< Previous 259 Contoh : x Hitung pH dari 100 mL larutan KOH 0,1 M ! Jawab : KOH(aq) ĺ K+(aq) + OH-(aq) [OH-] = [KOH] = 10-1 M pOH = - log 10-1 = 1 pH = 14 – pOH = 14 – 1 = 13 x Hitung pH dari 500 mL larutan Ca(OH)2 0,01 M ! Jawab : Ca(OH)2(aq)ĺCa2+(aq)+2OH-(aq) [OH-] = 2[Ca(OH)2] = 2 x 0,01 = 2x10-2 M pOH = - log 2 x 10-2 = 2 – log 2 pH = 14 – pOH = 14 – (2 – log 2) = 12 + log 2 13.2.5 Basa lemah Disebut basa lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya, Ş ≠ 1, (0 < Ş < 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, Cb = konsentrasi basa lemah Kb = tetapan ionisasi basa lemah 13.3 Larutan buffer Lakukan kegiatan berikut! Aktivitas siswa : [OH-] = bbKC. 2601 3 2 1. Ambil 10 mL larutan asam asetat 0,1 M (Larutan 1). Ukur pH larutan dengan indikator universal. Kemudian ambil juga 15 mL larutan NH3 0,2 M (Larutan 2). Ukur pH larutan dengan indikator universal. 2. Masukkan 5 mL larutan natrium asetat ke dalam larutan 1 dan 20 mL larutan NH4Cl 0,1 M ke dalam larutan 2. Ukur pH masing-masing larutan dengan indikator universal. 3. Apa yang bisa Anda simpulkan? __________________________ Semua larutan yang dapat mempertahankan pH disebut larutan buffer. Sifat larutan buffer antara lain : tidak berubah pH-nya meski diencerkan dan tidak berubah pH-nya meski ditambah sedikit asam atau basa. Pada gambar di atas, pH larutan A tidak berubah setelah ditambah dengan larutan asam sehingga larutan A merupakan larutan Buffer, sedangkan larutan B bukan merupakan larutan Buffer karena pHnya berubah setelah penambahan larutan asam. Campuran buffer dapat dibuat dari : x Campuran asam lemah dengan garamnya Contoh : CH3COOH dengan CH3COONa ; H2CO3 dengan NaHCO3 ; dan NaHCO3 dengan Na2CO3 x Campuran basa lemah dengan garamnya Contoh : NH4OH dengan NH4Cl Latihan : Hitunglah pH dari 100 mL 0.001 larutan NH4OH, jika diketahui tetapan ionisasinya = 10-5 ! 261Jawab : [OH-] = ).(bbKC = 10-3.10-5 = 10-4 M pOH = - log 10-4 = 4 pH = 14 – 4 = 10 13.3.1 Cara perhitungan larutan buffer Larutan buffer yang terdiri atas asam lemah dan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH < 7) digunakan rumus : di mana : Ca = [CH3COOH] konsentrasi asam lemah Cg = [CH3COO-] konsentrasi ion garamnya Ka = tetapan ionisasi asam lemah Contoh : Hitunglah pH larutan yang terdiri atas campuran 0.01 mol asam asetat dengan 0.1 mol natrium asetat dalam 1 liter larutan! Ka asam asetat = 10-5 Hitunglah pH larutan yang terdiri atas campuran 1 mol HCOOH dan 0.5 mol NaHCOO dalam 1 liter larutan! Ka HCOOH = 1.77 x 10-4 Jawab : MLmolCa2210110 MLmolCg11011,0 agaCCpKpHlog MM2151010log10log = 5 + 1 = 6 CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq) Ket. : fase liquid (l) tidak berpengaruh [CH3COO-] [H3O+] Ka = [CH3COOH] [H3O+] = Ka . Ca/Cg pH = pKa + log Cg/Ca 262 HCOOH(aq) + H2O(l) ĺ HCOO-(aq) + H3O+(aq) Konsentrasi awal (M) 1.00 0.500 ≈ 0 Konsentrasi akhir (M) - y + y + y Konsentrasi setimbang (M) 1.00 – y 0.500 + y y Persamaan setimbang >@>@>@HCOOHOHHCOOKa 3. yyy 00,1500,010.77,14 Karena y relatif lebih kecil dibanding 1 dan 0.500, bentuk persamaan akan menjadi 00,1500,010.77,14y y = 3.54.10-4 M = [H3O+] pH = - log [3.54.10-4] = 3.45 Larutan buffer yang terdiri atas basa lemah dan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7) digunakan rumus : di mana, Cb = [NH3] konsentrasi basa lemah Cg = [NH4+] konsentrasi ion garamnya Kb = tetapan ionisasi basa lemah Contoh : Hitung pH larutan yang dibuat dengan menambahkan 0.100 mol NH4Cl dan 0.200 mol NH3 ke dalam air dan mengencerkannya menjadi 1.000 L. Kb NH4+ = 5.6 x 10-5 Jawab : NH3(aq) + H2O(l) ĺ NH4+(aq) + OH-(aq) NH3(aq) + H2O(l) ĺ NH4+(aq) + OH-(aq) Ket. : fase liquid (l) tidak berpengaruh [NH4+] [OH-] Kb = [NH3] [OH-] = Kb . Cb/Cg pH = pKa + log Cg/Ca 263Konsentrasi awal (M) 0,200 0.100 ≈ 0 Konsentrasi akhir (M) - y + y + y Konsentrasi setimbang (M) 0,200 – y 0.100 + y y Persamaan kesetimbangan >@>@>@34.NHOHNHKb yyy 200,0100,010.6,55 Karena y relatif lebih kecil dibanding 0.100 dan 0.200, bentuk persamaan akan menjadi 200,0100,010.6,55y Ringkasan Asam basa sebagai elektrolit. Definisi asam menurut Arhenius adalah suatu substansi yang menghasilkan ion H3O+ apabila dilarutkan dalam air. Asam Bronsted adalah donor proton, sedangkan basa Bronsted adalah aseptor proton. Asam Lewis adalah setiap spesi yang menerima pasangan elektron bebas dalam membentuk ikatan kovalen. Latihan : 1. a. Apakah penyebab sifat basa? Sebutkan beberapa sifat khas basa! b. Sebutkan berbagai zat dalam kehidupan sehari-hari yang bersifat basa! 2. Jelaskan mengapa larutan NH3 dapat mengubah kertas lakmus merah menjadi biru! 3. Dari pengujian larutan dengan kertas lakmus diperoleh data : Larutan manakah yang mengandung konsentrasi ion OH- lebih besar daripada konsentrasi H+? Larutan yang Warna lakmus Merah biru 264 4. Tuliskan rumus kimia dan reaksi ionisasi asam/basa berikut: a. asam sulfat b. asam asetat c. asam karbonat d. barium hidroksida e. kalium hidroksida f. magnesium hidroksida 5. Jelaskan definisi asam-basa menurut a. Arrhenius b. Bronsted-Lowry c. Lewis 6. Tentukan sifat zat yang dicetak tebal, apakah sebagai asam atau sebagai basa: a. HCO3-(aq) + NH4+(aq) H2CO3(aq) + NH3(aq) b. CH3COOH(aq) + H2SO4(aq) CH3COOH2+(aq) + HSO4-(aq) c. CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+ (aq) d. CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq) 7. Tentukan pasangan asam-basa konjugasi dalam reaksi asam-basa berikut: a. HCO3-(aq) + NH4+(aq) H2CO3(aq) + NH3(aq) b. CH3COOH(aq) + H2SO4(aq) CH3COOH2+(aq)+ SO4- (aq) c. CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq) d. CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq) 8. Tuliskan rumus asam konjugasi dari spesi berikut: a. H2O b. NH3 c. CO32- d. HSO4- 9. Tuliskan rumus basa konjugasi dari spesi berikut: b. H2O c. NH3 d. HSO4- e. NH4+ 10. Dalam reaksi berikut ini, CN-(aq) + H2O(l) ĺ HCN(aq) + OH-(aq) No. diuji 1 X Merah Biru 2 Y Merah Merah 3 Z Biru Biru 4 U Merah Biru 5 V Biru biru 265 CN- berlaku sebagai basa, sesuai dengan teori..... 11. Tentukan pH larutan jika diketahui konsentrasi ion H+ a. 0,5 M b. 0,002 M c. 6 x 10-4 M d. 0,0235 M 12. Tentukan pH larutan HCl dengan konsentrasi sebesar 1 x 10-8 M! (petunjuk : [H+] yang berasal dari ionisasi air tidak dapat diabaikan) 13. Suatu larutan mengandung asam asetat (CH3COOH; Ka = 1 x 10-5) 0.1 M dan asam benzoat (C6H5COOH; Ka = 6 x 10-5) 0.2 M. Tentukan [H+], [CH3COO-], dan [C6H5COO-] dalam larutan itu! (petunjuk: [H+] = [CH3COO-] + [C6H5COO-]) 14. Suatu larutan cuka mengandung 6% CH3COOH. Jika diketahui massa jenis cuka makan itu adalah 1 kg L-1, tentukan volume cuka itu yang harus diencerkan untuk membuat 100 mL larutan dengan pH = 4, Ka CH3COOH = 1 x 10-5. (petunjuk : kemolaran larutan dapat dihitung dengan rumus:M=(Ux10x %)/Mt) 266 26714. BATU BARA Batu bara adalah sisa tumbuhan dari jaman prasejarah yang telah berubah bentuk yang awalnya berakumulasi di rawa dan lahan gambut. Batu bara adalah bahan bakar fosil yang dapat terbakar. Batu bara terbentuk dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi antara strata batuan lainnya dan diubah oleh kombinasi pengaruh tekanan dan panas selama jutaan tahun sehingga membentuk endapan-endapan tanah. Penimbunan lanau dan sedimen lainnya, bersama dengan pergeseran kerak bumi (dikenal sebagai pergeseran tektonik) mengubur rawa dan gambut. Ini seringkali sampai ke kedalaman yang sangat dalam. Dengan penimbunan tersebut, material tumbuhan tersebut terkena suhu dan tekanan yang tinggi. Kondisi tersebut menyebabkan tumbuhan tersebut mengalami proses perubahan fisika dan kimiawi dan mengubah tumbuhan tersebut menjadi gambut dan pada gilirannya, batu bara. Pembentukan batubara dimulai sejak 268Carboniferous Period (Periode Pembentukan Karbon atau Batu Bara) – dikenal sebagai zaman batu bara pertama – yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Mutu dari setiap endapan batu bara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai ‘maturitas organik’. Pada prosesnya yang paling awal, gambut berubah menjadi lignite (batu bara muda) atau ‘brown coal (batu bara coklat)’. Gambar 14.1 Batu bara Muda(batu bara coklat) Gambar 14.2 Batu bara atau karbon Keduanya ini adalah batu bara dengan jenis maturitas organik rendah. Dibandingkan dengan batu bara jenis lainnya, batu bara muda agak lembut dan warnanya bervariasi dari hitam pekat sampai kecoklat-coklatan. Mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang terus menerus selama jutaan tahun, batu bara muda selanjutnya mengalami perubahan yang secara bertahap menambah maturitas organiknya sampai tahap dimana bara muda berubah menjadi batu bara ‘sub-bitumen’. Perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung hingga sub-bitumen ini menjadi lebih keras dan warnanya lebih hitam dan Next >