Menghitung pH Larutan Derajat Keasaman pH

160 Kimia XI SMA 1. Hitunglah pH larutan berikut. a. Larutan 500 mL amonia 0,1 M K b = 4 × 10 –5 . b. Larutan 6 gram asam asetat dalam 200 mL air K a = 10 –5 c. Larutan 100 mL asam format α = 0,1 2. Sebanyak 100 mL larutan asam format mempunyai pH = 4 dengan derajat ionisasi 0,005. Tentukan harga K a -nya 3. Sebanyak 500 mL larutan NH 4 OH 0,1 M mempunyai pH = 10. Tentukan persentase derajat ionisasi basa tersebut

5.5 Reaksi Penetralan

A. Reaksi Asam dengan Basa Menghasilkan Air dan Garam

Jika larutan asam dan basa dicampur, maka ion H + dari asam dan ion OH – dari basa akan bergabung membentuk molekul air, sedangkan anion dari asam dan kation dari basa akan berikatan membentuk senyawa garam. Karena hasil reaksi antara asam dengan basa membentuk air yang bersifat netral, maka reaksi tersebut disebut reaksi penetralan. Tetapi karena reaksi tersebut juga meng- hasilkan garam, maka reaksi tersebut juga sering dikenal dengan sebutan reaksi penggaraman. Asam + Basa ⎯⎯ → Garam + Air Contoh: 1. HCl + NaOH ⎯⎯ → NaCl + H 2 O 2. H 2 SO 4 + 2 NH 4 OH ⎯⎯ → NH 4 2 SO 4 + 2 H 2 O 3. 2 CH 3 COOH + BaOH 2 ⎯⎯ → CH 3 COO 2 Ba + 2 H 2 O Walaupun reaksi asam-basa disebut reaksi penetralan, tetapi hasil reaksi itu garam tidak selalu bersifat netral, melainkan tergantung pada kekuatan asam–basa yang membentuknya. Jika larutan asam dan basa dicampur, maka sifat garam yang terbentuk ada tiga kemungkinan, yaitu: a. Jika asam kuat + basa kuat ⎯⎯ → garam netral. c. Jika asam kuat + basa lemah ⎯⎯ → garam asam. d. Jika asam lemah + basa kuat ⎯⎯ → garam basa. Latihan 5.2 Gambar 5.5 Garam NaCl natrium klorida termasuk garam netral, yaitu berasal dari reaksi asam kuat HCl asam klorida dan basa kuat NaOH natrium hidroksida. Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change , Martin S. Silberberg, 2000. 161 Kimia XI SMA

B. Titrasi Asam–Basa

Reaksi penetralan dapat digunakan untuk menetapkan kadar atau konsentrasi suatu larutan asam atau basa. Penetapan kadar suatu larutan ini disebut titrasi asam-basa. Titrasi adalah penambahan larutan baku larutan yang telah diketahui dengan tepat konsentrasinya ke dalam larutan lain dengan bantuan indikator sampai tercapai titik ekuivalen. Titrasi dihentikan tepat pada saat indikator menunjukkan perubahan warna. Saat perubahan warna indikator disebut titik akhir titrasi James E. Brady, 1990. Perubahan pH pada reaksi asam–basa Suatu asam yang mempunyai pH kurang dari 7 jika ditambah basa yang p H–nya lebih dari 7, maka pH asam akan naik, sebaliknya suatu basa jika ditambah asam, maka pH basa akan turun. Apabila penambahan zat dilakukan tetes demi tetes kemudian dihitung pH–nya akan diperoleh kurva titrasi, yaitu grafik yang menyatakan pH dan jumlah larutan standar yang ditambah.

1. Titrasi Asam Kuat oleh Basa Kuat

Kurva titrasi asam kuat oleh basa kuat ditunjukkan pada gambar 5.6. Misalnya, 25 mL HCl 0,1 M asam kuat dititrasi oleh NaOH 0,1 M basa kuat, kita dapat menghitung pH larutan pada bermacam-macam titik selama berlangsungnya titrasi. Pada grafik, diperlihatkan ciri penting dari kurva titrasi NaOH – HCl bahwa pH berubah secara lambat sampai dekat titik ekuivalen. Penambahan NaOH menyebabkan harga pH naik sedikit demi sedikit. Namun, pada titik ekuivalen, pH meningkat sangat tajam kira- kira 6 unit dari pH 4 sampai pH 10 hanya dengan penambahan 0,1 mL ± 2 tetes. Setelah titik ekuivalen, pH berubah amat lambat jika ditambah NaOH. Indikator-indikator yang perubahan warnanya berada dalam bagian terjal kurva titrasi ini, yaitu indikator yang mempunyai trayek pH antara 4 sampai 10 cocok digunakan untuk titrasi tersebut. Indikator yang dapat digunakan pada titrasi ini adalah metil merah, brom timol biru, dan fenolftalein. Untuk titrasi asam kuat oleh basa kuat, besarnya pH saat titik ekuivalen adalah 7. Gambar 5.6 Grafik titrasi asam kuat oleh basa kuat. 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 Titik setara Selang pH, alizarin kuning R Selang pH, fenolftalein Selang pH, fenol merah Selang pH, metil merah Selang pH, metil jingga Selang pH, timol biru Volume pada 0,1000 M NaOH, mL 162 Kimia XI SMA Pada pH ini asam kuat tepat habis bereaksi dengan basa kuat, sehingga larutan yang terbentuk adalah garam air yang bersifat netral.

2. Titrasi Asam Lemah oleh Basa Kuat

Penetralan asam lemah oleh basa kuat agak berbeda dengan penetralan asam kuat oleh basa kuat. Contohnya, 25 mL CH 3 COOH 0,1 M dititrasi oleh NaOH 0,1 M. Mula-mula sebagian besar asam lemah dalam larutan berbentuk molekul tak mengion CH 3 COOH, bukan H + dan CH 3 COO – . Dengan basa kuat, proton dialihkan langsung dari molekul CH 3 COOH yang tak mengion ke OH – . Untuk penetralan CH 3 COOH oleh NaOH, persamaan ion bersihnya sebagai berikut James E. Brady, 1990. CH 3 COOHaq + OH – aq ⎯⎯ → H 2 Ol + CH 3 COO – aq Kurva titrasi asam lemah oleh basa kuat dapat ditunjukkan pada gambar 5.8. Gambar 5.7 Titik ekuivalen titrasi asam kuat oleh basa kuat dengan indikator fenolf- talein PP ditandai dengan perubahan warna larutan menjadi merah muda per- tama dan tidak hilang setelah dikocok. Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change , Martin S. Silberberg, 2000. Volume pada 0,1000 M NaOH, mL 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 30,0 25,0 35,0 40,0 45,0 50,0 Titik setara pH = pK a Selang pH, fenolftalein Selang pH, metil merah pH Gambar 5.8 Grafik titrasi asam lemah oleh basa kuat.