< Previous 151 Contoh: 1.Hitunglah pH dari 100ml larutan0.01MHC! Jawab: HCl(aq) + H+(aq) + Cl-(aq) [H+] = [HCl] = 0.01 = 10-2 MpH = - log 10-2 = 2 2.Hitunglah pH dari 2 liter larutan 0.1 mol asam sulfat ! Jawab: H2SO4(aq) + 2 H+(aq) + SO42-(aq)[H+] = 2[H2SO4] = 2 x 0.1 mol/2.0 liter = 2 x 0.05 = 10-1 M pH = - log 10-1 = 1 b) pH Asam Lemah Bagi asam-asam lemah, karena harga derajat ionisasinya =1 (0 <= < 1) maka besarnya konsentrasi ion H+ tidak dapat dinyatakan secara langsung dari konsentrasi asamnya (seperti halnya asam kuat). Langkah awal yang harus ditempuh adalah menghitung besarnya [H+] dengan rumus [H+] = Ca . Ka) dimana: Ca =konsentrasi asam lemah Ka = tetapan ionisasi asam lemah Contoh: Hitunglah pH dari 0.025 mol CH3COOH dalam 250 ml larutannya, jika diketahui Ka = 10-5 152 Jawab: Ca =0.025 mol/0.025 liter = 0.1 M = 10-1 M [H+] = Ca . Ka) = 10-1 . 10-5 = 10-3 M pH = -log 10-3 = 3 b. Hubungan Konsentrasi Asam dengan Harga pH Larutan asam kuat terionisasi sempurna sehingga harga α -nya = 1. Untuk menentukan [H+] pada asam, perhatikan contoh soal berikut ini. Contoh soal : Berapa konsentrasi H+dalam 500mL larutan HCl 0,1M? Jawab: Reaksi ionisasi: HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq)= [HCl] = 0,1 M Larutan asam lemah mempunyai daya hantar listrik yang lemah karena jumlah ion-ionnya relatif sedikit. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan reaksi kesetimbangan. Perhatikan reaksi kesetimbangan asam lemah HA: HA(aq) → H+(aq) + A–(aq) Ka = [H+][A-][HA] Ka adalah konstanta kesetimbangan asam Karena [H+] = [A-] Ka = [H+]2[HA][H+] =[Ka[HA] ]1/2 c. Hubungan Konsentrasi Basa dengan Harga pH Basa kuat dalam larutannya akan terionisasi sempurna. Untuk menentukan konsentrasi OH- pada basa kuat, perhatikan contoh soal berikut ini. 153 Contoh soal : Berapa konsentrasi OH-dalam 100mL Ca(OH)2 yang mempunyai konsentrasi 0,2M? Jawab: Reaksi: Ca(OH)2(aq) → Ca2+(aq) + 2OH-(aq) [OH] = 2.[ Ca(OH)2]= 2 ( 0,2M )= 0,4 M Reaksi ionisasi basa lemah merupakan reaksi kesetimbangan, maka harga konstanta kesetimbangan basanya (Kb) dapat ditentukan berdasarkan persamaan reaksi ionisasinya. Basa lemah sukar larut dalam air, satu-satunya basa lemah yang larut baik dalam air adalah NH4OH (larutan ammonia). Untuk menentukan konsentrasi OH- sama dengan cara menentukan H+.Perhatikan reaksi kesetimbangan berikut. NH4OH = NH4+ + OH–Kb = [NH4+ ][OH- ] [NH4OH ] Karena [OH-] » [NH4+] maka : Kb = [OH- ]2 [NH4OH ] NH4OH yang terurai sangat sedikit, maka: [NH4OH] sisa » [NH4OH] mula-mula Sehingga[OH-] =[Kb[OH-] ]1/2 d. Hidrolisis Sebagaimana kita ketahui bahwa jika larutan asam direaksikan dengan larutan basa akan membentuk senyawa garam. Jika kita melarutkan suatu garam ke dalam air, maka akan ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu: a) Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH3COO–, CN–, dan S2–) atau ion-ion yang berasal dari basa lemah (misalnya NH4 +, Fe2+, dan Al3+) akan bereaksi dengan air. Reaksi suatu ion dengan air inilah 154 yang disebut hidrolisis. Berlangsungnya hidrolisis disebabkan adanya kecenderungan ion-ion tersebut untuk membentuk asam atau basa asalnya. Contoh: CH3COO– + H2O ⎯⎯→ CH3COOH + OH– NH4+ + H2O ⎯⎯→ NH4OH + H+ b) 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 bereaksi dengan air atau tidak terjadi hidrolisis. Hal ini dikarenakan ion-ion tersebut tidak mempunyai kecenderungan untuk membentuk asam atau basa asalnya. (Ingat kembali tentang kekuatan asam-basa!) Na+ H2O ⎯⎯→ H2Na + O SO42- + H2O⎯⎯→ H2SO4 + 2O Hidrolisis hanya dapat terjadi pada pelarutan senyawa garam yang terbentuk dari ion-ion asam lemah dan ion-ion basa lemah. Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam kuat dan basa kuat) tidak terjadi hidrolisis. c) Komponen Hidrolisis Garam Hidrolisis Garam dari Asam lemah dan Basa Kuat Jika suatu garam dari asam lemah dan basa kuat dilarutkan dalam air, maka kation dari basa kuat tidak terhidrolisis sedangkan anion dari asam lemah akan mengalami hidrolisis. Jadi garam dari asam lemah dan basa kuat jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis parsial atau hidrolisis sebagian. Contoh: 155 CH3COONa(aq) CH3COO–(aq)+Na+(aq) CH3COO– +H2O CH3COOH+OH– TUGAS 1. Amatilah dengan mencari informasi terkait dengan pengertian pH (pH asam kuat, pH asam lemah, hubungan konsentrasi asam dengan harga pH, hubungan konsentrasi basa dengan harga pH dan hidrolisis) melalui buku-buku, media cetak, internet, dan sumber referensi lainnya. 2. Tanyakan kepada guru dengan mengajukan pertanyaan untuk mempertajam pemahaman pengertian pH (pH asam kuat, pH asam lemah, hubungan konsentrasi asam dengan harga pH, hubungan konsentrasi basa dengan harga pH dan hidrolisis), misalnya : a) Apa yang bisa membedakan prinsip dasar pH asam kuat dan pH asam lemah serta harga pH ? b) Bagaimanaperbedaan hubungan konsentrasi asam dengan harga pH, hubungan konsentrasi basa dengan harga pH? 3. Lakukan ekplorasi/experimen/ praktik : a) Praktek membuat larutan asam dan basa serta pengukuran pH. b) Mengasosiasi/ Menganalisis hasil praktek pengamatan dengan kelompok anda serta membuat kesimpulan dan buatlah laporan 4. Komunikasikan laporan anda dengan : Menyampaikan atau presentasikan hasil praktik/ laporan anda di depan kelas. 156 e. Sifat koligatif, indicator, kelarutan dan hasil kelarutan 1. Sifat koligatif larutan elektrolit Tahukah anda bahwa larutan terdiri dari larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Sifat koligatif larutan non elektrolit telah kita pelajari di depan, bagaimana dengan sifatkoligatif dari larutan elektrolit?Larutan elektrolit memiliki sifat koligatif yang lebih besar daripada non elektrolit., bahwa penurunan titik beku NaCl lebih besar daripada glukosa. Perbandingan harga sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan nonelektrolit dinamakan dengan faktor Van’t Hoff dan dilambangkan dengan i. sehingga untuk larutan elektrolit berlaku rumus: 1. ΔP = XA ×P ×i 2. ΔTb = K ×m× i 3. f ΔTf = K ×m× i 4. π = M× R×T × i ket i = faktor van,t hoff = 1 + (n – 1)α n=jumlahion, α=derajationisasi Contoh soal: Pada suhu 37 °C ke dalam air dilarutkan 1,71 gram Ba(OH)2 Sehingga volume 100 mL (Mr Ba(OH)2 =171). Hitung besartekanan osmotiknya!(R=0,082Latmmol-1K-1) Penyelesaian: Diketahui: M =1,71gram V =100mL=0,1L 157 MrBa(OH)2 = 171 R = 0,082Latmmol-1K-1 T = 7°C=310K Ditanya : π…? Jawab: Ba(OH)2,merupakanelektrolit.Ba(OH)2→Ba2++2OH¯,n=3molBa(OH)2=gram/Mr=1,71grm171=0,01mol M=n/V=0,01mol/0,1L=0,1mol⋅L-1 π=M×R×T×I=0,1molL-1×0,082Latmmol-1K-1× 310 K × (1 + (3 – 1)1) = 7,626 atm 2. Indikator Indikator adalah suatu senyawa kompleks yang dapat bereaksi dengan asam dan basa. Dengan indikator, kita dapat mengetahui suatu zat bersifat asam dan basa. Indikator juga dapat digunakan untuk mengetahui tingkat kekuatan suatu asam atau basa. Beberapa indikator terbuat dari zat warna alami tanaman, tetapi ada juga beberapa indikator yang dibuat secara sintesis di laboratorium. Indikator yang sering tersedia di laboratorium adalah kertas lakmus karena praktis dan harganya murah. Kita mengenal dua jenis kertas lakmus, yaitu lakmus merah dan biru. Pada larutan asam, kertas lakmus selalu berwarna merah, sedangkan dalam larutan basa kertas lakmus selalu berwarna biru. Jadi, larutan asam akan mengubah kertas lakmus warna biru menjadi merah dan larutan basa akan mengubah warna lakmus merah menjadi biru. Beberapa jenis tanaman dapat pula dijadikan sebagai indikator. Salah satu tanaman yang dapat pula dijadikan sebagai indikator adalah tanaman bunga hydrangea. Warna bunga hydrangea bergantung pada 158 keasaman tanah. Bunga hydrangea yang berwarna merah jambu (pink) akan berubah menjadi biru apabila ditanam di tanah yang terlalu asam. Lakmus dan bunga hydrangea merupakan salah satu contoh indicator pH. Syarat dapat tidaknya suatu zat dijadikan indicator asam basa adalah terjadinya perubahan warna apabila suatu indikator diteteskan pada larutan asam dan larutan basa. Untuk menguji sifat asam basa suatu zat selalu digunakan dalam bentuk larutan, karena dalam bentuk larutan sifat pembawaan asam dan basa lebih mudah dideteksi. Berikut adalah indikator pH yang sering kita gunakan di laboratorium. Indikator tersebut menunjukkan perubahan warna lerutan pada rentang pH tertentu. Table 1. Larutan rentang pH tertentu No Nama Indikator Range pH Perubahan Warna 1. Fenoftalein 8,3–10 Takberwarna – Merah Muda 2. Metil Oranye 3,2–4,4 Merah – Kuning 3. Metil Merah 4,8 – 6,0 Merah – Kuning 4. Bromtimol biru 6,0 – 7,6 Kuning – Biru 5. Metil biru 10,6 – 13,4 Biru – Ungu Salah satu indicator yang memiliki tingkat kepercayaan yang baik adalah indikator universal. Indikator universal adalah indicator yang terdiri atas berbagai macam indikator yang memiliki warna berbeda untuk setiap nilai pH 1-14. Indikator universal ada yang berupa 159 larutan dan ada juga yang berupa kertas. Paket indikator universal tersebut selalu dilengkapi dengan warna standar untuk pH 1-14. Cara menggunakan indikator universal adalah sebagai berikut : a) Celupkan kertas indicator universal pada larutan yang akan diselidiki nilai pH-nya ataumeneteskan indicator universal padal aruta yang iselidiki. b) Amati perubahan warna yang terjadi c) Bandingkan perubahan warna dengan warna standar. 3. Pengertian Indikator Asam Basa Indikator asam basa adalah senyawa khusus yang ditambahkan pada larutan, dengan tujuan mengetahui kisaran pH dalam larutan tersebut. Indikator asam basa biasanya adalah asam atau basa organik lemah. Senyawa indikator yang tak terdisosiasi akan mempunyai warna berbeda dibanding dengan indikator yang terionisasi. Sebuah indikator asam basa tidak mengubah warna dari larutan murni asam ke murni basa pada konsentrasi ion hidrogen yang spesifik, melainkan hanya pada kisaran konsentrasi ion hidrogen. Kisaran ini merupakan suatu interval perubahan warna, yang menandakan kisaran pH. 4. Penggunaan Indikator Asam Basa Larutan yang akan dicari tingkat keasamannya diberi suatu asam basa yang sesuai, kemudian dilakukan suatu titrasi. Perubahan pH dapat diketahui dari perubahan warna larutan yang berisi indikator. Perubahan warna ini sesuai dengan kisaran pH yang sesuai dengan jenis indikator. 160 5. Indikator yang Biasa Digunakan Di bawah ini ada beberapa indikator asam basa yang sering digunakan. Indikator dapat bekerja pada larutan, maupun alkohol sesuai dengan sifatnya. Inilah contoh indikator yang digunakan untuk mengetahui pH. Table 2. Daftar indikator asam basa lengkap Indikator Rentang pH Kuantitas penggunaan per 10 ml Asam Basa Timol biru 1,2-2,8 1-2 tetes 0,1% larutan merah kuning Pentametoksi merah 1,2-2,3 1 tetes 0,1% dlm larutan 0% alkohol merah-ungu tak berwarna Tropeolin OO 1,3-3,2 1 tetes 1% larutan merah kuning 2,4-Dinitrofenol 2,4-4,0 1-2 tetes 0,1% larutan dlm 50% alkohol tak berwarna Kuning Metil kuning 2,9-4,0 1 tetes 0,1% larutan dlm 90% alkohol merah kuning Metil oranye 3,1-4,4 1 tetes 0,1% larutan merah oranye Bromfenol biru 3,0-4,6 1 tetes 0,1% larutan kuning biru-ungu Tetrabromfenol biru 3,0-4,6 1 tetes 0,1% larutan kuning biru Alizarin natrium sulfonat 3,7-5,2 1 tetes 0,1% larutan kuning ungu α-Naftil merah 3,7-5,0 1 tetes 0,1% larutan dlm 70% alkohol merah kuning p-Etoksikrisoidin 3,5-5,5 1 tetes 0,1% larutan merah kuning Bromkresol hijau 4,0-5,6 1 tetes 0,1% larutan kuning biru Metil merah 4,4-6,2 1 tetes 0,1% larutan merah kuning Bromkresol 5,2-6,8 1 tetes 0,1% kuning ungu Next >