2. 4 Basa kuat 3 Larutan buffer

261 Jawab : [ OH - ] = . b b K C = 10 -3 . 10 -5 = 10 -4 M pOH = - log 10 -4 = 4 pH = 14 – 4 = 10 13. 3. 1 Cara perhitungan larutan buffer Larut an buf f er yang t erdiri at as asam lemah dan garamnya larut annya akan selalu mempunyai pH 7 digunakan rumus : di mana : C a = [ CH 3 COOH] konsent rasi asam lemah C g = [ CH 3 COO - ] konsent rasi ion garamnya K a = t et apan ionisasi asam lemah Cont oh : ƒ Hit unglah pH larut an yang t erdiri at as campuran 0. 01 mol asam aset at dengan 0. 1 mol nat rium aset at dalam 1 lit er larut an K a asam aset at = 10 -5 ƒ Hit unglah pH larut an yang t erdiri at as campuran 1 mol HCOOH dan 0. 5 mol NaHCOO dalam 1 lit er larut an K a HCOOH = 1. 77 x 10 -4 Jawab : ƒ M L mol C a 2 2 10 1 10 M L mol C g 1 10 1 1 , a g a C C pK pH log M M 2 1 5 10 10 log 10 log = 5 + 1 = 6 CH 3 COOH aq + H 2 O l CH 3 COO - aq + H 3 O + aq Ket. : fase liquid l tidak berpengaruh [CH 3 COO - ] [H 3 O + ] K a = [CH 3 COOH] [H 3 O + ] = K a . C a C g pH = pK a + log C g C a 262 ƒ HCOOH aq + H 2 O l ĺ HCOO - aq + H 3 O + aq Konsent rasi awal M 1. 00 0. 500 ≈ Konsent rasi akhir M - y + y + y Konsent rasi set imbang M 1. 00 – y 0. 500 + y y Persamaan set imbang HCOOH O H HCOO K a 3 . y y y 00 , 1 500 , 10 . 77 , 1 4 Karena y relat if lebih kecil dibanding 1 dan 0. 500, bent uk persamaan akan menj adi 00 , 1 500 , 10 . 77 , 1 4 y y = 3. 54. 10 -4 M = [ H 3 O + ] pH = - log [ 3. 54. 10 -4 ] = 3. 45 Larut an buf f er yang t erdiri at as basa lemah dan garamnya larut annya akan selalu mempunyai pH 7 digunakan rumus : di mana, C b = [ NH 3 ] konsent rasi basa lemah C g = [ NH 4 + ] konsent rasi ion garamnya K b = t et apan ionisasi basa lemah Cont oh : Hit ung pH larut an yang dibuat dengan menambahkan 0. 100 mol NH 4 Cl dan 0. 200 mol NH 3 ke dalam air dan mengencerkannya menj adi 1. 000 L. K b NH 4 + = 5. 6 x 10 -5 Jawab : NH 3aq + H 2 O l ĺ NH 4 + aq + OH - aq NH 3aq + H 2 O l ĺ NH 4 + aq + OH - aq Ket. : fase liquid l tidak berpengaruh [NH 4 + ] [OH - ] K b = [NH 3 ] [OH - ] = K b . C b C g pH = pK a + log C g C a 263 Konsent rasi awal M 0, 200 0. 100 ≈ Konsent rasi akhir M - y + y + y Konsent rasi set imbang M 0, 200 – y 0. 100 + y y Persamaan keset imbangan 3 4 . NH OH NH K b y y y 200 , 100 , 10 . 6 , 5 5 Karena y relat if lebih kecil dibanding 0. 100 dan 0. 200, bent uk persamaan akan menj adi 200 , 100 , 10 . 6 , 5 5 y Ringkasan Asam basa sebagai elekt rolit . Def inisi asam menurut Arhenius adalah suat u subst ansi yang menghasilkan ion H 3 O + apabila dilarut kan dalam air. Asam Bronst ed adalah donor prot on, sedangkan basa Bronst ed adalah asept or prot on. Asam Lewis adalah set iap spesi yang menerima pasangan elekt ron bebas dalam membent uk ikat an kovalen. Latihan : 1. a. Apakah penyebab sif at basa? Sebut kan beberapa sif at khas basa b. Sebut kan berbagai zat dalam kehidupan sehari-hari yang bersif at basa 2. Jelaskan mengapa larut an NH 3 dapat mengubah kert as lakmus merah menj adi biru 3. Dari penguj ian larut an dengan kert as lakmus diperoleh dat a : Larut an manakah yang mengandung konsent rasi ion OH - lebih besar daripada konsent rasi H + ? Larut an yang Warna lakmus Merah biru 264 4. Tuliskan rumus kimia dan reaksi ionisasi asam basa berikut : a. asam sulf at b. asam aset at c. asam karbonat d. barium hidroksida e. kalium hidroksida f . magnesium hidroksida 5. Jelaskan def inisi asam-basa menurut a. Arrhenius b. Bronst ed-Lowry c. Lewis 6. Tent ukan sif at zat yang dicet ak t ebal, apakah sebagai asam at au sebagai basa: a. HCO 3 - aq + NH 4 + aq œ H 2 CO 3aq + NH 3aq b. CH 3 COOH aq + H 2 SO 4aq œ CH 3 COOH 2 + aq + HSO 4 - aq c. CH 3 COOH aq + H 2 O l œ CH 3 COO - aq + H 3 O + aq d. CH 3 COO - aq + H 2 O l œ CH 3 COOH aq + OH - aq 7. Tent ukan pasangan asam-basa konj ugasi dalam reaksi asam-basa berikut : a. HCO 3 - aq + NH 4 + aq œ H 2 CO 3aq + NH 3aq b. CH 3 COOH aq + H 2 SO 4aq œ CH 3 COOH 2 + aq + SO 4 - aq c. CH 3 COOH aq + H 2 O l œ CH 3 COO - aq + H 3 O + aq d. CH 3 COO - aq + H 2 O l œ CH 3 COOH aq + OH - aq 8. Tuliskan rumus asam konj ugasi dari spesi berikut : a. H 2 O b. NH 3 c. CO 3 2- d. HSO 4 - 9. Tuliskan rumus basa konj ugasi dari spesi berikut : b. H 2 O c. NH 3 d. HSO 4 - e. NH 4 + 10. Dalam reaksi berikut ini, CN - aq + H 2 O l ĺ HCN aq + OH - aq No. diuj i 1 X Merah Biru 2 Y Merah Merah 3 Z Biru Biru 4 U Merah Biru 5 V Biru biru 265 CN - berlaku sebagai basa, sesuai dengan t eori. . . . . 11. Tent ukan pH larut an j ika diket ahui konsent rasi ion H + a. 0, 5 M b. 0, 002 M c. 6 x 10 -4 M d. 0, 0235 M 12. Tent ukan pH larut an HCl dengan konsent rasi sebesar 1 x 10 -8 M pet unj uk : [ H + ] yang berasal dari ionisasi air t idak dapat diabaikan 13. Suat u larut an mengandung asam aset at CH 3 COOH; K a = 1 x 10 -5 0. 1 M dan asam benzoat C 6 H 5 COOH; K a = 6 x 10 -5 0. 2 M. Tent ukan [ H + ] , [ CH 3 COO - ] , dan [ C 6 H 5 COO - ] dalam larut an it u pet unj uk: [ H + ] = [ CH 3 COO - ] + [ C 6 H 5 COO - ] 14. Suat u larut an cuka mengandung 6 CH 3 COOH. Jika diket ahui massa j enis cuka makan it u adalah 1 kg L -1 , t ent ukan volume cuka it u yang harus diencerkan unt uk membuat 100 mL larut an dengan pH = 4, Ka CH 3 COOH = 1 x 10 -5 . pet unj uk : kemolaran larut an dapat dihit ung dengan rumus: M= U x10x M t 266 267

14. BATU BARA

Bat u bara adalah sisa t umbuhan dari j aman prasej arah yang t elah berubah bent uk yang awalnya berakumulasi di rawa dan lahan gambut . Bat u bara adalah bahan bakar f osil yang dapat t erbakar. Bat u bara t erbent uk dari t umbuhan yang t elah t erkonsolidasi ant ara st rat a bat uan lainnya dan diubah oleh kombinasi pengaruh t ekanan dan panas selama j ut aan t ahun sehingga membent uk endapan-endapan t anah. Penimbunan l anau dan sedimen lainnya, bersama dengan pergeseran kerak bumi dikenal sebagai pergeseran t ekt onik mengubur rawa dan gambut . Ini seringkali sampai ke kedalaman yang sangat dalam. Dengan penimbunan t ersebut , mat erial t umbuhan t ersebut t erkena suhu dan t ekanan yang t inggi. Kondisi t ersebut menyebabkan t umbuhan t ersebut mengalami proses perubahan f isika dan kimiawi dan mengubah t umbuhan t ersebut menj adi gambut dan pada gilirannya, bat u bara. Pembent ukan bat ubara dimulai sej ak 268 Carbonif erous Period Periode Pembent ukan Karbon at au Bat u Bara – dikenal sebagai zaman bat u bara pert ama – yang berlangsung ant ara 360 j ut a sampai 290 j ut a t ahun yang lalu. Mut u dari set iap endapan bat u bara dit ent ukan oleh suhu dan t ekanan sert a lama wakt u pembent ukan, yang disebut sebagai ‘ mat urit as organik’ . Pada prosesnya yang paling awal, gambut berubah menj adi lignit e bat u bara muda at au ‘ brown coal bat u bara coklat ’ . Gambar 14. 1 Bat u bara Mudabat u bara coklat Gambar 14. 2 Bat u bara at au karbon Keduanya ini adalah bat u bara dengan j enis mat urit as organik rendah. Dibandingkan dengan bat u bara j enis lainnya, bat u bara muda agak lembut dan warnanya bervariasi dari hit am pekat sampai kecoklat -coklat an. Mendapat pengaruh suhu dan t ekanan yang t erus menerus selama j ut aan t ahun, bat u bara muda selanj ut nya mengalami perubahan yang secara bert ahap menambah mat urit as organiknya sampai t ahap dimana bara muda berubah menj adi bat u bara ‘ sub- bit umen’ . Perubahan kimiawi dan f isika t erus berlangsung hingga sub- bit umen ini menj adi lebih keras dan warnanya lebih hit am dan 269 membent uk ‘ bit umen’ at au ‘ ant rasit ’ . Ant rasit adalah t ahap akhir pembent ukan bat u bara. a. Dimana Batu Bara Dapat Ditemukan? Gambar 14. 3 Tempat Bat u Bara Didapat kan Telah diperkirakan bahwa ada lebih dari 984 milyar t on cadangan bat u bara di seluruh dunia. Hal ini berart i ada cadangan bat u bara yang cukup unt uk menghidupi kit a selama lebih dari 190 t ahun. Bat u bara berada di seluruh dunia – ia dapat dit emukan di set iap darat an di lebih dari 70 negara, dengan cadangan t erbanyak di AS, Rusia, China dan India. Sumber Daya Sumber daya adalah j umlah bat u bara yang dapat dit emukan di st at u endapan at au t ambang bat u bara. Ini t idak t ermasuk kelayakan penambangan bat u bara secara ekonomis. Tidak semua sumber daya bat u bara dapat dit ambang dengan menggunakan t eknologi yang ada saat ini. Cadangan Cadangan dapat dit ent ukan dalam hal cadangan yang t elah t erbukt i at au t erukur dan cadangan yang diperkirakan at au yang t erindikasi. Cadangan yang diperkirakan memiliki t ingkat keyakinan yang lebih rendah daripada cadangan yang t elah t erbukt i. Cadangan yang telah terbukti Cadangan-cadangan t idak hanya dipert imbangkan unt uk sekedar dapat dit ambang namun j uga dapat dit ambang secara ekonomis. Hal ini berart i bahwa mereka mempert imbangkan t eknologi pert ambangan saat ini yang dapat digunakan dan t ingkat ekonomis dari penambangan bat u bara. Dengan demikian cadangan-cadangan yang t elah t erbukt i akan berubah sesuai dengan harga bat u bara; j ika harga bat u bara t urun, maka cadangan yang t elah t erbukt i akan berkurang. Sement ara ini diperkirakan bahwa ada cadangan bat u bara yang cukup unt uk menghidupi kit a selama 190 t ahun. Walaupun demikian kenyat aan demikian masih dapat diperluas dengan melakukan sej umlah pengembangan, t ermasuk : penemuan cadangan- cadangan baru melalui kegiat an eksplorasi yang sudah berj alan; kemaj uan-kemaj uan dalam t eknik-t eknik penambangan, yang dapat memperoleh cadangan cadangan yang sebelumnya t idak bisa dicapai. Semua bahan bakar yang berasal dari f osil akhirnya akan habis, oleh karena it u pent ing sekali bagi manusia unt uk 270 mengkonsumsinya secara ef isien. Pengembangan-pengembangan pent ing t erus dilakukan unt uk penggunaan bat u bara secara ef isien sehingga dapat diperoleh energi yang lebih banyak dari set iap t on bat u bara yang diproduksi. Gambar 14. 4 Negara Produsen Bat u Bara

b. Menemukan Batu Bara

Cadangan bat u bara dit emukan melalui kegiat an eksplorasi. Proses t ersebut biasanya mencakup pembuat an pet a geologi dari daerah yang bersangkut an, kemudian melakukan survai geokimia dan geof isika, yang dilanj ut kan dengan pengeboran eksplorasi. Proses demikian memungkinkan diperolehnya gambaran yang t epat dari daerah akan dikembangkan. Daerah t ersebut hanya akan menj adi suat u t ambang j ika daerah t ersebut memiliki cadangan bat u bara yang cukup banyak dan mut u yang memadai sehingga bat u bara dapat