KESETIMBANGAN ASAM-BASA Konstanta Hasil Kali Ion-ion Air H2O + H2O H3O+(aq) + OH-(aq) k Sangat kecil berarti konsentrasi H2O dapat dianggap konstan atau [H+] [OH-] Kw = (1,2 x 10-7) x (1,0 x 10-7) = 1,0 x 10-14 (25oC) 1

Kriteria Larutan Asam, Basa dan Netral Jika [H+] > [OH-]  Larutan asam [H+] = [OH-]  Larutan netral [H+] < [OH-]  Larutan basa Contoh soal : Suatu sampel darah diketahui mempunyai [H+] = 4,6 x 10-8 M. Hitung konsentrasi molar [OH-] dan tentukan jenis larutan. Jawab : Kw = [H+] [OH-] = 1,0 x 10-14 1,0 x 10-14 = 4,6 x 10-8 x [OH-] Maka [OH-] = 2,2 X 10-7 mol/L Latihan : Larutan baking soda NaHCO3 mempunyai [OH-] = 7,8 x 10-6 mol/L. Berapa [H+] ? Apakah bersifat asam, basa atau netral ? 2

Konsep pH pH adalah nilai – log [H+] atau pH = - log [H+] Jika pH < 7 , larutan bersifat asam, pH > 7 , larutan bersifat basa, pH = 7 , larutan netral. Skala pH beberapa larutan : Gambar. The pH scale pH Asam dan Basa Kuat Asam kuat dan basa kuat terdiossosiasi sempurna : pH = -log [H+] Contoh : Berapa pH larutan NaOH 0,0026 M (25oC) ? Jawab : pOH = -log (2,6 x 10-3) = 3-log 2,6 = 2,59 pH = 14 – pOH = 14 – 2,59 = 11,41 3

Latihan : Hitung pH 0,020 M HCl Pengukuran pH Pengukuran pH dapat dilakukan dengan : pH meter, kertas atau larutan indikator Tabel. pH, [H+], [OH-], dan pOHa 4

Tabel. Common Acid – Base Indicators Konstanta Ionisasi Asam Konstanta relatif suatu asam dinyatakan dengan konstanta ionisasi asam (Ka) Ionisasi asam lemah : HA + H2O H3O+ + A- 5

Tabel Kb Values for Basess 6

pH 0,100 M larutan asam format pada 25oC adalah 2,38. Hitung Ka ? Contoh soal : pH 0,100 M larutan asam format pada 25oC adalah 2,38. Hitung Ka ? Jawab : [H+] = 10-pH = 10-2,38 = 4,2 x 10-3 mol/L HCHO2 H+ + CHO2- Kons. Awal Perubahan Kons. Setimbang 0,100 -0,0042 0,096 +0,0042 0,0042 +0,0042 0,0042 Ka < 10-3 : asam lemah Ka > 1 : asam kuat Ka 1 - 10-3 : asam sedang 7

Persentase ionisasi asam lemah Latihan : Konsentrasi asam asetat / asam cuka adalah 0,75 M. Hitung [H+] dan pH nya. Vitamin B, asam nikotinat HC2H4NO2, merupakan asam lemah dengan Ka = 1,4 x 10-5. Berapakah [H+] dan pH larutan 0,010 M ? Persentase ionisasi asam lemah Persentase ionisasi = Jumlah HA yang terionisasi Jumlah HA awal Contoh soal : Berapakah persentase ionisasi asam asetat 0,10 M ? (Ka = 1,8 x 10-5) 8

Jawab HC2H3O2 H+ + C2H3O2- Kons. Awal Perubahan Kons. Setimbang 0,10 -X (0,1-X)  0,1 +X X +X X X = 1,3 X 10-3 Jadi [H+] = 1,3 x 10-3 mol/L Persentase ionisasi = 1,3 x 10-3 mol/L 0,10 mol/L x 100 = 1,3% 9

Konstanta Ionisasi Basa Reaksi ionisasi suatu basa lemah B(aq) + H2O BH+(aq) + OH-(aq) Menghitung Kb dari pH Contoh soal : Metilamin CH3NH2 0,100 M mempunyai pH 11.80. Hitung Kb !! CH3NH2 + H2O CH3NH3+ + OH- pOH = 14 – 11,80 = 2,2 [OH-] = 10-2,2 = 6,3 x 10-3 10

pKa = -log Ka makin besar pKa, asam makin lemah pKa dan pKb pKa = -log Ka makin besar pKa, asam makin lemah pKb = -log makin besar pKb, basa makin lemah Ka x Kb = Kw (untuk pasangan asam – basa konjugat) Basa konjugat suatu asam sangat lemah adalah basa relatif kuat Asam konjugat suatu basa sangat kuat adalah basa relatif lemah Latihan : HIO mempunyai pKa 10,6. Pka HBrO = 8,64. Mana asam yang lebih lemah pKa asam asetat pada suhu 25oC = 4,47. Berapa pKb basa konjugatnya C2H3O2-. Tulis pers. Kesetimbangannya. 11

asam lemah HA dan basa konjugatnya A- Buffer (Penyangga pH) Larutan buffer : Larutan yang dapat mempertahankan pH bila ditambahkan sedikit asam atau sedikit basa Umumnya terdiri atas : asam lemah HA dan basa konjugatnya A- pH larutan Buffer atau 12

Kesetimbangan pada Larutan Buffer CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ Jika rasio [HA]/[A-] meningkat maka [H3O+] meningkat Jika rasio [HA]/[A-] turun maka [H3O+] turun

Contoh soal : Suatu larutan buffer dibuat dengan cara mencampur 0,11 M NaC2H3O3 (Na-asetat) dan asam asetat 0,090 M. Hitung pH ! Jawab : Kapasitas Buffer Adalah : Ukuran kemampuan buffer menahan perubahan pH ditentukan oleh ukuran molaritas komponen-komponen yang terlibat 13

Contoh Soal CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ Hitung pH larutan buffer terdiri dari 0,50 M CH3COOH dan 0,50 M CH3COONa Berapa pH setelah penambahan 0,020 mol NaOH padat kedalam 1 L larutan buffer diatas Berapa pHsetelah penambahan 0,20 mol HCl ke 1 L larutan buffer (a) Diketahui Ka = 1,8 x 10-5, asumsi volume tidak berubah CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ Mula 0,50 - 0,50 0 Berubah -x - +x +x Setimbang 0,50-x - 0,50+x 0,50+x 0,50 – x ≈ 0,50 dan 0,50 + x ≈ 0,50

(a) (b) Setelah penambahan 0,020 mol NaOH ke 1 L Larutan [OH-] = 0,020 mol/1 L = 0,020 M CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O Mula 0,50 - 0,50 0 Tambahn - 0,020 - - Setelah th 0,48 0 0,52 -

(c) Dengan cara yang sama pH pada soal (c) menjadi 4,70 CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ Mula 0,48 - 0,52 0 Berubah -x - +x +x Setimbang 0,48-x - 0,52+x x Asumsi 0,48 – x ≈ 0,48 dan 0,52 + x ≈ 0,52 (c) Dengan cara yang sama pH pada soal (c) menjadi 4,70

Hidrolisis Ion - Ion Anion asam lemah terhidrolisis, asam kuat tidak Logam golongan IA dan IIA (Kec. Be) tidak terhidrolisis Ion amonium terhidrolisis  larutan sedikit asam pH Larutan Garam Contoh : Hitung pH larutan (K-asetat) 0,15M, Kb = 5,7 x 10-10 Jawab. C2H3O2- + H2O HC2H3O2 + OH- Konsentrasi Awal 0,15 Perubahan -X +X Konsentrasi setimbang (0,15-X)  0,15 (X+y) (X-y) 16

Hidrilisis Anion Poliprotik Maka x = 9,2 x 10-6 pOH = -log (9,2 x 10-6) = 5,04 maka pH = 14-5,04 = 8,96 Hidrilisis Anion Poliprotik Contoh soal : Hitung pH larutan Na2CO3 0,15 M Jawab . CO32- + H2O HCO3- + OH- Konsentrasi Awal 0,15 Perubahan -X +X Konsentrasi setimbang (0,15-X)  0,15 (X) 17

[OH-] = 5,7 x 10-3 ; pOH = -log (5,7 x 10-3) = 2,24 maka pH = 14 – 2,24 = 11,76 18

Titrasi Asam Basa Titrasi Asam kuat dengan Basa kuat 1 19

Titrasi Asam lemah dengan Basa kuat FIGURE Titration curve titrating a weak acid (0,20 M acetic 20

Titrasi Basa lemah dengan Asam kuat FIGURE Titration curve for the titration of weak base (0,020 M NH3) with a strong acid (0,20 M HCl) 21

Hitung pH larutan hasil sesudah 20,00 mL NaOH 0,2M Contoh soal : Hitung pH larutan hasil sesudah 20,00 mL NaOH 0,2M Ditambahkan dengan 25,00 mL HC2H3O2 0,2M Jawab. 25 mL asam x 0,20 mol HC2H3O2 Jml mol asam lar. Asal = 1000 mL asam = 0,0050 mol HC2H3O2 0,20 mol NaOH Jml mol NaOH yang ditambahkan = 20,00 mL x 1000 mL larutan = 0,0040 mol NaOH Sisa asam : 0,005 mol – 0m0040 mol = 0,0010 mol HC2H3O2 22

pH larutan buffer Na-asetat : pH = pKa + log [asam] [anion] pH larutan buffer Na-asetat : pH = pKa + log [asam] [0,004] = 4,74 + log [0,001] = 5,34 23

Kesetimbangan Kelarutan AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp = [Ag+][Cl-] Ksp adalah Konstanta hasil kali kelarutan MgF2 (s) Mg2+ (aq) + 2F- (aq) Ksp = [Mg2+][F-]2 Ag2CO3 (s) 2Ag+ (aq) + CO32- (aq) Ksp = [Ag+]2[CO32-] Ca3(PO4)2 (s) 3Ca2+ (aq) + 2PO43- (aq) Ksp = [Ca2+]3[PO43-]2 Pelarutan suatu padatan ionik dalam larutan aqueous: Q < Ksp Larutan tak jenuh Tidak mengendap Q = Ksp Larutan jenuh Q > Ksp Larutan lewat jenuh Terbentuk endapan 16.6

16.6

Solubilitas Molar (mol/L) Jumlah mol solut yang terlarut dalam 1 L larutan jenuh Solubilitas (g/L) Jumlah gram solut yang terlarut dalam 1 L larutan jenuh 16.6

 Berapa solubilitas of perak klorida dalam g/L ? AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp = 1.6 x 10-10 Mula (M) Berubah (M) Equilibrium (M) 0.00 0.00 Ksp = [Ag+][Cl-] +s +s Ksp = s2 s = Ksp  s s s = 1.3 x 10-5 [Ag+] = 1.3 x 10-5 M [Cl-] = 1.3 x 10-5 M 1.3 x 10-5 mol AgCl 1 L soln 143.35 g AgCl 1 mol AgCl x Solubilitas AgCl = = 1.9 x 10-3 g/L 16.6

16.6

Ion-ion yangada dalam larutan: Na+, OH-, Ca2+, Cl-. Jika 2.00 mL larutan NaOH 0.200 M ditambahkan ke 1.00 L larutan 0.100 M CaCl2, Apakah akan terjadi pengendapan? Ion-ion yangada dalam larutan: Na+, OH-, Ca2+, Cl-. Ca(OH)2 satu-satunya yang mungkin larut (aturan solubilitas). Apakah Q > Ksp for Ca(OH)2? [Ca2+]0 = 0.100 M [OH-]0 = 4.0 x 10-4 M Q = [Ca2+]0[OH-]0 2 = 0.10 x (4.0 x 10-4)2 = 1.6 x 10-8 Ksp = [Ca2+][OH-]2 = 8.0 x 10-6 Q < Ksp Tidak ada precipitate yang terbentuk 16.6

AgBr (s) Ag+ (aq) + Br- (aq) Ksp = 7.7 x 10-13 Ksp = [Ag+][Br-] Berapa konsentrasi Ag yang dibutuhkan untuk mengendapkan HANYA AgBr dalam larutan yang mengandung baik Br- dan Cl- Pada konsentrasi 0.02 M? AgBr (s) Ag+ (aq) + Br- (aq) Ksp = 7.7 x 10-13 Ksp = [Ag+][Br-] [Ag+] = Ksp [Br-] 7.7 x 10-13 0.020 = = 3.9 x 10-11 M AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp = 1.6 x 10-10 Ksp = [Ag+][Cl-] [Ag+] = Ksp [Cl-] 1.6 x 10-10 0.020 = = 8.0 x 10-9 M 3.9 x 10-11 M < [Ag+] < 8.0 x 10-9 M 16.7

Pengaruh Ion Senama dan Solubilitas The presence of a common ion decreases the solubility of the salt. Berapa solubilitas molar AgBr dalam (a) air murni dan (b) 0.0010 M NaBr? NaBr (s) Na+ (aq) + Br- (aq) AgBr (s) Ag+ (aq) + Br- (aq) [Br-] = 0.0010 M Ksp = 7.7 x 10-13 AgBr (s) Ag+ (aq) + Br- (aq) s2 = Ksp [Ag+] = s s = 8.8 x 10-7 [Br-] = 0.0010 + s  0.0010 Ksp = 0.0010 x s s = 7.7 x 10-10 16.8

pH and Solubility Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) + 2OH- (aq) The presence of a common ion decreases the solubility. Insoluble bases dissolve in acidic solutions Insoluble acids dissolve in basic solutions add remove Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) + 2OH- (aq) At pH less than 10.45 Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1.2 x 10-11 Lower [OH-] Ksp = (s)(2s)2 = 4s3 OH- (aq) + H+ (aq) H2O (l) 4s3 = 1.2 x 10-11 Increase solubility of Mg(OH)2 s = 1.4 x 10-4 M [OH-] = 2s = 2.8 x 10-4 M At pH greater than 10.45 pOH = 3.55 pH = 10.45 Raise [OH-] Decrease solubility of Mg(OH)2 16.9