Materi Hidrolisis Garam

HIDROLISIS GARAM

A. Penggolongan Garam

Seperti pada pembahasan tentang teori asam basa dan hidrolisis garam, garam dapat terbentuk oleh adanya reaksi antara asam dengan basa. Garam yang terbentuk tidak semuanya bersifat netral. Jika garam berasal dari asam kuat dan basa lemah, maka akan bersifat asam. Sedangkan garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat akan bersifat basa. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dan basa lemah, maka sifatnya tergantung dari kekuatan asam atau basa senyawa yang bereaksi, yang sering dinyatakan dengan K_a dan K_b. Yang terakhir jika garam berasal dari asam kuat dan basa kuat, maka akan bersifat netral karena adanya reaksi netralisasi sebagai berikut:

H⁺ + OH^- H₂O

1.      Garam Netral

Ion-ion selain H⁺ dan OH^- akan membentuk senyawa garam. Sebagian besar garam netral mengandung ion-ion yang tertera pada tabel berikut:

Kation
Na+	K+	Rb+	Cs+
Mg2+	Ca2+	Sr2+	Ba2+
Anion
Cl-	Br-	I-
ClO4-	BrO4-	ClO3-	NO3-

2.      Garam Asam

Garam asam adalah garam yang berasal dari asam kuat yang bereaksi dengan basa lemah. Garam asam mengandung ion-ion sebagai berikut:

Ion Asam
NH4+	Al3+	Pb2+	Sn2+
Ion logam transisi
HSO4-	H2PO4-

3.      Garam Basa

Garam basa adalah hasil dari reaksi antara asam lemah dengan basa kuat. Ion-ion berikut sering ditemukan dalam garam basa.

Ion Basa
F-	C2H3O2-	NO2-	HCO3-
CN-	CO32-	S2-	SO42-
HPO42-	PO43-

4.      Garam dari asam lemah dan basa lemah

Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dan basa lemah dapat bersifat netral, asam, maupun basa sesuai dengan kekuatan asam atau basa penyusunnya. Kekuatan asam atau basa dapat diamati dari tetapan kesetimbangan asam basa.

 

B. Pembahasan Hidrolisis Garam

A.    Definisi Hidolisis Garam

Peristiwa pelarutan suatu garam tidak selalu menghasilkan larutan yang bersifat netral. Sebagai contoh, larutan tembaga (II) sulfat bersifat asam, sementara natrium asetat bersifat basa. Sedangkan larutan natrium klorida bersifat netral. Hal tersebut dikarenakan reaksi disosiasi garam di dalam air yang membentuk ion. Proses sebuah reaksi dari anion atau kation garam yang membentuk larutan asam atau basa disebut reaksi hidrolisis. Dengan kata lain, reaksi hidrolisis adalah kebalikan dari reaksi netralisasi. Konstanta (tetapan) kesetimbangan pada reaksi disebut dengan tetapan hidrolisis (K_h).

B.     Hidrolisis Garam Asam

Garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah bersifat asam. Amonia adalah contoh basa lemah, dan reaksinya dengan asam kuat akan menghasilkan garam dengan pH < 7. Sebagai contoh, perhatikan reaksi berikut:

HCl + NH₄OH NH₄⁺ + Cl^- + H₂O

Di dalam larutan, ion NH₄⁺ bereaksi lebih lanjut dengan air (melakukan reaksi hidrolisis) menurut reaksi berikut:

NH₄⁺ + H₂O NH₃ + H₃O⁺

Tetapan keasaman dapat diturunkan dari harga K_w dan K_b.

        [H₃O⁺] [NH₃] [OH^-]

K_a = ------------------------

           [NH₄⁺][OH^-]

   = K_w / K_b

C.    Hidrolisis Garam Basa

Garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat bersifat basa. Kebasaan tersebut dikarenakan reaksi hidrolisis basa konjugat dari asam (lemah) yang digunakan pada reaksi netralisasi. Sebagai contoh, natrium asetat terbentuk pada reaksi antara asam asetat (asam lemah) dan natrium hidroksida (basa kuat). Ketika garam terlarut, ionisasi yang terjad adalah:

NaAc Na⁺ + Ac^-

Dengan adanya air, ion asetat akan mengalami hidrolisis sebagai berikut:

H₂O + Ac^- HAc + OH^-

Dan tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini adalah K_b dari basa konjugat Ac^- dari asam HAc sebagai berikut:

                  [HAc] [OH^-]

      K_b  =  -----------

                [Ac^-]

             [HAc] [OH^-]  [H⁺]

      K_b  =  -----------  ---

                 [Ac^-]    [H⁺]

               [HAc]    [OH^-][H⁺]

      K_b  =  ---------- ---------

               [Ac^-]       [H⁺]

          =  K_w / K_a

C. Soal dan Jawaban Hidrolisis Garam

Inilah beberapa contoh soal menghitung pH hidrolisis garam. Soal mencari pH hidrolisis garam ini mengambil beberapa aspek yang diketahui.

Soal #1:

Berapakah pH larutan amonium klorida (NH₄Cl) 0,05 M jika diketahui K_a = 5.65 x 10¯¹⁰.
Penyelesaian:
1) Persamaan reaksi hidrolisis garam NH₄Cl:

NH₄⁺ + H₂O <==> NH₃ + H₃O⁺

2) Persamaan K_a NH₄⁺:

	[NH3] [H3O+]
Ka =	----------------
	[NH4+]

3) Memasukkan nilai K_a dan mengubahnya menjadi persamaan umum. Jumlah NH₃ dan H₃O⁺ adalah sama, sehingga keduanya dapat diganti dengan x :

	(x) (x)
5.65 x 10¯10 =	----------------
	0.0500 - x

4) Karena x sangat kecil, maka dapat diabaikan dalam pengurangan. Sehingga dapat diketahui konsentrasi ion hidronium adalah:

x = akar pangkat [(5,65 x 10¯¹⁰) (0.0500)] x = 5,32 x 10¯⁶ M = [H₃O⁺]

5) Maka pH dapat diketahui dari nilai [H₃O⁺] :

pH = - log 5,32 x 10¯⁶ = 5,274

Soal #2:

Berapakah pH larutan 0,100 M metil amonium klorida (CH₃NH₃Cl)? Diketahui K_a ion metil amonium (CH₃NH₃⁺) adalah 2,70 x 10¯¹¹

Penyelesaian:
1) Persamaan reaksi hidrolisis garam CH₃NH₃⁺:

CH₃NH₃⁺ + H₂O <==> CH₃NH₂ + H₃O⁺

2) Persamaan K_a CH₃NH₃⁺:

	[CH3NH2] [H3O+]
Ka =	----------------
	[CH3NH3+]

3) Memasukkan nilai K_a dan mengubahnya menjadi persamaan umum. Jumlah CH₃NH₂ dan H₃O⁺ adalah sama, sehingga keduanya dapat diganti dengan x :

	(x) (x)
2,70 x 10¯11 =	----------------
	0,100 - x

4) Karena x sangat kecil, maka dapat diabaikan dalam pengurangan. Sehingga dapat diketahui konsentrasi ion hidronium adalah:

x = akar pangkat [(2,70 x 10¯¹¹) (0,100)] x = 1,64 x 10¯⁶ M = [H₃O⁺]

5) Maka pH dapat diketahui dari nilai [H₃O⁺]:

pH = - log 1.64 x 10¯⁶ = 5.784

Soal #3:

Diketahui pK_a ion amonium adalah 9,26. Berapakah pH of 1,00 L larutan yang mengandung 5,45 g  NH₄Cl (Mr NH₄Cl = 54,5 g mol¯¹)
Penyelesaian:
1) Menghitung molaritas larutan:

5,45 g / 54,5 g mol¯¹ = 0,100 mol 0,100 mol / 1,00 L = 0,100 M

2) Menghitung K_a larutan NH₄Cl:

K_a = 10¯^pK_a = 10¯^9,26 K_a = 5,4954 x 10¯¹⁰

3) Menulis persaman disosiasi dan rumus K_a :

NH₄⁺ ⇔ H⁺ + NH₃ K_a = ([H⁺] [NH₃]) / [NH₄⁺]

4) Memasukkan nilai K_a :

5,4954 x 10¯¹⁰ = [(x) (x)] / 0,100 x = 7,4131 x 10¯⁶ M

5) Maka pH dapat dicari dengan mudah karena konsentrasi ion hidronium sudah diketahui:

-log 7,4131 x 10¯⁶ = 5,13