< Previous141Asam BasaGambar 6.2Asam klorida (HCl) adalah salah satucontoh asam kuat.Sumber: Chemistry (McMurry), 20012.Ukur masing-masing larutan dengan konduktometer hantaran listrik.Pertanyaan1.Manakah larutan yang bersifat asam kuat, asam lemah, basa kuat, dan basalemah?2.Apakah yang menyebabkan suatu larutan bersifat asam kuat atau basa kuat?3.Apakah yang dapat Anda simpulkan dari percobaan ini? Diskusikan denganteman-teman Anda.Suatu larutan digolongkan asam kuat jika memiliki daya hantar listrikkuat (larutan elektrolit kuat) dan nilai pH rendah (konsentrasi molarion H+ tinggi). Sebaliknya, jika daya hantar listrik lemah dan nilai pHsedang (sekitar 3–6), larutan tersebut tergolong asam lemah.Demikian juga larutan basa dapat digolongkan sebagai basa kuatjika memiliki daya hantar listrik kuat dan pH sangat tinggi. Jika dayahantar listrik lemah dan nilai pH sedang (sekitar 8–11), larutan tersebuttergolong sebagai basa lemah.Mengapa larutan asam atau basa memiliki kekuatan berbeda untukkonsentrasi molar yang sama? Semua ini dapat dijelaskan berdasarkanpada konsentrasi molar asam atau basa yang dapat terionisasi di dalampelarut air.Banyaknya zat yang terionisasi di dalam larutan disebut derajat ionisasi(a). Nilai a dapat ditentukan dari persamaan berikut.α=×Jumlahmolzatterionisasi100%Jumlahmolzatmula-mulaDerajat ionisasi menyatakan kekuatan relatif asam atau basa dalamsatuan persen. Jika nilai α≈100%, digolongkan asam atau basa kuat,sedangkan jika nilai a < 20%, digolongkan asam atau basa lemah.1.Asam Kuat dan Basa KuatAsam kuat adalah zat yang di dalam pelarut air mengalami ionisasisempurna (α≈100%). Di dalam larutan, molekul asam kuat hampirsemuanya terurai membentuk ion H+ dan ion negatif sisa asam. Contohasam kuat adalah HCl, HNO3, dan H2SO4.Contoh 6.1Menentukan Konsentrasi Ion dalam Larutan Asam KuatBerapakah konsentrasi H+, Cl–, dan HCl dalam larutan HCl 0,1 M?Jawab:HCl tergolong asam kuat. Dalam air dianggap terionisasi sempurna (100%). Reaksi ionnya:HCl(aq)⎯⎯→H+(aq) + Cl–(aq)Perhatikan konsentrasi molar masing-masing spesi dalam larutan HCl 0,1 M berikut.Konsentrasi awalTeroinisasiKonsentrasi akhirSpesi[HCl](M)[H+](M)[Cl–](M)0,1≈100%≈00–≈0,1 M0–≈0,1 MJadi, setelah terionisasi, dalam larutan HCl 0,1 M terdapat [H+] = 0,1 M; [Cl–] = 0,1 M;dan [HCl] dianggap tidak ada.Kata Kunci•Derajat ionisasi•Terionisasi sebagian•Terionisasi sempurna142Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI2.Asam dan Basa LemahAsam lemah adalah senyawa yang kelarutannya di dalam air terionisasisebagian, sesuai derajat ionisasinya. Mengapa asam lemah terionisasisebagian? Berdasarkan hasil penyelidikan diketahui bahwa zat-zat yangbersifat asam lemah, di dalam larutan membentuk kesetimbangan antaramolekul-molekul asam lemah dengan ion-ionnya.Contohnya, jika asam lemah HA dilarutkan dalam air, larutan tersebutakan terionisasi membentuk ion-ion H+ dan A–. Akan tetapi pada waktubersamaan ion-ion tersebut bereaksi kembali membentuk molekul HAsehingga tercapai keadaan kesetimbangan. Persamaan reaksinya:HA(aq)ZZXYZZH+(aq) + A–(aq)Karena HA membentuk keadaan kesetimbangan, pelarutan asamlemah dalam air memiliki nilai tetapan kesetimbangan. Tetapankesetimbangan untuk asam lemah dinamakan tetapan ionisasi asam,dilambangkan dengan Ka. Rumusnya sebagai berikut.[]HAHAaK+−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=Dalam larutan asam lemah, semua Hukum-Hukum Kesetimbanganyang sudah Anda pelajari, berlaku di sini. Nilai tetapan ionisasi asamtidak bergantung pada konsentrasi awal asam lemah yang dilarutkan,tetapi bergantung pada suhu sistem.Jika nilai tetapan ionisasi asam diketahui, konsentrasi ion H+ danion sisa asam lemah dapat ditentukan. Perhatikan reaksi kesetimbanganasam lemah HA dengan konsentrasi awal misalnya, [C] M. Oleh karenaHA adalah asam monoprotik, [H+] = [A–] sehingga[]HAHAaK+−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦= atau [H+] =[]HAaK= [H+] = CaK×Pada rumus tersebut, konsentrasi awal HA dianggap tidak berubahatau konsentrasi HA yang terionisasi dapat diabaikan karena relatifsangat kecil dibandingkan dengan konsentrasi awal HA.Contoh 6.2Menentukan Konsentrasi Ion dalam Larutan Basa KuatHitunglah konsentrasi ion-ion dalam larutan Mg(OH)2 0,1 M?Jawab:Mg(OH)2 adalah basa kuat divalen, persamaan ionisasinya adalahMg(OH)2(aq)⎯⎯→Mg2+(aq) + 2OH–(aq)Karena Mg(OH)2 basa kuat, seluruh Mg(OH)2 akan terurai sempurna menjadi ion-ionnya. Berdasarkan koefisien reaksi, konsentrasi masing-masing spesi di dalam larutandapat dihitung sebagai berikut.[Mg2+] = 0,1 M; [OH–] = 0,2 M; [Mg(OH)2] = 0Sama halnya dengan asam, zat yang di dalam larutan bersifat basadapat digolongkan sebagai basa kuat dan basa lemah berdasarkankesempurnaan ionisasinya. Basa kuat adalah zat yang di dalam air terionisasisempurna (α≈100%), sedangkan basa lemah terionisasi sebagian.Perhatikan Contoh 6.2 berikut.Kata Kunci•Keadaan kesetimbangan•Hukum kesetimbangan•Asam kuat•Asam lemah•Basa kuat•Basa lemahGambar 6.3Asam asetat (CH3COOH) merupakansuatu asam lemah. Asam asetatdikenal sebagai "cuka".Sumber: Dokumentasi Penerbit143Asam BasaMenghitung [H+]Asam LemahTentukan [H+] yang terdapat dalam asam asetat 0,1 M. Diketahui Ka CH3COOH =1,8 × 10–5.Jawab:Asam asetat adalah asam lemah monoprotik. Persamaan ionisasinya:CH3COOH(aq)ZZXYZZCH3COO– (aq) + H+(aq) [H+] = CaK× = ()()50,1M1,810−× = 1,34 × 10–3 MJadi, konsentrasi ion H+ dalam larutan CH3COOH 0,1 M adalah 1,34 × 10–3 MMenghitung [OH–] dari Basa LemahHitunglah [OH–] yang terdapat dalam NH3 0,1 M. Diketahui Kb NH3 = 1,8 × 10–5.Jawab:Amonia adalah basa lemah monovalen. Persamaan ionisasinya:NH3(aq) + H2O(A)ZZXYZZNH4+(aq) + OH–(aq) [OH–]=CbK×=()()50,1M1,810−×= 1,34 × 10–3 MJadi, konsentrasi OH– dalam larutan NH3 0,1 M adalah 1,34 × 10–3 M.Contoh 6.3Basa lemah adalah basa yang terionisasi sebagian. Sama seperti padaasam lemah, dalam larutan basa lemah terjadi kesetimbangan di antaramolekul basa lemah dan ion-ionnya.Keadaan kesetimbangan suatu basa lemah, misalnya BOH dapatdinyatakan sebagai berikut.BOHZZXYZZB+ + OH–Tetapan kesetimbangan basa lemah atau tetapan ionisasi basadilambangkan dengan Kb. Besarnya tetapan ionisasinya sebagai berikut.[]BOHBOHbK+−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=Untuk basa monovalen berlaku hubungan seperti pada asam lemah.Rumusnya sebagai berikut.[OH–] = CbK×Contoh 6.43.Hubungan Derajat Ionisasi dan Tetapan IonisasiBagaimana hubungan antara tetapan ionisasi asam lemah (Ka) danderajat ionisasi (a)? Hubungan ini dapat dinyatakan dengan diagramkesetimbangan berikut.SekilasKimiaBunga Kembang Sepatu untukIdentifikasi Asam BasaLarutan kembang sepatu dapatdigunakan untuk menentukan sifatasam atau basa pada suatu larutankimia. Larutan kembang sepatumemiliki warna merah keungu-unguan.Jika larutan kembang sepatuditambahkan ke dalam larutan asamsitrat (asam), warna campuranberubah menjadi warna merahcerah. Adapun pada larutan soda kue(basa), warna campuran mula-mulanya hijau kemudian berubahmenjadi ungu.aHAH+ + A–HAHACaCaCaCC–aC144Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI1.Hitung konsentrasi ion H+ dan ion sisa asam yangterdapat dalam larutan HCl 0,5 M, HClO4 0,25M,dan HNO3 0,01 M.2.Hitung konsentrasi ion OH– dan ion sisa basa yangterdapat dalam 100 mL larutan NaOH 0,25 M, KOH0,5 M, dan Mg(OH)2 0,05 M.3.Hitung konsentrasi masing-masing ion yang terdapatdalam larutan HCN 0,5 M. Diketahui Ka HCN =4,0 × 10–10.4.Jika dalam larutan asam hidrazoid (HN3) 0,2 Mterdapat ion H+ sebanyak 6 × 10–4 M, berapa tetapanasam hidrazoid?5.Etanolamin, HOC2H4NH2 adalah cairan kentaldengan bau serupa amonia yang digunakan untukmengeluarkan hidrogen sulfida dari gas alam. Jikadalam larutan etanolamin 0,15 M terdapat ion OH–4,6 × 10–12 M, berapa nilai Kb etanolamin?Kerjakanlah dalam buku latihan.Menghitung Ka dan aaaaa dari Asam LemahSenyawa HF merupakan asam lemah. Jika 0,1 mol HF dilarutkan dalam 1 liter larutandan diketahui konsentrasi H+ = 0,0084 M. Tentukan nilai Ka dan a?Jawab:Untuk menentukan Ka HF, berlaku hukum-hukum kesetimbangan kimia.HF0,1 MHFH+ F+ -0,0084 MHF0,0084 M0,0916 MTetapan ionisasi HF adalah: []()()+−==⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦2HF0,0084HF0,0916aK= 7,7 × 10–4Derajat ionisasi HF dapat dihitung dengan rumus:()2C1α=−αaK7,7 × 10–4 = 20,11α−αa2 + 0,0077 a– 0,0077 = 0a = 8,4%Tes Kompetensi Subbab BJika konsentrasi HA mula-mula C dan terionisasi sebanyak a,konsentrasi HA yang terionisasi sebanyak aC. Adapun konsentrasi HAsisa sebanyak C(1–a).Oleh karena HA merupakan asam monoprotik maka konsentrasi H+dan A– sama dengan HA terionisasi, yakni aC. Dengan demikian, tetapanionisasi asamnya sebagai berikut.[]()()2HACHAC1aK+−⎡⎤⎡⎤α⎣⎦⎣⎦==−α atau ()2C1aKα=−αHubungan antara tetapan ionisasi basa lemah monovalen (Kb) danderajat ionisasinya (a) sama seperti pada penjelasan asam lemah. Tetapanionisasi basanya sebagai berikut.()2C1bKα=−αContoh 6.5145Asam Basa6.Hitung tetapan ionisasi larutan CH3COOH 0,5 Mjika diketahui derajat ionisasinya 1,3%.7.Tentukan konsentrasi CH3COOH, CH3COO–, H+dalam keadaan kesetimbangan, menggunakan nilaiKa hasil perhitungan pada soal 6.8.Tentukan Kb dan a untuk larutan NH3 0,1M jikadiketahui larutan tersebut memiliki nilai pH = 9.C.Penentuan pH Asam BasaKonsentrasi ion H+ dan ion OH– hasil ionisasi air sangat kecil makauntuk memudahkan perhitungan digunakan notasi pH dan pOH. NotasipH menyatakan derajat keasaman suatu larutan.pH didefinisikan sebagai negatif logaritma konsentrasi molar ion H+ danpOH sebagai negatif logaritma konsentrasi molar ion OH–. Dalam bentukmatematis ditulis sebagai:pH = –log [H+]= logpH=1H+⎡⎤⎣⎦pOH = –log [OH–] = log 1pOHOH−=⎡⎤⎣⎦Berdasarkan definisi tersebut, pH dan pOH untuk air pada 25°C dapatdihitung sebagai berikut.pH = –log [H+] = –log (1,0 × 10–7) = 7pOH = –log [OH ] = –log (1,0 × 10–7) = 7Prosedur yang sama juga diterapkan untuk menghitung tetapanionisasi air, yaitu pKw.Kw= [H+] [OH– ] = 1,0 × 10–14pKw= pH + pOH = 14pH= 14 – pOH dan pOH = 14 – pH1.Perhitungan pH Asam dan Basa Kuat MonoprotikJika Anda melarutkan HCl 0,1 mol ke dalam air sampai volume larutan1 liter, dihasilkan larutan HCl 0,1M. Berapakah pH larutan tersebut?Derajat keasaman atau pH larutan ditentukan oleh konsentrasi ionH+ sesuai rumus pH = –log [H+]. Untuk mengetahui konsentrasi H+dalam larutan perlu diketahui seberapa besar derajat ionisasi asam tersebut.HCl tergolong asam kuat dan terionisasi sempurna membentuk ion-ionnya: HCl(aq)⎯⎯→H+(aq) + Cl–(aq) sehingga dalam larutan HCl0,1 M terdapat [H+] = [Cl–] = 0,1 M.Disamping itu, air juga memberikan sumbangan ion H+ dan OH–sebagai hasil ionisasi air, masing-masing sebesar 1,0 × 10–7 M.H2O(A)ZZXYZZH+(aq) + OH–(aq)Jika konsentrasi H+ hasil ionisasi air dibandingkan dengankonsentrasi H+ hasil ionisasi HCl, sumbangan H+ dari air sangat kecilsehingga dapat diabaikan. Apalagi jika ditinjau dari prinsip Le Chatelier,penambahan ion H+ (HCl) ke dalam air akan menggeser posisikesetimbangan air ke arah pembentukan molekul air.H2O(A)←⎯⎯H+(aq) + OH–(aq).Dengan demikian, pH larutan HCl 0,1M hanya ditentukan olehkonsentrasi ion H+ dari HCl.pH (HCl 0,1M) = –log [H+] = –log (1 × 10–1) = 1.Kata Kunci•Prinsip Le Chatelier•Konsentrasi molar ion H+•Konsentrasi molar ion OH–146Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIMenghitung pH Larutan Asam KuatHitunglah pH dari: (a) HNO3 0,5 M; (b) HCl 1,0 × 10–10 M.Jawab:a.Oleh karena HNO3 asam kuat maka HNO3 terionisasi sempurna. Spesi yang adadalam larutan adalah: H+, NO3– , OH– dan H2O. Ion H+ dan OH– dari ionisasi airdapat diabaikan, sebab ion H+ dari HNO3 akan menggeser posisi kesetimbanganionisasi air. Jadi, dalam larutan HNO3, konsentrasi H+ hanya ditentukan olehhasil ionisasi HNO3. pH (HNO3 0,5 M) = –log (0,5) = 0,3.b.Dalam larutan HCl 1,0 × 10–10 M, spesi yang ada dalam larutan adalah H+, Cl– ,OH–, dan H2O. Pada kasus ini, konsentrasi H+ dari HCl sangat kecil dibandingkankonsentrasi H+ dari hasil ionisasi air, yaitu 1,0 × 10–7 sehingga H+ dari HCl dapatdiabaikan. Dengan demikian, pH larutan hanya ditentukan oleh konsentrasi H+dari hasil ionisasi air: pH (HCl 1,0 × 10–10 M) = –log (1,0 × 10–7) = 7. Sebenarnya,pH larutan lebih kecil dari 7 karena ada pergeseran kesetimbangan ionisasi air,akibat penambahan ion H+ dari HCl.Menghitung pH Larutan Basa KuatHitunglah pH larutan Mg(OH)2 0,01 M?Jawab:Oleh karena Mg(OH)2 basa kuat divalen maka dalam air akan terionisasi sempurna.Mg(OH)2(aq)⎯⎯→Mg2+(aq) + 2OH– (aq)Setiap mol Mg(OH)2 menghasilkan 2 mol ion OH– maka OH– hasil ionisasi air dari 0,01Mg(OH)2 terbentuk [OH– ] = 0,02 M. Karena sumbangan OH– dari ionisasi air sangatkecil maka dapat diabaikan. Dengan demikian, pH larutan dapat ditentukan darikonsentrasi OH– melalui persamaan pKw.pKw = pH + pOH14 = pH + log (2 × 10–2)pH = 14 – 1,7 = 12,3Contoh 6.6Basa kuat seperti NaOH dan KOH, jika dilarutkan dalam air akanterionisasi sempurna dan bersifat elektrolit kuat. Persamaan ionnya:NaOH(aq)⎯⎯→Na+(aq) + OH–(aq)Berapakah pH larutan basa kuat NaOH 0,01 M? Untuk mengetahui halini, perlu ditinjau spesi apa saja yang terdapat dalam larutan NaOH 0,01M.Oleh karena NaOH adalah basa kuat maka dalam larutan NaOH 0,01 Makan terdapat [Na+] = [OH–] = 0,01 M. Disamping itu, ionisasi air jugamemberikan sumbangan [H+] = [OH ] = 1,0 × 10–7 M.Penambahan ion OH– (NaOH) ke dalam air akan menggeser posisikesetimbangan ionisasi air sehingga sumbangan OH– dan H+ dari airmenjadi lebih kecil dan dapat diabaikan. Dengan demikian, perhitunganpH larutan hanya ditentukan oleh konsentrasi ion OH– dari NaOHmelalui hubungan pKw = pH + pOH.pH= pKw – pOH = 14 + log (1 × 10–2) = 12Contoh 6.72.Perhitungan pH Asam dan Basa Lemah MonoprotikSeperti telah diuraikan sebelumnya, konsentrasi ion-ion dalam larutanasam lemah ditentukan oleh nilai tetapan ionisasi asam (Ka).SekilasKimiaAir Hujan Bersifat AsamPenyebab utama hujan asamadalah pembuangan limbah dariindustri dan asap knalpotkendaraan bermotor yangmengandung sulfur dioksida (SO2).Gas ini teroksidasi di udara menjadisulfur trioksida (SO3), kemudianbereaksi dengan uap airmenghasilkan H2SO4. Polutanlainnya adalah nitrogen dioksida(NO2) yang dihasilkan dari reaksiantara N2 dan O2 pada pembakaranbatubara. Senyawa NO2 ini larutdalam air membentuk HNO3. Selainitu, adanya CO2 terlarut dalam airhujan menyebabkan air hujan padasaat normal bersifat asam denganpH sekitar 5,6.Hujan asam memberikandampak negatif bagi tanaman, diantaranya dapat menghalangiperkecambahan dan reproduksi yangsecara langsung akan meracuni tunasyang halus berikut akarnya. Adapunefek hujan asam pada hewan,contohnya pada sistem akuatik, hujanasam dapat menghambatpertumbuhan ikan karenamengganggu metabolismenya.Sumber: Chemistry (Chang), 2004147Asam BasaMenghitung pH Larutan Asam LemahAsam hipoklorit (HClO) adalah asam lemah yang dipakai untuk desinfektan denganKa = 3,5 × 10-–8. Berapakah pH larutan asam hipoklorit 0,1 M?Jawab:Dalam air, HClO terionisasi sebagian membentuk kesetimbangan dengan ion-ionnya.HClO(aq)ZZXYZZH+(aq) + OCl–(aq)Ka = 3,5 × 10–8Demikian juga air akan terionisasi membentuk keadaan kesetimbangan.H2O(l)ZZXYZZH+(aq) + OH–(aq)Kw = 1,0 × 10–14Karena konsentrasi ion H+ dari HClO lebih tinggi maka ion H+ dari air dapat diabaikan.Jadi, pH larutan ditentukan oleh konsentrasi ion H+ dari hasil ionisasi HClO.Karena HClO merupakan asam monoprotik maka dapat menerapkan persamaan untukmenentukan pH larutan.pH = –log()83,5100,1−××= 4,23[]HAHAaK+−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=Untuk asam monoprotik, pH larutan asam lemah dapat ditentukandari persamaan berikut.pH = –log ()CaK×Demikian juga untuk basa lemah, konsentrasi ion OH– dalam larutanbasa lemah ditentukan oleh tetapan ionisasi basa (Kb).[]bBOHKBOH+−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=Untuk basa monovalen, pH larutan basa lemah dapat dihitung daripersamaan berikut.pH = pKw + log ()CbK×Contoh 6.8Contoh 6.9Menghitung pH Larutan Basa LemahHitunglah pH larutan NH3 15 M (Kb = 1,8 × 10–5).Jawab:NH3 adalah basa lemah. NH3 dalam larutan air akan membentuk kesetimbangandengan ion-ionnya.NH3(aq) + H2O(A)ZZXYZZNH4+(aq) + OH– (aq)Kb= 1,8 × 10–5H2O(A)ZZXYZZH+(aq) + OH– (aq)Kw= 1,0 × 10–14Sumbangan OH– dari air dapat diabaikan karena Kb >> Kw.Perhatikan konsentrasi awal dan konsentrasi setelah tercapai kesetimbangan berikut.[NH3]0 = 15,0[NH3] = 15,0 – x[NH4+]0 = 0[NH4+] = x[OH–]0 = 0[OH–] = xKonsentrasi Awal (mol L–1)Konsentrasi Kesetimbangan(mol L–1)13xmol LNHbereaksi−⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→Kata Kunci•Asam/basa monoprotik•Asam/basa poliprotik148Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XITabel 6.2Tetapan Ionisasi pada Beberapa Asam PoliprotikAsam fosfatAsam arsenatAsam sulfatAsam sulfitAsam oksalatAsam karbonatZatRumusKa1Ka2H3PO4H3AsO4H2SO4H2SO3H2C2O4H2CO37,5 × 10– 35,0 × 10– 3Besar1,5 × 10–26,5 × 10–24,3 × 10–76,2 × 10–88,0 × 10–81,2 × 10–21,0 × 10 76,1 × 10–74,8 × 10–114,8 × 10–136,0 × 10–10Ka3Konsentrasi ion-ion dalam kesetimbangan dapat dihitung dari persamaan Kb.[]()()+2453NHOH1,810NH1515bxxxKx−−=×==≈−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦Catatan: nilai x pada penyebut dapat diabaikanDengan demikian, x = [OH– ] = 1,6 × 10–2 MNilai pH dihitung berdasarkan hubungannya dengan Kw melalui pKw = pH + pOH.pH = 14 + log (1,6 × 10–2) = 12,2Karena NH3 adalah basa monovalen maka nilai pH dapat juga dihitung dari persamaanberikut.pH = pKw + log(Kb × C) = 14 + log ()51,81015−××= 12,23.Perhitungan pH Asam dan Basa PoliprotikApakah yang dimaksud dengan asam poliprotik? Asam-asam sepertiH2SO4, H2CO3, H2C2O4, dan H3PO4 tergolong asam poliprotik. Berdasarkancontoh tersebut, Anda dapat menyimpulkan bahwa asam poliprotik adalahasam yang dapat melepaskan lebih dari satu proton (ion H+).Di dalam air, asam-asam tersebut melepaskan proton secara bertahapdan pada setiap tahap hanya satu proton yang dilepaskan. Jumlah protonyang dilepaskan bergantung pada kekuatan asamnya.Untuk asam-asam kuat seperti H2SO4, pelepasan proton yang pertamasangat besar, sedangkan pelepasan proton kedua relatif kecil danberkesetimbangan. Asam-asam lemah seperti H2CO3, pelepasan protonpertama dan kedua relatif kecil dan berkesetimbagan.Tinjaulah asam lemah diprotik, misalnya H2CO3. Di dalam air, H2CO3terionisasi membentuk kesetimbangan. Persamaannya:H2CO3(aq)ZZXYZZH+(aq) + HCO3–(aq) Ka1 = []3723HHCO4,310HCO+−−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=×HCO3–(aq)ZZXYZZH+(aq) + CO32–(aq) Ka2 = 23113HCO5,610HCO+−−−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=×⎡⎤⎣⎦Oleh karena ada dua tahap ionisasi maka ada dua harga tetapankesetimbangan, ditandai dengan Ka1 dan Ka2, dimana Ka1 >> Ka2.Beberapa asam poliprotik dan tetapan ionisasinya ditunjukkan padatabel berikut.Suatu asam lemah LOH mem-punyai pH = 10 + log 5, Kb(LOH)= 2,5 × 10–5 maka konsentrasibasa tersebut adalah ....A.0,01 MB.0,02 MC.0,03 MD.0,04 ME.0,05 MPembahasanUntuk basa berlaku:pH=14 – pOHpOH=14 – pH = 14 –(10 + log 5)=4 – log 5 = –(log 5–4)=–(log 5 + log 10–4)=–log 5 > 10–14karena pOH= –log [OH–] maka–log[OH–]= –log (5 × 10–4)[OH–]=5 × 10–4[OH–]=bK×bM⎯→⎯Kb= 2,5 × 10–55 × 10–4=(2,5 × 10–5) MbMb=-8-525102,510 =10 × 10–3= 10–2 = 0,01 MJadi, jawabannya (D).UNAS 2003Mahir Menjawaba.Asam Fosfat (H3PO4)Asam fosfat tergolong asam triprotik yang terionisasi dalam tiga tahap.Persamaan reaksi ionisasinya adalah sebagai berikut.Sumber: General Chemistry, 1990149Asam BasaH3PO4(aq)ZZXYZZH+(aq) + H2PO4–(aq)Ka1 =24334HHPO7,510HPO+−−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=×⎡⎤⎣⎦H2PO4–(aq)ZZXYZZH+(aq)+ HPO42–(aq)Ka2 =+−−−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=×⎡⎤⎣⎦24824HHPO6,210HPOHPO42–(aq)ZZXYZZH+(aq)+PO43–(aq)Ka3=341324HPO4,810HPO+−−−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=×⎡⎤⎣⎦Berdasarkan nilai tetapan ionisasinya, dapat diprediksi bahwa ionisasitahap pertama sangat besar dan ionisasi berikutnya sangat kecil, sepertiditunjukkan oleh nilai Ka, dimana Ka1 >> Ka2 >> Ka3.Contoh 6.10Menentukan pH Asam FosfatBerapakah pH larutan H3PO4 5 M? Berapakah konsentrasi masing-masing spesi dalamlarutan?Jawab:Karena Ka2 dan Ka3 relatif sangat kecil maka spesi utama yang terdapat dalam larutanadalah hasil ionisasi tahap pertama.H3PO4(aq)ZZXYZZH+(aq) + H2PO4–(aq)denganKa1 = 7,5 × 10–3 =[]2434HHPOHPO+−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦Dengan menerapkan Hukum-Hukum Kesetimbangan Kimia maka konsentrasi masing-masing spesi:Konsentrasi AwalKonsentrasi Setimbang (mol L–1)(mol L–1)Ka1 = 7,5 × 10–3 =[]()()22434HHPOHPO55xxxx+−=≈−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦Nilai x ≈ 0,19.Karena nilai x relatif kecil dibandingkan nilai 5 maka dapat diabaikan.[H+] = x = 0,19 M, dan pH = 0,72.Dari persamaan Ka1, diketahui bahwa[H2PO4– ] = [H+] = 0,19 M sehingga[H3PO4] = 5 – x = 4,81 M.Konsentrasi HPO42– dapat ditentukan dari persamaan Ka2.[H3PO4]o = 5[H3PO4] = 5 – x[H2PO4]o = 0[H2PO4] = x[H+]o≈0[H+] = xAsam poliprotik dapat melepaskanlebih dari satu atom H.Polyprotic acid have more than oneionizable H atom.NoteCatatan150Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIKa2 = 6,2 × 10–8 =2424HHPOHPO+−−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎣⎦dengan [H+] = [H2PO4–] = 0,19 M.Jadi, [HPO42– ] = Ka2 = 6,2 × 10–8 M.Konsentrasi [PO43–] dapat ditentukan dari persamaan Ka3, dengan nilai [H+] dan[HPO42–] diperoleh dari perhitungan sebelumnya.Ka3=()()341384,810PO6,2100,19−−−×=×⎡⎤⎣⎦[PO43–] =191,610M−×Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa:[H3PO4 ] = 4,8 M[H2PO4– ] = [H+] = 0,19 M[HPO42–] = 6,2 × 10–8 M[PO43–] = 1,6 × 10–19 M.Menentukan pH H2SO4 EncerBerapakah pH larutan H2SO4 0,01 M?Jawab:Ionisasi tahap pertama:H2SO4(aq)⎯⎯→H+(aq) + HSO4–(aq)Tahap ionisasi ini dapat dianggap sempurna sehingga konsentrasi [H+] = [HSO4–] =0,01 M.Ionisasi HSO4 – membentuk kesetimbangan berikut.HSO4–(aq)ZZXYZZSO42– (aq) + H+(aq)Konsentrasi spesi asam fosfat dalam larutan: H3PO4 >> H2PO4– >>HPO42–. Artinya, hanya ionisasi tahap pertama yang memberikansumbangan utama pada pembentukan [H+]. Hal ini dapat menyederhana-kan perhitungan pH untuk larutan asam fosfat.Contoh 6.10 memberikan petunjuk bahwa ionisasi tahap kedua danketiga tidak memberikan sumbangan [H+] yang bermakna. Hal inidisebabkan [HPO42–] adalah 6,2 × 10–8 M, artinya hanya 6,2 × 10–8 molper liter H2PO4 yang terbentuk, bahkan dapat lebih kecil dari itu.Walaupun demikian, Anda harus menggunakan ionisasi tahap keduadan ketiga untuk menghitung [HPO42–] dan [PO43–] karena kedua tahapionisasi ini merupakan sumber utama ion-ion tersebut.b.Asam Sulfat (H2SO4)Asam sulfat berbeda dari asam-asam poliprotik yang lain karena asamsulfat merupakan asam kuat pada ionisasi tahap pertama, tetapimerupakan asam lemah pada ionisasi tahap kedua:H2SO4(aq)⎯⎯→H+(aq) + HSO4–(aq)Ka1 sangat besarHSO4–(aq)ZZXYZZH+(aq) + SO42–(aq)Ka2 = 1,2 × 10–2Sebagai gambaran, pada Contoh 6.11 ditunjukkan cara menghitungpH larutan asam sulfat.Contoh 6.11SekilasKimiaInstalasi Pengolahan Air GambutPenduduk yang tinggal didaerah pasang surut dan daerahrawa di Sumatra dan Kalimantanmenghadapi kesulitan memperolehair bersih terutama untuk minum.Hal ini disebabkan karena sumberair yang terdapat di daerahtersebut adalah air gambut yangberwarna cokelat yang bersifatasam. Warna cokelat air gambutberasal dari zat-zat humus yangterdapat pada tanah dan gambut.Sifat asam air gambut disebabkanoleh adanya tanah lempungmengandung sulfida (S2–). Sulfida iniakan teroksidasi menjadi asamsulfat (H2SO4).Oleh karena kebutuhan airminum sangat penting makadiperlukan penelitian danpengembangan teknologipengolahan air gambut yang dapatdimanfaatkan oleh masyarakat. Darihasil penelitian yang telahdilakukan, air gambut dapat diolahmenjadi air minum dengan alat danproses konvensional, yaitukoagulasi, filtrasi, dan desinfektan.Sumber: www.pu.go.idNext >