HIDROLISIS GARAM
Reaksi asam dengan basa
membentuk garam disebut reaksi penetralan. Akan tetapi reaksi
penetralan tidaklah berarti membuat larutan garam menjadi netral. Sabun
merupakan contoh garam yang bersifat basa. Bahasan dalam bab ini
berkaitan dengan sifat larutan gararn. Pertama, Anda akan di ajak untuk
menyelidiki sifat larutan garam. Selanjutnya akan dibahas teori yang
menjelaskan sifat larutan garam tersebut, yaitu konsep hidrolisis. Pada
bagian akhir akan dibahas rumus yang dapat digunakan untuk memperkirakan
pH larutan garam berdasarkan konsentrasi dan tetapan ionisasi asam atau
basa pembentuknya.
SIFAT LARUTAN GARAM DAN
KONSEP HIDROLISIS
1. sifat Larutan Garam
Sebagaimana Anda ketahui, garam merupakan senyawa ion, yang terdiri
dari kation logam dan anion sisa asam. Kation garam dapat dianggap
berasal dari suatu basa, sedangkan anionnya berasal dari suatu asam.
Jadi, setiap garam mempunyai komponen basa (kation) & asam (anion).
Perhatikanlah contoh berikut.
Contoh:
Natrium klorida (NaCI)
terdiri dari kation Na+ yang dapat dianggap berasal dari
NAOH. dan Cl- yang berasal dari HCl Di dalam air, NaCl
terdapat sebagai ion-ion yang terpisah.
NaCI(aq) — Na+(aq)
+ C1-(aq)
Contoh:
Amonium sulfat [(NH4)2SO4]
terdiri dari kation NH4+dan anion SO42-.
IonNH4+ dapat dianggap berasal dari
basa NH3 sedangkan ion SO42- berasal
dari asam sulfat (H2SO4).di dalam larutannya, (NH4)2SO4
terdapat sebagai ion-ion yang terpisah.
(NH4)2SO4
(aq) — 2NH4 (aq) + SO42- (aq)
Juga perlu Anda ingat kembali, bahwa sebagian asam dan basa tergolong
elektrolit kuat sedangkan sebagian lainnya tergolong elektrolit lemah.
Di antara asam dan basa yang biasa kita temukan, yang tergolong
elektrolit kuat adalah:
Asam, Kuat :H2SO4,
HCI, HNO3 (juga HI, HBr, dan HClO4).
Basa
kuat :NaOH, KOH(sernua basa logam alkali) dan Ca(OH)2,
Ba(OH)2 (semua basa logam alkali tanah, kecuali Be(OH)).
dari hasil percobaan
diketahui bahwa sifat larutan garam bergantung pada kekuatan relatif
asam basa penyusunnya.
· Garam dari asam kuat
dan basa kuat bersifat netral
· Garam dari asam kuat
dan basa lemah bersifat asam
· Garam dari asam lemah
dan basa kuat bersifat basa
· Garam dari asam lemah
dan basa lemah bergantung pada harga tetapan ionisasi asam dan tetapan
ionisasi basanya (Ka dan Kb).
Ka > Kb bersifat
asam
K, <
Kb bersifat basa
Ka = Kb bersifat netral
2. Konsep Hidrolisis
Kita telah melihat bahwa larutan garam ada yang bersifat asam, bersifat
basa atau bersifat netral Sebagai contoh, larutan NH4C1
ternyata bersifat asam. sifat asam atau basa suatu larutan bergantung
pada perbandingan konsentrasi ion H+ dengan konsentrasi ion
OH-. Mungkin Anda akan bertanya, mengapa larutan NH4C1
bersifat asam([H+]>[0H-])? Bukankah NH4C1
dalam air hanya menghasilkan ion NH4 dan ion Cl-.Sifat
larutan garam dapat dijelaskan dengan konsep hidrolisis. Hidrolisis
merupakan istilah yang umum digunakan untuk reaksi zat dengan air
(hidrolisis berasal dari kata hydro yang berarti air dan lysis yang
berarti peruraian). Menurut konsep ini, komponen garam (kation atau
anion) yang berasal dari asam lemah atau basa lemah bereaksi dengan air
(terhidrolisis). Hidrolisis kation menghasilkan ion H30+
(H+), sedangkan hidrolisis anion menghasilkan ion hidroksida
(OH-)


Gambar 8.1 (a) Warna
merah muda dari fenoltalein dalam larutan Naf menunjukkan larutan itu
bersifat basa, (b) warna kuning dari bromkresol-hijau dalam larutan
NaHSO4 menunjukkan larutan ini bersifat asam.
Hidrolisis garam merupakan reaksi asam-basa
Bronsted-Lowry. Sebagaimana telah kita ketahui, bahwa semakin kuat suatu
asam, semakin lemah basa konjugasinya, dan sebaliknya. Jadi, komponen
gararn yang berasal dari asam lemah atau basa lemah merupakan basa atau
asam konjugasi yang relative kuat, dapat bereaksi dengan air; sedangkan
komponen garam yang berasal dari asam kuat atau basa kuat merupakan basa
atau asam konjugasi yang sangat lemah, tidak dapat bereaksi dengan air,
Dalam hubungan ini, air dapat berlaku baik sebagai asam maupun sebagai
basa. Marilah kita bahas empat jenis garam seperti telah disimpulkan
sebelumnya.
a. Garam dari Asam Kuat
dan Basa kuat
Garam yang terbentuk
dari asam kuat dan basa kuat tidak terhidrolisis. Dengan demikian,
larutannya bersifat netral.
Contoh
natrium klorida (NaCI)
terdiri dari kation Na+ dan anion Cl-. Baik ion Na+
maupun ion Cl-berasal dari elektrolit kuat. Jadi, keduanya
merupakan asam atau basa yang sangat lemah, sehingga keduanya tidak
bereaksi dengan air.
NaCI(aq) Na+(aq)
+ Cl-(aq)
Na+(aq)
+ H20(I) (tidak ada
reaksi)

Cl-(aq)
+ H20(l) (tidak ada reaksi)
jadi. NaCI tidak
mengubah perbandingan konsentrasi ion H+ dan OH-
dalam air, dengan kata lain, larutan NaCI bersifat netral.
b.
Garam
dari Basa Kuat dan Asam Lemah, '
Garam yang terbentuk
dari basa kuat dan basa lemah akan mengalami hidrolisis sebagian (parsial),
yaitu hidrolisis anionnya yang berasal dari asam lemah. Hidrolisis
anion ini akan menghasilkan ion OH-, sehingga larutan akan
bersifat basa (pH > 7).
contoh
Natrium asetat terdiri
dari kation Na+ dan anion CH3C00-. Ion
Na+ berasal dari basa kuat (NaOH), sehingga tidak bereaksi
dengan air (tidak terhidrolisis). Ion CH3COO-
merupakan basa konjugasi dari asam lemah CH3COOH, sehingga
bereaksi dengan air (mengalami hidrolisis). Jadi, NaCH3C0O
terhidrolisis sebagian (parsial).
NaCH3C0O(aq)
Na+(aq)+CH3C00-(aq)

CH3C00-(aq)
+ H20(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq)

Na+(aq)
+ H20(1) (tidak ada reaksi)
hidrolisis menghasilkan
ion OH-, maka larutan bersifat basa (pH > 7).
c.
Garam
dari asam Kuat dan basa lemah
Garam yang terbentuk
dari asam kuat dan basa lemah akan mengalami hidrolisis parsial,yaitu
hidrolisis kationnya yang berasal dari basa lemah. Hidrolisis parsial
ini akan menghasilkan ion H30+, sehingga larutan akan bersifat asam (pH
< 7).
Contoh
1.
Amonium
klorida (NH4CI) terdiri dari kation NH4+
dan anion C1-. Ion NH4+ yang merupakan
asam konjugasi dari basa lemah NH3, mengalami hidrolisis;
sedangkan ion Cl-, yang merupakan basa konjugasi dari asam
kuat HCI, tidak terhidrolisis.
NH4CI(aq) NH4+(aq)+Cl-(aq)

NH4+(aq)+H20(l) NH3(aq)+H3O+(aq)

Cl-(aq)+H2O(/)
(tidak ada reaksi)
Hidrolisis parsial ini
akan menghasilkan ion H30+, sehingga larutan
bersifat asam
Contoh 2.
Aluminium sulfat [Al2(SO4)3]
terdiri dari kation A13+ dan anion SO42-
Dalam larutan ion A13+ mengikat beberapa molekul air
membentuk kation terhidrasi Al(H20)63+.
Kation terhidrasi ini bersifat sebagai asam, dapat memberi proton
kepada air; sedangkan SO42-, yang merupakan basa
konjugasi dari asam kuat H2SO4 tidak cukup kuat
menarik proton. Oleh karena itu, Al2(SO4)3
terhidrolisis parsial dan larutan bersifat asam.
Al2(SO4)3
(aq) 2A13+(aq) + 3SO42-(aq)
A13+(aq)
+ 6H20(/) AI(H20)63+
(aq)
AI(H20)63+(aq) + H20(l)
AI(H20)5(OH)2+ (aq) + H30+(aq)

SO42-(aq)
+ H20(l) (tidak ada reaksi)
d.
Garam
dari Asam Lemah dan Basa Lemah
Baik, kation maupun
anion dari garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa. terhidrolisis
dalam air, sehingga disebut hidrolisis total.
Contoh:
Amoniumasetat
(NH4CH3C00) terdiri dari kation NH4+
dan anion CH3000- ion NH4+
maupun ion CH3COO- berasal dari elektrolit lemah,
keduanya terhidrolisis NH4CH3C00(aq)
NH4+(aq) + CH3C00-(aq)
NH4+(aq)
+ H20(l) NH3(aq)
+ H30+(aq)
CH3COO-(aq)
+ H20(l) CH3COOH(aq)
+ OH-(aq)
Sifat larutan
bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa yang bersangkutan jika
asam lebih lemah daripada basa (Ka<Kb), maka anion akan terhidrolisis
lebih banyak dan larutan akan bersifat basa. Jika basa lebih lemah dari
asam (Kb<Ka), maka kation yang terhidrolisis lebih banyak dan
larutan akan bersifat asam. Sedangkan jika asam sama lemahnya dengan
basa (Ka=Kb), larutan akan bersifat netral.
MENGHITUNG pH LARUTAN
GARAM
Reaksi hidrolisis merupakan reaksi kesetimbangan. Meskipun hanya
sebagian kecil dari garam itu yang mengalami hidrolisis, tetapi cukup
untuk mengubah pH larutan. Tetapan kesetimbangan dari reaksi hidrolisis
disebut tetapan hidrolisis dan dinyatakan dengan Kh
1.
garam
dari Asam Kuat dan Basa Kuat
Garam yang berasal dari
asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis, sehingga larutannya
bersifat netral (pH = 7).
2. garam dari Basa Kuat
dan Asam Lemah
Garam yang berasal dari basa kuat dan asam lemah
mengalami hidrolisis parsil, yaitu hidrolisis anion. Misal
rumus kimia garam adalah LA, maka hidrolisis anion adalah sebagai
A-(aq)
+ H20(1) HA(aq) + OH-(aq)
(8.1)
Tetapan hidrolisis untuk reaksi (8.1) di atas
adalah
Kh=
konsentrasi ion OH sama
dengan konsentrasi HA, sedangkan konsentrasi kesetimbangan ion A- dapat
dianggap sama dengan konsentrasi ion A- yang berasal dari garam (jumlah
ion terhidrolisis dapat diabaikan). Jika konsentrasi ion A- itu
dimisalkan M, maka persamaan 8.2 dapat dituliskan sebagai berikut.
K
h=I

[OH-]=

selanjutnya, harga
tetapan hidrolisis Kh dapat dikaitkan dengan tetapan ionisasi
asam CH3COOH (Ka) dan tetapan kesetimbangan air
(Kw)
HA(aq)
A-(aq) + H+(aq)
K=Ka

A-(aq)
+ H20(1) HA(aq) + OH-(aq)
K=Kh
H20(1)
H+(aq) + OH-(aq)
K=kw
Menurut prinsip
kesetimbangan, untuk reaksi-reaksi kesetimbangan di atas berlaku
persamaan berikut.
Kx x Kh
= Kw
atau
Kh =
Penggabungan Persamaan
8.3 dengan Persamaan 8.4 menghasilkan persamaan berikut.
[OH-]=
dengan
Kw= tetapan kesetimbangan air
Ka= tetapan ionisasi asam lemah
M= konsentrasi anion yang terhidrolisis
Contoh
*1 Menghitung pH. larutan garam
Tentukanlah pH larutan
Ca(CH3COO)2 0,1 M; Ka CH3COOH = 1,8 x
10-5.
Analisis masalah:
Ca(CH3C00)2
merupakan garam yang berasal dari basa kuat dan asam lemah, sehingga
anionnya akan mengalami hidrolisis dan sifat larutan garam adalah basa.
Ca(CH3C00)2(aq)
Ca2+(aq)+2 CH3C00- (aq)
0,1 M 0,1 M
0,2 M
Oleh karena Kw
Ka, dan kemolaran anion yang terhidrolisis (CH3C00-)
diketahui penyelesaiannya tinggal memasukkan data yang ada ke dalam
rumus.
Jawab:
[OH-] =

[OH- ]=
.4)
=

=1,05 X
10-5
pOH =-log[OH-]
=-log
1,05 x 10-5=5-log 1,05
pH =
14-pOH
=9+log 1,05
=
9,02
3.
Garam
dari Asam Kuat dan Basa Lemah
Garam yang berasal
dari asam kuat dan basa lemah mengalami kation. Jika kation yang
terhidrolisis itu dimisalkan BH+, maka reaksi hidrolisis
serta persamaan tetapan hidrolisisnya sebagai berikut:
BH+
+H20(l) B(aq) + H30+(aq)
…..(8.6)
Kh=
……….(8.7)
Konsetrasi BH+
mula-mula bergantung pada konsentrasi garam yang dilarutkan. Misal
konsentrasi BH+ mula-mula = M dan_konsentrasi BH+
yang terhidrolisis = x, maka konsentrasi kesetimbangan dari semua
komponen pada Persamaan 8.6 adalah sebagai berikut:.

BH+(aq)
+ H20(l) B(aq) + H30+(aq)
Mula-mula :M
- -
Bereaksi
:-x +x
+x
Setimbang :M-x
x x
oleh karena nilai x
relatif kecil jika dibandingkan terhadap M, maka M - x = M. Dengan
penertian itu serta mengganti H30+ dengan H+,
maka Persamaan 8.7 dapat ditulis sebagai
berikut:
Kh=

[H
+] =
……..(8.8)
sebaimana halnya penurunan Persamaan 8.4, harga Kh pada persamaan
8.8 di atas dapat dikaitkan dengan tetapan ionisasi basa (Kb)
dan tetapan kesetimbangan air (Kw)
BH+(aq) + H20(l) B(aq)
+ H30+(aq) K = Kh
B(aq) + H20(l) BH+(aq)
+ OH-(aq) K = Kb
H20(l)
+ H20(l) H30+(aq) +
OH-(aq)
H20(l)
H+(aq) + OH-(aq) K
= Kw.
Menurut prinsip
kesetimbangan, berlaku:
Kh x Kb = Kw
atau
K
h=

Penggabungan Persamaan
8.8 dengan Persamaan 8.9, akan menghasilkan persamaan berikut:
[H
+]=

dengan Kb =
tetapan ionisasi basa lemah pembentuk garam
M =
molaritas kation (komponen garam yang mengalami hidrolisis)
Kw
= tetapan kesetimbangan air
Contoh Soal 8.2
Menghitung pH larutan garam
Berapakah pH larutan
0,1 M NH4C1? Kb NH3 = 1,8 x 10-5
Analisis masalah:
Amonium klorida (NH4C1)
merupakan garam yang berasal dari basa lemah (NH3) dan asam
kuat (HCI), kationnya mengalami hidrolisis, sehingga larutan garamnya
bersifat asam, pH larutan dihitung dengan rumus:
[H
+]=

Oleh karena Kw
Kb, dan kemolaran (M) ion yang terhidrolisis diketahui, maka
penyelesaiannya tinggal memasukkan data yang ada ke dalam rumus.
Jawab:
[H
+]=

=
=7,45 x
10-6
pH = 5,1
4.
Garam
dari Asam Lemah dan Basa Lemah
Garam yang berasal dari
asam lemah dan basa lemah mengalami hidrolisis total (kation dan anion
mengalami hidrolisis). Adapun pH larutan, secara kuantitatif sukar
dikaitkan dengan harga Ka dan Kb maupun dengan
konsentrasi garam. pH larutan yang tepat hanya dapat ditentukan melalui
pengukuran. pH larutan dapat diperkirakan dengan rumus:
[H
+]=
;Kh=
Sifat
larutan bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa yang
bersangkutan. Jika lebih lemah daripada basa (Ka < Kb), maka anion
akan terhidrolisis lebih banyak dan larutan akan bersifat basa. Jika
basa lebih lemah dari asam (Kb < Ka), maka kation yang terhidrollsis
lebih banyak dan larutan akan bersifat asam. Sedangkan jika asam sama
lemahnya dengan basa (Ka = Kb), larutan akan bersifat netral.
RANGKUMAN
1.
sifat
larutan garam bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa
penyusunnya.
2. sifat larutan garam
dapat dijelaskan dengan konsep hidrolisis.
3.
hidrolisis
garam adalah reaksi antara komponen garam yang berasal dari asam atau
basa lemah degan air.
4.
garam
dari asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis, larutannya
bersifat netral.
5. garam dari asam lemah
dan basa kuat mengalami hidrolisis parsial (hidrolisis anion),
larutannya larutannya bersifatt basa.
[OH
-]=
;Kh=
6.
garam
dari asam kuat dan basa lemah mengalami hidrolisis parsial (hidrolisis
kation), larutannya bersifat asam.
[H
+]=; Kh=

7.
Garam
dari asam lemah dan basa lemah mengalami hidrolisis total, sifat
larutannya bergantung pada harga Ka asam dan Kb basa pembentuknya.
[H+]=
;Kh=