Ibu akan lanjutkan membahas pH campuran. Jika larutan yang dicampurkan itu asam dan basa, tentulah terjadi reaksi kimia, yaitu reaksi netralisasi. Mengapa reaksi antara asam dan basa dinamakan reaksi netralisasi? Sebelum menghitung pH larutan, kalian telah belajar jenis reaksi ini. Ayolah panjangkan nalar kalian, jangan berhenti pada hafalan saja. Netralisasi ditujukan pada terjadinya penggabungan antara ion-ion H+ dari asam dengan ion-ion OH- dari basa membentuk molekul air yang netral. Ingat kan? Pastilah, karena reaksi ini tergolong mudah. Apakah jika asam dicampur dengan basa larutan yang dihasilkan selalu netral? Oh hati-hati. molekul H2O itu gabungan dari ion H+ dengan OH-. Jadi tentulah perbandingan partikel itu 1 : 1 : 1. Nah, jika jumlah ion-ion H+ dan ion-ion OH- sama, maka jumlah masing-masing ion yang bergabung juga sama, sehingga larutan tentu netral. Namun jika ion-ion H+ lebih banyak atau ion-ion OH- yang lebih banyak, tentu saja setelah terjadi reaksi netralsisasi, salah satu jenis ion masih tersisa. Sisa itulah yang menjadi penyebab larutan akhir dapat bersifat asam/basa.
1. Asam Kuat + Basa Kuat
a. Contoh : HCl(aq) 0,1M 20 mL + NaOH(aq) 0,1M 20 mL.
Persamaan reaksi molekuler (pm) HCl(aq) + NaOH(aq) --> NaCl(aq) + H2O(l)
Persamaan reaksi ion (pi) H+(aq) + OH-(aq) --> H2O(l)
Karena HCl(aq) = 2 mmol dan NaOH(aq) juga = 2 mmol,maka keduanya tepat habis, larutan menjadi netral, pH larutan = 7.
b. HCl(aq) + NaOH(aq) --> NaCl(aq) + H2O(l)
0,1M 20 mL + 0,1M 10 mL
HCl(aq)= 2 mmol sedang NaOH(aq)= 1 mmol. Sehingga HCl(aq) sisa 1 mmol. Volum larutan 30mL.
Larutan bersifat asam, [H+]= 1/30 M= 0,03 M. Harga pH campuran= - log 0,03= 2 - log3
c. HCl(aq) + NaOH(aq) --> NaCl(aq) + H2O(l)
0,1M 20 mL + 0,1M 30 mL.
HCl(aq) = 2 mmol sedang NaOH(aq) = 3 mmol. Maka terdapat sisa NaOH(aq) = 1 mmol.
[OH-] = 1/50 M = 0,02M. pOH = - log 0,02 = 2 - log2; pH = 14 - (2 - log2) = 12 + log2.
2. Asam Lemah + Basa Kuat
Kalian harus lebih berhati-hati dalam mempelajari reaksi ini. Asam lemah, hanya terionisasi sebagian, sehingga terjadilah kesetimbangan antara asam yang tidak terionisasi dengan ion-ionnya. Oleh karena itu, tanda panah reaksi adalah bolak balik (dua arah). Dalam perhitungan pH, akan melibatkan harga Ka. Jadi persamaan reaksi berikut tanda panahnya dua arah.
(pm) CH3COOH(aq) + NaOH(aq) == CH3COONa(aq) + H2O(l)
(pi) CH3COOH(aq) + OH-(aq) == CH3COO-(aq) + H2O(l)
Tanda panah dua arah berarti bahwa pereaksi (sebelah kiri panah) dapat bereaksi membentuk produk (sebelah kanan panah) dan sebaliknya reaksi dapat berlangsung dari kanan ke kiri.
a. Jika CH3COOH(aq) 0,1M 20 mL + NaOH(aq) 30 mL, maka dengan hitungan cepat, terlihat bahwa asamnya 2 mmol dan basanya 3 mmol. Untuk mudahnya, kita anggap asamnya habis, maka basanya sisa 1 mmol, volum larutan = 50 mL. Karena NaOH(aq) adalah basa kuat, maka terurai sempurna, sehingga jumlah ion OH- dari NaOH(aq) sangat berpengaruh pada sifat larutan; larutan bersifat basa.
pOH= - log[OH-]= - log1/50= - log 0,02= 2-log2. pH Campuran=14 - (2-log2)=12 + log2.
b. Jika Asam Lemahnya sisa, contoh:CH3COOH(aq) 0,1M 20mL+NaOH(aq) 0,1M 10mL.
Tampak bahwa asamnya 2 mmol dan basa 1 mmol. Berarti asamnya sisa 1 mmol. Kalian selesaikan perhitungan itu sebagai berikut:
CH3COOH(aq) + OH-(aq) == CH3COO-(aq) + H2O(l)
2 mmol dan 1 mmol
CH3COOH(aq) sisa 1 mmol dan CH3COO-(aq) terbentuk 1 mmol. Volum larutan 30 mL.
Ingat bahwa sekarang kita berpikir tentang adanya pasangan CH3COOH(aq) dan CH3COO-(aq) yang berada dalam larutan. Karena asamnya lemah maka terdapat kesetimbangan asam lemah sebagai berikut,
CH3COOH(aq) == CH3COO-(aq) + H+(aq); Dalam kesetimbangan ini, CH3COOH(aq) 1 mmol dan CH3COO-(aq) juga 1 mmol. Dengan menggunakan data itu, kalian dapat menghitung [H+] nya. Hati-hati, hubungan yang ada antara ketiga jenis partikel di atas adalah hubungan kesetimbangan asam. Jadi kita gunakan persamaan harga Ka.
[CH3COO-] [H+]
Ka= ---------------------
[CH3COOH]
Menurut Bronsted-Lowry, CH3COO- adalah basa konyugasi dari asam CH3COOH.
[H+] = Ka x [Asam] / [ Basa Konyugasi] atau
[H+]= Ka x na/nb (n=mol, karena Volum asam dan basa konyugasi sama)
= 2.10-5 x 1/1
pH = 5 - log2
Campuran di atas mempunyai sifat khusus, yaitu jika diencerkan, berapapun volum air yang ditambahkan, pH larutan tetap. Jika ke dalam larutan itu ditambahkan sedikit asam kuat atau basa kuat, ternyata perubahan pHnya tidak signifikan. Campuran seperti ini dinamakan larutan Penyangga atau Dapar, atau Penahan, atau Buffer.
Larutan Penyangga ada 2 macam, yaitu Penyangga Asam dan Penyangga Basa. Penyangga Asam berdasarkan kesetimbangan Asam Lemah dan Penyangga Basa mengacu pada kesetimbangan Basa Lemah. Dengan cara yang sama, rumus untuk Penyangga Basa adalah sebagai berikut,
[OH-] = Kb x nb / na (a adalah asam konyugasi dari b)
Misalnya, NH3(aq) + NH4Cl(aq); NH3(aq) sebagai Basa Lemah dan NH4+(aq) sebagai asam konyugasi dari basa NH3(aq). Kesetimbangan basa lemahnya,
NH3(aq) + H2O(l)== NH4+(aq) + OH-(aq)
Nah, ibu rasa kalian dapat mengerjakan soal-soal yang menyangkut pH Penyangga. Sampai sekian dahulu artikel ibu, akan segera ibu terbitkan lanjutannya.
No comments:
Post a Comment