basa asam
konjugat Jadi tetapan disosiasi dari HA
-
yang merupakan asam konyugsi dari basa lemah A
2-
adalah HA
-
+ H
2
O ⇄ H
3
O
+
+ A
2-
2
a K
=
[ ][ ]
[ ]
− −
+
HA A
O H
2 3
Jadi [H
3
O
+
] campuran H
2
A dan K
2
A =
2 1
a K
a K
Berdasarkan pengertian di atas, coba Saudara pikirkan apakah campuran larutan Na
2
HPO
4
dengan larutan H
3
PO
4
merupakan campuran bufer ?. Kalau bukan jelaskan mengapa dan bagaimana rumusan pH campuran larutan itu ?.
4. pH larutan yang mengandung HA
-
dan A
2-
.
Larutan ini mirip dengan pH larutan yang mengandung H
2
A + HA
-
pada 2. Pada campuran HA
-
dan A
2-
ini, A
2-
merupakan basa divalen. Jadi A
2-
dalam air akan terdisosiasi 2 tahap dengan harga tetapan kesetimbangan disosiasinya
1
b K
dan
2
b K
. Jika
2 1
b K
b K
≥ 100, maka disosiasi yang tahap kedua dapat diabaikan dan permasalahan yang ada adalah
menghitung pH campuran basa lemah A
2-
dan asam konjugatnya HA
-
, yang merupakan pH bufer.
5. pH larutan yang mengandung A
2-
.
Larutan ini sama dengan pH larutan yang mengandung H
2
A pada a. A
2-
merupakan basa divalen dan akan terdisosiasi 2 tahap. [OH
-
] dihitung dari harga
1
b K
, bila
2 1
b K
b K
≥ 100.
Contoh 12. Hitung pH larutan 0,150 M Na-oksalat. Untuk H
2
C
2
O
4
,
1
a K
= 5,6 x 10
-2
dan
2
a K
= 5,42 x 10
-5.
Penyelesaian. Na
2
C
2
O
4
terdisosiasi sempurna menghasilkan 2Na
+
dan C
2
O
4 2-
. C
2
O
4 2-
ini merupakan basa diekivalen yang akan terdisosiasi dalam 2 tahap dengan tetapan disosiasi
1
b K
dan
2
b K
. Pada soal yang diketahui adalah harga
1
a K
dan
2
a K
; tetapi harga
1
b K
dan
2
b K
. dapat dihitung dengan hubungan K
a
x K
b
= K
W
. C
2
O
4 2-
+ H
2
O ⇄ HC
2
O
4 -
+ OH
-
1
b K
=
2
a K
K
W
=
5 14
10 42
, 5
10
− −
x = 1,85 x 10
-10
HC
2
O
4 -
+ H
2
O ⇄ H
2
C
2
O
4
+ OH
-
MODUL PLPG 2014 | PENDALAMAN MATERI KIMIA
449
2
b K
=
1
a K
K
W
=
2 14
10 60
, 5
10
− −
x = 1,79 x 10
-13
.
2 1
b K
b K
≥ 100. Jadi dalam menghitung pH yang dipertimbangkan hanya disosiasi pertama, dengan tetapan kesetimbangan
1
b K
1
b K
=
[ ][ ]
[ ]
− −
− 2
4 2
4 2
O C
OH O
HC
1,85 x 10
-10
=
[ ]
4 2
2 2
O C
Na
C OH
−
[OH
-
] = 5,27 x 10
-6
pOH = 5,28 pH = 14 - 5,28 = 8,72
Soal itu dapat diselesaikan dengan menggunakan rumus yang dapat diturunkan dari sbb. [OH
-
]
2
=
4 2
2
O C
Na
C
1
b K
[OH
-
] =
1
4 2
2
b K
C
O C
Na
-log [OH
-
] = -½log
4 2
2
O C
Na
C
- ½ log
1
b K
pOH = pK
b
- ½log
4 2
2
O C
Na
C
pH = pK
W
– pK
b
+ ½log
4 2
2
O C
Na
C
Diskusikanlah soal berikut ini. 1. a. Jelaskan cara membuat larutan Na
2
CO
3
0,1M sebanyak 25 mL dari kristalnya Mr Na
2
CO
3
= 106 b. Tuliskanlah dua 2 tahapan disosiasi larutan Na
2
CO
2
pada 1a itu dengan teori asam-basa Bronsted-Lowry. Untuk H
2
CO
3
1
a K
= 4,45 x 10
-7
dan
2
a K
= 4,69 x 10
-11
. c. Berapakah pH larutan Na
2
CO
3
pada 1a berdasarkan atas kondisinya pada 1b ? d. Larutan Na
2
CO
3
tersebut di atas, ditambahkan 10 mL HCL 0,1M. Tuliskan reaksinya perhatikan perbedaan
1
a K
dengan
2
a K
, untuk mengetahui tahap reaksi yang digunakan dan hitung konsentrasi zat yang ada setelah reaksi, serta berapakan
pH larutan yang terjadi. e. Larutan Na
2
CO
3
tersebut di atas, ditambahkan 25 mL HCL 0,1M. Tuliskan reaksinya perhatikan perbedaan
1
a K
dengan
2
a K
, untuk mengetahui tahap reaksi yang digunakan dan hitung konsentrasi zat yang ada setelah reaksi, serta berapakan
pH larutan yang terjadi.
450
MODUL PLPG 2014 | PENDALAMAN MATERI KIMIA
f. Berapakah pH larutan yang terjadi apabila larutan Na
2
CO
3
tersebut di atas ditambahkan 30 mL HCl 0,1M ?.
Perhitungan pH larutan ini sangat diperlukan untuk membut kurve titrasi aluran antara pH larutan dengan volum zat penitrasi pada titrasi asam-basa. Kurve ini sangat
diperlukan untuk menetukan indikator yang digunakan dalam titrasi. Soal berikut menyangkut pembuatan kurve titrasi asam-basa.
2. Akan dibuat kurva titrasi pada titrasi 25 mL 0,0920 M HCl dengan 0,100 M NaOH. Untuk menyelesaikan masalah ini, harus dapat memperkirakan pH komposisi larutan
pada, 1. pH sebelum penambahan titran.
2. pH pada daerah sebelum titik ekivalen :. a. pH sesudah penambahan 15,0 mL NaOH.
b. pH sesudah penambahan 20,0 mL NaOH. 3. pH pada daerah titik ekivalen :.
4. pH pada daerah setelah titik ekivalen. a. pH setelah penambahan 25 mL NaOH.
b. pH setelah penambahan 30,0 mL NaOH. 3. Buatlah kurva titrasi 25,0 mL 0,10 M CH
3
CO
2
H dengan 0,10 M NaOH. K
a
untuk CH
3
CO
2
H adalah 1,76 x 10
-5
. 4. Buatlah kurva titrasi 20,0 mL 0,10 M asam diprotik H
2
A dengan 0,10 M NaOH.
1
a K
untuk H
2
A adalah 1,00 x 10
-4
dan
2
a K
= 1,00 x 10
-8
. D. Rangkuman
Teori asam-basa terdahulu seperti teori asam-basa Arrhenius mempunyai banyak kelemahan. Teori itu tidak dapat menerangkan sifat zat
yang tidak mengandung hidrogen ataupun ion hidroksida di dalam rumusnya seperti Na
2
CO
3
, NH
4
Cl, NaCl. Disamping itu untuk larutan yng sangat encer seperti larutan HCl 10
-10
M akan sulit ditentukan keasamannya bila hanya melihat zat terlarut. Dengan hanya melihat zat terlarut keasamannya sangat
tidak logis. Permasalahan ini diatasi oleh teori asam basa Bronsted- Lowry. Menurut Bronsted-Lowry, asam adalah zat yang mampu menyumbangkan
donating proton dalam reaksinya. Basa adalah zat yang mampu menerima accepting proton dalam reaksinya. Konsep Bronsten-Lowry tentang sifat
asam-basa telah terbukti sangat cocok jika menggunakan pelarut air dan pelarut yang suka air
water-like = protophilic. Konsep ini menyertakan pelarut dalam persamaan reaksinya. Dengan konsep asam-basa ini, maka
sifat larutan Na
2
CO
3
dapat ditentukan. Penentuannya sebagai berikutini. Larutan Na
2
CO
3
selalu berada sebagai ion-ionnya yaitu Na
+
dan CO
32-
. Dari ion-ion itu yang menentukan keasaman larutan adalah CO
32-
karena ion itulan yang dapat menerima protan H
+
dari pelarut H
2
O. Jadi larutan Na
2
CO
3
bersifat basa. Sifat laruan NaCl dengan konsep asam-basa Bronsted- Lowrysebagai berikut ini. Pada larutan NaCl penentu sifat larutan adalah Cl
-
, namun Cl
-
tidak bisa menerima H
+
karena HCl yang terbentuk akan kembali
MODUL PLPG 2014 | PENDALAMAN MATERI KIMIA
451
menghasilkan H
+
dengan sempurna. Jadi dalam larutan NaCl jumlah ion H
+
dan OH
-
yang berasal dari air yang menentukan sifat larutan dan jumlah ion itu sama sehingga sifat larautn NaCL netral.
Konsep asam-bassa Bronsted-Lowry memunculkan konsep-konsep yang logis, seperti konsep asam monoprotik, aam poliloprotik, basa monoekivalen,
basa poliekivalen, , amfiprotik, hubungan K
a
x K
b
= K
w
. Berdasar hubungan ini dapat diketahui perbedaan kekuatan antara asam dengan basa
konyugasinya. Bufer tidak lagi merupakan campuran asam lemah atau basa lemah
dengan garamnya tetapi campuran asam dengan basa konyugasinya. Perhitungan keasaman tidak diperlukan rumus-rumus tetapi dihitung logis
dari konsep kesetimbangan dan tetapan kesetimbangannya K zat yang ada dalam larutan.
E. Soal latihan. 01. Tuliskan rumus basa konjugat dari setiap asam berikut.
a. H
2
CO
3
b. HCO
3 -
c. NH
4 +
. d. H
2
O 02. Tuliskan rumus asam konjugat dari setiap basa berikut.
a. CN
-
B. H
2
PO
4 -
c. HPO
4 2-
d. SO
3 2-
03. Hitung pH larutan dalam air setiap zat-zat berikut a. 2,17 x 10
-3
M HCl b. 0,10 M NaHSO
4
1
a K
H
2
SO
4
= - ;
2
a K
= 1 x 10
-2
c. 0,150 M HNO
2
K
a
HNO
2
= 17,1 x 10
-4
d. 7,50 x 10
-2
M NaOH e. 0,050 M NH
3
K
b
NH
3
aq = 1,75 x 10
-5
f. 0,050 M CaCN
2
K
a
HCN = 6,2 x 10
-10
g. 2,50 x 10
-3
M CH
3
CO
2
Na K
a
CH
3
CO
2
H = 1,76 x 10
-5
04. Hitung pH larutan yang terjadi bila 20,0 mL HCl 0,125 M dicampur dengan 25,0 mL setiap larutan berikut :
a. 0,05 M BaOH
2
b. 0,120 M NH
3
c. 0,080 M Na
2
CO
3
1
a K
H
2
CO
3
= 4,45 x 10
-7
;
2
a K
= 4,69 x 10
-11
d. 0,20 M HClO
4
e. 0,080 M NaCl f. air.
05. Hitung pH larutan buffer berikut. a. 0,10 M CH
3
CO
2
H + 0,10 M CH
3
CO
2 2
Ca. K
a
CH
3
CO
2
H = 1,76 x 10
-5
b. 0,050 M KH
2
PO
4
+ 0,250 M Na
2
HPO
4
1
a K
H
3
PO
4
= 7,11 x 10
-3
;
2
a K
= 6,32 x 10
- 8
;
3
a K
= 4,5 x 10
-13
. c. 0,250 M NH
3
+ 0,150 M NH
4
Cl. K
b
NH
3
aq = 1,75 x 10
-5
452
MODUL PLPG 2014 | PENDALAMAN MATERI KIMIA
