Kompetensi Dasar
3.10 Menjelaskan konsep asam dan basa serta kekuatannya dan kesetimbangan pengionannya dalam larutan
Tujuan Pembelajaran
- Menjelaskan jenis dan sifat senyawa asam
- Menjelaskan jenis dan sifat senyawa basa
- Menghitung derajat keasaman (pH) larutan asam dan basa
Sumber: Dokumentasi Ujian Praktik MAN 2 Kebumen
■ Yaitu senyawa asam yang dalam larutannya terionisasi sempurna (derajat disosiasi (α) = 1)
■ Reaksi ionisasi asam kuat secara umum:
HA (aq) → H+ (aq) + A— (aq)
(ion A— disebut sebagai ion sisa asam)
■ Berikut adalah contoh asam kuat yang penting (sering keluar di soal):
Mohon untuk dihafalkan
| Rumus Senyawa | Nama Senyawa |
|---|---|
| HCl | Asam klorida |
| HBr | Asam bromida |
| HI | Asam iodida |
| HNO3 | Asam nitrat |
| H2SO4 | Asam sulfat |
| HClO4 | Asam perklorat |
■ Yaitu senyawa asam yang dalam larutannya terionisasi sebagian (derajat disosiasi (0 < α < 1))
■ Reaksi ionisasi asam lemah secara umum:
HA (aq) ⇌ H+ (aq) + A— (aq)
(Tantangan: Cobalah untuk menuliskan persamaan Kc-nya asam lemah)
■ Asam lemah mempunyai tetapan kesetimbangan ionisasi asam lemah (Ka)
■ Contoh asam lemah: CH3COOH (asam asetat), H2CO3 (asam karbonat), HF (asam fluorida), H2S (asam sulfida) dll
(Jika di dalam soal latihan menemukan asam selain asam kuat penting, maka kemungkinan adalah asam lemah)
■ Yaitu senyawa basa yang dalam larutannya terionisasi sempurna (derajat disosiasi (α) = 1)
■ Reaksi ionisasi basa kuat secara umum:
MOH (aq) → M+ (aq) + OH— (aq)
(ion M+ disebut sebagai ion sisa basa)
■ Berikut adalah contoh basa kuat yang penting (sering keluar di soal):
Mohon untuk dihafalkan
| Senyawa Hidroksida | Contoh Senyawa |
|---|---|
| Logam Gol IA (Alkali) Li, Na, K | LiOH, NaOH, KOH |
| Logam Gol IIA (Alkali Tanah) Mg, Ca, Sr, Ba | Mg(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 |
■ Yaitu senyawa basa yang dalam larutannya terionisasi sebagian (derajat disosiasi (0 < α < 1))
■ Reaksi ionisasi basa lemah secara umum:
MOH (aq) ⇌ M+ (aq) + OH— (aq)
(Tantangan: Cobalah untuk menuliskan persamaan Kc-nya basa lemah)
■ Basa lemah mempunyai tetapan kesetimbangan ionisasi basa lemah (Kb)
■ Contoh basa lemah: NH3 (amonia) atau NH4OH (amonium hidroksida), Al(OH)3 (aluminium hidroksida)
Asam
Asam Kuat
\([H]^{+}=a.[HA]\)
Asam Lemah
\([H]^{+}=\sqrt{Ka.[HA]}\)
\(pH\:=\:-log[H]^{+}\)
Basa
Basa Kuat
\([OH]^{-}=b.[MOH]\)
Basa Lemah
\([OH]^{-}=\sqrt{Kb.[MOH]}\)
\(pOH\:=\:-log[OH]^{-}\)
\(pH\:=\:14-pOH\)
Keterangan:
[H+] = konsentrasi H+
[OH—] = konsentrasi OH—
[HA] = konsentrasi asam
[MOH] = konsentrasi basa
a = valensi asam (jumlah H+)
b = valensi basa (jumlah OH—)
Ka = tetapan ionisasi asam lemah
Kb = tetapan ionisasi basa lemah
Soal 1
(Soal ini mewakili bagaimana cara menentukan pH senyawa asam ataupun basa kuat, pada penentuan pH basa kuat karena hasil perhitungannya adalah pOH maka tinggal dilanjutkan mencari pH dengan rumus pH = 14 — pOH)
Tentukanlah pH larutan H2SO4 0,02 M
Pembahasan
Diketahui:
H2SO4 adalah asam kuat
[HA] = 0,02 M = 2 x 10—2 M
valensi asam (a) = 2
Ditanya: pH larutan tersebut
Jawab:
Langkah 1 - Menentukan konsentrasi H+ atau ditulis [H+]
Untuk asam kuat:
[H+] = a . [HA]
[H+] = 2 . 2 x 10—2 M
[H+] = 4 x 10—2 M
Langkah 2 - Menghitung pH
pH = — log [H+]
pH = — log 4 x 10—2
pH = 2 —l og 4
(tip: Pangkatnya angka 10 tulis saja dalam bentuk positif dan dilanjutkan dengan menulis "— log ... [yaitu bilangan setelah log]"
Soal 2
(Level soal ini sudah sedikit lebih tinggi dan dikarenakan data pH sudah diketahui maka saya sebut sebagai langkah kebalikan menentukan pH)
Tentukan massa (gram) HNO3 yang terdapat dalam 100 mL larutannya yang memiliki pH = 2? (diketahui Mr HNO3 = 63)
Pembahasan
Diketahui:
HNO3 adalah asam kuat
volume larutan = 100 mL = 0,1 L
pH = 2
Ditanya: massa HNO3 dalam larutan tersebut?
Jawab:
Langkah 1 - Menentukan konsentrasi HNO3 atau [HA] dari data pH larutan
pH = 2 --> artinya larutannya adalah asam dan,
[H+] = 10—2 M = 0,01 M
(trik: bilangan sebelum tulisan "— log" (jika ada), tuliskan sebagai pangkat 10 dalam bentuk (—))
Langkah 2 - Menghitung jumlah mol HNO3 untuk kemudian menyesuaikan jawaban dengan pertanyaan
[HA] = 0,01 M \[M\:=\:\frac {mol}{L}\], sehingga
mol = M x L
mol = 0,01 M x 0,1 L
mol = 0,001 mol atau 10—3
Mencari gram dari data mol dapat menggunakan rumus dasar.
\[mol\:=\:\frac {gr}{Mr}\]
gr = mol x Mr
gr = 10—3 x 63
gr = 6,3 x 10—2 atau 0,063 gram
Soal 3
(Soal ini mewakili bagaimana cara menyelesaikan soal sejenis untuk kategori senyawa asam ataupun basa lemah, tinggal penggunaan simbolnya saja yang disesuaikan)
Tentukan pH larutan amonium hidroksida 0,3 M jika diketahui Kb amonium hidroksida adalah 3 x 10—5?
Pembahasan
Diketahui:
Amonium hidroksida adalah basa lemah (mempunyai Kb)
[MOH] = 0,3 M
Kb = 3 x 10—5
Ditanya: pH larutan amonium hidroksida tersebut?
Jawab:
Perhatikan! untuk menghitung pH larutan asam ataupun basa lemah, tidak perlu mengetahui rumus senyawa asam atau basa lemah tersebut
Langkah 1 - Menentukan konsentrasi OH— atau [OH—] --> karena senyawa basa
\[[{OH}^-]\:=\: \sqrt {Kb.{[MOH]}}\]
\[[{OH}^-]\:=\: \sqrt {3.{10}^{-5}.{0,3M}}\]
\[[{OH}^-]\:=\: \sqrt {9.{10}^{-6}}\] \[[{OH}^-]\:=\: 3.10^{-3}\:M\]
Langkah 2 - Menghitung pOH untuk kemudian menghitung pH (jika asam lemah maka cukup langsung menghitung pHnya)
pOH = — log [OH—]
pOH = — log 3 x 10—3
pOH = 3 — log 3
(masih ingat kan? tulis saja dalam bentuk positif bilangan pangkatnya 10 kemudian dilanjutkan menulis apa yang ada sebelum angka 10 tersebut (yang dimaksud adalah "— log ... "-nya))
pH = 14 — pOH
pH = 14 — (3 — log 3)
pH = 11 + log 3
(Mudah bukan? jika masih bingung ulangi lagi langkah-langkahnya dengan pelan)
Pada pertanyaan dengan arah mundur (pH-nya sudah diketahui), maka tinggal ikuti saja alur mundurnya
TIPS DAN TRIK
Jika pH = 3 — log 5 , maka berapa [H+]-nya?
Jawab:
[H+] = 5 x 10—3 M
Perhatikan bagaimana perubahan letak angka 3 dan 5 nya.
(Semoga bermanfaat - Ahmad Fata)
Referensi
- Utami, Budi dkk, Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI, Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2009
