⎣⎡H+ ⎤⎦ ⎡⎣H+ ⎤⎦ ⎡⎣H+ ⎦⎤2 HA HA K a × [HA] Ka ×MK a × [HA]K a × [CH3COOH]1×10−5 × 0,001 1×10−8Di unduh dari : Bukupaket.compelarutan basa lemah terjadi kesetimbangan reaksi antara ion OH- yangdihasilkan basa dengan molekul basa yang terlarut dalam air. Menghitungbasa lemah pada prinsipnya sama dengan menghitung asam lemah.Reaksi kesetimbangan dalam basa lemah dapat digambarkan sebagaiberikut. L+(aq) + OH-(aq) LOH(aq)Jika konsentrasi LOH mula-mula = M, maka jumlah zat yang mengion/bereaksi adalah x M = M sehingga reaksi di atas dapat ditulis sebagaiberikut. L+(aq) + OH-(aq) LOH(aq)Mula-mula M --Bereaksi -M +M +M Dok. PIMSetimbang M (1– ) MMBerdasarkan persamaan kesetimbangan di atas, maka tetapan ionisasi Gambar 6.5 Amonium hidroksida meru-basa (Kb) bisa dirumuskan sebagai berikut. pakan basa lemah dengan = [LOH][OH- ] derajat ionisasi 0,04 Kb [LOH] = αm × αm M (1- α)Karena sangat kecil, maka (1– ) ≈ 1 sehingga persamaankesetimbangannya menjadi: Kb = αm × αm atau Kb= 2M = Kb M M 2 = Kb M Selanjutnya, bagaimanakah menghitung pH larutan basa lemah?Karena besarnya konsentrasi ion OH– sangat dipengaruhi oleh nilai dera-jat disosiasi ( ) dan tetapan kesetimbangan ionisasi (Kb), maka perhitun-gannya sebagai berikut. [OH-] = K b ×[LOH] ; [LOH] =M = Kb ×M Karena konsentrasinya tetap, maka [OH-] pOH = - log K b × MAgar kalian lebih mengerti tentang langkah-langkah perhitungan pHbasa lemah ini, perhatikan sungguh-sungguh contoh soal berikut. Namunsebelumnya diskusikan dahulu permasalahan dalam rubrik diskusi. DiskusiPerhatikan data dari hasil percobaan berikut.No Larutan 0,1 M pH Ka α1. H2O3 3,64 4,3 x 10–7 ...2. CH3COOH 3 10–5 ...3. H3PO4 1,56 7,5 x 10–3 ...Berdasarkan data di atas, apa yang dapat kalian simpulkan mengenaihubungan kekuatan asam dengan Ka. Carilah harga α-nya dan hubung-kan pula dengan pH yang terukur. Diskusikan dengan teman-teman kalianuntuk memperoleh jawaban yang tepat. 143Teori Asam Basa Di unduh dari : Bukupaket.comContoh Hitunglah pH larutan AgOH 0,011 M (Kb = 1,1 x 10-4). Penyelesaian: Diketahui : [AgOH] = 0,011 M Kb = 1,1 × 10−4 Ditanyakan : pH. Jawab : AgOH merupakan basa lemah karena memiliki Kb. Mula-mula kita hitung [OH-]nya dahulu. [OH-] = K b × [AgOH] [OH-] = 1,1 × 10-4 × 0,011M = 121 × 10-8 M [OH-] = 11 × 10-4 = 1,1 × 10-3 M Dengan harga [OH-] yang kita peroleh, kemudian kita cari nilai pOHnya. pOH = -log [OH-] = -log 1,1 × 10-3 = 3-log 1,1 Karena: pH + pOH = 14, maka pH = 14 – pOH =14 – (3-log 1,1) pH = 11 + log 1,1 Jadi, harga pH dari 0,011 M AgOH adalah 11 + log 1,1. Selanjutnya kerjakanlah latihan soal berikut agar kalian bisa menguji kemampuan menghitung pH pada asam kuat, basa kuat, asam lemah, maupun basa lemah. Uji Kompetensi larutan 2 x 10-3 M HCl? 4. Suatu asam HA 0,01 M akan mem-Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Berapakah pH larutan 25 mL CH3COOH 0,2 M berikan warna yang sama dengan larutan HCl 0,0001 M jika diukur den- (Ka = 1.10-5) gan indikator universal. Hitunglah Ka2. Suatu larutan basa lemah MOH mempunyai HA tersebut. 5. Hitunglah konsentrasi ion H+ dan konsentrasi 0,1 M. Jika Kb basa lemah 1.10-5. OH- dalam larutan HCl 0,01 M. Berapakah pH larutan tersebut?3. Berapakah konsentrasi larutan CH3COOH (Ka = 2 x 10-5) yang mempunyai pH sama dengan144 Kimia Kelas XI Menghitung pH larutan dengan rumus dapat dilakukan kalau kon- sentrasi larutannya diketahui. Lantas bagaimana cara memperkirakan pH suatu larutan yang tidak diketahui konsentrasinya? D. Memperkirakan pH Larutan dengan Beberapa Indikator Teman-teman masih ingat bukan, bahwa untuk mengetahui sifat asam atau basa suatu larutan dapat dilakukan dengan menggunakan indikator. Salah satu contoh indikator yang sudah kalian ketahui adalah kertas lakmus. Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.com3. Amati perubahan warna yang terjadi dan catatlah.4. Lakukan langkah percobaan seperti 1-3 terhadap larutan lainnya.E. Hasil Percobaan Isilah tabel berikut ini sesuai dengan hasil pengamatan.No. Larutan Perubahan Warna yang Terjadi Metil Merah Metil Jingga Fenolftalein1 air sabun2 air jeruk3 air kapur4 larutan cuka5 air sumurF. Pembahasan 2. Klasifikasikan larutan-larutan tersebutDari hasil pengamatan yang telah kalian ke dalam golongan asam, basa, ataulakukan, jawablah pertanyaan-pertanyaan netral.berikut. 3. Bagaimana sifat-sifat asam dan basa1. Perkirakanlah pH dari masing-masing berdasarkan percobaan ini?larutan. G. KesimpulanKalian bisa melihat tabel indikator Diskusikan hasil percobaan dengan ke-dan jangkauan warnanya pada lompok kalian dan tuliskan dalam laporandasar teori untuk membantu menen- kegiatan.tukan pH larutan.146 Kimia Kelas XI Dari hasil kegiatan di atas, kita bisa mengetahui bahwa untuk menen- tukan pH suatu larutan tidak bisa hanya menggunakan 1 indikator. Mini- mal kita membutuhkan dua indikator. Sebagai penjelas, coba perhatikan contoh penentuan pH berikut. Contoh Suatu larutan setelah ditetesi dengan metil merah (4,2 – 6,3/merah- kuning) memberikan warna kuning, sedangkan setelah ditetesi fenolftalein (8,3-9,6/tak berwarna-merah) tak bewarna. Berapakah pH larutan tersebut? Terangkan. Jawab: Saat ditetesi metil jingga, larutan itu berwarna kuning sehingga pH > 6,3. Saat ditetesi fenolftalein tak berwarna, sehingga pH < 8,3. Dari perubahan yang terjadi setelah ditetesi dua indikator, maka pH larutan tersebut adalah 6,3 < pH < 8,3. Dengan mengetahui konsentrasi larutan, kita akan tahu pH suatu larutan secara tepat. Pengukuran pH dilakukan pada larutan asam maupun basa. Apabila larutan asam ditambahkan pada larutan basa, maka akan ter- jadi suatu reaksi. Bagaimanakah reaksinya? Apa yang terjadi selanjutnya? Semuanya akan kita bahas pada subbab reaksi asam dan basa. Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comC. Alat dan Bahan Kertas Saring Alat: Gelas beker 100 mL Oven Erlenmeyer 25 mL Pengaduk Gelas ukur 50 mL Kompor listrik Kertas Lakmus Bahan: HCl 0,1 M KOH 0,1 MD. Langkah Percobaan 1. Ambilah 25 mL HCl 0,1 M, kemudian tuangkan ke dalam erlen- meyer. Ujilah dengan kertas lakmus. Catat perubahan warna yang terjadi. Ulangi hal yang sama untuk KOH 0,1 M 2. Tuangkan kedua larutan tersebut ke dalam gelas beker. Aduklah hingga rata, kemudian ujilah dengan kertas lakmus. Catat perubahan warna yang terjadi. 3. Panaskanlah campuran tersebut. Uapkan hingga volumenya menjadi 20 mL. 4. Saringlah kristal yang terbentuk, kemudian panaskan den- gan oven hingga kering. 5. Setelah kering cicipi kristal tersebut.E. Hasil Percobaan Isilah tabel berikut ini sesuai dengan hasil pengamatan.No. Larutan Perubahan Warna yang Terjadi Sifat Lakmus Merah Lakmus Biru1 HCl 0,1 M2 KOH 0,1 M3 campuran dingan4 campuran panas5 kristalF. Pembahasan Berdasarkan hasil pengamatan, jawablah beberapa pertanyaan berikut. 1. Apakah sifat dari hasil campuran di atas? Jelaskan. 2. Tuliskan reaksi yang terjadi.G. Kesimpulan Diskusikan hasil percobaan dengan kelompok kalian. Lalu, tuliskan dalam laporan kegiatan. Pencemaran tanah, banyak terjadi di mana-mana. Ada pencemaran udara, pencemaran tanah maupun pencemaran air. Dahulu, pencemaran hanya diakibatkan oleh mikroorganisme, tetapi pencemaran sekarang ban- yak disebabkan oleh zat-zat kimia dan logam-logam berat yang berbahaya sehingga butuh cara baru dan khusus untuk menanganinya. Selanjutnya kita akan mempelajari pencemaran yang terjadi dalam perairan. Simak baik-baik uraian berikut agar wawasan kalian bertambah luas.148 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comUji Kompetensi 3. Sebutkan sumber-sumber pencemaran air dan bahaya yang diakibatkannya. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Perkirakan pH larutan jika larutan tersebut 4. Sebutkan ciri-ciri kimia dan fisik dari air bersih. berwarna kuning ketika ditetesi indikator metil merah (4,2 –6,3 /merah-kuning) dan 5. Pernahkah kalian mendengar ten- berwarna biru ketika ditetesi bromtimol biru tang bencana Minamata? Apa pe- (6,0-7,6/kuning-biru). nyebabnya? Jelaskan. 2. Tuliskan contoh reaksi asam basa yang ber- asal dari asam lemah dengan basa kuat. G. Teori Asam-Basa Bronsted-Lowry dan Lewis Sesudah teori asam basa dari Arrhenius yang cukup memuaskan, ada 2 pakar lagi yang teorinya tentang asam basa diakui dan digunakan sampai sekarang. Para pakar tersebut adalah Bronsted-Lowry dan Lewis. Bagaima- na masing-masing mengutarakan teorinya? Simak saja uraian di bawah ini. 1. Teori Asam Basa Bronsted-Lowry Kalian telah mengetahui pengertian asam dan basa menurut Arrhenius ion H3O+, sedang- bukan? Jika dilarutkan dalam air, asam akan menghasilkan amonia pekat dan kan basa dalam air akan menghasilkan ion OH-. Apabila HCl pekat ditempatkan pada botol yang terbuka, maka di atas botol-botolBrady, 1999, hlm. 439 tersebut terbentuklah kristal-kristal halus dari ammonium klorida (NH4Cl). Kristal NH4Cl yang terjadi merupakan reaksi antara HCl dan gas NH3. HCl lolos dari dalam larutan pekat asam klorida dan NH3 lolos dari larutan amonia dalam air. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(s) Hasil reaksi ini akan sama jika kita mencampur larutan amoniumGambar 6.10 hidoksida dengan larutan HCl. Berikut reaksi yang terjadi.Gas HCl dan gas amoniayang terbuka akan menghasil- NH4OH(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) + H2O(aq)kan amonium klorida berupagumpalan asap putih. Karena hasil reaksi antara HCl dengan NH3 sama, baik dalam bentuk gas maupun larutan, maka dapat dikatakan bahwa kedua reaksi ini adalahGambar 6.11Proton (H+) pindah dari HCl reaksi asam basa. Apabila menengok definisi asam basa Arrhenius, makake NH3 membentuk ikatan sifat asam dan basa larutan dicirikan dengan dihasilkankannya ion H+ dankoordinasi. Reaksi ini terjadi OH- dalam air. Namun, pada kenyataannya ada reaksi dalam bentuk gasdalam keadaan gas. yang tidak menghasilkan ion H+ atau ion OH- tetapi tergolong reaksi asam150 Kimia Kelas XI basa. Karena alasan inilah, maka diperlukan lagi teori asam basa yang lebih luas dan umum. Berdasarkan kenyataan tersebut, kemudian seorang ahli kimia Den- mark bernama Bronsted dan ahli kimia dari Inggris bernama Lowry secara terpisah mengusulkan bahwa yang dimaksud asam adalah suatu zat yang memberikan proton (ion hidrogen, H+) pada zat lain, sedangkan basa adalah suatu zat yang menerima proton dari asam. Berdasarkan definisi ini, maka reaksi antara gas NH3 dan HCl dapat ditulis memakai struktur Lewis seperti pada Gambar 6.11. Di unduh dari : Bukupaket.comDari Gambar 6.11 terlihat bahwa HCl bersifat asam karena donorproton, sedangkan NH3 adalah basanya karena menerima proton. Jadi,menurut Bronsted-Lowry, setiap ada reaksi yang di dalamnya terjadi suatuperpindahan proton dari partikel satu ke partikel yang lain, disebut reaksiasam basa meskipun tidak mengikutsertakan ion H+ atau ion OH- danbereaksi tanpa ada suatu pelarut. Untuk menambah pemahaman kalian tentang apa yang baru sajakalian pelajari, sekaligus untuk mengantarkan pada pelajaran selanjutnya,berdiskusilah dahulu dengan teman-teman kalian tentang permasalahanberikut. Diskusi Beberapa molekul dan ion dapat bertindak sebagai asam maupun basa, tergantung pada kondisi reaksinya. Molekul atau ion ini disebut sebagai amfoter. Sebagai contoh yang paling umum adalah air. Nah, sekarang diskusikan dengan teman-teman kalian kapan air berperan sebagai asam, kapan pula berperan sebagai basa? Berikan reaksinya agar lebih jelas.2. Asam Basa Konjugasi Sekarang perhatikan reaksi ionisasi asam fluorida (HF) berikut. Reak-si ini adalah reaksi asam lemah dalam air dan akan mengalami ionisasisebagai berikut.H(akFsemHDpetaForr(uriaprqpae)rkao+katnsoHinad2)sOiadma(altr)aiksa,HrHeFn2aOsemhHmien3megOrgbu+aep(raabiqkke)aarnnu+biFbao(ahnasaqmH)ke+anr(jedanodani omHre3pnOreo+rt,iomsnea)daikonengpkaHadna+ basa asamH2O dan berubah menjadi ion F-. Jika asam HF bereaksi, maka akan ter-bentuk basa F-, sedangkan H2O bertindak sebagai basa dan membentuk Gambar 6.12asam H3O+ (H+). Dari reaksi kesetimbangan tersebut terdapat dua asam H2O sebagai amfoter, yangdan dua basa, masing-masing satu pada setiap sisi dari panah. dapat bersifat sebagai asam maupun basa. HF(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + F-(aq) asam 1 basa 1 asam 2 basa 2basa Pasangan antara HF dan F-, H2O dan H3O+ disebut pasangan asam konjugasi. F- adalah basa konjugasi dari HF, sedangkan HF adalahasam konjugasi dari F-. Pada kesetimbangan ini kita juga melihat bahwaH2O merupakan basa konjugasi dari H3O+ dan H3O+ adalah asam konju-gasi dari H2O. Contoh lain reaksi asam basa Bronsted-Lowry juga terjadi pada larut-an amonia dalam air dan ionisasi ion NH4+. Reaksi yang terjadi adalah: NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq) basa 1 asam 1 asam 2 basa 2 151Teori Asam Basa Di unduh dari : Bukupaket.comReksi ionisasi ion NH4+: NH3(aq) + H3O+(aq) NH4+(aq) + H2O(l) basa 2 asam 2 asam 1 basa 1 Perhatikan reaksi di atas. Ternyata H2O dapat bersifat asam maupun basa. Zat seperti ini disebut amfoter, yaitu zat yang dapat bersifat asam maupun basa. Konsep asam basa Bronsted-Lowry ini memiliki kelebihan diban- dingkan dengan teori asam basa Arrhenius. Kelebihan tersebut adalah: a. Konsep asam basa Bronsted-Lowry tidak terbatas dalam pelarut air, tetapi juga menjelaskan reaksi asam basa dalam pelarut lain b. Asam basa Bronsted-Lowry dapat berupa kation dan anion, tidak terbatas pada molekul. Konsep asam basa Bronsted-Lowry dapat menjelaskan mengapa suatu senyawa atau molekul atau ion bersifat asam. Sebelum melangkah pada materi berikutnya, cobalah berdiskusi de- ngan teman-teman kalian dahulu mengenai permasalahan berikut. Diskusi Dalam konsep asam basa Bronsted dan Lowry, yang disebut asam kuat adalah spesi yang mudah melepas proton, sedang- kan basa kuat adalah spesi yang kuat menarik proton. Ada hubungan antara kekuatan asam dengan basa konjugasinya. Bagaimanakah hubungan tersebut? Diskusikan jawabannya dengan teman-teman kalian. Tanyakan kepada guru bila kesulitan. 3. Teori Asam Basa Lewis Teori asam basa yang dikemukakan oleh Bronsted-Lowry lebih umum daripada Arrhenius karena telah meniadakan pembatasan teori yang hanya berlaku untuk larutan dalam air. Tetapi masih ada beberapa reaksi yang tidak sesuai dengan konsep Bronsted-Lowry. Konsep dari Bronsted dan Lowry hanya melibatkan pertukaran proton saja. Perhatikan reaksi antara ion hidrogen dan ion hidroksida yang digambarkan dalam struktur Lewis berikut ini: δ+ δ+ δ− Ion hidroksida memberikan sepasang elektron kepada hidrogen yang dipakai bersama membentuk ikatan kovalen koordinasi dan menghasilkan molekul H2O. Karena ion OH- memberikan sepasang elektron, maka oleh Lewis disebut basa, sedangkan ion hidrogen yang menerima sepasang elektron disebut asam lewis. Jadi menurut Lewis, yang dimaksud dengan asam adalah suatu senyawa yang mampu menerima pasangan elektron atau akseptor elektron, sedangkan basa adalah suatu senyawa yang dapat152 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.commemberikan pasangan elektron kepada senyawa lain atau donor elektron.Contoh lain adalah reaksi antara natrium oksida dengan sulfut trioksida.Natrium oksida termasuk oksida logam. Bila dilarutkan dalam air, na-trium oksida akan menghasilkan hidroksida sehingga bersifat basa. Reaksiyang terjadi sebagai berikut.Na2O(s) + H2O(l) 2 NaOH(aq)Sulfur trioksida termasuk dalam oksida non logam. Jika dilarutkan dalamair akan membentuk asam dan reaksi yang terjadi ialah:SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq)Gambar 6.18Struktur asam lewis pada pembentukan asam sulfat. H2O memberikan pasangan elektronnyakepada sulfit sehingga H2O sebagai basa dan sulfit sebagai asamnya. Jika kedua senyawa tersebut dicampur, maka akan terbentuk suatugaram karena kedua senyawa tersebut berasal dari asam dan basa. Reaksiyang terjadi seperti di bawah ini.Na2O(s) + SO3(g) Na2SO4(s)Perhatikan reaksi di atas. Pembentukan garam tersebut terjadi tanpaaasdaamnyakaariernsaehtiindgakgammeennguhraustilkAarnrhieonniuOs, HN-a2dOandHan+,SOser3tabupkeamnbbeanstaudkaanngaramnya tidak dalam larutan air. Reaksi antara Na2O dan SO3 meng-gambarkan keterbatasan teori Bronsterd Lowry, karena untuk membentukion sulfat proton tidak diiukutsertakan. Oleh karenanya, dapat disimpul-kan bahwa teori asam basa yang dapat menjelaskan lebih kompleks danberlaku untuk setiap reaksi adalah teori asam basa Lewis.Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. pasangan asam basanya. 4. Sebutkan kelebihan teori asam basa1. Diketahui reaksi : HC2H3O2(aq) + Bronsted-Lowry atas teori Arrhenius C2H3O2-(aq) + H2O(l) dan kelebihan teori Lewis atas OH-(aq) teori Bronsted-Lowry. 5. Mengapa suatu senyawa dapatTentukan pasangan asam basa-konjugasinya. bersifat sebagai amfoter dalam asam basa konjugasi? Jelaskan.2. Sebutkan definisi asam basa menurut Lewis.3. Apabila amonia dilarutkan dalam air, makaakan terbentuk pasangan asam basa konjugasi.Tuliskan persamaan reaksinya dan tentukan 153Teori Asam Basa Di unduh dari : Bukupaket.comRangkumanAda beberapa teori asam basa yang perlu dipelajari, seperti yang tercantum pada bagan berikut. Asam Basa Arrhenius Bronsted-Lowry Lewis Reaksi Netralisasi • Asam: donor • Asam: penerima pa- Titrasi Volumetri• Asam: Zat yang melepas- Titrasi Gravimetri kan ion H+ dalam air proton sangan elektron • Basa: akseptor • Basa: pemberi pasangan• Basa: zat yang melepas- kan ion OH- dalam air proton elektronKisaran pH suatu larutan dapat diketahui melalui indikator. Besarnya pH larutan asam dan basa, baiklemah maupun kuat juga dapat dihitung dengan perumusan sebagai berikut.Asam Kuat : pH = - log [H+]Basa Kuat : pH = 14 – (-log [OH-])Asam Lemah : [H+] = K a × MBasa Lemah : pOH = - log K b × M GlosariumAmfoter Molekul dan ion yang dapat bertin- Ionisasi sempurna Semua molekul teruraidak sebagai asam maupun basa, tergantung menjadi ion-ionnyapada kondisi reaksinya Ion sisa asam Ion negatif yang terbentuk dariDerajat ionisasi Adalah perbandingan an- asam setelah melepas ion H+tara jumlah zat yang mengion dengan jumlahzat yang dilarutkan Valensi asam Jumlah ion H+ dari ionisasi 1 mol asamIndikator Zat warna larut yang perubahanwarnanya tampak jelas dalam rentang pH Valensi basa Jumlah ion OH- dari ionisasi 1yang sempit mol basaUlangan Harian A Pilihlah jawaban yang tepat. C. menghasilkan ion H+ D. menghasilkan ion OH-1. Di antara pernyataan berikut yang tepat un- E. terurai semuanya tuk mendefinisikan basa menurut Arrhenius adalah …. 2. Ketika dicelupi kertas lakmus, larutan cuka A. donor proton memberikan warna merah. Indikator ini akan B. donor elektron berwarna biru ketika berada dalam ….154 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comA. larutan gula A. 3 . 10-3 D. 9 . 10-4B. larutan sabun B. 3 . 10-4 E. 9. 10-5C. larutan garam dapur C. 9 . 10-3D. air jerukE. air teh 10. Dari larutan-larutan di bawah ini:3. Di antara asam berikut yang memiliki pH 1. HCl 4. NH4OH 2. NaOH 5. Mg(OH)2 3. CH3COOHpaling kecil dalam konsentrasi yang samaadalah …. Yang merupakan pasangan asam kuat danA. HCl D. HNO3 basa lemah adalah …. E. HClO3B. CH3COOH A. 1 dan 2 D. 2 dan 5C. H2SO4 B. 1 dan 3 E. 3 dan 54. Untuk mengukur derajat keasaman larutan C. 1 dan 4asam atau basa, paling tepat digunakan in- 11. Untuk mengubah pH HCl dari 4 menjadi 5dikator …. diperlukan pengenceran sebanyak … kali.A. fenoftalein D. universal A. 20 D. 2B. metilen biru E. bromtimol biru B. 10 E. 1C. metil merah C. 35. Di antara kelompok asam berikut yang ber- 12. Berapakah pH larutan Ba(OH)2 0,05 M? valensi dua adalah …. A. asam nitrat, asam cuka, asam fosfat A. 13. D. 5. B. asam sulfat, asam sulfida, asam karbonat C. asam sulfat, asam fosfat, asam nitrat B. 12. E. 5 –log 2. D. asam nitrat, asam klorida, asam sulfat E. asam sulfit, asam karbonat, asam asetat C. 10-log 5. 13. Suatu larutan akan memberikan warna kun- ing ketika diberi indikator metil jingga (2,96. pH suatu asam lemah monoprotik adalah 4. – 4,0/merah-kuning) dan menjadi berwarna Konsentrasi ion OH- dalam larutan tersebut biru ketika ditetesi bromtimol biru (6,0adalah … M. – 7,6/kuning-biru). Maka, pH larutan yangA. 1 x 10-10B. 1 x 10-14 D. 1 x 10-3 paling memungkinkan sekitar ….C. 1 x 10-4 E. 1 x 10-2 A. 2 D. 8 B. 6 E. 5 C. 77. pH 2 liter larutan Ca(OH)2 0,2 M jika 14. Syarat air bersih yaitu …. terionisasi sempurna adalah ….(log 2 = A. DO tinggi, BOD tinggi, pH >7 B. DO tinggi, BOD tinggi, pH < 70,301) C. DO tinggi, BOD rendah, pH = 7 D. DO rendah, BOD rendah, pH = 7A. 13,8 D. 12,6 E. DO rendah, BOD rendah, pH < 7B. 13,6 E. 10,9C. 13,48. Larutan HCl 0,1 M sebanyak 200 mL 15. Campuran antara 50 mL larutan NaOH (pH = 10) dengan 50 mL larutan HCl (pHmempunyai pH sebesar …. = 2) diperoleh larutan dengan …. A. pH = 2A. 1 D. 4 B. pH = 3 C. 2 < pH < 3B. 2 E. 5 D. 3 < pH < 4 E. 4 < pH < 5C. 39. Asam lemah HA 0,1 M mengurai dalam air sebanyak 3%, maka tetapan ionisasi asam lemah tersebut adalah …. 155Teori Asam Basa Di unduh dari : Bukupaket.com16. Yang merupakan pasangan asam-basa B Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.konjugaHsi 3dOar(iaqre)a+ksCi l:-(aHqC) al(daaqla)h+…H. 2O(l) 1. Sebutkan kelemahan teori asam basa Arrhe-A. HCl dan Cl- nius dan Bronsted Lowry dibandingkan de- ngan teori Lewis.B. H2O dan HClC. H3O dan Cl- 2. Mengapa dalam penentuan asam basa digu-D. H3O dan HCl- nakan dua indikator? Jelaskan.E. H2O dan Cl- 3. Hitung pH dan pOH larutan berikut.17. Di bawah ini adalah asam menurut Bron- a. NaOH 0,01 Msted-Lowry, kecuali …. b. HBaN(OOH3 )1201-30M- M c.A. NH4B. CHO2O32 d. H2SO4 0,05 MC. e. Ca(OH)2 0,05 MD. HCO3 4. Mengapa larutan asam mempunyai pH le-E. H2CO3 bih kecil dari 7 sedangkan basa mempunyai18. Basa konjugasi dari HSO4 adalah …. pH lebih besar dari 7? Jelaskan.A. H2SO4 D. H3O 5. Sebutkan syarat-syarat air yang layak dikon-B. HSO4 E. SO42– sumsi. Sebutkan pula sumber-sumber pen- cemaran air.C. H19. Dari reaksi-reaksi asam basa menurut Brons- 6. Hitunglah derajat disosiasi asam asetat 0,02 M yang mempunyai Ka=1,8 x 10-5.ted-Lowry di bawah ini:1. RNH2 + H2O RHNPOH432 + OH 7. Hitunglah pH larutan berikut.2. H2PO4 + H2O + H3O NCC6HHH345COCOHOOO0H,H00041,1xMM1(0K(K2a aM==1(01K-05a)-5=) 10-6) a.3. HS + H2O H2S + OH b. c.H2O yang bersifat asam terdapat pada reaksi ….A. 1B. 2 8. Pada suhu dan tekanan tertentu, harga tetapan kesetimbangan air, Kw = 5 x 10 13.C. 3 Pada suhu dan tekanan tersebut, berapa pHD. 1 dan 2E. 1 dan 3 larutan Mg(OH)2 0,0025 M?20. Larutan CH3COOH 0,001 M (Ka = 10 5) 9. Tuliskan contoh reaksi asam basa menurut mempunyai pH sebesar …. Lewis.A. 1 D. 5 10. Sebutkan contoh keunggulan teori asam basa Lewis yang tidak dapat dijelaskan oleh teoriB. 4 E. 3 asam basa Arrhenius dan Bronsted Lowry.C. 2156 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comBab VIIStoikiometri LarutanKalian pernah melihat benda-benda pada gambar di atas bukan? Kapur tulis yang biasa digunakan untuk menulis di papan tulis, juga batukapur yang biasa dijadikan sebagai bahan bangunan. Batu kapur dankapur tulis sama-sama mengandung kapur yang berwarna putih. Nah,tahukah kalian dari bahan apa kapur terbentuk?Kapur, yang dalam bahasa kimianya disebut sebagai kalsium karbonat,bisa dihasilkan dari pencampuran antara larutan kalsium klorida dannatrium karbonat. Berapakah jumlah masing-masing yang diperlukanagar dapat dihasilkan kapur? Kalian akan memperoleh jawabannya setelahmempelajari materi tentang stoikiometri larutan berikut. 157Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comPersamaan reaksi ini disebut persamaan ionik karena menuliskan ru- Metatesis disebut juga peru-mus setiap elektrolit yang larut dalam bentuk terdisosiasi dan rumus yang bahan rangkap, terjadi bilatidak larut dalam bentuk molekuler (pada reaksi di atas, ditunjukkan oleh dalam suatu reaksi terjadimolekul AgCl). perubahan tempat dari anion dan kation. Misalnya pada Perhatikan persamaan ionik di atas, ion-ion yang dicetak tebal yaitu reaksi antara NaCl danion Na dan ion NO3 tidak mengalami perubahan sebelum dan sesudah AgNO3, Cl menggantikanreaksi. Ion-ion ini sebenarnya hanya ikut dalam perjalanan reaksi. Ion-ion ion NO3 dan NO3 menggan-yang tidak mengalami perubahan selama reaksi disebut ion bebas. Dalam tikan ion Cl .penulisan persaman ion, kita dapat menghilangkan ion bebas sehinggaperhatian kita terpusat hanya pada ion-ion yang terlibat dalam reaksi. Brady, 1999, hlm. 186Untuk reaksi antara natrium klorida dan perak nitrat akan menghasilkanpersamaan ionik sebagai berikut.Na (aq) + Cl (aq) + Ag (aq) + NO3(aq) AgCl(s) + Na (aq) + NO3(aq)Dengan penghilangan ion bebas, diperoleh hasil akhir persamaanionik sebagai berikut.Cl (aq) + Ag (aq) AgCl(s)Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. a. HBr1. Bagaimana kita membedakan antara larutan b. HCl c. MgCO3 elektrolit dengan non-elektrolit? Bagaimana 4. Apa perbedaan antara penu- pula cara membedakan antara elektrolit le- lisan persamaan ionik untuk ion- mah dengan elektrolit kuat? Jelaskan. isasi dari elektrolit kuat dan elektrolit lemah?2. Perubahan fisik apa yang terjadi sewaktu Berikan contohnya. larutan natrium klorida dituangkan pada 5. Apa beda reaksi molekuler dengan reaksi larutan perak nitrat? Jelaskan. ionik? Jelaskan.3. Tuliskan persamaan reaksi ion dari larutan elektrolit berikut ini. Reaksi ionik dalam larutan elektrolit dapat dituliskan dengan penghi-langan ion-ion pemirsanya. Bagaimana langkah-langkah yang mudah untukmenuliskan persamaan ionik dari suatu reaksi sampai didapatkan hasilakhir persamaan ioniknya? Perhatikanlah baik-baik penjelasan berikutnya.B. Penulisan Hasil Akhir Persamaan Ionik Untuk bisa menuliskan persamaan reaksi ionik yang benar, coba per-hatikan langkah-langkah penyelesaian berikut.Contoh Jika suatu larutan natrium hidroksida ditambahkan ke dalam larutanbesi(III) klorida, maka akan dihasilkan endapan besi(III) hidroksida danlarutan natrium klorida yang mudah larut. Tuliskan persamaan molekuler,persamaan ionik, dan hasil reaksi ioniknya. 159Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comKetika kita perhatikan, hasil akhir persamaan ionik terlihat lebih seder-hana daripada persamaan sebelumnya. Hal ini akan memudahkan kita untukmengetahui ion-ion yang terlibat secara langsung. Agar kalian lebih menguasaipenulisan hasil akhir persamaan ionik ini, kerjakanlah soal-soal berikut.Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. tidak larut dalam air. Tuliskan reaksi molekuler1. Apa perbedaan antara persamaan reaksi ionik ionik dan hasil akhir persamaan ioniknya. 5. Tuliskan persamaan ionik dan hasil akhir persa- dan hasil akhir persamaan ionik? Jelaskan. maan ionik untuk persamaan molekuler berikut.2. Tuliskan persamaan reaksi ionik dan hasil akhir a. Cu(NO3)2(aq) + 2 NaOH(aq) persamaan ionik antara larutan CaCl2 dan Cu(OH)2(s) + 2 NaNO3(aq) Na2CO3.3. Sebutkan pentingnya hasil akhir dari hasil b. 2 AgNO3(aq) + K2SO4(aq) akhir persamaan ionik. Ag2SO4(s) + 2 KNO3(aq)4. Dalam pencampuran larutan kalium klorida den- gan perak fluorida dihasilkan perak klorida yang c. Hg2(NO3)2(aq) + 2 HCl(aq) Hg2Cl2(s) + 2 HNO3(aq)C. Reaksi-reaksi dalam Larutan Elektrolit Kalian pernah melakukan banyak reaksi di laboratorium, bukan? Di-antara reaksi-reaksi yang pernah kalian lakukan tentu saja ada yang meli-batkan zat elektrolit yang dilarutkan dalam air. Apa saja reaksi-reaksi yangmelibatkan larutan elektrolit? Berikut adalah beberapa reaksi tersebut.1. Reaksi asam basa2. Reaksi penetralan3. Reaksi pengendapan4. Reaksi pembentukan gasBagaimana reaksi-reaksi di atas berlangsung? Simak penjelasan berikut.1. Reaksi Asam Basa Asam dan basa telah diketahui dan dicirikan sejak zaman dahulu.Kalian tentu masih ingat bahwa asam maupun basa juga tergolong dalamelektrolit, baik kuat maupun lemah. Secara umum, yang termasuk elektrolitkuat adalah asam dan basa yang kuat, antara lain HCl, NaOH, H2SO4,BaCl2, KOH, dan MgCl2, sedangkan yang termasuk elektrolit lemah adalahasam dan basa lemah, di antaranya CH3COOH, NH4OH, dan HCN. Bagaimana dengan air? Dalam air murni, terdapat ion hidrogen (H ) danion hidroksida (OH ) dalam jumlah yang sama, yang timbul dari ionisasipartial air. Menurut Arhenius, asam adalah zat yang bila dilarutkan dalamair akan menambah jumlah hidrogen yang sudah ada dalam air murni, se-dangkan basa didefinisikan sebagai zat yang bila dilarutkan dalam air akanmenambah ion hidroksida dalam air murni tersebut. 161Stoikiometri LarutanDi unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comSetelah kalian tahu zat penyusun kapur, seperti apa reaksi yang terjadi,tentu kalian masih ingin tahu bagaimana menentukan masing-masingjumlah pereaksi agar terjadi reaksi yang sempurna, bukan? Nah, dengan bekalpengetahuan kalian tentang reaksi-reaksi ion serta penulisannya, ditambahpengetahuan tentang reaksi-reaksi yang melibatkan larutan elektrolit, kalianakan lebih mudah mempelajarinya. Agar segera tahu caranya, langsung sajasimak penjelasan mengenai stoikiometri larutan.D. Stoikiometri Larutan Seperti yang telah diutarakan di depan, batu kapur maupun kapur tu- www.chemistry.wustl.edulis tersusun atas kalsium karbonat. Kalsium karbonat dibuat dari kalsiumklorida (CaCl2) yang ditambahkan ke dalam natrium karbonat (Na2CO3)sesuai reaksi berikut. CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + 2 NaCl(s) Bagaimanakah menentukan jumlah zat reaktan yang dibutuhkan agarreaksi berjalan sempurna? Soal-soal mengenai materi ini dapat diselesaikandengan cara hitungan kimia sederhana yang menyangkut hubungan kuan-titas antara suatu komponen dengan komponen lain dalam suatu reaksi. Gambar 7.4 Struktur kristal NaCl Agar perhitungan benar, maka perhatikanlah langkah-langkah beri-kut.1. Menuliskan persamaan reaksinya Semua reaktan dan produk disertakan. Persamaan ditulis dalam ben- tuk persamaan molekuler.2. Menyetarakan persamaan reaksi Penyetaraan dilakukan dengan menambahkan koefisien yang sesuai agar tidak ada atom yang hilang3. Menghitung jumlah mol yang diketahui Mol dapat dihitung dengan rumus-rumus dasar yang sudah diberi- kan, semisal rumus berikut. Mol = gram / Mr Mol = volum x molaritas4. Memahami bahwa perbandingan koefisien reaksi menyatakan per- bandingan mol Dalam hal ini dinyatakan bahwa koefisien sebanding dengan jumlah mol, artinya molekul dengan koefisien sama memiliki mol yang sama pula.5. Menghitung senyawa yang ditanyakan Dengan rumus-rumus dasar, kalian bisa menghitung hasil akhirnya. Agar kalian lebih paham dengan langkah-langkah yang sudah dijelas-kan di atas, coba perhatikan contoh soal berikut ini.ContohBerapa mL CaCl2 0,25 M yang dibutuhkan untuk dapat bereaksi secarasempurna dengan 50 mL larutan Na2CO3 0,15 M. 165Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comDalam sebuah persamaan reaksi seperti yang telah tertulis di atas,minimal ada 2 pereaksi dalam setiap reaksi. Dengan bekal stoikiometrilarutan, kita bisa menghitung mol pereaksi dan hasil reaksi. Masing-masingpereaksi tidak selalu memiliki jumlah mol yang sama untuk menghasilkansuatu produk. Apabila perbandingan mol pereaksi tidak sama apa yang akanterjadi? Pada uraian berikut ini kita bisa menemukan jawabannya.E. Menentukan Pereaksi Pembatas dalam Stoikiometri Suatu reaktan disebut sebagai pereaksi pembatas Dalam contoh di atas telah diketahui bahwa perbandingan jumlah (limiting reaction) karenamolnya ekivalen sehingga zat tersebut akan habis bereaksi semua. Namun bila habis tidak ada reaksiada reaksi yang perbandingan jumlah molnya tidak ekuivalen sehingga lebih lanjut yang dapatada zat yang habis lebih dulu. Zat yang akan habis terlebih dahulu disebut terjadi dan tidak ada lagipereaksi pembatas. Bagaimana menentukan pereaksi pembatas dan meng- produk yang terbentuk.hitung zat akhir reaksi? Untuk mengetahui caranya, perhatikan langkah-langkah berikut. Oxtoby, 2001, hlm. 461. Menuliskan persamaan reaksinya2. Menyetarakan persamaan reaksi AgBr3. Menghitung jumlah mol yang diketahui Perak bromida merupakan4. Membandingkan jumlah mol dengan koefisien reaksinya garam perak yang berwujud5. Menentukan pereaksi pembatas, yaitu zat yang hasil bagi antara jum- padatan kristal, berwarna kuning muda, dan meng- lah mol dengan koefisien reaksi paling kecil hitam bila dipanaskan, se-6. Menghitung senyawa yang ditanyakan dengan menentukan jumlah hingga digunakan sebagai bahan peka cahaya dalam molnya berdasarkan perbandingan koefisien reaksi dengan pereaksi bidang fotografi. pembatas. Agar kalian lebih paham dengan langkah-langkah sederhana di atas, Mulyono, 1997, hlm. 327berikut diberikan contoh soal dan penjelasan dari masing-masing langkahtersebut.ContohBerapa gram endapan AgBr yang terbentuk jika 50 mL AgNO3 0,16 Mdireaksikan dengan 50 mL CaBr2 0,1 M? (Mr AgBr = 187,8)Jawab:Langkah 1 Menuliskan persamaan reaksinya.Reaksi yang terjadi dituliskan dalam bentuk persamaan molekuler sebagaiberikut. AgNO3(aq) + CaBr2(aq) AgBr(s) + Ca(NO3)2(aq)Langkah 2 Menyetarakan persamaan reaksinya.Dari perhitungan jumlah atom pada persamaan reaksi molekuler an-tara ruas kanan dengan ruas kiri, maka jumlah atom Br di ruas kanan danruas kiri belum sama sehingga ditambahkan koefisien 2 di depan molekulAgBr. Sebagai akibatnya, atom Ag di sebelah kiri juga harus dikalikan 2dengan menambahkan koefisien 2 di depan molekul AgNO3.2 AgNO3(aq) + CaBr2(aq) 2 AgBr(s) + Ca(NO3)2(aq) 167Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comSekarang jumlah semua atom pada ruas kanan dan kiri telah sama, artinya persamaan telah setara dan dilanjutkan langkah ketiga. Langkah 3 Menghitung jumlah mol yang diketahui. mol AgNO3 = volume AgNO3 x molaritas AgNO3 = 50 mL x 0,16 M = 8 mmol mol CaBr2 = volume CaBr2 x molaritas CaBr2 = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol Langkah 4 Membandingkan jumlah mol dengan koefisien reaksinya. Perbandingan mol AgNO3 dengan koefisien = 8 mmol: 2 = 4 mmol Perbandingan mol CaBr2 dengan koefisien = 5 mmol: 1 = 5 mmol Langkah 5 Menentukan pereaksi pembatas, yaitu zat yang hasil bagi an- tara jumlah mol dengan koefisien reaksinya paling kecil. Karena perbandingan hasil bagi antara jumlah mol dengan koefisien reaksi AgNO3 < CaBr2, maka pereaksi pembatas adalah AgNO3 sebesar 4 mmol. Langkah 6 Menghitung senyawa yang ditanyakan dengan menentukan jumlah molnya berdasarkan perbandingan koefisien reaksi dengan pereaksi pembatas. Banyaknya mol AgBr adalah perkalian koefisien dengan pereaksi pembatas, sehingga jumlahnya adalah 2 x 4 mmol = 8 mmol. Massa AgBr = mol x Mr = 8 mmol x 187,8 = 1,5024 gram. Untuk lebih singkatnya, langkah-langkah di atas dapat juga ditulis- kan sebagai berikut. 2 AgNO3(aq) + CaBr2(aq) 2 AgBr(s) + Ca(NO3)2(aq) Mula-Mula 8 mmol 5 mmol - - mol: koefisien 8 mmol : 2 5 mmol : 1 = 4 mmol = 5 mmol Pereaksi Pembatas 4 mmol ( 4 < 5) Bereaksi 2x4=8 1 x 4 mmol 2 x 4 mmol = 4 mmol = 8 mmol (koefisien x mmol mol pembatas) Sisa - 5-4=1 8 mmol mmol = 8 x 187,8 = 1,5024 g Nah, dengan mengetahui pereaksi pembatas dan dengan mempelajari perhitungan di atas, kalian dapat menghitung jumlah mol suatu molekul un- tuk bereaksi. Agar lebih menguasai materi, kerjakan soal-soal di bawah ini.168 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comUji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. 5. Etilena, C2H4, terbakar di udara membentuk CO2 dan H2O. Berapa gram CO2 yang ter-1. Jelaskan apa yang kalian ketahui tentang bentuk jika campuran ini mengandung 2,86 gpereaksi pembatas. C2H4 dan 11,84 g O2 yang terbakar? Uraikan jawaban kalian.2. Jelaskan fungsinya mengetahui pereaksi 6. Misalkan 10 mL larutan Al2(SO)3 0,1 M di- tambahkan pada 15 mL larutan BaCl2 0,4 Mpembatas dalam sintesis suatu senyawa. dan menghasilkan endapan BaSO4. a. Tuliskan hasil akhir persamaan ionnya.3. Sebanyak 3 mol logam Cu direaksikan den- b. Berapa gram BaSO4 akan ter-gan 2 mol larutan asam nitrat pekat meng- bentuk dari reaksi ini?hasilkan larutan Tembaga(II) nitrat, gas nitro- c. Berapa konsentrasi ion-iongen, dan air. Tuliskan persamaan reaksinya, yang tinggal dalam campurankemudian setarakan persamaannya, dan sesudah reaksi sempurna ter-tentukan pereaksi pembatasnya. jadi?4. Pada reaksi N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g),masing-masing reaktan berjumlah 1 mol.Manakah reaksi pembatasnya? Berapa molproduk yang terbentuk? Pada reaksi-reaksi di atas, masing-masing pereaksi telah diketahuijumlah konsentrasi ataupun jumlah molnya. Bagaimana dengan senyawayang tidak diketahui konsentrasinya padahal kita harus mengetahuinya?Dengan apa kita mengukurnya? Pelajari uraian berikut ini.F. Titrasi Titrasi adalah cara analisis yang memungkinkan kita untuk mengu-kur jumlah pasti dari suatu larutan dengan mereaksikannya dengan larut-an lain yang telah diketahui konsentrasinya. Setelah mempelajari materi stoikiometri larutan dan penentuan pereak-si pembatas, maka kita bisa mempelajari titrasi dengan lebih mudah. Kalian telah mengetahui bukan bahwa reaksi antara asam dan basaakan membentuk garam dan air. Apabila HCl direaksikan dengan NaOH,maka akan terbentuk garam NaCl dan H2O. Reaksi ionisasinya bisa ditu-liskan sebagai berikut.H (aq) + Cl (aq) + Na (aq) + OH (aq) Na (aq) + Cl (aq) + H2O(l)NaCl akan mengalami ionisasi sempurna sehingga tidak akan meng-alami perubahan, dan dalam larutan berbentuk ion. Reaksi di atas jugadapat disebut sebagai reaksi pembentukan air atau sering disebut sebagaireaksi netralisasi.H (aq) + OH (aq) H2O(l) Gambar 7.7 Alat-alat titrasiReaksi netralisasi dapat dipakai untuk menentukan konsentrasilarutan asam atau basa, yaitu dengan menambahkan setetes demi seteteslarutan asam ke dalam larutan basa atau sebaliknya. Setiap asam yangditeteskan akan bereaksi dengan basa, dan penetesan dihentikan pada saatjumlah mol H (ion H dari asam) setara dengan mol OH (ion OH daribasa). Pada saat itu, larutan bersifat netral (sudah terbentuk air) dan dise- 169Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comGambar 7.8 but titik ekuivalen. Cara seperti ini disebut titrasi. Analisis ini juga disebutMengukur volume larutan analisis volumetri karena yang diukur adalah volume dari asam/basa yangdengan pipet gondok terpakai dalam titrasi.Gambar 7.9 Tahu tentang pengertian titrasi saja tidak cukup. Bagaimana caraBeberapa langkah titrasi dan melakukan titrasi yang benar sangat penting untuk diketahui. Untuk itualatnya simak baik-baik langkah-langkah titrasi berikut. 1. Cara Titrasi Untuk lebih mudah belajar cara titrasi, coba kalian perhatikan lang- kah-langkah berikut ini. Langkah 1 Larutan yang akan diteteskan dimasukkan ke dalam buret (pipa panjang berskala). Larutan dalam buret disebut penitrasi. Langkah 2 Larutan yang akan dititrasi dimasukkan ke dalam erlenmeyer dengan mengukur volumenya terlebih dahulu memakai pipet gondok. Langkah 3 Memberikan beberapa tetes indikator pada larutan yang dititrasi (dalam erlenmeyer) menggunakan pipet tetes. Indikator yang dipakai adalah yang perubahan warnanya sekitar titik ekuivalen. Langkah 4 Proses titrasi, yaitu larutan yang berada dalam buret ditetes- kan secara perlahan-lahan melalui kran ke dalam erlenmeyer. Erlenmeyer igoyang-goyang sehingga larutan penitrasi dapat larut dengan larutan yang berada dalam erlenmeyer. Penam- bahan larutan penitrasi ke dalam erlenmeyer dihentikan ketika sudah terjadi perubahan warna dalam erlenmeyer. Pe- rubahan warna ini menandakan telah tercapainya titik akhir titrasi (titik ekuivalen). Langkah 5 Mencatat volume yang dibutuhkan larutan penitrasi dengan melihat volume yang berkurang pada buret setelah dilakukan proses titrasi. 2. Menentukan Titik Akhir Titrasi Kurva titrasi dapat dibuat dengan menghitung pH larutan asam/basa pada beberapa titik berikut. 1. Titik awal sebelum penambahan asam/basa. 2. Titik-titik setelah ditambah asam/basa sehingga larutan mengandung garam yang terbentuk dan asam/basa yang berlebih. 3. Titik ekivalen, yaitu saat larutan hanya mengandung garam, tanpa ada kelebihan asam atau basa. Pada saat ini, berlaku rumus berikut: N1 x V1 = N2 x V2170 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comKeterangan: N1 = normalitas larutan yang dititrasi (titran) V1 = volume titran N1 = normalitas larutan yang menitrasi (penitran) V1 = volume penitran N = n x M (dengan n =valensi asam/basa dan M mo- laritas larutan)4. Daerah lewat ekivalen, yaitu larutan yang mengandung garam dan kelebihan asam/basa. Untuk memperjelas uraian di atas, simaklah contoh soal titrasi asamkuat dengan basa kuat di bawah ini.ContohUntuk menetralkan 50 mL larutan HCl diperlukan 20 mL larutan 0.25 MNaOH. Tentukan kemolaran larutan HCl.Jawab:NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)mol HCl = 20 x 0,25 = 5 mmolBerdasarkan koefisien reaksi di atas, makamol HCl = mol NaOH = 5 mmolM HCl = n/V = 5 m mol/50mL = 0.1 M Besarnya perubahan pH dapat diamati dengan melihat kurva titrasi.Bentuk kurva dari masing-masing titrasi berlainan tergantung padakekuatan asam dan basa yang digunakan. Berdasarkan kekuatan asam-basanya, maka titrasi asam basa dibedakan menjadi 3, yaitu:1. Titrasi asam kuat dengan basa kuat Contoh titrasi asam kuat dengan basa kuat adalah titrasi 25 mL laru- tan HCl 0,1 M dengan NaOH 0,1M. Kurva titrasinya akan akan memperlihatkan bahwa di sekitar titik ekivalen terlihat garis kurva naik tajam,yang mengartikan bahwa pada daerah tersebut, penam- bahan sedikit NaOH telah menimbulkan perubahan pH yang besar. Oleh karena itu, indikator dimasukkan pada larutan asam yang akan dititrasi bukan pada larutan basa2. Titrasi asam lemah dengan basa kuat Contoh titrasi asam lemah dengan basa kuat adalah titrasi 25 mL CH3COOH 0,1 M dengan larutan NaOH 0,1. Kurva titrasi mem- perlihatkan bahwa setelah titik ekivalen, pH larutan cenderung naik3. Titrasi basa lemah dengan asam kuat Contoh titrasi antara basa lemah dengan asam kuat adalah titrasi 25 mL NH4OH dengan HCl 0,1M. Titrasi ini mirip dengan titrasi asam lemah dengan basa kuat, tetapi kurva yang terjadi kebalikannya, cenderung turun. 171Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comB. Tujuan Percobaan 1. Menentukan konsentrasi larutan NaOH yang dititrasi dengan HCl. 2. Membuat grafik titrasi.C. Alat dan Bahan PercobaanAlaterlenmeyer 250 mL pipet gondok 25 mLpipet tetes buret 25 mLBahanLarutan NaOH 0,1 M Indikator fenolftalein (PP)Larutan HCl 0,1 MD. Langkah Percobaan1. Masukkan larutan HCl 0,1 M ke dalam 6. Hentikan kembali titrasi ketika tercapai ti- buret sampai angka nol. tik ekivalen, yaitu ketika larutan berwarna2. Ambil 25 mL NaOH kemudian masuk- menjadi bening. Catat volume penitran. kan ke dalam erlenmeyer. 7. Pengukuran pH titran kembali dilakukan3. Berikan tiga tetes fenolftalein ke untuk setiap penambahan 1 mL penitran, dalam erlenmeyer sehingga tampak hingga 3 kali pengukuran. Catat pH dan berwarna pink. volume penitrannya.4. Menitrasi tetes demi tetes sambil 8. Pengukuran pH titran dilanjutkan untuk se- erlenmeyer terus digoyang. tiap penambahan 5 mL penitran, hingga Hentikan sementara titrasi ketika 3 kali Bengukuran. Catat pH dan volume volume penitran (HCl 0,1 M) menca- penitrannya pai 5 mL dan kelipatannya (volume 9. Mengulangi langkah 1-8 sebanyak 3 kali, penitran ini dapat dilihat dari skala kemudian menghitung rata-rata volume buret). Ukur pH larutan titran dengan HCl yang digunakan. pH meter. 10. Hitunglah konsentrasi NaOH yang diti-5. Ketika warna larutan titran sudah trasi. mendekati bening, pengukuran pH 11. Buatlah grafik titrasi volume HCl versus pH dilakukan untuk setiap penambahan dari data percobaan. 1 mL penitran.E. Hasil Percobaan Isilah tabel di bawah ini berdasarkan hasil pengamatan kalian.Volume penitran pH titran (mL) 0 5 10 ... ...F. Pembahasan Untuk memperjelas dan lebih memahamkan kalian terhadap percobaan ini, jawablah pertanyaan berikut. 173Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comB. Tujuan Percobaan Menentukan kadar asam cuka perdagangan.C. Alat dan Bahan Percobaan Gambar 7.11 Alat Asam asetat dengan nama da- erlenmeyer 250 mL gang asam cuka pipet pipet gondok 25 mL Gambar 7.12 buret 25 mL Labu ukur dengan garis di tengah labu ukur leher sebagai tanda batas. Ukuran corong gelas labu bermacam-macam, dari 10, Bahan 25, 50, 100, 250, 500 hingga 1000ml. NaOH 0,1 M asam cuka perdagangan fenolftalein aquadesD. Langkah Percobaan1. Ambil 10 mL larutan asam cuka 3. Lakukan titrasi dengan larutan standarperdagangan dengan pipet gondok NaOH 0,1M hingga terjadi perubahankemudian masukkan ke dalam labu warna menjadi merah muda (hati-hatiukur100 mL, encerkan hingga volume dalam meneteskan, jangan sampaitanda batas. kelebihan sehingga warnanya menjadi2. Ambil 10 mL larutan encer (dari labu merah tua).ukur), kemudian maukkan ke dalam 4. Catat volume NaOH yang dibutuhkan.erlenmeyer 25 mL dan tambahkan 2 5. Lakukan langkah 2-4 sebanyak 3 kali.tetes indikator fenolftalein ke dalamnya.E. Hasil Percobaan Isilah tabel di bawah ini berdasarkan hasil pengamatan kalian.Titrasi Volume NaOH yang digunakan Volume asam cuka encer yang diambil I (mL) (mL)IIIIIRerataF. Pembahasan Untuk memperjelas percobaan ini, jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. (Cara mengerjakan sesuai dengan contoh pada titrasi asam kuat basa kuat). 1. Tuliskan reaksi yang terjadi antara asam cuka dengan NaOH. 2. Hitunglah kadar asam cuka perdagangan (dalam g/100mL). Caranya, gunakan rumus berikut. Kadar cuka (m garam) = 100 ×0,1× VNaOH×60 10 dengan V = volume rerata NaOH yang digunakan 60 = massa relatif (Mr) asam asetat 0,1 = konsentrasi NaOH = faktor pengenceran asam cuka 10 mL menjadi 100 mL 175Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comG. Kesimpulan lupa menyertakan hasil kegiatan kalian dalam Apa kesimpulan dari percobaan ini? menghitung kadar cuka yang sebenarnya, apakah Diskusikan dengan kelompok kalian dan sesuai dengan labelnya ataukah jauh dari nilai tuliskan dalam laporan kegiatan. Jangan yang tertulis padanya. Uji Kompetensi 4. Suatu tablet aspirin HC9H2O4 dia- nalisis dengan memakai NaOHJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. 0,1 M. Dibutuhkan natrium1. Sebanyak 0.56 gram kalsium oksida tepat hidroksida sebanyak 21,50 ml sampai tercapainya dapat dinetralkan dengan 20 mL larutan titik ekivalen. Berapa gram aspirin yang ter- 0.30 M HCl. Tentukan kemurnian kalsium dapat dalam sampel? Jabarkan. (Mr aspirin oksida (Ar: O=16; Ca=56). 180,2)2. Jelaskan apa yang kalian ketahui tentang: (a) buret, (b) titrasi, (c) penitrasi, dan (d) titik 5. Untuk menetralkan 25 mL larutan HCl diper- ekuivalen. lukan 40 mL larutan 0.25 M NaOH. Tentukan3. Apakah fungsi indikator? Jelaskan perbe- kemolaran larutan HCl. daan warna fenolftalein dalam larutan asam dan basa. Melalui percobaan pertama kita bisa menentukan konsentrasi suatu se- nyawa yang belum diketahui dengan metode titrasi. Ada aktivitas kedua yang akan menguji kemampuan dan keahlian kalian dalam melakukan titrasi.Rangkuman 4. Hasil akhir persamaan ionik ditulis de- ngan menghilangkan ion-ion pemirsa 1. Stokiometri mempelajari hubungan dari persamaan ioniknya. antarmassa dalam suatu senyawa dan antar zat dalam suatu reaksi. 5. Reaksi asam basa, penetralan, pengen- dapan dan pembentukan gas merupakan 2. Jika larutan yang mengalami ionisasi ke- reaksi yang tergolong larutan elektrolit. tika berada dalam larutan, maka reak- sinya disebut reaksi ion dan persamaan 6. Titrasi adalah cara analisis yang me- reaksinya disebut persamaan ionik. mungkinkan kita untuk mengukur jumlah pasti dari suatu larutan 3. Persamaan ionik menuliskan rumus se- dengan mereaksikannya dengan tiap elektrolit yang larut dalam bentuk larutan lain yang telah diketahui kon- ion dan rumus yang tidak larut dalam sentrasinya. bentuk molekuler.176 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comGlosariumAsam Senyawa berasa masam, memerahkan Indikator Zat kimia yang warnanya tergan-lakmus biru, larutannya dalam air mempunyai tung dari keasaman dan kebasaannyapH lebih kecil dari 7 dan dapat menetralkanlarutan basa Ion bebas Ion yang tidak mengalami perubah- an selama reaksiBasa Senyawa yang mempunyai sifat berasapahit/kesat dan dapat membirukan lakmus Produk Zat hasil reaksimerah. Reagen Zat pereaksiDisosiasi Proses penguraian suatu zat menjadibeberapa zat yang lebih sederhana Titik ekuivalen Titik kesetimbanganTeki-teki KimiaSetelah belajar tentang stoikiometri, rasanya mungkin sedikit jenuh. Kalian bisa bermain-main duludengan teka-teki silang di samping. 5 2 4 1 3 6 9 7 811 10 12 13 14 15 16 17 177Stoikiometri LarutanDi unduh dari : Bukupaket.comMendatar Menurun1. Hasil perkalian antara molaritas dan volume 2. Zat yang terionkan bila dilarutkan dalam5. Bahan yang dipakai untuk membedakan air asam dan basa 3. Metode analisis untuk mengukur konsen-9. Reaksi antara asam dan basa11. Hasil padat dari reaksi penggaraman trasi suatu larutan dengan larutan lain yang12. Hasil cair reaksi penggaraman telah diketahui konsentrasinya13. Satuan tekanan 4. Ion negatif14. Tempat penitrasi 6. Ion yang hanya menyertai reaksi tanpa men-15. Ion positif galami perubahan16. Nama dagang asam asetat 7. NaOH, NH4OH, KOH17. Berwarna merah dalam suasana asam dan 8. HCl, H , H2SO4 10. Teori tentang asam basa, dimana asam penam- berwarna biru dalam suasana basa bah H+ dalam larutannyaUlangan HarianA Pilihlah jawaban yang tepat 3. Suatu zat padat dilarutkan ke dalam air, ternyata larutannya1. Berikut ini adalah hasil reaksi ionik antara dapat menghantarkan listrik. Pernyataan yang tepat untuk menerangkan peristiwaasam asetat dan kalium hidroksida adalah…. ini adalah …. A. di dalam air, zat padat itu terurai men-A. KOH(aq) + CH3COOH(aq) jadi molekul-molekulnya B. di dalam air, zat padat itu terurai men- CH3COOK(aq) + H2O(l) jadi ion-ionnnyaB. K (aq) + OH (aq) + CH3COO–(aq) + C. di dalam air, zat padat itu tetap dalam bentuk semulaH (aq) CH3COO (aq) + K (aq) D. air mudah menghantarkan listrik E. air akan terionisasi bila ada zat terlarut+ H2O(l) di dalamnyaC. OH (aq) + CH3COO (aq) + H (aq) CH3COO (aq) + H2O(l)D. K (aq) + CH3COO (aq) + H (aq) CH3COO (aq) + K (aq)E. K (aq) + OH (aq) + CH3COO (aq) CH3COO (aq) + K (aq) + H2O(l) 4. Jumlah ion yang dihasilkan dari ionisasi2. Reaksi berikut ini yang membentuk endap- HCl, CH3COOH, dan CaCl2, berturut- turut adalah ….an adalah ….A. HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) A. 2, 2, 3 D. 1, 2, 3 + H2O(l) CaCl2(aq) B. 2, 3, 2 E. 1, 1, 2B. CaCO3(s) + 2HCl(aq) BaSO4(s) C. 2, 2, 2 + H2O(l) + CO2(g)C. BaCl2(aq)+Na2SO4(aq) 5. Volume 14 g gas (CH2)n pada keadaan standar adalah 5,6 L. Jika Ar H = 1, C = 12, + 2 NaCl(aq) maka nilai n adalah ….D. KOH(aq) + CH3COOH(aq) A. 5 D. 2CH3COOK(aq) + H2O(l) B. 4 E. 1E. NH4Cl(s)+ NaOH(aq) NaCl(aq) C. 3+ H2O(l) + NH3(g)178 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.com6. Magnesium oksida merupakan senyawa ha- A. 3 D. 12 B. 6 E. 120sil reaksi magnesium dengan oksigen yang C. 30perbandingannya 3:2. Jika magnesium ok-sida yang dihasilkan 30 gram, maka massa 12. Suatu indikator memberikan warna birumagnesium dan oksigen berturut-turut pada air sabun. Indikator ini akan memberi-adalah… g dan … g. kan warna yang sama untuk larutan ….A. 12 dan 18 D. 16 dan 14 A. asam jawa D. sari buahB. 18 dan 12 E. 30 dan 20 B. gula E. cukaC. 36 dan 24 C. air kapur7. Jika gas hidrogen dialirkan melalui temba- 13. Jika 1,71 g M(OH)2 dinetralkan dengan 100 mL HCl 0,2 M, maka massa atom rela-ga(II) oksida panas, reaksi yang terjadi seba-gai berikut: tif M …. (Ar O = 16; H=1)H2(g) + CuO(s) Cu(s) + H2O(g) A. 68,5 D. 139Massa tembaga yang dihasilkan dari 2,0 B. 85,5 E. 171gram tembaga(II) oksida adalah … g (Ar C. 137Cu = 63,5; O = 16) 14. Jika suatu basa Al(OH)3 sebanyak 15,6 g tepat dinetralkan dengan 29,4 g asam H2A,A. 0,16 D. 1,60 maka Mr H2A adalah…g/mol. (Ar Al = 27; H = 1; O = 16)B. 0,32 E. 3,20C. 0,648. Suatu campuran gas terdiri atas 8 g gas A. 114 D. 90metana (CH4) dan 8 g oksigen. Jika semua B. 106 E. 82oksigen yang ada digunakan untuk men- C. 735goksidasi CH4 dengan sempurna menjadi 15. 40 mL HCl 0,1 M dicampur dengan 60CO2, berapa gram CO2 yang dihasilkan? mL NaOH 0,05 M. Untuk menetralkanA. 4,0 g. D. 11,0 g. campuran ini dibutuhkan larutan Ca(OH)2B. 5,5 g. E. 22,0 g. 0,05 M … mL.C. 8,0 g. A. 2 D. 159. Untuk membuat 4 gram besi(III) sulfat (Mr B. 5 E. 20= 400) dari besi(III) oksida, diperlukan larut- C. 10an H2SO4 0,1 M sebanyak … mL. 16. Saat titrasi 20 mL 0,2 M larutan NaOHA. 10 D. 300 dibutuhkan 12 mL larutan asam bervalensiB. 30 E. 600 tiga yang mengandung 10,8 g/L. BeratC. 100 molekul asam tersebut adalah ….10. Reaksi yang terjadi antara KClO3 dan HCl A. 324 D. 36 sebagai berikut. B. 32,4 E. 20KClO3(aq) + 6 HCl(aq) KCl(aq) + C. 97,23 H2O(aq) + 3 Cl2(aq). Berapa gram KClO3 17. Jika Ar H =1; O=16; Mg=24 dan Cl = 35,5,yang diperlukan untuk mendapatkan 142 g maka jumlah HCl yang diperlukan untukCl2. (Ar K = 39; Cl = 35,5; O= 16; H =1) tepat bereaksi dengan 5,8 g Mg(OH)2 adalah … g.A. 163,3 g. D. 61,7 g.B. 122,5 g. E. 40,8 g. A. 3,65 D. 7,50C. 81,7 g. B. 4,21 E. 9,1511. Volume H2SO4 0,025 M yang diperlukan C. 7,30 untuk tepat menetralkan 50 mL NaOH 18. Volume H2SO4 0,025 M yang diperlukan 0,03 M adalah … mL. 179Stoikiometri Larutan Di unduh dari : Bukupaket.comuntuk tepat menetralkan 525 mL KOH 3. Berapa gram H2SO4 yang terdapat dalam 100 mL larutan H2SO4, 0,5 M.0,06 M adalah … L. 4. Pada suhu dan tekanan yang sama, masssa 2A. 1,26 D. 0,22 liter gas X = ½ masssa 1 liter gas SO2 (Mr (64), maka tentukan Mr gas X tersebut.B. 0,47 E. 0,79 5. Bilamana terjadi reaksi pengendapan? Jelas-C. 0,63 kan beserta contoh reaksinya.19. Gambar di bawah adalah kurva perubahan 6. Jika 40 mL HCl 0,01 M dicampur dengan pH pada titrasi .... 50 mL NaOH 0,08 M, maka berapakah pH larutan yang terjadi? 7. Sebanyak 40,5 g aluminium direaksikan dengan 14,7 g asam sulfat. a. Tuliskan persamaan reaksinya b. Berapa g aluminium yang tidak bereaksi 8. Mengapa reaksi asam basa dan reaksi penetralan tergolong dalam larutan elektrolit? Terangkan. 9. Dari percobaan titrasi asam kuat HCl dengan basa kuat NaOH didapatkan data sebagai berikut. Volume Volume Volume pH HCl (mL) Penambahan total (mL) NaOH (mL) 25,00 0,00 25,00 1,15 A. asam kuat dengan basa kuat 25,00 10,00 35,00 1,58 B. asam kuat dengan basa lemah C. asam lemah dengan basa kuat 25,00 24,00 49,00 5,23 D. asam lemah dengan basa lemah E. asam lemah dengan basa sedang 25,00 25,00 50,00 720. Saat penetapan kadar asam cuka perdagan- 25,00 25,01 50,01 9,80 gan sebaiknya digunakan indikator … A. metil orange 25,00 26,00 51,00 0,90 B. bromtimol biru C. metil merah 25,00 50,00 75,00 2,67 D. fenolftalein E. amilum Bila diketahui molaritas NaOH 0,2 M, ten- tukan: B Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. a. Mol NaOH yang dibutuhkan untuk1. Apakah yang dimaksud dengan persamaan menetralkan asam klorida ionik? Berikan contoh reaksinya. b. Konsentrasi larutan HCl c. Kurva titrasinya2. Tuliskan persamaan reaksi yang menghasil- kan gas. 10. Jika 12 g oksigen direaksikan dengan 40 g gas oksigen dihasilkan senyawa karbon dioksida 44 g dan terdapat sisa oksigen 8 g, tentukan perbandingan karbon dan oksi- gennya.180 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comBabVIIILarutan Buffer Dok. PIMSetiap hari kalian makan. Makanan yang masuk ke tubuh kalian tak 181Larutan Buffer hanya akan berhubungan dengan organ mulut, kerongkongan, lam-bung, dan usus saja. Pada pelajaran biologi kalian telah mempelajari prosestransportasi makanan dalam tubuh, bukan? Makanan akan mengalami se-rangkaian proses metabolisme di dalam tubuh dan hasilnya akan diedarkanke seluruh tubuh melalui darah. Tahukah kalian bahwa hasil metabolismedapat bersifat asam ataupun basa, tergantung dari sifat makanan yang kitakonsumsi? Nah, tentu saja hal ini akan berpengaruh terhadap pH darah.Padahal, agar dapat bekerja dengan baik, pH darah harus tetap stabil. Olehkarena itulah darah memiliki sistem buffer untuk dapat mempertahankanpH-nya. Lalu apakah buffer itu? Bagaimana sifatnya? Bagaimana peranan-nya dalam tubuh? Simaklah penjelasannya dalam bab ini. Di unduh dari : Bukupaket.comDi unduh dari : Bukupaket.comBahan percobaan:• NaOH 0,1 M • CH3COONa WARNING• HCL 0,1 M • NH4OH• NH4Cl • Akuades HCl adalah asam kuat dan• CH3COOH NaOH ialah basa kuat. Keduanya bisamenyebabkanD. Langkah Percobaan iritasi bila mengenai kulit. Gunakan sarung tangan pada1. Siapkan 3 buah gelas beker, kemudian masukkan ke saat mengmbilnyadalamnya masing-masing 10 mL larutan HCl 0,1 M dan10 mL larutan NaOH 0,1 M.2. Ukurlah pH yang terjadi dengan pH meter.3. Masukkan I mL larutan HCl 0,1 M ke dalam gelas bekerpertama, 1 mL NaOH 0,1 M ke dalam gelas beker kedua,dan 20 mL akuades pada gelas beker ketiga.Ukurlah pH ketiga larutan tersebut.4. Dengan volume yang sama, ulangi langkah 1-3 untuk campuranCH3COOH dan CH3COONa, serta campuran NH4OH dan NH4Cl.E. Hasil Percobaan Isilah tabel berikut berdasarkan hasil pengamatan kalian. pHNo. Larutan Mula- Setelah Ditambah Setelah Ditambah Setelah Ditambah mula HCl 0,1 M HCl 0,1 M Akudes1. HCl + NaOH2. CH3COOH + CH3COONa3. NH4OH + NH4ClF. Pembahasan Untuk memperjelas percobaan ini, coba jawablah pertanyaan berikut. 1. Larutan manakah yang banyak mengalami perubahan pH? 2. Larutan manakah yang sedikit mengalami perubahan pH?G. Kesimpulan Larutan mana yang merupakan larutan buffer dan bukan buffer? Diskusikan dengan kelompok kalian dan tuliskan dalam laporan kegiatan. Kemudian, presentasikan hasilnya di depan kelas.- Dari percobaan di atas, tentu kalian dapat menyimpulkan apa yang 183Larutan Bufferdimaksud dengan larutan buffer. Dilihat dari komponennya, ada dua jenislarutan buffer, yaitu larutan buffer yang terbentuk dari campuran asamlemah dengan basa konjugasinya (garamnya) dan larutan buffer yang ter-bentuk dari campuran basa lemah dengan asam konjugasinya (garamnya).Pasangan asam-basa konjugasi tersebut mampu menangkap ion H+ atauion OH– yang ditambahkan ke dalam larutan buffer, sehingga pH larutandapat dipertahankan selama jumlah asam atau basa yang ditambahkanhanya sedikit. Bagaimana larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya?Reaksi apa yang terjadi di dalamnya? Untuk mengetahui jawabannya, si-maklah uraian berikut. Di unduh dari : Bukupaket.comB. Jenis-jenis Larutan Buffer Campuran antara CH3COOH dengan CH3COONa atau NH4OH dengan NH4Cl pada rubrik Aktivitas yang telah kalian ikuti merupakan contoh larutan buffer. Dinamakan larutan buffer karena larutan ini mam- pu mempertahankan (menyangga) pH-nya. Tetapi, apakah semua larutan dapat bersifat sebagai buffer? Larutan apa saja yang dapat bersifat sebagai buffer? Simaklah penjelasan lengkapnya. 1. Larutan buffer dari asam lemah dan basa konjugasinyaCH3COOH adalah asam Campuran antara CH3COOH dan CH3COONa seperti pada per-organik lemah yang lazim cobaan di atas dapat berperan sebagai larutan buffer. Campuran tersebutdijumpai dalam cuka den-gan konsentrasi larutan merupakan hasil reaksi antara CH3COOH dengan NaOH.3–5% berdasarkan massa. CH3COOH(aq) + NaOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l) Oxtoby, 2001, hlm. 161 Jika NaOH habis bereaksi, maka dalam kesetimbangan akan terben- tuk campuran CH3COONa dengan CH3COOH sisa. Dalam air, kedua campuran tersebut akan mengalami reaksi ionisasi sebagai berikut. Reaksi ionisasi dalam air: CH3COOH CHCH3C3OCOOO– +– H+ ....................................... (1) CH3COONa + Na+ ................................... (2) Dari persamaan (1) didapat kesetimbangan asam: Ka = [H+ ] [CH3COO− ] ........................................................... (3) [CH3COOH] Dari persamaan (3) dapat kita peroleh harga [H+]: [H+] = K a [CH3COOH] .......................................................... (4) [CH3COO− ] Dari persamaan (4) kita dapat menentukan rumus umum untuk menen- tukan harga [H+] dari suatu larutan buffer, yaitu: [H+] = K a [sisa asam] ................................................................. (5) [garam] pH = pKa – log [sisa asam] [garam] Jika konsentrasi dinyatakan sebagai banyaknya mol per liter, maka dari persamaan (5) dapat ditulis: [H+] = Ka . mol sisa asam ......................................................... (6) mol garam Contoh 1. Hitung pH larutan buffer yang dibuat dari campuran 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 100 mL larutan CH3COONa 0,1 M. (Ka CH3COOH = 1,76 10–5)184 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comPenyelesaian:Diketahui:V HNO2 = 50 mL V NaOH = 100 mL M NaOH = 0,1 MM HNO2 = 0,1 MKa CH3COOH = 1,76 10–5Ditanyakan: pH campuranJawab:Reaksi yang terjadi: CH3COO– + H+CH3COOHCH3mCOolOCNHa3COOHC=H03,C1 OMO– 50 mL = 5 mmol + Na+ mol CH3COONa = 0,1 M 100 mL = 10 mmol mol CH3COONa = mol CH3COO– = 10 mmolSehingga didapatkan:[H+] = Ka . mol sisa asam mol garam = 1,76 10-5 . 5 mmol 10 mmol = 8,8 10–6 MpH = – log [H+] = – log 8,8 10–6 = 5,05Jadi, pH campuran tersebut adalah 5,05.2. Sebanyak 100 mL HNO2 0,1 M direaksikan dengan 40 mL NaOH 0,1 M, maka:a. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer?b. Berapakah pH larutan yang terbentuk (Ka = 4,6 10–4)?Penyelesaian:Diketahui:V HNO2 = 100 mL V NaOH = 40 mL M NaOH = 0,1 MM HNO2= 0,1 MKa HNO2 = 5 10–4Ditanyakan: Asam nitrit (HNO2) merupakan asama. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer? anorganik yang bersifat hipotetik (dianggap tidakb. pH? ada/tidak dikenal) karena ketika terbentuk segeraJawab: terurai menjadi H2O, NO2, dan NO. Yang dikenala. Untuk mengetahui apakah terbentuk larutan buffer atau tidak, ka- hanyalah dalam bentuk garamnya, seperti NaNO2, lian harus menghitung terlebih dahulu mol masing-masing. KNO2, Ca(NO2)2.4H2O dan Ba(NO2)2. mol HNO2 mula-mula = 100 mL 0,1 M = 10 mmol mol NaOH mula-mula = 40 mL 0,1 M = 4 mmol Mulyono, 2006, hlm. 39 Reaksi: HNO2 + NaOH NaNO2 + H2O 185Larutan Buffer Mula-mula: 10 4 Bereaksi: 4 4 4 ____________________________________________________________ – Sisa: 6 - 44 Di unduh dari : Bukupaket.com6 mmol 140 mL 4 mmol 140 mLK a . [HNO2 ] [NaNO2 ] 0,04 0,03Di unduh dari : Bukupaket.comK b [sisa basa] [sisa basa] [garam] [garam] mol sisa basaK b . mol garam mol basaK b . mol garam 40 mmol 20 mmolDi unduh dari : Bukupaket.comUji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. 5. Untuk membentuk larutan buffer de- ngan pH = 5, maka berapa larutan1. Apakah yang dimaksud dengan larutan NaOH 0,1 M yang harus dicam- buffer? Jelaskan dan beri contohnya. purkan dengan 100 mL larutan HCN 0,2 M?2. Jelaskan bagaimana cara membuat larutan buffer. 6. Perbandingan volume pencampuran antara larutan NaOH 0,1 M dengan CH3COOH 0,13. Hitunglah berapa pH larutan yang diperoleh M adalah 1 : 3. Berapakah pH larutan hasil dari pencampuran 50 mL CH3COOH 0,01 M pencampuran yang terbentuk? dengan 100 mL larutan CH3COONa 0,1 M. (Ka CH3COOH = 1,76 10–5, Ka HCN = 1 10–5,4. Hitunglah berapa pH larutan buffer yang di- Kb NH4OH = 1,76 10–5) peroleh dari pelarutan 200 mL larutan NH3 0,1 M dengan 100 mL larutan HCl 0,1 M. Seperti telah disebutkan pada awal bab ini, larutan buffer dapat mem- pertahankan pH-nya. Tahukah kalian bahwa kemampuan larutan buffer untuk mempertahankan pH-nya berkaitan dengan sifat reaksi yang dimi- liki oleh larutan buffer tersebut? Bagaimanakah sifat reaksi larutan buffer? Ikutilah penjelasan berikut. C. Sifat-sifat Larutan Buffer Dari hasil percobaan di depan, tentu kalian masih ingat bahwa larutan buffer mempunyai sifat dapat mempertahankan pH terhadap penambahan sedikit asam atau basa, begitu juga terhadap pengenceran. Bagaimana larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya? Coba perhati- kanlah uraian berikut. 1. Pengaruh Penambahan Sedikit Asam atau Basa Penambahan sedikit asam atau basa ke dalam larutan buffer sebenar- nya menimbulkan sedikit perubahan, hanya saja perubahan tersebut sangatlah kecil, sehingga pH larutan dianggap konstan. Untuk membukti- kan pernyataan ini, perhatikan contoh soal berikut. Contoh Campuran terdiri atas 200 mL CH3COOH 0,1 M dan 200 mL CH3COONa 0,1 M. Dengan harga Ka = 1,76 10–5, tentukan besarnya: a. pH campuran buffer b. pH campuran setelah ditambah 5 mL CH3COOH 0,1 M c. pH campuran setelah ditambah 5 mL NH4OH 0,1 M Penyelesaian: Diketahui: V CH3COOH = 200 mL V CH3COONa = 200 mL M CH3COOH = 0,1 M 10–5 M CH3COONa = 0, 1 M Ka = 1,76188 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comDitanyakan:a. pH campuranb. pH setelah ditambah 5 mL CH3COOHc. pH setelah ditambah 5 mL NH4OHJawab:a. mol CH3COOH = 200 mL 0,1 M = 20 mmolmol CH3COONa = 200 mL 0,1 M = 20 mmol[H+] = Ka . [asam] [garam] = Ka . [CH3COOH] [CH3COONa] = 1,76 10–5. 20 mmol 20 mmol = 1,76 10–5pH = – log [H+] = – log 1,76 10–5 = 4,75Jadi, pH yang terbentuk adalah 4,75.b. Saat ditambah 5 mL CH3COOH 0,1 M mol penambahan CH3COOH = 5 0,1 = 0,5 mmol mol mula-mula CH3COOH = 20 mmol sehingga dalam campuran mol CH3COOH berubah, yaitu menjadi: (20 + 0,5) = 20,5 mmol [H+] = 1,76 10–5 . 20,5 mmol 20 mmol = 1,80 10–5 pH = – log 1,80 10–5 = 5 – log 1,80 = 5 – 0,26 = 4,74Jadi, pH campuran setelah ditambah 5 mL CH3COOH adalah 4,74.c. Saat ditambah 5 mL NH4OH 0,1 M, terjadi reaksi antara CH3COOHdengan NH4OH.mol mula-mula CCHH33CCOOOO–H = 20 mmolmol mula-mula = 20 mmolmol NH4OH yang bereaksi = 5 mL 0,1 M = 0,5 mmolReaksi: CH3COOH(aq) + NH4OH(aq) CH3COONH4(aq) + H2O(l)mula-mula : 20 mmol 0,5 mmolbereaksi : 0,5 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –setimbang : 19,5 mmol - 0,5 mmolDari hasil reaksi di atas, mol CH3COOH berkurang 0,5 mmol men-jadi 19,5 mmol, sedangkan ion CH3COO- bertambah 0,5 mmolmenjadi (20 + 0,5) = 20,5 mmol, sehingga: 189Larutan Buffer Di unduh dari : Bukupaket.com[H+] = Ka . [sisa asam] [garam] = Ka . [CH3COOH] [CH3COO− ] = 1,76 10–5. 19,5 mmol 20,5 mmol = 1,67 10–5 pH = – log 1,67 10–5 = 5 – log 1,67 = 5 – 0,22 = 4,78 Jadi, pH campuran setelah ditambah 5 mL NH4OH adalah 4,78. Dari contoh 1 dan 2 tersebut, terbukti bahwa penambahan sedikit asam atau sedikit basa tidak mengubah harga pH secara signifikan atau dengan kata lain pH tetap. Bagaimana dengan pengenceran? Simaklah uraian tentang materi tersebut. 2. Pengaruh Pengenceran Pengenceran larutan buffer, seperti halnya penambahan sedikit asam atau basa, tidak berpengaruh signifikan terhadap perubahan pH larutan buffer. Perhatikanlah contoh soal berikut.Dalam setiap larutan buf- Contohfer terdapat persainganantara kecenderungan Suatu larutan buffer sebanyak 1 L dibuat dengan mereaksikan 0,1 Masam menyumbangkanion hidrogen pada air CH3COOH dengan 0,2 M CH3COONa. Kemudian ke dalam larutan(menaikkan keasaman) tersebut ditambahkan 300 mL akuades. Jika Ka = 1,76 10–5, maka ten-dan kecenderungan basamenerima ion hidrogen tukan:dari air (menaikkankebasaan). pH yang di- a. Larutan buffer sebelum ditambah akuades (sebelum pengenceran)hasilkan tergantung padaKa. Jika Ka lebih besar dari b. pH larutan setelah pengenceran10-7, ionisasi asam akanmenang dan keasaman Penyelesaian:akan naik. Diketahui: Oxtoby, 2001, hlm. 313 V campuran = 1 L M CH3COOH = 0,1 M Ka = 1,76 10–5 M CH3COONa = 0,2 M Ditanyakan: a. pH larutan sebelum pengenceran b. pH larutan setelah pengenceran Jawab: a. [H+]= Ka . [asam] [garam] =1,76 10–5 0,1M 0,2 M = 8,8 10–6 pH = 6 – log 8,8 = 5,05190 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comb. Volume larutan sebelum diencerkan = V1 = 1 L Akuades berasal dari ba- Volume setelah diencerkan = V2 = 1 L + 0,3 mL = 1,3 mL hasa Latin aquadestilata, Rumus pengenceran: yang berarti ‘air suling’. Air suling diperoleh padaV1 . M1 = V2 . M2 pengembunan uap air akibat penguapan atau[CH3COOH] = V1 . M1 = 1.0,1 = 0,08 M pendidihan air. V2 1,3 Mulyono, 2006, hlm. 24[CH3COONa] = V1 .M2 = 1.0,2 = 0,15 M V2 1,3[H+] = Ka . [CH3COOH] [CH3COONa] = 1,76 10–5 . 0,08 = 9,39 10–6 0,15pH = – log 9,39 10−6= 6 – log 9,39= 6 – 0,97pH = 5,03Jadi, perubahan pH = 5,05 – 5,03 = 0,02. Karena perubahan pHsangat kecil, maka harga ini dapat diabaikan, sehingga pengenceranpraktis tidak mengubah harga pH. Setelah kalian mempelajari contoh soal di atas, diskusikanlah soalberikut bersama teman-teman kalian. Diskusi Seorang laboran ingin membuat suatu larutan dari campuran NH3 dan HCl. Apabila laboran itu menggunakan 20 mL NH3 0,4 M dan 40 mL HCl 0,1 M, maka tentukan: a. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer? b. pH larutan yang terbentuk c. pH campuran setelah ditambah dengan 1 mL NH4OH 0,1 M d. pH campuran setelah ditambah dengan 1 mL CH3COOH 0,1 M e. pH campuran setelah diencerkan dengan 50 mL akuades Dari hasil diskusi kalian, apa yang dapat kalian simpulkan? Telah disebutkan pada contoh di depan bahwa darah dalam tubuhkita mempunyai sistem buffer sehingga pH darah dapat dipertahankan.Apakah sistem buffer hanya berperan dalam darah saja? Bagian apa sajadari sistem organisme kita yang mempunyai sitem buffer? Berikut diurai-kan lebih lanjut tentang peranan larutan buffer dalam tubuh.D. Peranan Larutan Buffer Makanan yang kita konsumsi sehari-hari masuk ke dalam tubuh danmengalami suatu proses fisika dan kimia. Reaksi kimia yang terjadi dalam 191Larutan Buffer
Di unduh dari : Bukupaket.com
Page 2
Cara 2 Cara yang kedua ini dilakukan dengan membandingkan persamaan reaksi pada data satu dengan data lainnya. Berikut penyelesaiannya. a. Menentukan orde reaksi terhadap SO2 pada data [H2] yang konstan, yaitu data 2 dan 1 r2 =k ⎡ [ SO2 ]2 ⎤m ⎡ [ H2 ]2 ⎤n r1 k ⎢⎣ [ SO2 ]1 ⎦⎥ ⎢⎣ [ H2 ]1 ⎦⎥ 2 ×10−2 = k ⎡ 0,06 ⎤m ⎡ 0,12 ⎤n 1 × 10−2 k ⎣⎢ 0,03 ⎥⎦ ⎢⎣ 0,12 ⎥⎦ 2 = 2m m=1 Jadi, orde reaksi terhadap SO2 adalah 1. b. Menentukan orde reaksi terhadap H2 pada data [SO2] yang konstan, yaitu data 3 dan 2 r3 = k ⎡ [ SO2 ]3 ⎤m ⎡ [ H2 ]3 ⎤n r1 k ⎢⎣ [ SO2 ]2 ⎦⎥ ⎢⎣ [ H2 ]2 ⎥⎦ 8 ×10−2 = k ⎡ 0,06 ⎤m ⎡ 0,24 ⎤n 2 ×10−2 k ⎢⎣ 0,06 ⎦⎥ ⎣⎢ 0,12 ⎥⎦ 4 = 2n n=2 Jadi, orde reaksi terhadap hidrogen adalah 2. c. Persamaan laju reaksinya adalah r = k [SO2] [H2]2 Untuk menentukan harga k dapat digunakan salah satu data, kemu- dian dimasukkan dalam persamaan laju reaksi yang sudah dituliskan tersebut. Misalnya kita ambil data 1. r1 = k [SO2] [H2]2 1 10–2M/s = k (0,03 M) ( 0,12 M)2 1 10–2 M/s = 4,32 . l0–4 k M–3 k = 10−2 M / s−1 4,32.10−4 M 3 k = 23,15 M -2/s Jadi, konstanta laju reaksinya adalah 23,15 M -2/s. Diskusi Dari hasil suatu percobaan terhadap reaksi: 2 NO(g) + Br2(g) 2 NOBr(g), diperoleh data sebagai berikut. Percobaan [NO] M [Br2] M v (M/s) 0,10 1 0,10 0,20 12 2 0,10 0,10 24 3 0,20 0,10 48 4 0,30 10890 Kimia Kelas XI Di unduh dari : Bukupaket.comMelalui data di atas, cari tahulah bersama teman-teman kalian persa- maan laju reaksinya, orde reaksinya, dan konstanta laju reaksi. Melalui jawaban yang telah kalian peroleh, tentukan pula waktu reaksinya. Ingat bahwa laju reaksi adalah berkurangnya reaktan per satuan waktu atau bertambahnya produk per satuan waktu. Dengan konsep ini kalian bisa menentukan besarnya wakru reaksi. Diskusikan dengan teman-teman kalian agar lebih mudah menemukan jawabannya. Mudah bukan menentukan persamaan laju reaksi dan orde reaksinya?Nah, supaya lebih paham lagi, berlatihlah dengan mengerjakan soal-soalUji Kompetensi.Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. No [A]mol/L [B] mol/L Waktu (s)1. Mengapa rumus laju reaksi tidak dapat ditulis 1 0,1 0,05 81 berdasarkan koefisien pereaksinya? 2 0,1 0,15 27 3 0,3 0,15 92. Data yang dihasilkan dari reaksi:2X + Y …, hasil reaksinya adalah: Tentukanlah: a. Persamaan laju reaksinyaPercobaan [X] M [Y] M V (M/s) b. Orde reaksinya1 3,2 10–3 1,1 10–3 5,4 10–62 6,4 10–3 1,1 10–3 2,16 10–5 4. Gambarlah grafik fungsi konsentrasi vs laju reaksi yang menunjukkan reaksi:3 6,4 10–3 2,2 10–3 4,32 10–5 a. tingkat nol b. tingkat 1Tentukan: c. tingkat 2a. Persamaan laju reaksinyab. Harga k3. Untuk reaksi A + B C diperoleh data:D. Penerapan Laju Reaksi Gambar 4.20 Laju reaksi yang berbeda Kalian pernah melarutkan gula dalam air bukan? Mungkin sewaktu ka- pada pelarutan gula denganlian membuat teh manis, kopi, atau minuman lainnya. Bagaimana kira-kira luas permukaan berbedalarutnya gula dalam air jika yang dilarutkan bongkahan gula batu atau serbuk?Tentulah lebih cepat larut yang dalam bentuk serbuk. Itulah pengaruh luaspermukaan pada laju reaksi yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Dalam bidang industri, reaksi-reaksi yang terjadi selalu diusahakanberlangsung lebih cepat. Faktor laju reaksi yang sering digunakan adalahkatalis. Seperti yang telah kalian pelajari tentang uraian katalis di depan,katalis merupakan zat yang mempercepat laju reaksi tetapi pada akhirreaksi didapatkan kembali seperti semula. Contoh industri yang menggu-nakan katalis adalah pembuatan amonia (NH3) dan asam sulfat (H2SO4). Amonia merupakan bahan untuk membuat asam nitrat, pupuk, danbahan peledak. Proses pembuatan amonia dikenal dengan nama ProsesHaber-Bosch sesuai dengan nama penemunya, yaitu Fritz Haber dan KarlBosch. Reaksi pembuatan amonia dari gas nitrogen dan gas hidrogen se-bagai berikut: 91Laju Reaksi
Di unduh dari : Bukupaket.com