BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia  berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat. Dalam hal ini kami ingin melakukan suatu pengamatan pada beberapa zat kimia yang bisa dikatakan larutan penyangga. Selain itu kami juga ingin membuktikan larutan penyangga itu  benar-benar bisa mempertahankan pH-nya atau tidak dengan menggunakan alat pengukur pH yaitu dengan Indikator Universal. Karena dasar itulah kami melakukan pratikum larutan  penyangga dengan mengambil sampel yaitu larutan asam lemah dengan basa konjugasinya (CH3COOH + CH3COONa) dan larutan basa lemah dengan asam konjugasinnya (NH3 +  NH4Cl) dengan cara menambahkan larutan HCl, NaOH dan Air suling .

Masalah Garam telah lama dikenal dan digunakan oleh masyarakat luas. Garam di dalam kimia Di dalam kehidupan sehari-hari, garam dikenal sebagai bumbu masak yang memberi rasa asin pada masakan. Sementara itu, di dalam konsep kimia, garam merupakan senyawa ion yang terbentuk dari penggabungan ion negatif sisa asam dengan ion positif sisa basa. Karena merupakan gabungan dari ion-ion sisa asam dan sisa basa, maka garam umumnya berbentuk larutan. Dalam konsep kimia, dikenal tiga jenis garam yaitu: 1. Garam yang bersifat netral, berasal dari asam kuat dan basa kuat. 2. Garam yang bersifat asam, berasal dari asam kuat dan basa lemah. 3. Garam yang bersifat basa, berasal dari asam lemah dan basa kuat. Selain itu, juga terdapat garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Hidrolisis garam Berdasarkan reaksi hidrolisis, yaitu reaksi zat dengan air, garam-garam bila direaksikan dengan air akan menghasilkan beberapa zat. Hidrolisis garam yang bersifat asam akan menghasilkan ion H3O+ yang bersifat asam. Sementara hidrolisis garam yang bersifat basa akan menghasilkan ion OH- yang bersifat basa. Hidrolisis garam netral tidak menghasilkan zat apapun. Garam dapur yang telah banyak dikenal juga merupakan senyawa ion dengan rumus kimia NaCl. Bentuk padat garam ini diperoleh melalui proses kristalisasi. Garam ini berasal dari asam kuat HCl dan basa kuat NaOH, sehingga termasuk garam netral. Karena hidrolisis garam netral tidak menghasilkan zat apapun, maka garam ini (NaCl) bisa dikonsumsi karena tidak mengubah keseimbangan asam basa di dalam tubuh.

Asam dan basa merupakan zat, yang mudah serta cepat dipahami dan diteliti dalam larutan. Larutan adalah campuran homogen dari dua macam zat atau lebih. Larutan dapat berupa larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.

Asam dan Basa merupakan dua golongan zat kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari - hari. Berkaitan dengan sifat asam Basa, larutan dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu bersifat asam, bersifat basa, dan bersifat netral. Asam dan Basa memiliki sifat-sifat yang berbeda, sehingga kita bisa menentukan sifat suatu larutan. Untuk menentukan suatu larutan bersifat asam atau basa, ada beberapa cara. Yang pertama menggunakan indikator warna, yang akan menunjukkan sifat suatu larutan dengan perubahan warna yang terjadi. Misalnya Lakmus, akan berwarna merah dalam larutan yang bersifat asam dan akan berwarna biru dalam larutan yang bersifat basa. Sifat asam basa suatu larutan juga dapat ditentukan dengan mengukur pH-nya. pH merupakan suatu parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman larutan. Larutan asam memiliki pH kurang dari 7, larutan basa memiliki pH lebih dari 7, sedangkan netral pH nya 7. Dalam kehidupan sehari – hari, senyawa asam dan basa dapat dengan mudah kita temukan. Mulai dari makanan, minuman dan beberapa produk rumah tangga yang mengandung basa. Contohnya sabun, deterjen, dan pembersih peralatan rumah tangga.

BAB II

ISI

A.    TEORI ASAM-BASA

1.      Teori Asam-Basa Arrhenius

Menurut Arrhenius pada tahun 1903, asam adalah zat yang dalam air dapat menghasilkan ion hidrogen (atau ion hidronium, H₃O⁺) sehingga dapat meningkatkan konsentrasi ion hidronium (H₃O⁺).

Basa  adalah zat yang dalam air dapat menghasilkan ion hidroksida sehingga dapat meningkatkan konsentrasi ion hidroksida.

Reaksi keseluruhannya:

Secara umum:

 

Konsep asam basa Arrhenius terbatas hanya pada larutan air, sehingga tidak dapat diterapkan pada larutan non-air, fasa gas dan fasa padatan dimana tidak ada H⁺ dan OH^-.

2.      Teori Bronsted dan Lowry

Di tahun 1923, kimiawan Denmark Johannes Nicolaus BrΦnsted (1879-1947) dan kimiawan Inggris Thomas Martin Lowry (1874-1936) secara independen mengusulkan teori asam basa baru, yang ternyata lebih umum.

a.       asam: zat yang mendonorkan proton (H⁺) pada zat lain

b.      basa : zat yang dapat menerima proton (H⁺) dari zat lain.

Berdasarkan teori ini, reaksi antara gas HCl dan NH₃ dapat dijelaskan sebagai reaksi asam basa, yakni

HCl(g) + NH₃(g) →NH₄Cl(s)

simbol (g) dan (s) menyatakan zat berwujud gas dan padat. Hidrogen khlorida mendonorkan proton pada amonia dan berperan sebagai asam.

Menurut teori BrΦnsted dan Lowry, zat dapat berperan baik sebagai asam maupun basa. Bila zat tertentu lebih mudah melepas proton, zat ini akan berperan sebagai asam dan lawannya sebagai basa. Sebaliknya, bila zuatu zat lebih mudah menerima proton, zat ini akan berperan sebagai basa.

Dalam suatu larutan asam dalam air, air berperan sebagai basa.

HCl + H₂O → Cl^– + H₃O⁺

asam1+basa 2 → basa konjugat1+asam konjugat2

Basa konjugat dari suatu asam adalah spesi yang terbentuk ketika satu proton pindah dari asam tersebut. Asam konjugat dari suatu basa adalah spesi yang terbentuk ketika satu proton ditambahkan ke basa tersebut.

Dalam reaksi di atas, perbedaan antara HCl dan Cl– adalah sebuah proton, dan perubahan antar keduanya adalah reversibel. Hubungan seperti ini disebut hubungan konjugat, dan pasangan HCl dan Cl– juga disebut sebagai pasangan asam-basa konjugat.

Larutan dalam air ion CO₃ ^2– bersifat basa. Dalam reaksi antara ion CO₃^2– dan H2O, yang pertama berperan sebagai basa dan yang kedua sebagai asam dan keduanya membentuk pasangan asam basa konjugat.

H₂O + CO₃^2– → OH^– + HCO^3–

asam1+basa 2 → basa konjugat1+asam konjugat2

Zat disebut sebagai amfoter bila zat ini dapat berperan sebagai asam atau basa. Air adalah zat amfoter. Reaksi antara dua molekul air menghasilkan ion hidronium dan ion hidroksida adalah contoh reaksi zat amfoter

H₂O + H₂O → OH^– + H₃O⁺

asam1+basa 2 → basa konjugat1+asam konjugat2

3.      Kekuatan Asam dan Basa

Pada dasarnya skala/tingkat keasaman suatu larutan bergantung pada konsentrasi ion H+ dalam larutan. Makin besar konsentrasi ion H+ makin asam larutan tersebut. Umumnya konsentrasi ion H+ sangat kecil, sehingga untuk menyederhanakan penulisan, seorang kimiawan dari Denmark bernama Sorrensen mengusulkan konsep pH untuk menyatakan konsentrasi ion H+. Nilai pH sama dengan negatif logaritma konsentrasi ion H+ dan secara matematika diungkapkan dengan persamaan:

a.      Derajat keasaman (pH) 

Untuk air murni pada temperatur 25 °C:

[H⁺] = [OH-] = 10-7 mol/L

Sehingga pH air murni = – log 10-7 = 7.

Jika pH = 7, maka  larutan bersifat netral

Jika pH < 7, maka larutan bersifat asam

Jika pH > 7, maka larutan bersifat basa

Pada temperatur kamar : pKw = pH + pOH = 14

b.      Asam Kuat 

Disebut asam kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Untuk menyatakan derajat  keasamannya, dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asamnya dengan melihat valensinya.

c.       Asam Lemah 

Disebut asam lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya,    α ≠ 1, (0 < α < 1). Penentuan besarnya derajat keasaman tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asam lemahnya (seperti halnya asam kuat). Penghitungan derajat keasaman dilakukan dengan menghitung konsentrasi [H⁺] terlebih dahulu dengan rumus :

di mana, C_a = konsentrasi asam lemah

K_a = tetapan ionisasi asam lemah

d.      Basa Kuat 

Disebut basa kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Pada penentuan derajat keasaman dari larutan basa terlebih dulu dihitung nilai pOH dari konsentrasi basanya.

e.       Basa lemah 

Disebut basa lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya,    α  ≠ 1, (0 <  α < 1). Penentuan besarnya konsentrasi OH^- tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi basa lemahnya (seperti halnya basa kuat), akan tetapi harus dihitung dengan menggunakan rumus : 

di mana, C_b = konsentrasi basa lemah

K_b = tetapan ionisasi basa lemah

B.     Asam dan Basa dapat Dibedakan dari Rasa dan Sentuhan 

Asam mempunyai rasa masam. Rasa masam yang kita kenal misalnya pada beberapa jenis makanan seperti jeruk, jus lemon, tomat, cuka, minuman ringan (soft drink) dan beberapa produk seperti sabun yang mengandung belerang dan air accu (Gambar 13). Sebaliknya, basa mempunyai rasa pahit. Tetapi, rasa sebaiknya jangan digunakan untuk menguji adanya asam dan basa, karena beberapa asam dan basa dapat mengakibatkan luka bakar dan merusak jaringan.

Seperti halnya rasa, sentuhan bukan merupakan cara yang aman untuk menguji basa, meskipun kita  telah terbiasa dengan sentuhan sabun saat mandi atau mencuci. Basa (seperti sabun) bersifat alkali, bereaksi dengan protein di dalam kulit sehingga sel-sel kulit akan mengalami pergantian. Reaksi ini merupakan bagian dari rasa licin yang diberikan oleh sabun, yang sama halnya dengan proses pembersihan dari produk pembersih saluran.

C.    Asam dan Basa dalam Kehidupan

Beberapa Asam dan Basa Yang Telah Dikenal

Asam merupakan kebutuhan industri yang vital. Empat macam asam yang paling penting dalam industri adalah asam sulfat, asam fosfat, asam nitrat dan asam klorida. Asam sulfat (H₂SO₄) merupakan cairan kental menyerupai oli. Umumnya asam sulfat digunakan dalam pembuatan pupuk, pengilangan minyak, pabrik baja, pabrik plastik, obat-obatan, pewarna, dan untuk pembuatan asam lainnya. Asam fosfat (H₃PO₄) digunakan untuk pembuatan pupuk dan deterjen. Namun, sangat  disayangkan bahwa fosfat dapat menyebabkan masalah pencemaran di danau-danau dan aliran sungai.

Asam nitrat (HNO3) banyak digunakan untuk pembuatan bahan peledak dan pupuk. Asam nitrat pekat merupakan cairan tidak berwarna yang dapat mengakibatkan luka bakar pada kulit manusia. Asam klorida (HCl) adalah gas yang tidak berwarna yang dilarutkan dalam air. Asap HCl  dan ion-ionnya yang terbentuk dalam larutan, keduanya berbahaya bagi jaringan tubuh manusia.

Dalam keadaan murni, pada umumnya basa berupa kristal padat. Beberapa produk rumah tangga yang mengandung basa, antara lain deodorant, antasid, dan sabun. Basa yang digunakan secara luas adalah kalsium hidroksida, Ca(OH)₂ yang umumnya disebut soda kaustik suatu basa yang berupa  tepung kristal putih yang mudah larut dalam air. Basa yang paling banyak digunakan adalah amoniak. Amoniak merupakan gas tidak berwarna dengan bau yang sangat menyengat,  sehingga sangat mengganggu saluran pernafasan dan paru-paru bila gas terhirup. Amoniak digunakan sebagai pupuk, serta bahan pembuatan rayon, nilon dan asam nitrat.

D.    Pengertian Larutan Penyangga      

Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung.

Larutan penyangga asam adalah suatu campuran larutan yang tersusun dari asam lemah dengan garamnya. Larutan penyangga basa adalah suatu campuran larutan yang tersusun dari basa lemah dengan garamnya.

Meskipun ke dalam larutan penyangga ditambahkan sedikit asam atau sedikit basa atau dilakukan proses pengenceran maka pH larutan tidak berubah. Sebaliknya penambahan asam atau penambahan basa dalam larutan bukan penyangga menyebabkan perubahan pH larutan yang dratis

1.      Komponen larutan penyangga terbagi menjadi:

a.       Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium (Na), kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.

b.      Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garamnya, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

2.      Cara kerja larutan penyangga

Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikat baik ion H⁺ maupun ion OH^-.  Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga:

1.      Larutan penyangga asam

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH₃COOH dan CH₃COO^-  yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

a.      Pada penambahan asam

Penambahan asam (H⁺) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H⁺ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH₃COO^- membentuk molekul CH₃COOH.

CH₃COO^-_(aq) + H⁺_(aq) → CH₃COOH_(aq)

b.  Pada penambahan basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH^- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H⁺ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H⁺ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (CH₃COOH), bukan ion H⁺. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH₃COOH membentuk ion CH₃COO^- dan air.

CH₃COOH_(aq) + OH^-_(aq) → CH₃COO^-_(aq) + H₂O_(l)

2.      Larutan penyangga basa

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH₃ dan NH₄⁺ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

a.      Pada penambahan asam

Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H⁺ dari asam akan mengikat ion OH­^-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH^- dapat dipertahankan. Disamping itu penambahan ini menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH₃), bukannya ion OH^-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH₃ membentuk ion NH₄⁺.

NH_3(aq) + H⁺_(aq) → NH₄⁺_(aq)

b.      Pada penambahan basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH^- dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH₄⁺), membentuk komponen basa (NH₃) dan air.

NH₄⁺ _(aq) + OH^-_(aq) → NH_{3 (aq)} + H₂O_(l)

3.      Perhitungan pH Larutan Penyangga

a.      Larutan penyangga asam

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H⁺ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

pH = -log (Ka .)

Ka = tetapan ionisasi asam lemah

a     = jumlah mol asam lemah

g     = jumlah mol basa konjugasi

b.      Larutan penyangga basa

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H⁺ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

pH =  - log (Kb. )

Kb = tetapan ionisasi basa lemah

b     = jumlah mol basa lemah

g     = jumlah mol asam konjugasi

B.     HIDROLISIS

1.      Pengertian

Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air (H₂O) menjadi kation hidrogen (H⁺) dan anion hidroksida (OH⁻) melalui suatu proses kimia. Proses ini biasanya digunakan untuk memecah polimer tertentu, terutama yang dibuat melalui polimerisasi tumbuh bertahap (step-growth polimerization).

 Hidrolisis merupakan penguraian garam oleh air atau reaksi ion-ion garam dengan air. Pada penguaian garam ini, dapat terjadi beberapa kemungkinan, yaitu: 

·       Ion garam bereaksi dengan air menghasilkan ion H

·      Ion garam bereaksi dengan air menghasilkan ion H⁺, sehingga menyebabkan [H⁺] dalaMm air bertambah dan akibatnya [H⁺] > [OH^-], maka larutan bersifat asam.

·      Ion garam tersebut tidak bereaksi dengan air, sehingga [H⁺] dalam air akan tetap sama dengan [OH^-], maka air akan tetap netral (pH = 7).

Ion garam dianggap bereaksi dengan air, bila ion tersebut dalam reaksinya menghasilkan asam lemah atau basa lemah, sebab bila menghasilkan asam atau basa kuat maka hasil reaksinya akan segera terionisasi sempurna dan kembali menjadi ion-ionnya. Jika ditinjau dari asam dan basa pembentuknya ada empat jenis garam yang dikenal, yaitu:

1.      Garam yang terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat

2.      Garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa lemah

3.      Garam yang terbentuk dari asam lemah dengan basa lemah

4.      Garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa kuat

2.      Contoh menghitung hirolisis

1.      Garam dari Asam Kuat dengan Basa Kuat

Asam kuat dan basa kuat bereaksi membentuk garam dan air. Kation dan anion garam berasal dari elektrolit kuat yang tidak terhidrolisis, sehingga larutan ini bersifat netral, pH larutan ini sama dengan 7.

Contoh:

Larutan KCl berasal dari basa kuat KOH terionisasi sempurna membentuk kation dan anionnya. KOH terionisasi menjadi H ⁺ dan Cl ^- . Masing-masing ion tidak bereaksi dengan air, reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.

KCl _(aq) → K ⁺ _(aq) + Cl ^- _(aq)

K ⁺ _(aq) + H ₂ O _(l) →

Cl ^- _(aq) + H ₂ O _(l) →

2.      Garam dari Asam Kuat dengan Basa Lemah

Garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa lemah mengalami hidrolisis sebagian (parsial) dalam air. Garam ini mengandung kation asam yang mengalami hidrolisis. Larutan garam ini bersifat asam, pH <7.

Contoh:

Amonium klorida (NH ₄ Cl) merupakan garam yang terbentuk dari asam kuat, HCl dalam basa lemah NH ₃ . HCl akan terionisasi sempurna menjadi H ⁺ dan Cl ^- sedangkan NH ₃ dalam larutannya akan terionisasi sebagian membentuk NH ₄ ⁺ dan OH ^- . Anion Cl ^- berasal dari asam kuat tidak dapat terhidrolisis, sedangkan kation NH ₄ ⁺ berasal dari basa lemah dapat terhidrolisis.

NH ₄ Cl _(aq) → NH ₄ ⁺ _(aq) + Cl ^- _(aq)

Cl ^- _(aq) + H ₂ O _(l) →

NH ₄ ⁺ _(aq) + H ₂ O _(l) → NH _{3 (aq)} + H ₃ O ⁺ _(aq)

Reaksi hidrolisis dari amonium (NH ₄ ⁺ ) merupakan reaksi kesetimbangan. Reaksi ini menghasilkan ion oksonium (H ₃ O ⁺ ) yang bersifat asam (pH<7). Secara umum reaksi ditulis:

BH ⁺ + H ₂ O → B + H ₃ O ⁺

3.      Garam dari Asam Lemah dengan Basa Kuat

Garam yang terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat mengalami hidrolisis parsial dalam air. Garam ini mengandung anion basa yang mengalami hidrolisis. Larutan garam ini bersifat basa (pH > 7).

Contoh:

Natrium asetat (CH ₃ COONa) terbentuk dari asam lemah CH ₃ COOH dan basa kuat NaOH. CH ₃ COOH akan terionisasi sebagian membentuk CH ₃COO ^- dan Na ⁺ . Anion CH ₃ COO ^- berasal dari asam lemah yang dapat terhidrolisis, sedangkan kation Na ⁺ berasal dari basa kuat yang tidak dapat terhidrolisis.

CH ₃ COONa _(aq) → CH ₃ COO ^- _(aq) + Na ⁺ _(aq)

                     Na ⁺ _(aq) + H ₂ O _(l) →

CH ₃ COO ^- _(aq) + H ₂ O _(l) → CH ₃ COOH _(aq) + OH ^- _(aq)

Reaksi hidrolisis asetat (CH ₃ COO ^‑ ) merupakan reaksi kesetimbangannya. Reaksi ini menghasilkan ion OH ^‑ yang bersifat basa (pH > 7). Secara umum reaksinya ditulis:

A ^- + H ₂ O → HA + OH ^–

4.      Garam dari Asam Lemah dengan Basa Lemah

Asam lemah dengan basa lemah dapat membentuk garam yang terhidrolisis total (sempurna) dalam air. Baik kation maupun anion dapat terhidrolisis dalam air. Larutan garam ini dapat bersifat asam, basa, maupun netral. Hal ini bergantung dari perbandingan kekuatan kation terhadap anion dalam reaksi dengan air.

Contoh:

Suatu asam lemah HCN dicampur dengan basa lemah, NH ₃ akan terbentuk garam NH ₄ CN. HCN terionisasi sebagian dalam air membentuk H ⁺ dan CN ^- sedangkan NH ₃ dalam air terionisasi sebagian membentuk NH4+ dan OH-. Anion basa CN ^- dan kation asam NH ₄ ⁺dapat terhidrolisis di dalam air.

NH ₄ CN _(aq) → NH ₄ ⁺ _(aq) + CN ^- _(aq)

NH ₄ ⁺ _(aq) + H ₂ O → NH _3(aq) + H ₃ O _(aq) ⁺

CN ^- _(aq) + H ₂ O _(e) → HCN _(aq) + OH ^- _(aq)

Sifat larutan bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa penyusunnya (Ka dan Kb).

·         Jika Ka < Kb (asam lebih lemah dari pada basa) maka anion akan terhidrolisis lebih banyak dan larutan bersifat basa.

·         Jika Ka > Kb (asam lebih kuat dari pada basa) maka kation akan terhidrolisis lebih banyak dalam larutan bersifat asam.

·         Jika Ka = Kb (asam sama lemahnya dengan basa) maka larutan bersifat netral.

3.      Menghitung pH

Garam yang mengalami hidrolisis membentuk suatu reaksi kesetimbangan. Pada reaksi kesetimbangan anion basa atau kation asam, akan dibebaskan OH ^- atau H ⁺ . Ion OH ^- dan ion H ⁺ inilah yang dapat menentukan apakah larutan tersebut bersifat asam, basa atau netral. Karena hidrolisis garam merupakan reaksi refersibel (bolak-balik), maka reaksi ini mempunyai tetapan kesetimbangan yang disebut tetapan hidrolisis (Kh). Besarnya Kh bergantung pada harga tetapan ionisasi asam (Ka) atau tetapan ionisasi basa (Kb). Tetapan hidrolisis dapat digunakan untuk menentukan pH larutan garam.

1.      Garam dari Asam Kuat dengan Basa Kuat

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat jika dilarutkan dalam air menunjukkan reaksi netral, karena anion maupun kationnya masing-masing tidak ada yang bergabung dengan ion hidrogen atau hidroksida. Untuk menentukan produk yang sangat sedikit berdisosiasi. Karena itu kesetimbangan air tidak terganggu.

H ₂ O _(l) → H ⁺ _(aq) + OH ^- _(aq)

Karena konsetrasi H ⁺ dan OH ^- dalam larutan sama, maka larutan bersifat netral (pH=7)

2.      Garam dari Asam Kuat dengan Basa Lemah

Jika garam yang berasal dari asam kuat dengan basa lemah dilarutkan ke dalam air, maka larutan tersebut bersifat asam (pH < 7). Kation asam (BH ⁺ ) dari garam bereaksi dengan air yang menghasilkan ion H ₃ O ⁺ .

BH ⁺ _(aq) + H ₂ O _(l) → B _(aq) + H ₃ O ⁺ _(aq) .

Reaksi ini mempunyai tetapan hidrolisis (Kh) sebagai berikut.

Konsentrasi BH ⁺ semula, sama dengan konsentrasi garamnya. Jika konsentrasi BH ⁺ mula-mula sebesar M dan hidrolisis sebesar α, maka konsentrasi semua komponen dalam persamaan tersebut adalah:

Karena nilai α sangat kecil, maka besarnya α pada M-α diabaikan, sehingga untuk M-α = M. Besarnya konsentrasi B dan H ₃ O ⁺ adalah sama. Karena H ₃ O ⁺ dapat diganti H ⁺, persamaan tetapan hidrolisis dapat ditulis.

Suatu basa dapat mengalami kesetimbangan sebagai berikut.

B _(aq) + H ₂ O _(l) → BH ⁺ _(aq) + OH ^- _(l) 

Selanjutnya konsentrasi ion H ⁺ dapat ditulis:

 

Keterangan:
Kh : tetapan hidrolisis

Kw : tetapan kesetimbangan air

Kb : tetapan ionisasi basa

[BH ⁺ ] : konsentrasi kation dari garam

3.      Garam dari Asam Lemah dengan Basa Kuat

Garam yang berasal dari asam lemah dengan basa kuat jika dilarutkan dalam air maka larutan tersebut bersifat basa (pH > 7). Anion basa (A ^- ) dari garam bereaksi dalam air yang menghasilkan ion OH ^- .

A ^- _(aq) + H ₂ O _(l) → HA _(aq) + OH ^- _(aq)

Reaksi ini mempunyai tetapan hidrolisis sebagai berikut.

Konsentrasi A ^- semula sama dengan konsentrasi garamnya. Jika konsentrasi A ^- mula-mula sebesar M dan terhidrolisis sebesar α, maka untuk konsentrasi semua komponen dalam persamaan tersebut adalah:

Karena nilai α relatif kecil (dapat diabaikan) sehingga nilai (M-α) sama dengan M.

Asam lemah akan terionisasi menjadi:

HA → H ⁺ + A ^-

Konsentrasi HA sama dengan konsentrasi OH ^-, sehingga diperoleh persamaan tetapan:

Selanjutnya konsentrasi OH ^- dapat dihitung dengan rumus:

Keterangan:

Kh : tetapan hidrolisis

Kw : tetapan kesetimbangan air

Ka : tetapan ionisasi asam

[A-] : konsentrasi anion dari garam

4.      Garam dari Asam Lemah dan Basa Lemah

Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah jika dilarutkan dalam air dapat bersifat asam, basa atau netral tergantung pada kekuatan relatif asam dan basa penyusunnya. Larutan garam ini akan terhidrolisis sempurna baik kation [BH ⁺ ] maupun anionnya [A ^- ].

Tetapan hidrolisis (Kh) dari hidrolisis di atas dapat ditulis sebagai berikut.

 Selanjutnya untuk menghitung [H ⁺ ] adalah sebagai berikut.

C.     HASIL DISKUSI DAN PEMBAHASANNYA

1.      Kesulitan-kesulitan yang dihadapi siswa

a.       Asam-Basa Bronsted-Lowry

susah menentukan asam-basa konjugasi.

b.      Masih belum paham dalam menyetarakan persamaan reaksi untuk menyelesaikan soal.

c.       Siswa sulit menentukan cara memasangkan pasangan elektron dalam Asam Basa Lewis.

2.      Pembahasannya

a.       Asam : donor proton

Basa : penerima proton

Contoh :

HF(aq) + H₂O(l) à H₃O⁺(aq) + F(aq)

            Pasangan antara HF dan F^-, H₂O dan H₃O⁺ disebut pasangan asam basa konjugasi. F^- adalah basa konjugasi dari HF, sedangkan HF adalah asam konjugasi dari F^-. Pada kesetimbangan ini kita juga melihat bahwa H₂O merupakan basa konjugasi dari H₃O⁺ dan H₃O⁺ adalah asam konjugasi dari H₂O.

b.      Kelompok 1: Larutan asam yang bervalensi 1 (misalnya HCl, HBr, HNO₃) dan basa bervalensi 1 (misalnya NaOH, LiOH, KOH); Larutan asam yang bervalensi 2 (misalnya H₂S, H₂SO₄, H₂CO₃) dan basa bervalensi 2 {Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Be(OH)₂}.

Jika kedua larutan yang bervalensi sama saling berikatan, maka penyetaraan hanya dilakukan pada jumlah atom H pada ruas kiri dan kanan (khusus untuk asam basa bervalensi lebih dari 1)

Contoh 1 (Valensi 1): tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam clorida dengan larutan natrium hidroksida yang menghasilkan larutan natrium clorida dan air.

HCl_(aq) + NaOH_(aq) --> NaCl_(aq) + H₂O_(l)

Contoh 2 (Valensi 2): tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam sulfat dengan larutan calsium hidroksida yang menghasilkan larutan calsium sulfat dan air.

H₂SO_4(aq) + Ca(OH)_2(aq) --> CaSO_4(aq) + 2 H₂O_(l)

Kelompok 2: Larutan asam yang bervalensi lebih dari 1 (misalnya H₂SO₄, H₂S, H₃PO₄) sedangkan basa bervalensi 1 (NaOH, KOH, LiOH). Aturan yang dipakai dalam menyetarakan reaksi asam basa adalah sebagai berikut:
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara

2. Setarakan jumlah sisa basa (logam) pada garam

3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas

4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

Contoh 1: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam sulfat dengan larutan natrium hidroksida yang menghasilkan larutan natrium sulfat dan air.
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara

H₂SO₄ + NaOH --> Na₂SO₄ + H₂O

2. Setarakan jumlah sisa basa (logam) pada garam: yaitu Na

H₂SO₄ + 2 NaOH --> Na₂SO₄ + H₂O

3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas

H₂SO₄ + 2 NaOH --> Na₂SO₄ + 2 H₂O

4.Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

H₂SO_4(aq) + 2 NaOH_(aq) --> Na₂SO_4(aq) + 2 H₂O_(l)

Kelompok 3: Larutan asam yang bervalensi 1 (misalnya HCl, HBr, HNO₃) sedangkan basa bervalensi lebih dari 1 {Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, Al(OH)₃}.  Aturan yang dipakai dalam menyetarakan reaksi asam basa adalah sebagai berikut:
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara

2. Setarakan jumlah sisa asam (non logam) pada garam

3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas

4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

Contoh 1: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam clorida dengan larutan magnesium hidroksida yang menghasilkan larutan magnesium clorida dan air.
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara

HCl + Mg(OH)₂ --> MgCl₂ + H₂O

2. Setarakan jumlah sisa asam (non logam) pada garam: yaitu Cl2

 HCl + Mg(OH)₂ --> MgCl₂ + H₂O

3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas

2 HCl + Mg(OH)₂ --> MgCl₂ + 2 H₂O

4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

₂          HCl_(aq) + Mg(OH)_2(aq) --> MgCl_2(aq) + 2 H₂O_(l)

Kelompok 4: Larutan asam bervalensi 2 (misalnya H₂S, H₂SO₄, H₂CO₃) sedangkan basa bervalensi 3 {Fe(OH)₃, Al(OH)₃}; atau Larutan asam bervalensi 3 (H₃PO₄) sedangkan basa bervalensi 2 {Mg(OH)₂, Ca(OH)₂}

Aturan yang dipakai dalam menyetarakan reaksi asam basa adalah sebagai berikut:

1.      Tuliskan persamaan reaksi belum setara

2.      Setarakan jumlah sisa asam pada garam

3.      Setarakan jumlah sisa basa pada garam

4.      Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas

5.      Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

Contoh 1: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam karbonat dengan larutan aluminium hidroksida yang menghasilkan larutan magnesium clorida dan air.

1.      Tuliskan persamaan reaksi belum setara

3 H₂CO₃ + Al(OH)₃ --> Al₂(CO₃)₃ + H₂O

2.      Setarakan jumlah sisa asam pada garam: yaitu CO₃

3 H₂CO₃ + Al(OH)₃ --> Al₂(CO₃)₃ + H₂O

3.      Setarakan jumlah sisa basa pada garam: yaitu Al

3 H₂CO₃ + 2 Al(OH)₃ --> Al₂(CO₃)₃ + H₂O

4.      Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas

3        H₂CO₃ + 2 Al(OH)₃ --> Al2(CO₃)₃ + 6 H₂O

5.      Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

3 H₂CO_3(aq) + 2 Al(OH)_3(aq) --> Al₂(CO₃)_3(aq) + 6 H₂O_(aq)

c.       Pasangan Asam Basa Lewis

Asam Lewis adalah zat yang dapat menerima pasangan elektron. Sedangkan Basa Lewis adalah zat yang dapat memberikan pasangan elektron.

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Dari materi Asam-Basa, Larutan penyangga (Buffer), dan Hidrolisis, dapat disimpulkan bahwa:

1.      Sulit menentukan pasangan asam-basa Konjugasi menurut Bronsted-Lowry.

2.      Sulit menentukan cara memasangkan pasangan Asam-Basa Lewis.

3.      Sulit dalam menyetarakan persamaan reaksi.

DAFTAR REFERENSI

http://www.chayoy.com/2012/05/makalah-asam-basa.html

http://l-kantenpartati.blogspot.com/2012/05/makalah-kimia-larutan-penyangga.html

http://elianimutiara29.blogspot.com/2014/01/makalah-kimia-larutan-basa_27.html

http://www.chayoy.com/2012/04/makalah-hidrolisis-garam.html

http://afni-capuccino.blogspot.com/2011/04/makalah-hidrolisis.html

http://nolanblogs.blogspot.com/2012/05/makalah-hidrolisis-garam.html