hubungan antara kekuatan asam basa dengan derajat ionisasi dan kesetimbangan ionisasinya

Upload: harry-ocheet

Post on 05-Jul-2018

353 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    1/9

    Hubungan antara Kekuatan Asam Basa dengan Derajat Ionisasi dan Kesetimbangan

    Ionisasinya, Contoh Soal, Pembahasan, Kimia - Elektrolit kuat dapat memiliki daya hantar listrik

    yang kuat karena mengalami ionisasi sempurna. Apa yang dimaksud dengan ionisasi sempurna?

    Suatu larutan dapat mengalami ionisasi sempurna jika derajat ionisasinya mendekati satu. Derajat

    ionisasi adalah perbandingan antara jumlah zat yang mengion dengan jumlah zat yang dilarutkan.(Bacalah juga  cara menentukan p! dan p"!#

    Ionisasi dan Disosiasi

    $stilah ionisasi sering digunakan untuk reaksi penguraian senya%a ion menjadi ionionnya& sedangkan

    disosiasi digunakan untuk penguraian semua zat menjadi zat yang lebih sederhana. 'idak hanya

    senya%a ion& tetapi molekulpun bisa menghasilkan ion ketika bereaksi dengan air membentuk

    elektrolit. arena hal inilah& istilah disosiasi lebih sering dipakai tanpa membedakan pengionan dari

    elektrolit ion maupun molekul. (Brady& )***& hlm. )+,#

    Derajat ionisasi dilambangkan dengan dan dirumuskan sebagai berikut.

    jumlah zat yang mengion / jumlah mula-mula zat yang dilarutkan

    Beberapa contoh larutan elektrolit kuat adalah !0l& HNO3, H2SO4, NaOH, KOH, Ba(OH)2, dan

    Ca(OH)2. Bagaimanakah mencari p! masing- masing larutan? 1erhatikanlah penjelasan berikut.

    ). Asam Kuat

    !0l& !Br& HNO3, dan H2SO4 adalah asam kuat dan tergolong elektrolit kuat sehingga akan

    mengalami ionisasi sempurna dan reaksi ionnya berkesudahan& tidak bolak-balik. Secara umum&

    apabila suatu asam kuat dilarutkan dalam air& maka reaksi yang terjadi adalah reaksi ionisasi dari

    asam kuat tersebut dan dituliskan sebagai berikut.

    HnA(aq) n → H+(aq) + An-(aq)

    a M (n.a) M a M

    Dengan

    a konsentrasi asam

    2 molaritas larutan

    n jumlah ion H+ yang dihasilkan dari proses ionisasi asam

    Sebagai contoh adalah reaksi ionisasi asam klorida berikut.

    HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq)

    p! larutan asam klorida di atas dapat ditentukan apabila konsentrasi asamnya diketahui. Secaraumum& untuk asam kuat& konsentrasi H+ dapat dihitung dengan rumus berikut.

    http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/hubungan-antara-kekuatan-asam-basa-dengan-derajat-ionisasi-dan-kesetimbangan-ionisasi.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/hubungan-antara-kekuatan-asam-basa-dengan-derajat-ionisasi-dan-kesetimbangan-ionisasi.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/hubungan-antara-kekuatan-asam-basa-dengan-derajat-ionisasi-dan-kesetimbangan-ionisasi.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/cara-menentukan-menghitung-ph-dan-poh.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/cara-menentukan-menghitung-ph-dan-poh.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/cara-menentukan-menghitung-ph-dan-poh.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/hubungan-antara-kekuatan-asam-basa-dengan-derajat-ionisasi-dan-kesetimbangan-ionisasi.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/hubungan-antara-kekuatan-asam-basa-dengan-derajat-ionisasi-dan-kesetimbangan-ionisasi.html

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    2/9

    3H+4 2 5 6alensi asam

    dengan 2 konsentrasi larutan asam

    1erhatikan contoh soal di ba%ah ini agar kalian lebih jelas memahaminya.

    0ontoh Soal Asam uat ()#

    !itunglah konsentrasi ion H+ dan p! dari larutan !0l 7&7) 2.

    1enyelesaian

    Diketahui

    3!0l4 7&7) 2

    Ditanyakan

    3H+4 dan p!.

    8a%aban

    HCl(aq) → H

    +

    (aq) + Cl

    -

    (aq)0,01 M 0,01 M 0,01 M

    onsentrasi ion H+  7&7) 2 5 ) 7&7) 2

    p! -log 3H+4 - log 10-2  9

    8adi& konsentrasi H+ dari !0l 7&7) 2 adalah 7&7) 2 dan p!-nya 9.

     Asam yang mengion sempurna memiliki derajat ionisasi ) dan disebut sebagai asam kuat. :ntuk

    mencari p! asam kuat digunakan rumus berikut.

    p! -log n 3H+4

    dengan n 6alensi asam

    Dari perumusan di atas dapat dinyatakan bah%a p! asam kuat hanya ditentukan oleh banyaknya

    konsentrasi ion 3H+4. Bagaimana halnya dengan basa kuat?

    9. Basa Kuat

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    3/9

    ;a"!& "!& Mg(OH)2, Ca(OH)2, dan Ba(OH)2 merupakan basa kuat dan termasuk dalam

    elektolit kuat sehingga jika dilarutkan dalam air akan terionisasi sempurna menjadi ion-ionnya. Sama

    halnya dengan asam kuat& reaksi ini adalah reaksi berkesudahan. Salah satu contohnya adalah

    reaksi ionisasi ;a"! berikut.

     NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq)

    :ntuk menentukan p! ;a"!& perlu menghitung p"!-nya terlebih dahulu. p"! yaitu konsentrasi

    ion OH- yang dapat dihitung dengan rumus berikut.

    3OH-4 2 5 6alensi basa

    Sebagai contoh& simaklah soal di ba%ah ini.

    0ontoh Soal Basa uat ()#

    !itunglah konsentrasi ion OH- dan p! dalam larutan ;a"! 7&7) 2

    1enyelesaian

    Diketahui 3;a"!4 7&7) 2

    Ditanyakan 3OH-4 dan p!.

    8a%aban

    ita tuliskan dulu persamaan ionisasinya sebagai berikut.

     NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq)

    0,01 M 0,01 M 0,01 M

    onsentrasi ion OH- kita hitung berdasarkan rumus di atas.

    3OH-4 7&7) 2 5 ) 7&7) 2

    arena 6alensi basa )& maka konsentrasi hidroksida dikalikan dengan angka ). Dari nilai 3 OH-4

    maka p"! dapat dihitung sebagai berikut.

    p"! -log3OH-4 -log 10-2  9

    arena p! < p"! p% )=

    2aka p! pK w > p"! )=-9 )9

    8adi& 3OH-

    4 dalam ;a"! adalah 7&7) 2 dan p!-nya )9.

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    4/9

    Selanjutnya& untuk penentuan p! larutan basa dengan 6alensi berapapun dapat dilakukan tanpa

    menghitung p"! terlebih dahulu. 1erhatikanlah persamaan berikut.

    L(OH)n(aq) → Ln+(aq) + n OH-(aq)

     b M b M n b M

    dengan

    b konsentrasi basa&

    2 molaritas&

    n jumlah ion OH- yang dihasilkan dari proses ionisasi basa.

    arena p! < p"! pK w  )=

    2aka p! pK w - p"!

    Dengan p"! -log 3OH-4

    2aka p! pK w > (-log 3OH-4#

    Dan dikarenakan pK w  )=& maka p! dapat dirumuskan sebagai berikut.

    p! )= > (-log 3OH-4#

    1erhitungan untuk asam kuat dan basa kuat melibatkan konsentrasi asam/basanya dan 6alensi

    asam/basanya. Akan lain halnya dengan asam dan basa lemah. Bagaimana cara perhitungan

    mereka?

    . Asam Lemah

    @olongan elektrolit lemah adalah zat yang memiliki derajat disosiasi antara 7 ) dan apabila

    dilarutkan dalam air hanya terurai sebagian. Salah satu contoh asam lemah adalah 0 H30""!.

    Selanjutnya bagaimanakah menentukan p! asam elektrolit lemah?

    'entu saja lain antara perhitungan asam elektrolit lemah dengan asam elektrolit kuat. Asam lemah

    hanya mengalami ionisasi sebagian. Sehingga dalam pelarutan asam lemah terjadi kesetimbangan

    reaksi antara ion yang dihasilkan asam dengan molekul asam yang terlarut dalam air& jadi bukan

    reaksi berkesudahan.

    Dalam reaksi kesetimbangan akan diperoleh tetapan kesetimbangan apabila reaksi sudah setimbang.

    Dengan kata lain& konsentrasi reaktan sudah berkurang ketika mengalami reaksi. Banyaknya

    konsentrasi yang bereaksi/mengion sangat tergantung pada derajat ionisasi (#& dan dirumuskan

    sebagai berikut.

    jumlah zat yang mengion / jumlah mula-mula zat yang dilarutkan

    8umlah zat yang mengion 5 jumlah mula-mula zat yang dilarutkan.

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    5/9

    Secara umum& reaksi kesetimbangan tersebut dapat digambarkan sebagai berikut.

    HnA(aq)  H+(aq) + A-n(aq)

    8ika konsentrasi !A mula-mula 2& maka jumlah zat yang mengion atau bereaksi adalah 5 2

    2& sehingga reaksi di atas dapat ditulis sebagai berikut.

    HA(aq)   H+(aq) + A-(aq)

    M!la-"!la # M - -

    B$%$a&' # -M +M +M

    S$"bang # M(1*) M M .1

    Sesuai perumusan matematika&

    5 > a5 5 () - a#

    'etapan kesetimbangan untuk reaksi ionisasi asam disebut tetapan ionisasi asam (K a# sehingga

    tetapan kesetimbangan reaksi di atas dapat dinyatakan sebagai berikut.

    K a 

    K a  ............ 9

    Tetaan Ionisasi Asam !K a"

    !arga K a merupakan gambaran kekuatan asam. Semakin besar harga K a& berarti semakin besar 

    ion H+ yang dihasilkan& atau semakin asam larutan tersebut. (2ulyono& 977C& hlm. =)7#

    Dalam larutan asam lemah terdapat dua macam kesetimbangan& yaitu kesetimbangan asam lemah

    dan kesetimbangan air. esetimbangan asam lemah dituliskan berikut.

    HA(aq)   H+(aq) + A-(aq)

    M(1*) M M

    Sedangkan kesetimbangan air dituliskan sebagai persamaan berikut.

    H2O(aq)  H+(aq) + OH-(aq)

    $on H+ yang berasal dari !A lebih besar dibandingkan H+ yang berasal dari air sehingga

    kesetimbangan air bergeser ke kiri. Sebagai akibatnya 3H+4 dari air makin kecil dan dapat diabaikan

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    6/9

    terhadap H+ yang berasal dari !A. arena sangat kecil maka () > # ) sehingga persamaan

    kesetimbangannya menjadi

    K a  atau K a  2M

    2  sehingga

    Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bah%a derajat disosiasi sangat berpengaruh terhadap

    tetapan ionisasi asam. Semakin besar derajat disosiasinya& semakin besar pula kekuatan asam

    tersebut.

    Selanjutnya& bagaimanakah menghitung p! larutan asam lemah?

    Seperti telah kita ketahui& besarnya konsentrasi ion H+ sangat dipengaruhi oleh nilai derajat disosiasi

    (# dan tetapan kesetimbangan ionisasi (K a#. Dengan demikian& untuk menghitung besarnya p!

    kalian harus memperhatikan kembali reaksi ionisasi asam dan tetapan kesetimbangannya.

    eaksi $onisasi asam HA(aq)  H+(aq) + A-(aq)

    'etapan esetimbangan

    K a  K a  ....................

    Derajat ionisasi (# asam sangat kecil mendekati nol& sehingga konsentrasi asam !A tetap. arena

    3H+4 3A-4& maka tetapan kesetimbangan pada persamaan dapat dituliskan

    K a  K a 

     jadi& H+2  K a 5 3!A4 sehingga 3H+4

    3!A4 2 (karena konsentrasinya tetap#& sehingga

    3H+4 5 2

    :ntuk memperjelas uraian di atas& perhatikan baik-baik contoh soal berikut.

    0ontoh Soal Asam Femah (#

    8ika kesetimbangan ionisasi asam asetat ) 5 10-/ & maka berapakah p! larutan CH30""! 7&77) 2.

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    7/9

    1enyelesaian

    Diketahui

    K a CH3COOH 1 10-/

    3CH30""!4 7&77) 2

    Ditanyakan p! ....?

    8a%aban

    2ula-mula kita can konsentrasi ion H+.

    3H+4

    3H+4 10-4

    Dan konsentrasi ion !< kita hitung p!-nya

    p! - log 3H+4 - log 10-4  =

    8adi p! dart 0!0""! 7&77) 2 adalah =.

    =. Basa Lemah

    Basa lemah adalah suatu basa yang jika dilarutkan dalam air hanya akan terurai sebagian saja.

    arena hanya sedikit yang terurai& maka dalam pelarutan basa lemah terjadi kesetimbangan reaksi

    antara ion OH- yang dihasilkan basa dengan molekul basa yang terlarut dalam air. 2enghitung basa

    lemah pada prinsipnya sama dengan menghitung asam lemah.

    eaksi kesetimbangan dalam basa lemah dapat digambarkan sebagai berikut.

    LOH(aq)

     L

    +

    (aq) + OH

    -

    (aq)

    8ika konsentrasi F"! mula-mula 2& maka jumlah zat yang mengion/ bereaksi adalah  5 2 2

    sehingga reaksi di atas dapat ditulis sebagai berikut.

    LOH(aq)   L+(aq) + OH-(aq)

    M!la-"!la # M - -

    B$%$a&' # -M +M +M

    S$"bang # M(1*) M M

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    8/9

    Berdasarkan persamaan kesetimbangan di atas& maka tetapan ionisasi basa (b# bisa dirumuskan

    sebagai berikut.

    K  b 

    arena sangat kecil& maka ()># G ) sehingga persamaan kesetimbangannya menjadi

    K  b  atau K  b  2M

    2  sehingga

    Selanjutnya& bagaimanakah menghitung p! larutan basa lemah?

    arena besarnya konsentrasi ion OH- sangat dipengaruhi oleh nilai derajat disosiasi (# dan tetapan

    kesetimbangan ionisasi (K  b#& maka perhitungannya sebagai berikut.

    3OH-4 3F"!4 2

    arena konsentrasinya tetap& maka 3OH

    -

    4

    p"! - log

    0ontoh Soal Basa Femah (=#

    !itunglah p! larutan Ag"! 7&7)) 2 (b )&) 5 10-4#.

    1enyelesaian

    Diketahui

    3Ag"!4 7&7)) 2

    K  b  )&) H 10-4

    Ditanyakan p!.

    8a%aban

     Ag"! merupakan basa lemah karena memiliki K  b. 2ula-mula kita hitung 3OH-

    4nya dahulu.

  • 8/15/2019 Hubungan Antara Kekuatan Asam Basa Dengan Derajat Ionisasi Dan Kesetimbangan Ionisasinya

    9/9

    3OH-4

    3OH-4

    3OH-4 )) H 10-4  )&) H 10-3 2

    Dengan harga 3OH-4 yang kita peroleh& kemudian kita cari nilai p"!nya.

    p"! -log 3OH-4 -log )&) H 10-3  -log )&)

    arena p! < p"! )=& maka

    p! )= > p"! )= > (-log )&)#

    p! )) < log )&)

    8adi& harga p! dari 7&7)) 2 Ag"! adalah )) < log )&).

    2enghitung p! larutan dengan rumus dapat dilakukan kalau konsentrasi larutannya diketahui. Fantas

    bagaimana cara memperkirakan p! suatu larutan yang tidak diketahui konsentrasinya?

    Baca 0ara 2emperkirakan p! Farutan dengan Beberapa $ndikator 

    #eaksi Kesetimbangan dan #eaksi Berkesudahan

    eaksi berkesudahan merupakan reaksi searah sehingga penulisannya menggunakan tanda panah

    searah& sedangkan reaksi kesetimbangan merupakan reaksi bolak-balik sehingga pada penulisannya

    menggunakan tanda panah 9 arah& baik ke arah produk maupun ke arah reaktan. (Brady& )***& hlm.

    )+-)+=#

     Anda sekarang sudah mengetahui Hubungan antara Kekuatan Asam Basa dengan Derajat 

    Ionisasi dan Kesetimbangan Ionisasi . 'erima kasih anda sudah berkunjung

    ke 1erpustakaan 0yber.

    eIerensi

    1remono& S. A. Jardani& dan ;. !idayati. 977*. imia S2A/ 2A elas K$. 1usat 1erbukuan&

    Departemen 1endidikan ;asional& 8akarta& p. 9L9.

    http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/06/hubungan-antara-kekuatan-

    asam-basa-dengan-derajat-ionisasi-dan-kesetimbangan-ionisasi.html

    http://perpustakaancyber.blogspot.com/http://perpustakaancyber.blogspot.com/http://perpustakaancyber.blogspot.com/