Halaman
201Hidrolisis GaramHidrolisis GaramSiapa sih yang tak kenal asam cuka, pasta gigi, dan garam dapur? Ham-pir semua orang tahu. Cuka biasa digunakan untuk memasak atau sebagai bumbu pelengkap ketika kalian makan bakso, pasta gigi untuk menggosok gigi, sedangkan garam dapur untuk memasak. Ketiga bahan tersebut memiliki sifat keasaman/kebasaan yang berbeda. Cuka bersifat asam, pasta gigi bersifat basa, dan garam bersifat netral. Jika asam dan basa bereaksi maka akan menghasilkan garam dan air. Reaksi ini sering disebut dengan reaksi pe netralan. Akan tetapi, tidak berarti garam yang dihasilkan selalu bersifat netral karena kenyataannya larutan garam dapat bersifat asam ataupun basa. Mengapa larutan garam dapat bersifat asam, basa, atau netral? Komponen apa yang memengaruhinya? Hal ini dijelaskan melalui konsep hidrolisis berikut.Bab IX
205Hidrolisis GaramF. PembahasanUntuk memperjelas percobaan ini, jawablah pertanyaan berikut.1. Sebutkan garam mana saja yang memiliki sifat asam, basa, dan netral.2. Sebutkan garam mana saja yang mengalami hidrolisis.3. Sebutkan ciri-ciri garam yang dapat terhidrolisis.4. Adakah kaitan sifat asam dan basa terhadap kemampuan hidrolisis garam?Jika ada, jelaskan.G. KesimpulanDiskusikan hasil percobaan dengan kelompok kalian.Lalu, tulis hasilnya dalam format laporan percobaan.Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Bagaimanakah sifat larutan garam? Jelaskan.2. Apakah yang dimaksud dengan hidrolisis ga-ram?3. Garam apa saja yang dapat ter-hidrolisis dalam air?Pada percobaan di atas, kalian dapat mengetahui pH larutan garam dengan menggunakan pH meter. Selain dengan menggunakan instru-men, pH larutan garam juga dapat ditentukan secara teoritis. Bagaimana caranya? Perhatikanlah uraian selanjutnya.C. Jenis Garam yang Dapat Terhidrolisis dan Cara Menghitung pH-nyaSeperti yang telah disebutkan sebelumnya, tidak semua garam dapat terhidrolisis, tergantung dari kekuatan asam basa pembentuknya. Hal ini juga telah kalian buktikan melalui percobaan di atas. Garam dari asam kuat dan basa kuat tidak dapat terhidrolisis karena komponen garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat merupakan asam atau basa konjugasi yang sangat lemah, dan tidak dapat mengikat molekul air, sehingga garam ini mempunyai pH yang netral (pH = 7). Garam yang dapat terhidrolisis adalah garam dari asam kuat dengan basa lemah, asam lemah dengan basa kuat, dan asam lemah dengan basa lemah. Berikut dijelaskan cara menghi-tung pH hidrolisis.1. Garam yang Terbentuk dari Asam Kuat dengan Basa LemahContoh garam yang berasal dari asam kuat dengan basa lemah adalah NH4Cl dan AgNO3. Jika dilarutkan dalam air, garam ini akan menghasil-kan kation yang berasal dari basa lemah dan anion dari asam kuat. Kation kemudian bereaksi dengan air menghasilkan ion H+. Semakin banyak ka-tion yang bereaksi dengan air, maka jumlah ion H+ semakin bertambah, sehingga larutan hasil hidrolisis akan bersifat semakin asam (pH < 7).
Kimia Kelas XI206Suatu larutan NH4Cl dilarutkan dalam air, maka akan terjadi reaksi ioni sasi sebagai berikut.NH4Cl(aq)NH4+(aq) + Cl–(aq) .............................................. (1)Ion NH4+ berasal dari basa lemah yang merupakan asam konjugasi dari NH3 sehingga akan bereaksi dengan air membentuk reaksi kesetimbangan berikut.NH4+(aq) + H2O(aq) NH4OH(aq) + H+(aq)......................... (2)Reaksi hidrolisis di atas menghasilkan ion H+, sehingga larutan bersifat asam. Karena garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa lemah, yang akan mengalami hidrolisis hanya kationnya (NH4+). Maka NH4Cl hanya mengalami hidrolisis sebagian. Dari reaksi (2), berlaku kesetimbangan: Kc= [NH OH] [H ][NH ] [H O]442++........................................................................ (3)Karena air sebagai pelarut, maka konsentrasinya besar dan dapat dianggap konstan.Kc[H2O] = Kh = [NH OH] [H ][NH ]44++................................................... (4)Dalam reaksi kesetimbangan (2), [H+]= [NH4OH] sedangkan [NH4+] = [NH4Cl] = [G], sehingga:[H+] = Kh .[G]............................................................................... (6)Nilai Khpada persamaan (5) ada hubungannya dengan Kb. Karena yang terhidrolisis basa lemah maka persamaannya dapat diturunkan sebagai berikut:Kh = [NH OH] [H ][NH ]44++ . [OH ][OH ]−−= [NH OH][NH ] [OH44-+] . [H+] [OH–] ................................................. (7)Ingat, bahwa reaksi ionisasi NH4OH adalah:Gambar 9.1Bukti bahwa NH4Cl adalah asam. (a) Larutan NaOH dengan PP berwarna merah muda menunjukkan sifat basanya. Pada (b) dan (c) ditambahkan NH4CL dalam air, dan larutan berubah menjadi tidak berwarna. Oxtoby, 2001, hlm. 309Gambar 9.2Reaksi antara gas HCl dan gas amonia yang berasaldari larutan pekat akan menghasilkan awan putih dari ammonium klorida.Brady, 1999, hlm. 439(a)(b)(c)
207Hidrolisis GaramNH4OH(aq) NH4+(aq) + OH–(aq), sehingga:Kb = [NH ][OH[NH OH]-44+] ; [NH OH][NH ] [OH ]44+- = 1KbIngat juga [OH–] [H+] = Kw, sehingga persamaan (7) dapat ditulis:Kh = KKwb .......................................................................................... (8)Dari persamaan (6) dan (8), kalian akan memperoleh persamaan berikut: [H+] = KKwb.[G] log [H+] = 12log Kw – 12log [G] + 12log Kb pH = 12(pKw – pKb – log [G])Karena pH = 14, maka:pH = 12(14 – pKb – log [G])Keterangan: Kh : tetapan hidrolisisKw : tetapan ionisasi air (10–14)Kb : tetapan ionisasi basa lemah[G] : konsentrasi ion garam yang terhidrolisisContohHitunglah pH larutan (NH4)2SO4 0,1 M. (Kb NH3 pada suhu tertentu = 1 10–5)Penyelesaian:Diketahui: [(NH4)2SO4] = 0,1 MKb NH3 = 1 10–5Ditanyakan: pH larutan (NH4)2SO4Jawab:(NH4)2SO4 adalah garam dari asam kuat dan basa lemah. Ingat, karena yang kuat menentukan sifat garam dalam air, maka garam bersifat asam, artinya ada ion H+.(NH4)2SO4 2 NH4+ + SO42- 0,1 M 0,2 M[H+] = KKwb.[G] = 101002145−−() , = 21010×−= 1,4 10-5pH = – log 1,4 10–5 = 4,85Jadi, pH larutan (NH4)2SO4 adalah 4,85.Pelajari dan pahamilah kembali contoh soal di atas, lalu kerjakan soal-soal berikut untuk berlatih.WARNINGLog an = n log a
[][][][]CH COOH OHH O CH COO323−−[][][]CH COOH OHCH COO33−−[][]OHCH COO32−[][]OHG2Kh×[G]
209Hidrolisis GaramKh= [][][]CH COOH OHCH COO33−− . [][]HH++ = [][][]CH COOHCH COOH33−+. [OH–] [H+] ............................................ (7)Ingat reaksi ionisasi CH3COOH:CH3COOH(aq) H+(aq) + CH3COO–(aq)Ka = [][][]HCHCOOCH COOH33+− ; [][][]CH COOHHCHCOO33+− = 1KaIngat juga:Kw = [OH–] [H+] ; sehingga per samaan (7) dapat ditulis:Kh = KKwa.......................................................................................... (8)Dari persamaan (6) dan persamaan (8), kalian dapat memperoleh persa-maan berikut: [OH–] = KKwb.[G] – log [OH–] = – 12log Kw – 12log pKa + 12log [G]pOH = – 12(pKw – pKa – log [G])pH = pKw – pOH = 12(pKw + pKa + log [G])Karena pKw = 14, dan [G] = konsentrasi garam yang terhidrolisis, maka:pH = 12(14 + pKa + log [G])Keterangan:Kw : tetapan ionisasi air (10–14)Ka : tetapan ionisasi asam lemah[G] : konsentrasi ion garam yang terhidrolisisContohBerapa pH larutan yang terbentuk pada hidrolisis garam NaCN 0,01 M, jika diketahui KaHCN = 1 10–10?Penyelesaian:Diketahui: [NaCN] = 0,01 MKaHCN = 1 10–10Ditanyakan: pH larutan NaCN.Jawab:NaCN adalah garam dari asam lemah dan basa kuat. Jangan lupa yang kuat menentukan sifat garam dalam air. Jadi, garam bersifat basa, artinya memiliki ion OH–.
KKwa.[CN−]10100011410−−.[ , ]KKKawb.12
KKKawb.1010101458−−−.
Kimia Kelas XI212Titrasi Asam Kuat dengan Basa KuatSeperti yang telah kalian pelajari pada uraian sebelumnya, larutan dari asam kuat dengan basa kuat tidak dapat terhidrolisis dan larutannya mempunyai pH = 7, sehingga titrasi asam kuat dengan basa kuat mem-punyai titik ekuivalen sama dengan 7 (perhatikan Gambar 9.4). Apabila titrasi melibatkan asam lemah atau basa lemah, maka nilai pH pada titik ekuivalen tidak akan sebesar 7 (perhatikan Gambar 9.5 dan 9.6).Titrasi yang Melibatkan Asam Lemah atau Basa LemahUntuk titrasi yang melibatkan asam lemah atau basa lemah, pH pada titik ekuivalen merupakan pH hidrolisis. Sebagai contohnya, perhatikan kurva titrasi asam kuat dengan basa lemah pada Gambar 9.5. Titik ekuiva-len titrasi tersebut dicapai pada volume NH4OH = 100 mL, sehingga:mol NH4OH = 100 mL x 0,1 M = 10 mmolmol HCl = 100 mL x 0,1 M = 10 mmol NH4OH(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) + H2O(l)mula-mula 10 mmol 1 0 mmolbereaksi 10 mmol 10 mmolsisa - - 10 mmol 10 mmolDari reaksi di atas, kita dapat mengetahui bahwa asam kuat (HCl) dan basa lemah (NH4OH), keduanya habis bereaksi, sehingga larutan yang terbentuk merupakan larutan hidrolisis. Maka, pH-nya dapat dihi-tung dengan:[H+] = KKwbG[] = 101,76 x 1010 mmol200 mL-14-5⎛⎝⎜⎜⎞⎠⎟⎟= 5,3 x 10-6pH = - log 5,3 x 10-6= 5,28 (garam yang terbentuk bersifat asam)Volume 0,1 M NaOH (mL)Volume 0,1 M NH4OH (mL)Volume 0,1 M NaOH (mL)Gambar 9.4Titrasi asam kuat dengan basa kuat (100 mL HCl 0,1 M dengan NaOH 0,1 M)Gambar 9.6Titrasi asam lemah dengan basa kuat (100 mL CH3COOH 0,1 M dengan NaOH 0,1 M)Gambar 9.5Titrasi asam kuat dengan basa lemah (100 mL HCl 0,1 M dengan NH4OH 0,1 M)Oxtoby, 1999, hlm. 316-318
213Hidrolisis GaramPada daerah setelah titik ekuivalen, larutan titrasi mengandung garam dan kelebihan asam atau basa. Apabila terdapat sisa asam lemah atau basa lemah, maka larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer, sehingga untuk menghitung pH larutan digunakan rumus pH buffer. Sebaliknya, jika terdapat sisa asam kuat atau basa kuat, larutan yang terbentuk meru-pakan larutan hidrolisis, sehingga untuk menghitung pH larutan digu-nakan rumus pH hidrolisis. Agar kalian lebih memahaminya, kerjakanlah Diskusi berikut.Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Garam dapat terhidrolisis sebagian atau terhi-drolisis seluruhnya. Jelaskan pernyataan tersebut.2. Apabila garam yang berasal dari asam le-mah dan basa lemah mengalami hidrolisis, bagaimanakah sifat larutan yang terbentuk?3. Berikan contoh cara menghitung pH hidrolisis garam dari asam kuat dengan basa lemah. 4. Bagaimana cara menghitung pH hidrolisis garam dari asam lemah dengan basa kuat?5. Bagaimana cara menghitung pH hidrolisis garam dari asam lemah dengan basa lemah?DiskusiPerhatikanlah kurva titrasi pada Gambar 9.4, 9.5, dan 9.6. Analisis-lah perubahan pH-nya pada masing-masing kurva, baik sebelum titik ekuivalen (V < 100 mL), pada saat titik ekuivalen (V = 100 mL), maupun setelah titik ekuivalen (V > 100 mL). Untuk mempermudah perhitun-gan, gunakanlah permisalan pada volume tertentu. Bandingkanlah ketiga kurva tersebut. Kapan terbentuk larutan buffer dan kapan terbentuk larutan hidrolisis? Diskusikanlah bersama teman kalian secara berkelompok. Catat hasilnya, kemudian diskusikan kembali dalam forum diskusi kelas. Guru kalian akan membimbing kalian dalam berdiskusi.Rangkuman1. Larutan garam dapat bersifat asam, basa atau netral, tergantung dari asam basa pemben-tuknya.2. Reaksi hidrolisis adalah reaksi yang terjadi antara suatu senyawa dan air dengan mem-bentuk reaksi kesetimbangan.3. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak dapat terhidrolisis, sehingga larutannya bersifat netral (pH = 7)4. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah terhidrolisis sebagian dan larut-annya bersifat asam (pH < 7).Kh =KwKb[H+] = KKwb.[G]5. Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat terhidrolisis sebagian dan larutan-nya bersifat basa (pH > 7).Kh = KKwa[OH–] = KKwa.[G]6. Garam yang berasal dari asam lemah dan basalemah terhidrolisis seluruhnya (total) dan sifat larutannya tergantung pada harga Ka dan Kb.Kh = KKKwab×[H+] = KKKawb.
Kimia Kelas XI214 A Pilihlah jawaban yang tepat.1. Larutan garam yang dapat memerahkan lakmus biru adalah ....A. MgSO4B. Ca3(PO4)2C. Na2CO3D. NH4ClE. NaNO22. Garam berikut yang jika dimasukkan dalam air akan mengubah warna lakmus merah menjadi biru adalah ....A. amonium asetatB. natrium sulfatC. kalium asetatD. natrium kloridaE. amonium klorida3. Manakah dari garam berikut yang meng-alami hidrolisis sempurna jika dilarutkan dalam air?A. Tembaga sulfat.B. Barium karbonat.C. Kalium asetat.D. Alumunium klorida.E. Amonium sulfida.4. Berikut ini larutan yang mempunyai pH paling tinggi adalah ....A. CH3COONa 0,1 MB. NH4Cl 0,1 MGaram Senyawa yang mengandung ion logam (kation) dan ion sisa asam (anion), dan umumnya berupa padatan kristalIndikator Zat yang dapat digunakan untuk menunjukkan sifat atau keberadaan suatu zat melalui perubahan warnanya yang khasIonisasi Peristiwa atau proses pembentukan ion dari atom atau molekul netral. Biasanya terjadi pada proses pelarutan senyawa ion atau senyawa polarpH hidrolisis Ukuran keasaman atau ke-basaan suatu larutan atau bahan yang men-galami hidrolisisGlosariumUlangan Harian C. HCl 0,1 MD. NaCl 0,1 ME. Na2SO4 0,1 M5. Garam yang bersifat asam ketika dilarutkan dalam air adalah ....A. tembaga(II) sulfidaB. magnesium nitratC. natrium asetatD. kalium karbonatE. magnesium klorida6. Persamaan hidrolisis suatu senyawa adalah sebagai berikut. CH3COO–(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH–(aq)Garam yang mengalami hidrolisis seperti persamaan di atas adalah ....A. NH4NO2B. CH3COONaC. NH4CH3COOD. NH4CNE. (NH4)2SO47. Berikut ini larutan yang terhidrolisis seba-gian jika dilarutkan dalam air adalah ....A. NaClB. Na2SO4C. K2SO4D. (NH4)2SO4E. NH4CN
215Hidrolisis Garam8. Garam dari asam kuat dan basa kuat tidak dapat terhidrolisis, sebab ....A. senyawa yang terbentuk terionisasi sempurnaB. senyawa yang terbentuk terionisasi se-bagianC. tidak ada ionisasiD. garam bersifat asamE. garam bersifat basa9. pH garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat akan ....A. memerahkan lakmus biruB. membirukan lakmus merahC. bersifat netralD. tidak berwarna jika ditetesi phenoptaleinE. berwarna merah jika ditetesi metil merah10. Jika diketahui Ka HCN = 6 10–10 dan NH3 = 1 10–5, maka sifat larutan yang dibuat dengan mereaksikan 100 mL HCN 0,1 Mdan 100 mL NH4OH 0,1 M adalah ....A. asam yang tidak terhidrolisisB. asam yang terhidrolisis sebagianC. basa yang terhidrolisis totalD. basa yang terhidrolisis sebagianE. asam yang terhidrolisis total11. Apabila 200 mL larutan HCl 0,1 M direak-sikan dengan 400 mL NH4OH 0,05 M, maka garam yang terbentuk ....A. tidak terhidrolisisB. terhidrolisis totalC. hanya HCl yang terhidrolisisD. hanya NH4OH yang terhidrolisisE. terdapat sisa asam12. pH yang terbentuk dari hidrolisis 1% garam NH4Cl 0,01 M adalah ....A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 613. Dalam 1 L larutan terdapat 1 mol natrium asetat. Jika tetapan hidrolisis, Kh = 1 10–10maka larutan mempunyai pH sebesar ....A. 1 B. 5 C. 6 D. 7 E. 914. pH campuran dari 20 mL larutan CH3COOH 0,3 M (Ka = 1 10–5) dan 40 mL larutan NaOH 0,15 M adalah ....A. 3 B. 5 C. 7 D. 9 E. 1115. pH hasil hidrolisis larutan NaCN 0,01 Madalah .... ( KaHCN = 1 10–10)A. 3 B. 4 C. 10 D. 11 E. 1216. pH hasil hidrolisis larutan (NH4)2SO4 0,1 M adalah .... (KbNH3 = 1 10–5)A. 3 B. 4 C. 5 D. 10 E. 1117. 100 mL larutan NH4OH 0,15 M dicam-purkan dengan 50 mL larutan HCl 0,3 M(Kb NH4OH = 1 10–5), maka pH cam-puran tersebut adalah ....A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 E. 918. Harga tetapan hidrolisis dari larutan NH4CH3COO yang mempunyai harga KaCH3COOH = 1 10–5 dan KbNH3 = 1 10–5 adalah ....A. 1 x 10–10B. 1 x 10–8C. 1 x 10–6
Kimia Kelas XI216D. 1 x 10–4E. 1 x 10–219. 100 mL larutan HCl 0,1 M dicampurkan dengan 100 mL larutan Ba(OH)2 0,05 M. pH larutan tersebut adalah ....A. 5 D. 8B. 6 E. 9C. 7 20. Larutan NaCN dalam air akan bersifat basa. Reaksi yang menunjukkan terjadinya sifat basa adalah ....A. Na+ + OH– NaOHB. Na+ + H2ONaOH + H+C. CN– + H+ HCND. CN– + H2OHCN + OH–E. NaCN + H2ONaOH + HCN B Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Reaksi antara asam dan basa menghasilkan suatu garam. Berdasarkan penyusunnya, ada berapa jenis garam? Sebut dan jelaskan.2. pH larutan KCN 0,01 M adalah 11. Hi-tunglah berapa KCN yang terhidrolisis dalam air (Kh)?3. 100 mL larutan asam sianida 0,2 M mempu-nyai pH = 3. Berapakah pH larutan ini setelah ditambahkan 0, 8 g NH4OH?(Ar Na = 23, H = 1, O = 16)4. Dalam 250 mL larutan terdapat 10,7 gram NH4Cl yang terlarut. Hitunglah pH larutan tersebut jika harga Kb NH3 = 1 10–5 dan Ar N = 14, H = 1, Cl = 35,5.5. Berapa gram CH3COONa yang terlarut dalam 200 mL larutan CH3COONa yang mempunyai pH = 9? (Ar C = 14, O = 16, Na = 23)6. 200 mL larutan asam asetat 0,3 M dicam-pur dengan 300 mL larutan KOH 0,2 M. Berapa pH campuran tersebut jika KaCH3COOH = 1 10–5?7. Larutan natrium asetat 0,1 M mengalami hidrolisis sebagai berikut. CH3COO–(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH–(aq)Jika tetapan hidrolisi Kh = 10–9, hitunglah berapa pH larutan tersebut.8. Berapa pH larutan yang terbentuk pada hidrolisis garam (NH4)2SO4 0,1 M, jika KbNH3 = 1 10–5?9. Berapakah pH dari campuran 100 mL NH4OH 0,15 M dengan 50 mL CH3COOH 0,3 M (Kb NH3 = 1 10–5)?10. 200 mL larutan NH4OH 0,15 M dicam-purkan dengan 100 mL larutan HCl 0,3 M. Berapa pH campuran tersebut?