Asam poliprorik dan basa poliekivalen
72 H
3
PO
4
+ H
2
O
⇄
H
3
O
+
+ H
2
PO
4 -
1 a
K
=
[ ][
]
[ ]
4 3
4 2
3
PO H
PO H
O H
− +
H
2
PO
4 -
+ H
2
O
⇄
H
3
O
+
+ HPO
4 2-
2 a
K
=
[ ][
] [
]
− −
+ 4
2 2
4 2
3
PO H
PO H
O H
HPO
4 2-
+ H
2
O
⇄
H
3
O
+
+ PO
4 3-
2 a
K
=
[ ][ ]
[ ]
− −
+ 2
4 3
4 3
HPO PO
O H
Disosiasi bertahap basa diekivalen, misalnya disosiasi CO
3 2-
.adalah : CO
3 2-
+ H
2
O
⇄
HCO
3 -
+ OH
-
1 b
K
=
[ ][ ]
[ ]
− −
− 2
3 3
CO HCO
OH
HCO
3 -
+ H
2
O
⇄
H
2
CO
3
+ OH
-
2 b
K
=
[ ][ ]
[ ]
− −
3 3
2
HCO CO
H OH
Pada tiap tahap disosiasi, harga tetapan disosiasi selalu menurun. Jadi, Ka
1
Ka
2
Ka
3
. Hal ini disebabkan adanya gaya elektrostatis. Melepaskan proton dari H
3
PO
4
lebih mudah daripada pada anion H
2
PO
4 -
karena proton yang akan lepas dari anion akan mendapat gaya tarik elektrostatis, sehingga sulit terlepas. Akibatnya konsentrasi ion-ion yang dihasilkan
sedikit dan K
a
akan kecil. Melepaskan proton dari anion yang muatannya makin banyak tentu akan lebih sulit lagi, karena gaya tarik elektrostatis akan makin kuat.
Larutan yang bersifat asam akan mempunyai pula sifat basa, hanya saja sifat asam sangat kecil dibandingkan dengan sifat basa. Dengan kata lain di dalam larutan yang
mengandung H
3
O
+
akan ada pula OH
-
dan sifat larutannya akan ditentukan oleh konsentrasi ion yang lebih besar. Dengan demikian dapatdikatkan pula bahwa larutan yang
mempunyai dengan harga K
b
tertetu akan adapula harga K
a
. Keasaman acidity dan kebasaan basicity dalam sistem asam-basa Bronsted-Lowry bahwa makin kuat asamnya,
makin lemah basa konjugatnya. Oleh karena kuat lemahnya asam dan basa ditentukan oleh K
a
dan K
b
maka perlu diketahui hubungan kuantitatif antara K
a
dengan K
b
dalam sistem asam-basa Bronsted-Lowry. Untuk itu perhatikan reaksi asam-basa berikut.
NH
3
+ H
2
O
⇄
NH
4 +
+ OH
-
K
b
=
[ ][ ]
[ ]
3 4
NH OH
NH
− +
NH
4 +
+ H
2
O
⇄
NH
3
+ H
3
O
+
K
a
=
[ ]
[ ]
[ ]
+ +
4 3
3
NH O
H NH
Dengan mengalikan kedua tetapan disosiasi itu, maka diperoleh :
73 K
a
x K
b
= [H
3
O
+
][OH
-
] atau
K
a
x K
b
= K
W
Hubungan itu hanya berlaku untuk pasangan asam-basa konjugat di dalam larutan air.
Contoh 3
Berapakah tetapan disosiasi basa K
b
, ion nitrit ? Penyelesaian.
Pada daftar harga-harga K
b
tidak diperoleh harga K
b
dari NO
2 -
, yang ada adalah harga K
a
dari HNO
2
yaitu sebesar 7,1 x 10
-4
. HNO
2
adalah asam konjugat dari basa, NO
2 -
sebagaimana reaksi disosiasi berikut ini. NO
2 -
+ H
2
O
⇄
HNO
2
+ OH
-
Jadi hubungan
K
a
x K
b
= K
W
dapat digunakan untuk mencari harga K
b
dari NO
2 -
. 7,1 x 10
-4
K
b
= 1x 10
-14
K
b
= 1,4 x 10
-11
. Asam poliprotik dan basa poliekivalen yang mempunyai beberapa harga K
a
dan beberapa harga K
b
, tidak sembarang harga K
a
atau K
b
dari asam atau basa itu dapat digunakan dalam hubungan, K
a
x K
b
= K
W
. Misalnya akan ditentukan harga K
b
untuk PO
4 3-
Reaksi disosiasi dari basa, PO
4 3-
adalah : PO
4 3-
+ H
2
O
⇄
HPO
4 2-
+ OH
-
Oleh karena basa PO
4 3-
dalam reaksi itu menerima proton yang pertama, maka tetapan disosiasinya dinyatakan dengan K
b1
. Asam konjugat dari basa, PO
4 3-
adalah HPO
4 2-
. HPO
4 2-
ini dalam disosiasinya akan memberikan protonya yang ketiga. HPO
4 2-
+ H
2
O
⇄
PO
4 3-
+ H
3
O
+
Jadi tetapan disosiasinya dinyatakan dengan K
a3
. Jadi dengan demikian hubungan antara K
b
dengan K
a
untuk ion PO
4 3-
itu adalah, K
a3
x K
b1
= K
w
. K
a3
harganya dicari dalam tabel, dan disubstitusikan ke dalam persamaan hubungan itu, maka harga K
b1
dapat ditentukan. Dengan penjelasan di atas tentunya Anda dapat menyelesaikan soal berikut.
Berapakah tetapan disosiasi basa dari ion hidrogen karbonat ion bikarbonat ?. Diketahui, untuk H
2
CO
3
, K
a 1
= 4,45 x 10
-7
dan K
a2
= 4,69 x 10
-11
.