebanyak 500 mL larutan H2SO4 yang harga pH-nya 2 – log 2 dicampurkandengan 500 mL larutan KOH yang pH-nya 13.a. Tentukan konsentrasi H2SO4 dan KOH sebelum dicampur!b. Berapakah harga pH campuran tersebut?7.Kapur tohor, Ca(OH)2, digunakan untuk menetralkan air danau yang menjadiasam karena hujan asam. Apabila penyebab keasaman berupa asam sulfat danpH air danau adalah 4, berapa ton kapur tohor mati diperlukan untuk menetralkanair danau sebanyak 1 juta m3? (Ar Ca = 40, O = 16, dan H = 1)8.Untuk menentukan kadar asam asetat dalam cuka dapur, dilakukan eksperimenberikut. Mula-mula 20 mL cuka diencerkan dengan air murni sampai volumetepat 500 mL. Sebanyak 100 mL larutan cuka yang encer tersebut tepat dititerdengan larutan KOH 0,1 M sebanyak 50 mL. Tentukan persen massa asam asetatdalam cuka dapur, apabila massa jenis cuka dapur 1,2 g/mL?
178Kimia XI SMA9.Sebanyak 10 mL larutan cuka dapur (20% CH3COOH dalam air) ditambahair sampai volumenya 1 liter. Massa jenis larutan cuka dapur 1 kg/L danKa CH3COOH = 4 × 10–6. Tentukan:a. derajat ionisasi CH3COOH sebelum dan sesudah diencerkanb.pH larutan CH3COOH sesudah diencerkan10. Mana yang berfungsi sebagai asam, basa, asam konjugasi, dan basa konjugasidari reaksi-reaksi berikut?a. NH3 + H2O⎯⎯←⎯ NH4+ + OHb. HCO3 + H3O+⎯⎯←⎯ H2CO3 + H2Oc. S2– + H2O⎯⎯←⎯ HS + OHd. CH3NH2 + HCl⎯⎯←⎯ CH3NH3+ + Cl