HARGA pH LARUTAN Bagian IX

HIDROLISIS LARUTAN GARAM (Lanjutan)

Bagaimana ulangan harian kalian? Sukses ya. Ibu ingin mengajak kalian mengenali jenis-jenis senyawa garam. Garam terdiri atas kation dan anion; kation maupun anion dapat monoatom dan poliatom. Jenis garam bergantung pada jenis kation dan anion.

1. Garam Normal

Garam normal terdiri atas kation dan anion sederhana. Jika garam ini dilarutkan ke dalam air, larutannya dapat bersifat asam, basa, atau netral. Mengapa hal ini dapat terjadi? Apakah perbedaan ini disebabkan oleh jenis kation dan anionnya? Ya, tentu saja. Bagaimana caranya mengenali sifat larutan itu? Diuji dengan indikator asam basa. Sebenarnya sebagian dari kalian sedang mempelajarinya bahkan sudah menghitung harga pHnya. Pada pembahasan sebelumnya, telah dijelaskan bahwa kation/anion dalam larutan garam ada yang kurang stabil akan mengalami hidrolisis, membentuk asam/basa yang lebih stabil.

a. Garam dengan kation/anion dari basa/asam kuat

Contoh Na2SO4(aq). Na+(aq) dan SO42-(aq) keduanya stabil sehingga tidak bereaksi dengan air. Ingat bahwa basa dari Na+(aq) adalah NaOH(aq) dan asam dari SO42-(aq) adalah H2SO4(aq). Kedua basa dan asam ini tergolong elektrolit kuat, sehingga dalam persamaan ion simbolnya ditulis sebagai OH-(aq) dan H+(aq). Karena reaksi dalam larutan elektrolit dilakukan dalam larutan encer, maka asam kuat dan basa kuat terurai sempurna. 

Na2SO4(aq) --> 2Na+(aq) + SO42-(aq)

H2O(l) == H+(aq) + OH-(aq)

Karena kation dan anion tidak bereaksi dengan air, maka kesetimbangan air tidak terganggu. Harga pH larutan = pH air = 7 pada 25oC (298K).

Dapat disimpulkan bahwa garam di atas tidak mengalami hidrolisis, larutan bersifat netral.     

b. Garam dengan kation dari basa lemah

Contoh NH4Cl(aq). Larutan garam ini dapat memerahkan kertas lakmus biru. Ini berarti bahwa  larutan garam ini bersifat asam, pHnya kurang dari 7. Jika kita melihat rumus kimianya, garam ini memiliki anion Cl- yang stabil karena berasal dari asam kuat HCl(aq); maka anion ini tidak bereaksi dengan air. Sedang kationnya, NH4+ kurang stabil karena berasal dari basa lemah NH3 atau NH4OH. Oleh karena itu, kation ini bereaksi dengan air sehingga dikatakan bahwa larutan garam ini mengalami hidrolisis parsial kation. 

NH4+(aq) + H2O(l) == NH3(aq) + H3O+(aq) 

NH4+(aq) sebagai asam mendonorkan protonnya kepada H2O(l) membentuk basa konyugasi NH3(aq) yang tergolong basa lemah. H2O(l) sebagai basa berubah menjadi asam konyugasi H3O+(aq). Proton atau ion H+(aq) tidak pernah bebas bergerak sendirian, ion ini terikat secara koordinasi dengan H2O(l) sebagai pelarut. Lakmus biru menjadi merah karena larutan garam ini menghasilkan asam H3O+(aq) atau secara sederhana menurut Arrhenius, H+(aq).

Bagaimana cara menghitung pHnya?
Karena reaksi hidrolisis, maka melibatkan Kw. Garam ini mengandung kation dari basa lemah, sehingga melibatkan Kb dan konsentrasi ion yang mengalami hidrolisis. Karena larutannya bersifat asam maka kelebihan ion H+(aq), sehingga [H+] ini dapat dihitunf sebagai berikut:


[H+] = V Kw/Kb x [NH4+]


Kw/Kb = Kh, maka kalian juga dapat menghitung harga Khnya. Huruf h menyatakan derajat hidrolisis, yaitu banyaknya ion yang terhidrolisis / mula-mula. 

c. Garam dengan anion dari asam lemah

Contoh CH3COONa(aq). Larutan ini membirukan kertas lakmus merah, jadi bersifat basa, pHnya lebih besar dari 7. Ion Na+(aq) stabil, ion CH3COO-(aq) kurang stabil, bereaksi dengan air mengalami hidrolisis parsial anion. Basa CH3COO-(aq) mendapat proton dari air membentuk asam konyugasi CH3COOH(aq) yang lebih stabil.

CH3COO-(aq) + H2O(l) == CH3COOH(aq) + OH-(aq)

H2O(l) sebagai asam, setelah donor proton berubah menjadi basa konyugasi OH-(aq). Harga pHnya dihitung melalui besarnya [OH-] dalam larutan,


[OH-] = V Kw/Ka x [CH3COO-] ; Kh = Kw/Ka.

d. Garam dengan kation/anion dari basa/asam lemah

Jika lakmus biru dan merah kita tetesi larutan ini, maka ada 3 sifat yang berbeda, yaitu ada yang netral, asam, dan basa. Karena kation dan anionnya berasal dari basa dan asam lemah, kedua kation dan anion itu kurang stabil, semuanya terhidrolisis dan digolongkan pada hidrolisis sempurna atau total. Namun, sifatnya dapat berbeda karena dipengaruhi oleh harga Ka dan Kbnya. Jika Ka = Kb, tentu kekuatannya seimbang, sehingga pHnya netral. Otomatis, kalau Ka lebih besar, bersifat asam dan Kb lebih besar, larutan bersifat basa.


1) Contoh CH3COONH4(aq). Ka = Kb = 1,8 x 10-5. 
CH3COO-(aq) + H2O(l) == CH3COOH(aq) + OH-(aq)
NH4+(aq) + H2O(l) == NH3(aq) + H3O+(aq)
Karena Ka = Kb, maka jumlah ion H+(aq) atau H3O+(aq) = jumlah ion OH-(aq). Larutan bersifat netral, pH = 7.


2) Contoh HCOONH4(aq), Ka = 10-4, sedang Kb = 1,8 x 10-5. 
HCOO-(aq) + H2O(l) == HCOOH(aq) + OH-(aq)
NH4+(aq) + H2O(l) == NH3(aq) + H3O+(aq)
[H3O+] atau [H+] lebih besar dari [OH-], larutan bersifat asam.
[H+] = V Kw/Kb x Ka


3) Contoh NH4CN(aq), Ka = 10-10 sedang Kb = 1,8 x 10-5. 
NH4+(aq) + H2O(l) == NH3(aq) + H3O+(aq)
CN-(aq) + H2O(l) == HCN(aq) + OH-(aq)
[OH-] lebih besar dari [H3O+] maka larutan bersifat basa.