Data Loading...
MODUL KIMIA XI_HIDROLISIS GARAM - Kelompok 157 KKN ITERA-1 Flipbook PDF
MODUL KIMIA XI_HIDROLISIS GARAM - Kelompok 157 KKN ITERA-1
240 Views
104 Downloads
FLIP PDF 1.43MB
DAFTAR ISI……………………………………………………………………………..1 GLOSARIUM…………………………………………………………………………...2 PETA KONSEP………………………………………………………………………...3
PENDAHULUAN……………………………………………………………………...4 Kompetensi Dasar dan Indikator……………………………………………….4 Materi Pembelajaran……………………………………………………………...4 PEMBELAJARAN……………………………………………………………………5 Tujuan…………………………………………………..……………………………5 Uraian Materi……………………………………………………………………….5 Contoh Soal…………………………………………………………………………. Rangkuman………………………………………………………………………..16 Latihan Soal……………………………………………………………………….17 EVALUASI……………………………………………………………………………..19 Kunci Jawaban…………………………………………………………………...19 DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………..…20
1
A Asam kuat, Asam yang terionisasi 100% dalam air. Asam lemah, Asam yang terionisasi lebih kecil dari 100% dalam air.
B Basa kuat, Basa yang terionisasi 100% dalam air. Basa lemah, Basa yang terionisasi lebih kecil dari 100% dalam air.
H Hidrolisis, Reaksi kimia antara air dengan suatu zat lain yang menghasilkan satu zat baru atau lebih; proses ini melibatkan pengionan molekul air ataupun penguraian senyawa yang lain. Hidrolisis garam, Reaksi yang terjadi antara molekul-molekul air dengan anion asam lemah atau kation basa lemah dari suatu garam; larutan garam terhidrolisi dibuat dari larutan asam lemah dengan basa kuat, larutan basa lemah dengan asam kuat, atau larutan asam lemah dengan basa lemah. Hidrolisis parsial, Hidrolisis yang terjadi pada garam yang terbentuk dari asam kuat-basa lemah atau asam lemah-basa kuat. Hidrolisis total, Hidrolisis yang terjadi pada garam yang terbentuk dari asam lemah-basa lemah.
P pH , Ukuran keasaman atau kebasaan suatu larutan.
T Tetapan ionisasi asam (Ka), Tetapan kesetimbangan untuk ionisasi asam lemah. Tetapan ionisasi basa (Kb), Tetapan kesetimbangan untuk ionisasi basa lemah. Titrasi asam basa, Proses titrasi yang melibatkan penetralan asam dan basa. Titik ekuivalen, Saat yang menunjukkan bahwa jumlah ekuivalen pereaksi-pereaksinya sama.
2
Hidrolisis Garam Dapat berupa
Hidrolisis Sebagian
Hidrolisis Total
Terjadi pada
Terjadi pada
Garam berasal dari asam kuat dan basa lemah
Garam berasal dari asam lemah dan basa kuat
Garam berasal dari asam lemah dan basa lemah
Mempunyai hubungan
Mempunyai hubungan
Mempunyai hubungan
𝑲𝒉 =
𝐊𝐰 𝐊𝐛
Penentuan pH
[𝑯+ ]
=
𝑲𝒘 [𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎] 𝑲𝒃
𝑲𝒉 =
𝐊𝐰 𝐊𝐚
𝑲𝒉 =
Penentuan pH
[𝑶𝑯− ]
=
𝑲𝒘 [𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎] 𝑲𝒃
𝐊𝐰 𝐊𝐚 × 𝐊𝐛
Penentuan pH 𝐩𝐇 𝐭𝐞𝐫𝐠𝐚𝐧𝐭𝐮𝐧𝐠 𝐊𝐚 𝐝𝐚𝐧 𝐊𝐛
3
Kompetensi Dasar dan Indikator
Kompetensi Dasar
Menganalisis kesetimbangan
Indikator ion dalam
larutan garam dan menghitung pH –nya.
Menentukan konsentrasi larutan asam atau basa berdasarkan data hasil titrasi
Memahami penjelasan tentang hidrolisis garam dan jenis-jenis garam yang yang mengalami hidrolisis. Mengidentifikasi garam yang mengalami hidrolisis parsial atau hidrolisis total. Menentukan pH larutan garam yang terhidrolisis. Memahami reaksi-reaksi hidrolisis Menganalisis hubungan antara tetapan hidrolisis (Kh), tetapan ionisasi air (Kw) dan konsentrasi OH- atau H+ larutan garam yang terhidrolisis. Memahami proses terjadinya hidrolisis garam berdasarkan grafik titraso asam-basa Membahas kegunaan hidrolisis garam.
Materi Pembelajaran
Pada modul ini terdapat materi pembelajaran hidrolisis garam yang didalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, rangkuman, dan latihan soal.
Pengertian hidrolisis garam Sifat asam-basa larutan Jenis garam yang terhidrolisis pH larutan garam Kegunaan hidrolisis garam
4
Tujuan Setelah mengikuti proses pembelajaran, siswa diharapkan dapat: 1. 2. 3. 4. 5.
Menentukan jenis-jenis garam yang mengalami hidrolisis. Mengetahui garam yang mengalami hidrolisis parsial dan yang mengalami hidrolisis total. Menyatakan hubungan antara tetapan hidrolisis (Kh), tetapan ionisasi air (Kw) dan konsentrasi OH- atau H+ larutan garam yang terhidrolisis. Menghitung pH larutan garam yang terhidrolisis. Menjelaskan kegunaan hidrolisis dalam kehidupan sehari-hari.
Uraian Materi
A. Pengertian Hidrolisis Garam Hidrolisis berasal dari kata hydro yang berarti air dan lysis yang berarti penguraian. Hidrolisis adalah reaksi penguraian garam oleh air atau reaksi ion-ion garam dengan air. Garam adalah senyawa elektrolit yang dihasilkan dari reaksi netralisasi antara asam dengan basa. Sebagai elektrolit, garam akan terionisasi dalam larutannya menghasilkan kation dan anion. Kation yang dimiliki garam adalah kation dari basa asalnya, sedangkan anion yang dimiliki oleh garam adalah anion yang berasal dari asam pembentuknya. Kedua ion inilah yang nantinya dapat menentukan sifat dari suatu garam jika dilarutkan dalam air. B. Sifat Asam-Basa Larutan
Pencampuran larutan asam dengan larutan basa akan menghasilkan garam dan air. Reaksi asam dengan basa membentuk garam disebut reaksi penetralan. Garam dapat berdifat asam, basa, maupun netral. Sifat garam bergantung pada jenis komponen asam dan basanya. Garam dapat terbentuk dari asam kuat dengan basa kuat, asam lemah dengan basa kuat, asam kuat dengan basa lemah, atau asam lemah dengan basa lemah. Jadi, sifat asam basa suatu garam ditentukan dari kekuatan asam dan basa penyusunnya. Sifat keasaman dan kebasaan garam ini disebabkan oleh sebagian garam yang larut bereaksi dengan air.
5
Tabel 1. Contoh larutan asam kuat No
Rumus Kimia
Nama Senyawa
1
HCl
Asam Klorida
2
HBr
Asam Bromida
3
HI
Asam Iodida
Tabel 2. Contoh larutan basa kuat No
Rumus Kimia
Nama Senyawa
1
LiOH
Litium Hidroksida
2
NaOH
Natrium Hidroksida
3
KOH
Kalium Hidroksida
4
RbOH
Rubidium Hidroksida
5
CsOH
Sesium Hidroksida
6
Ca(OH)2
Kalsium Hidroksida
4
H2SO4
Asam Sulfat
5
HNO3
Asam Nitrat
6
HClO3
Asam Klorat
7
Sr(OH)2
Stronsium Hidroksida
7
HClO4
Asam Perklorat
8
Ba(OH)2
Barium Hidroksida
C. Jenis Garam yang Terhidrolisis Asam Pembentuk Kuat
Basa Pembentuk Kuat
Sifat Larutan
Contoh
pH larutannya
Netral
NaCl, KNO3, Na2SO4
7
Kuat
Lemah
Asam
>7
Lemah
Kuat
Basa
Lemah
Lemah
Bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa
NaCH3COO, KCN, Na3PO4 NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4 (NH4)2CO3, NH4CH3COO, NH4CN
7 sehingga larutan garam bersifat basa. Contoh : garam CH3COONa Garam CH3COONa terionisasi menjadi ion Na+ dan ion CH3COO- dalam air. CH3COONa(aq) Na+(aq) + CH3COO-(aq)
Ion Na+ tidak dapat bereaksi dengan air tetapi ion CH3COO- dapat bereaksi dengan air. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. Na+(aq) + H2O(l) ↛ (tidak ada reaksi) CH3COO-(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH-(aq)
9
Adanya ion [OH-] akan meningkatkan konsentrasi [OH-] dan menurunkan konsentrasi [H+] dalam larutan sehingga pH larutan naik di atas 7 dan menyebakan larutan bersifat basa. Contoh lain dari jenis garam ini, misalnya K2CO3 dan Na3PO4
Rumus : [OH-] = 𝐾ℎ × [𝐺] Atau [OH-] =
𝐾𝑤 𝐾𝑎
× 𝐺
Keterangan : Kh = konstanta hidrolisis Kh =
Kw = konstanta air
𝐾𝑤 𝐾𝑎
Ka = konstanta asam
[G] = konsentrasi garam
Contoh Soal
Jika 50 mL larutan KOH 0,5 M dicampur dengan 50 mL larutan CH3COOH 0,5 M, hitung pH campuran yang terjadi (Ka = 10-6)! Jawab : KOH + CH3COOH ⇄ CH3COOK + H2 O t=0 25 mmol 25 mmol 0 mmol 0 mmol bereaksi 25 mmol 25 mmol setelah reaksi 0 mmol
0 mmol
25 mmol (dalam 100 mL larutan)
10
Contoh Soal [CH3COOK] =
[OH-] =
𝐾𝑤 × 𝐾𝑎
[OH-] =
10−14 10−6
25 𝑚𝑚𝑜𝑙 100 𝑚𝐿
= 0,25 M
𝐺 × 25 × 10−2
[OH-] = 5 × 10-5 pOH = - log 5 × 10-5 = 5 – log 5 pH = 14 – (5 – log 5) pH = 9 + log 5 = 8,31 Tentukan pH larutan natrium format (HCOONa) 0,24 M. Jika diketahui Ka HCOOH adalah 1,7 × 10-4. Jawab : [OH-] =
𝐾𝑤 × 𝐾𝑎
𝐺
HCOONa(aq) Na+(aq) + HCOO-(aq) 0,24 M
[HCOO-]
0,24 M
= 0,24 M
[OH-] =
𝐾𝑤 × 𝐾𝑎
[OH-] =
1×10−14 1,7 ×10−14
𝐻𝐶𝑂𝑂− × 0,24
[OH-] = 1,41 × 104 = 3,75 × 10-6 pOH = -log [OH-] pOH = -log (3,75 × 10-6) pOH = 6 – log 3,75 = 5,43 pH + pOH = 14 pH = 14 – 5,43 = 8,57 Jadi, pH larutan HCOONa adalah 8,57
11
4. Garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa lemah Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah dalam air mengalami hidrolisis total. Karena kedua komponen garam (anion asam lemah dan kation basa lemah) terhidrolisis menghasilkan ion H+ dan ion OH- sehingga harga pH larutan ini tergantung harga Ka dan Kb. Contoh : garam NH4CH3COO Garam NH4CH3COO mengalami hidrolisis dan terionisasi menjadi ion NH4+ dan ion CH3COO-.Baik ion NH4+ maupun ion CH3COO- dapat bereaksi dengan air sehingga dalam larutan dihasilkan ion H+ dan ion OH-. Reaksi yang terjadi dalam larutan sebagai berikut. NH4CH3COO(aq) NH4+(aq) + CH3COO-(aq) NH4+(aq) + H2O(l) ⇌ NH4OH(aq) + H+(aq) CH3COO-(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH-(aq) Ion H+ dan ion OH- sama-sama dihasilkan dalam hidrolisis garam jenis ini sehingga sifat larutan ditentukan oleh harga tetapan ionisasi asam (Ka) dan tetapan ionisasi basa (Kb). Oleh karena kedua ion garam dapat bereaksi dengan air, maka hidrolisis yang terjadi dikatakan sebagai hidrolisis total. Rumus :
[H+] =
𝐾𝑤× 𝐾𝑎 𝐾𝑏
Berdasarkan rumus diatas maka harga pH larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah tidak tergantung pada konsentrasi ion-ion garam dalam larutan, tetapi tergantung pada harga Ka dan Kb dari asam dan basa pembentuknya. Jika Ka = Kb maka larutan akan bersifat netral (pH = 7) Jika Ka > Kb maka larutan akan bersifat netral (pH < 7) Jika Ka < Kb maka larutan akan bersifat netral (pH > 7)
12
Contoh Soal Hitunglah pH larutan CH3COONH4 0,1 M, jika diketahui Ka = 10-10 dan Kb NH3 = 10-5 ! Jawab : 𝐾𝑤× 𝐾𝑎 𝐾𝑏
[H+] =
10−10 × 10−14 10−5 −19 10
[H+] =
[H+] = pH = − log(10−19 )1/2 1
pH = 2 (-log 10-19) pH = 8,5
13
D. Penggunaan Hidrolisis Garam Penggunaan hidrolisis antara lain: 1. Untuk menentukan titik ekivalen pada titrasi asam lemah dengan basa kuat, atau titrasi antara basa lemah dengan asam kuat. a. Penetralan asam lemah oleh basa kuat Perubahan pH pada penetralan asam lemah oleh basa kuat, dalam hal ini 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M yang ditetesi dengan larutan NaOH 0,1 M sedikit demi sedikit hingga mencapai 60 mL ,ditunjukkan oleh gambar.
Gambar 1. Garis hitam tebal memperlihatkan kurva titrasi asam lemah dengan basa kuat, dalam hal ini asam asetat dengan NaOH. Garis putus-putus memperlihatkan kurva titrasi asam kuat dengan basa kuat. Volume NaOH 0,1 M (mL )
Berdasarkan gambar dapat disimpulkan : 1) 2) 3)
Titil ekivalen berada diatas 7, yaitu antara 8-9. Lonjakan perubahan pH pada sekitar titik ekivalen lebih sempit, hanya sekitar 3 satuan, yaitu dari pH ± 7 hingga pH ± 10. Untuk menunjukkan titik ekivalen dapat digunakan fenolftalein. Metil merah tidak dapat digunakan karena akan mengalami perubahan warna jauh sebelum tercapai titik ekivalen.
14
b. Penetralan basa lemah oleh asam kuat Perubahan pH pada penetralan basa lemah oleh asam kuat, misalnya 50 mL larutan NH3 0,1 M sedikit demi sedikit hingga mencapai 60 mL , ditujukan oleh gambar.
Gambar 2. Garis hitam tebal menunjukkan kurva titrasi basa lemah dengan asam kuat, dalam hal ini larutan NH3 dengan larutan HCl. Garis putus-putus merupakan kurva titrasi bas kuat dengan asam kuat
Berdasarkan gambar tersebut dapat disimpulkan : a. b. c.
Titik ekivalen pada penetralan basa lemah oleh asam kuat berada di bawah 7. Lonjakan pH sekitar titik ekivalen juga lebih sempit, hanya sekitar 3 satuan, yaitu dari pH ± 7 hingga pH ± 4. Untuk menunjukkan titik ekivalen dapat digunakan indikator metil merah (trayek : 4,2 – 6,3)
2. Larutan pencuci dalam laboratorium atau dalam industri digunakan larutan natrium karbonat, Na2CO3 atau NaHCO3 dan bukan larutan NaOH.
Misalnya : kulit terkena asam kuat, segera dicuci dengan larutan Na2CO3 atau NaHCO3 dan bukan larutan NaOH. Sebaliknya jika kulit terkena basa kuat, dicuci dengan larutan amonium klorida dan bukan larutan HCl.
15
Rangkuman
1. Hidrolisis garam adalah reaksi peruraian garam oleh air. 2. Jenis hidrolisis garam dan sifat larutan garam : a. Hidrolisis parsial (sebagian) : • Garam berasal dari asam lemah dan basa kuat. Larutan bersifat basa (pH > 7). • Garam berasal dari basa lemah dan asam kuat. Larutan bersifat asam (pH < 7). b. Hidrolisis total • Garam berasal dari asam lemah dan basa lemah. Sifat larutan ditentukan oleh harga Ka dan Kb. Jika Ka = Kb maka larutan akan bersifat netral (pH = 7) Jika Ka > Kb maka larutan akan bersifat netral (pH < 7) Jika Ka < Kb maka larutan akan bersifat netral (pH > 7) 3. Garam dari basa kuat dan asam lemah : [OH-] =
𝐾𝑤 𝐾𝑎
× 𝐺
4. Garam dari basa lemah dan asam kuat
[𝐻+ ] =
𝐾𝑤 × 𝐺 𝐾𝑏
5. Tetapan hidrolisis : Kh = 𝐾
𝐾𝑤 𝑏 × 𝐾𝑎
16
Latihan Soal I.
Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar! 1. Hidrolisis A. B. C.
tidak terjadi pada larutan… CH3COONa NH4Cl CH3COONH4
2. Ion berikut mengalami hidrolisis dalam air, kecuali… A. Na+ B. CNC. CO32-
D. (NH4)2SO4 E. K2SO4
D. Al3+ E. S2-
3. Dari garam berikut, yang mengalami hidrolisis total adalah … A. NH4Br D. AlCl3 B. K2CO3 E. Al2(CO3)3 C. BaCO3 4. Jika tetapan asam CH3COOH = 10-5, maka pH larutan CH3COONa 0,01 M adalah.. A. 7,0 D. 8,5 B. 7,5 E. 9,0 C. 8,0 5. Campuran 100 mL larutan NH4OH 0,4 M dengan 400 mL larutan HCl 0,1 M mempunyai pH … (Kb NH4OH = 2 × 10-5) A. 4,5 – log 2 D. 9,5 + log 2 B. 4,5 + log 2 E. 5,5 – log 2 C. 10,5 + log 2
17
II. Kerjakan soal-soal berikut ini dengan benar!
1.
Sebanyak 50 mL larutan NaOH 0,1 M dicampurkan dengan 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M. Tentukan pH campuran! (Ka CH3COOH = 1,8 × 10-5)
2.
Dalam 100 mL larutan terlarut 3,6 gram natrium benzoat (Mr = 144). Jika Ka asam benxoat = 6 × 10-5, hitunglah pH larutan tersebut!
3.
Bila diketahui pH larutan NH4OH 0,1 M adalah 11, hitunglah pH larutan NH4Cl 4 × 10-3 M ! Diketahui garam-garam KBr, Ca(NO3)2, Nal, K3PO4, NH4Br. Jika masing-masing dilarutkan ke dalam air, kelompokkan larutan-larutan tersebut ke dalam netral, asam, dan basa.
4.
5.
Jelaskan mengapa pada saat titik ekivalen dari titrasi 20 mL CH3COOH 0,1 M dengan 20 mL KOH 0,1 M pH nya lebih kecil dari 7! (Ka CH3COOH = 1,7 × 10-5).
18
Kunci Jawaban
I.
Pilihan Ganda 1. B 2. D 3. C 4. D 5. E
II.
Uraian 1. pH = 8,72 2. pH = 8,175 3. pH = 2,7 4. Lihat tabel 5. Lihat teks
19
Harnanto, A. 2009. Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Kalsum Siti, dkk. 2009. Kimia 2 Kelas XI SMA dan MA. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Permana, Irvan. 2009. Memahami Kimia 2 : SMA/MA Untuk Kelas XI, Semester 1 dan 2 Program Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Suwardi, dkk. 2009. Panduan Pembelajaran Kimia : Untuk SMA dan MA Kelas XI. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Utami Budi, dkk. 2009. Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI, Program Ilmu Alam. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
20