Halaman
191Kimia XI SMATujuan Pembelajaran:Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu:1. Menentukan jenis-jenis garam yang mengalami hidriolisis.2. Mengetahui garam yang mengalami hidrolisis parsial yang danmengalami hidrolisis total.3. Menyatakan hubungan antara tetapan hidrolisis (Kh), tetapanionisasi air (Kw) dan konsentrasi OH– atau H+ larutan garam yangterhidrolisis.4. Menghitung pH larutan garam yang terhidrolisis.Hidrolisis GaramBAB7Kata KunciReaksi netralisasi, garam, hidrolisis,kation, anion, hidrolisis parsial.Pada pembahasan larutan asam dan basa terdahulu telah dipelajari tentangreaksi penetralan, yaitu reaksi antara larutan asam dengan larutan basa yangmenghasilkan garam dan air. Tetapi juga telah disinggung bahwa garam yangterbentuk dari reaksi penetralan belum tentu bersifat netral, bisa juga bersifat asamatau basa, tergantung kekuatan asam dan basa yang membentuknya.Pada bab ini, kita akan mempelajari teori yang menjelaskan sifat larutan garam,yaitukonsep hidrolisis garam.PengantarGaramSumber: Encarta 2006
192Kimia XI SMAPeta KonsepHidrolisis GaramAsam lemah + Basa lemahHidrolisis Garamgaram dariAsam kuat + Basa lemahBasa kuat + Asam lemah=whaKKK=⋅whabKKKK=whbKKKpH tergantung Ka dan Kb[]+H = Garam⎡⎤⎣⎦wbKK[]-OH = Garam⎡⎤⎣⎦waKKmempunyaihubunganpenentuanpHpenentuanpHpenentuanpHmempunyaihubunganmempunyaihubungan
193Kimia XI SMA7.1 Pengertian HidrolisisSebagaimana kita ketahui bahwa jika larutan asam direaksikan dengan larutanbasa akan membentuk senyawa garam. Jika kita melarutkan suatu garam ke dalamair, maka akan ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu:1. Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH3COO–, CN–, dan S2–) atauion-ion yang berasal dari basa lemah (misalnya NH4+, Fe2+, dan Al3+) akanbereaksi dengan air. Reaksi suatu ion dengan air inilah yang disebut hidrolisis.Berlangsungnya hidrolisis disebabkan adanya kecenderungan ion-ion tersebutuntuk membentuk asam atau basa asalnya.Contoh:CH3COO– + H2O⎯⎯→ CH3COOH + OH–NH4+ + H2O⎯⎯→ NH4OH + H+2. Ion-ion yang berasal dari asam kuat (misalnya Cl–, NO3–, dan SO42–) atau ion-ion yang berasal dari basa kuat (misalnya Na+, K+, dan Ca2+) tidak bereaksidengan air atau tidak terjadi hidrolisis. Hal ini dikarenakan ion-ion tersebuttidak mempunyai kecenderungan untuk membentuk asam atau basa asalnya.(Ingat kembali tentang kekuatan asam-basa!)Na+ + H2O⎯⎯→tidak terjadi reaksiSO42- + H2O⎯⎯→tidak terjadi reaksiHidrolisis hanya dapat terjadi pada pelarutan senyawa garam yang terbentukdari ion-ion asam lemah dan ion-ion basa lemah. Jadi, garam yang bersifat netral(dari asam kuat dan basa kuat) tidak terjadi hidrolisis.7.2 Hidrolisis Garam dari Asam lemah dan Basa KuatJika suatu garam dari asam lemah dan basa kuat dilarutkan dalam air, makakation dari basa kuat tidak terhidrolisis sedangkan anion dari asam lemah akanmengalami hidrolisis. Jadi garam dari asam lemah dan basa kuat jika dilarutkandalam air akan mengalami hidrolisis parsial atau hidrolisis sebagian.Contoh:CH3COONa(aq)⎯⎯→ CH3COO–(aq) + Na+(aq)CH3COO– + H2O⎯⎯→←⎯⎯ CH3COOH + OH–Na+ + H2O⎯⎯→ tidak terjadi reaksipH larutan garam dapat ditentukan dari persamaan:A–+ H2O⎯⎯→←⎯⎯ HA + OH–Tetapan hidrolisis:K= ––2[HA][OH ][A ][H O]K · [H2O]= ––[HA][OH ][A ]
194Kimia XI SMAKh=––[HA][OH ][A ]denganKh= tetapan hidrolisisKh=––[HA][OH ][A ]·++[H ][H ]Kh=–[HA][A ]·+–[H ][OH ]Kh=waKKdengan: Kw= tetapan kesetimbangan airKa= tetapan ionisasi asam lemahpH larutan garam:waKK=––[HA][OH ][A ]=–2–[OH ][A ][OH–]2=–[A ]⋅waKK[OH–]=–[A ]⋅waKKatau[OH–]=⋅waKMKdenganM= konsentrasi anion[OH–]=111222––A⎡⎤⋅⋅⎣⎦waKK– log [OH–]=–111222– log– log Alog⎡⎤+⎣⎦waKKpOH=12(pKw – pKa – log [A–])pH=pKw – pOH=12(pKw + pKa + log [A–])KarenapKw = 14 dan [A–] = molaritas garam, maka: pH= 12(14 + pKa + log [G])
195Kimia XI SMAHitunglahpH larutan Na2CO3 0,1 M (Ka H2CO3 = 4 × 10–7).Jawab:pKa= – log Ka= – log 4 × 10–7= 7 – log 4= 6,4pH=12(14 + pKa + log 10–1)=12(14 + 6,4 – 1)= 9,71. Hitunglah konsentrasi OH– dan pH suatu larutan 1 M NaOCN, bila harga Ka HOCNadalah 3,3 × 10–4!2. Hitunglah pH suatu larutan 0,002 M NaC2H2O2Cl, bila harga Ka HC2H2O2Cl adalah1,36 × 10–3!3. Hitunglah pH larutan berikut.a. CH3COONa 0,1 M (Ka CH3COOH = 2 × 10–5)b. NaC6H5COO 0,1 M (Ka C6H5COOH = 6,3 × 10–5)c. NaCN 0,1 M (Ka HCN = 4,9 × 10–10)7.3 Hidrolisis Garam dari Asam Kuat dan Basa LemahGaram dari asam kuat dan basa lemah jika dilarutkan dalam air juga akanmengalami hidrolisis sebagian. Hal ini disebabkan karena kation dari basa lemahdapat terhidrolisis, sedangkan anion dari asam kuat tidak mengalami hidtrolisis.Contoh:NH4Cl⎯⎯→NH4+ + Cl–NH4+ + H2O⎯⎯→←⎯⎯NH4OH + H+Cl– + H2Otidak terjadi reaksipH larutan garam ini dapat ditentukan melalui persamaan:M+ + H2O⎯⎯→←⎯⎯ MOH + H+Tetapan hidrolisis:K=[]++2MOH H[M ][H O]⎡⎤⎣⎦C o n t o h7.1Latihan 7.1⎯⎯→
196Kimia XI SMAKh=++[MOH][H ][M ]Kh=+–+–[MOH][H ][OH][M ][OH ]⋅Kh =wbKKdengan:Kw= tetapan kesetimbangan airKb= tetapan ionisasi basa lemahpH larutan garam:wbKK =[]++MOH HM⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎣⎦wbKK =+2+[H ][M ]+2[H ] =+.[M ]wbKK+[H ] =+[M ]⋅wbKKatau+[H ]=.wbKMKdenganM = konsentrasi kation[H+] =111222+M⎡⎤⋅⋅⎣⎦wbKKpH =12(pKw – pKb – log [M+])pH=12(14 – pKb – log [G])HitunglahpH larutan NH4Cl 0,01 M (Kb NH4OH = 2 × 10–5).Jawab:pKb= – log Kb= – log 2 × 10–5= 5 – log 2= 4,7pH=12(14 – pKb– log 10–2)=12(14 – 4,7 + 2)= 5,65C o n t o h7.2
197Kimia XI SMA1. Tentukan harga pH larutan ZnCl2 0,01 M, bila diketahui Kb Zn(OH)2 adalah 10–5!2. Tentukan nilai tetapan hidrolisis (Kh) NH4Cl 0,1 M (Kb NH4OH = 1,8 × 10–5)!3. Tentukan pH larutan (NH4)2SO4 0,005 M (KbNH3 = 1,8 × 10–5)!4. Berapa massa (NH4)2SO4 yang harus ditambahkan ke dalam 100 mL air, sehingga di-peroleh larutan dengan pH = 5? (Ar H = 1, N = 14, O = 16, S = 32; Kb NH3 = 10–5)7.4 Hidrolisis Garam dari Asam Lemah dan Basa LemahBerbeda dengan kedua jenis garam di atas, garam yang berasal dari asamlemah dan basa lemah jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis total.Hal ini terjadi karena kation dari basa lemah maupun anion dari asam lemah dapatmengalami hidrolisis.CH3COONH4⎯⎯→CH3COO– + NH4+CH3COO– + H2O⎯⎯→←⎯⎯CH3COOH + OH–NH4+ + H2O⎯⎯→←⎯⎯NH4OH + H+pH larutan garam ini dapat ditentukan melalui persamaan reaksi:M+ + A– + H2O⎯⎯→←⎯⎯HA + MOHTetapan hidrolisis:Kh=+–[HA][MOH][M ][A ]=+–+–+–[HA][MOH][H ][OH ][H ][A ] [M ][OH ]⋅⋅Kh=wabKK×KpH larutan garam:+–[HA][MOH][M ][A ]=⋅wabKKK2–2[HA][A ]=⋅wabKKK–[HA][A ]=⋅wabKKKDari tetapan ionisasi asam lemah diperoleh:+[H ]=–[HA][A ]aKLatihan 7.2
198Kimia XI SMAsehingga:+[H ]=⋅⋅waabKKKK[H+]=11 122 2–⋅⋅wabKKKpH=12(pKw + pKa – pKb)pH= 12(14 + pKa – pKb)HitunglahpH larutan (NH4)2CO3 0,1 M, jika Ka H2CO3 = 10–4 dan Kb NH4OH = 10–6.Jawab:pKa=4pKb=6pH=12 (14 + 4 – 6)pH=51. Berapakah pH larutan yang mengandung NH4C2H3O2 0,01 M, apabila diketahui KaHC2H3O2 = 1,75 × 10–5danKb NH3 = 1,75 × 10–5?2. Hitunglah pH larutan 0,1 M NH4OCN, dengan harga Ka HOCN adalah 3,3, × 10–4 danKb NH3 = 1,75 × 10–5!3. Hitunglah pH larutan NH4CN 0,2 M, jika Ka HCN = 4 × 10–4!Lakukan percobaan berikut.Pertanyaan:1. Dari percobaan di atas, kesimpulan apa yang dapat Anda ambil?2. Garam mana yang dapat mengalami hidrolisis dan mana yang tidak terhidrolisis?C o n t o h7.3Latihan 7.1Tugas KelompokNo.Langkah KerjaPengamatan pH1.Ukurlah pH larutan 0,1 M dari CH3COONa, NaCl,NH4Cl, Na2CO3, NH4OH3, AlCl3, KCl, CH3COONH4dengan menggunakan indikator universal2.Kelompokkan garam-garam tersebut berdasarkanurutanpH-nya, dan tuliskan jenis asam dan basapembentuk garam-garam tersebut............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
199Kimia XI SMA1. Tentukan apakah garam-garam berikut mengalami hidrolisis. Bila ya, termasukhidrolisis parsial atau hidrolisis total, bagaimana sifat larutan yang dihasilkan, dantuliskan reaksi hidrolisisnya!a. NaClb. Al2(SO4)3c. K2SO4d. (NH4)2CO3e. CH3COONH4f. Ba(C2O4)22. Berapa gram kristal NH4Cl diperlukan untuk membuat 500 mL larutan denganpH = 5, bila diketahui Kb NH4OH = 10–5 (Ar N = 14, H = 1, dan Cl = 35,5)?3. Sebanyak 400 mL larutan HCl 0,15 M dicampur dengan 200 mL larutan NH4OH 0,3 M(Kb= 10–5). Berapakah pH larutan yang terjadi?4. Jelaskan bahwa (NH4)2SO4 dalam air mengalami hidrolisis sebagian dan bersifat asam!5. Hitunglah pH larutan (NH4)2SO4 0,01 M, bila Kb NH4OH = 10–6!6. Sebanyak 5,35 gram NH4Cl dilarutkan dalam air sampai volumenya 500 mL. Jika KbNH4OH = 10–5, berapakah pH larutan yang terjadi? (Ar N = 14, H = 1, dan Cl = 35,5)7. Bila larutan NH3 0,4 M mempunyai pH = 11 + log 2, berapakah pH larutan NH4Cl0,1M?8. Sebanyak 10,7 gram NH4Cl dilarutkan dalam air sampai volumenya 2 liter. Jika KbNH4OH = 10–5, hitunglah pH larutan yang terjadi! (Ar N = 14, H = 1, dan Cl = 35,5)9. Suatu garam tersusun dari asam lemah dan basa lemah, ternyata mempunyai pH = 7,5.Tentukan perbandingan Ka dan Kb dalam garam tersebut!10. Sebanyak 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M (Ka= 10–5) dicampur dengan 50 mL larutanNH4OH dengan konsentrasi yang sama. Bila Kb NH4OH = 10–6, berapakah pH larutanyang terjadi?Latihan 7.4
200Kimia XI SMA1. Sifat larutan garam tergantung pada kekuatan relatif asam dan basa penyusunnya.2. Hidrolisis garam adalah reaksi antara komponen garam yang berasal dari asam ataubasa lemah dengan air.3. Hidrolisis parsial adalah hidrolisis yang terjadi pada garam yang terbentuk dari asamkuat-basa lemah atau asam lemah-basa kuat.4. Garam dari asam kuat dan basa lemah mengalami hidrolisis parsial, larutannya bersifatasam.++[M ][H ] =⋅wbKK atau +M[H ] =⋅wbKK, dengan M = konsentrasi kation5. Garam dari asam lemah dan basa kuat mengalami hidrolisis parsial dan larutannyabersifat basa.––[A ][OH ] =⋅waKK atau –[OH ] =⋅waKMK, dengan M = konsentrasi anion6. Hidrolisis total adalah hidrolisis yang terjadi pada garam yang terbentuk dari asamlemah-basa lemah.7. Garam dari asam lemah dan basa lemah mengalami hidrolisis total, sifat larutannyatergantung pada harga Ka asam dan Kb basa pembentuknya.+[H ] =⋅⋅waabKKKKRangkuman
201Kimia XI SMAI. Berilah tanda silang (X) huruf A, B, C, D, atau E pada jawaban yang paling benar!1. Hidrolisis tidak terjadi pada larutan ... .A. CH3COONaD. (NH4)2SO4B. NH4ClE. K2SO4C. CH3COONH42. Larutan 1 molar di bawah ini yang mempunyai pH paling tinggi adalah ... .A. Na2SO4D. CH3COONaB. KClE. NH4NO3C. CH3COOH3. Lakmus biru akan menjadi merah apabila dicelupkan dalam larutan ... .A. NaOHD. K2CO3B. Ba(NO3)2E. CaCl2C. (NH4)2SO44. Larutan yang mengubah warna fenolftalein menjadi merah adalah larutan ... .A. K2CO3D. NaNO3B. H2SO4E. CH3COOHC. NH4Cl5. Ion berikut mengalami hidrolisis dalam air, kecuali... .A. Na+D. Al3+B. CN–E. S2–C. CO32–6. Larutan NH4Cl dalam air mempunyai pH < 7. Penjelasan hal ini adalah ... .A. NH4+ menerima proton dari airB. Cl– bereaksi dengan air membentuk HClC. NH4+ dapat memberi proton kepada airD. NH4Cl mudah larut dalam airE. NH3 mempunyai tetapan kesetimbangan yang besar7. Dari garam berikut, yang mengalami hidrolisis total adalah ... .A. NH4BrD. AlCl3B. K2CO3E. Al2(CO3)3C. BaCO38. Jika diketahui Ka CH3COOH = 10–5, maka pH larutan Ca(CH3COO)2 0,1 Madalah ... .A. 5D. 9 – log 1,4B. 5 – log 1,4E. 9 + log 1,4C. 9123456789012345678901212345678901234567890121234567890123456789012Uji Kompetensi
202Kimia XI SMA9. Sebanyak 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M (Ka= 10–5) direaksikan dengan 50 mLlarutan KOH 0,1 M.pH campuran yang terjadi adalah ... .A. 3D. 9 – log 7B. 6 – log 7E. 9 + log 7C. 8 + log 710. Ke dalam 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M ditambahkan 50 mL larutan NaOH0,1M.pH larutan akan berubah dari ... .(Ka CH3COOH = 10–5)A. 1 menjadi 3B. 3 menjadi 5C. 3 menjadi 7D. 3 menjadi 8,85E. 3 menjadi 911. Jika tetapan asam CH3COOH = 10–5, maka pH larutan CH3COONa 0,01 Madalah ... .A. 7,0D. 8,5B. 7,5E. 9,0C. 8,012. Larutan 0,1 M di bawah ini mempunyai pH paling tinggi, yaitu ... .A. NaClD. CH3COOHB. K2SO4E. NH4NO3C. CH3COONa13. 4,9 NaCN dilarutkan dalam air sampai volumenya 1 liter. Bila diketahui Ka HCN= 7 × 10–10, maka pH larutan adalah ... . (Ar Na = 23, C = 12, dan N = 14)A. 11,5 12− log 7D. 9 – log 7B. 11,5 – log 7E. 8 – log 7C. 11,5 + 12 log 714. Jika dua liter larutan natrium asetat (Ka= 10–5) mempunyai pH = 9, maka massanatrium asetat yang terdapat dalam larutan tersebut adalah ... .(Ar C = 12, O = 16,dan Na = 23)A. 8,2D. 164B. 16,4E. 1,640C. 8215. Garam berikut yang mengalami hidrolisis sebagian dan bersifat asam adalah ... .A. (NH4)2CO3B. CH3COONaC. (NH4)2SO4D. Na2SO4E. (CH3COO)2Ca
203Kimia XI SMA16. Jika KbNH4OH = 10–5, maka larutan garam NH4Cl 0,1 M mempunyai pH ... .A. 5D. 8B. 6E. 9C. 717. Larutan NH4Cl 0,4 M memiliki tetapan hidrolisis sebesar 10–9. Konsentrasi H+dalam larutan tersebut adalah ... .A. 2 × 10–4D. 4 × 10–5B. 2 × 10–5E. 4 × 10–5C. 4 × 10–418. Campuran 50 mL larutan NH4OH 0,02 M dengan 50 mL larutan HCl 0,02 MmempunyaipH ... . (Kb NH4OH = 10–5)a. 5d. 10b. 6e. 11c. 819. Campuran 100 mL larutan NH4OH 0,4 M dengan 400 mL larutan HCl 0,1 MmempunyaipH sebesar ... .(Kb NH4OH = 2 × 10–5)a. 4,5 – log 2d. 9,5 + log 2b. 4,5 + log 2e. 5,5 – log 2c. 10,5 + log 220. Jika satu liter larutan NH4Cl mempunyai pH = 5 (Kb = 10–5), maka larutan tersebutmengandung NH4Cl sebanyak ... gram. (Ar N = 14, Cl = 35,5, H = 1)a. 535d. 5,35b. 53,5e. 2,675c. 26,75II. Kerjakan soal-soal berikut ini dengan benar!1. Sebanyak 50 mL larutan NaOH 0,1 M dicampurkan dengan 50 mL larutanCH3COOH 0,1 M. Tentukan pH campuran! (Ka CH3COOH = 1,8 × 10–5)2. Sebanyak 50 mL larutan NH3 0,1 M dicampurkan dengan 50 mL larutan HCl 0,1M. Tentukan pH campuran! (Kb NH3 = 1,8 × 10–5)3. Dalam 100 mL larutan terlarut 3,6 gram natrium benzoat (Mr = 144). Jika Kaasam benzoat = 6 × 10–5, hitunglah pH larutan tersebut!4. Hitunglah massa amonium nitrat (Ar H = 1, N = 14, O = 16) yang terlarut dalam250 mL larutan dengan pH = 5,5! (Kb NH4OH = 2 × 10–5)5. Hitunglah pH larutan KNO2 0,1 M yang mengalami hidrolisis anion, bilaKa HNO2 = 4,5 × 10–4!
204Kimia XI SMA6. Sebanyak 50 mL larutan asam asetat 0,2 M (Ka= 10–5) dicampur dengan 50 mLlarutan natrium hidroksida 0,2 M.a. Berapa pH masing-masing larutan sebelum dicampur?b. Berapa pH larutan setelah dicampur?7. Hitunglah pH dari 2 liter larutan yang mengandung 0,1 mol (CH3COO)2Ca murni!(Ka CH3COOH = 10–5)8. Sebanyak 500 mL larutan CH3COONa mempunyai pH = 9. Jika Ka CH3COOH= 10–5, tentukan massa CH3COONa yang terlarut! (Ar C = 12, H = 1, O = 16, danNa = 23)9. Bila diketahui pH larutan NH4OH 0,1 M adalah 11, hitunglah pH larutan NH4Cl4 × 10–3M!10. Sebanyak 5,35 gram NH4Cl dilarutkan dalam air sampai volumenya 1.000 mL.JikaKb NH4OH = 10–5, berapakah pH larutan? (Ar N = 14, H = 1, dan Cl = 35,5)