Hidrolisis Garam Model Problem Based Learning (PBL)

Untuk Kelas XI IPA

Penulis

Barista Kristyaningsih

Pembimbing

Prof. Sulistyo Saputro, M.Si, Ph.D

Prof. Sentot Budi R., Ph.D

Semester ii

E-BOOK KIMIA

i

HIDROLISIS

The Fundamental Laws of Chemistry

FOR INTERNATIONAL SENIOR HIGH SCHOOL

PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2014

ii

HIDROLISIS

E-Book Kimia

Hidrolisis Garam Untuk SMA/MA Kelas XI IPA Semester II

Disusun oleh:

Barista Kristyaningsih

Konsultan Ahli:

Prof. Sulistyo Saputro, M.Si., Ph.D.

Prof. Sentot Budi R., Ph.D.

Validator Ahli:

Prof. Dr. H. Ashadi

Dr. Mohammad Masykuri, M.Si.

Rusmiati, M.Pd.

Reviewer Guru:

Kristianita Sunaringtyas, S.Pd

Dwi Rumi, S.Pd

Desain:

Barista Kristyaningsih

Pungky Andriyani, S.Kom.

Gambar Sampul:

http://www.flexmedia.co.id/hikmah-dibalik-asinnya-air-laut/

iii

HIDROLISIS

Pertama-tama, penulis mengucapkan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha

Esa, karena hanya berkat anugerahNya e-book yang berjudul “Hidrolisis Garam”

ini telah dapat diselesaikan dengan baik.

E-book merupakan salah satu jenis pembelajaran yang menggunakan jasa

bantuan perangkat elektronika, seperti komputer atau laptop. E-book ini

berorientasi pada Problem Based Learning (PBL) yang merupakan suatu model

pembelajaran yang melibatkan siswa untuk memecahkan suatu masalah melalui

tahap-tahap metode ilmiah sehingga siswa dapat mempelajari pengetahuan yang

berhubungan dengan masalah tersebut dan sekaligus memiliki keterampilan

untuk memecahkan masalah. PBL dilandasi oleh pemikiran bahwa kegiatan

belajar hendaknya mendorong dan membantu siswa untuk terlibat secara aktif

membangun pengetahuannya sehingga mencapai pemahaman yang mendalam

(deep learning). Penulis berharap melalui model pembelajaran PBL yang dipadu

dengan materi Hidrolisis Garam, siswa menjadi lebih minat belajar. Semua fitur

dalam e-book ini mengacu pada 5 sintax PBL yang dikemas dalam nama-nama

berbeda, seperti M2, YKS, PC, Speak Up, dan Reportase

Mudah-mudahan e-book ini dapat menjadi sarana pembelajaran yang

tepat bagi siswa. Penulis menyadari bahwa e-book ini tidaklah sempurna, maka

dari itu segala kritik dan saran yang membangun demi kemajuan e-book ini

selanjutnya akan diterima. Terakhir, diharapkan e-book ini dapat bermanfaat bagi

siswa dan bagi perkembangan pendidikan di Indonesia.

Penulis

iv

HIDROLISIS

Halaman Judul .......................................................................................... i

Kata Pengantar ....................................................................................... ii

Daftar Isi ................................................................................................ iii

Tujuan Pembelajaran ........................................................................... iv

Description tentang E-Book .................................................................. v

Petunjuk Keamanan Laboratorium ............................................... viii

Pendahuluan .......................................................................................... 1

M2 (Mari Membaca) ............................................................................. 2

YKS (Yuk Kita Selidiki) ......................................................................... 3

PC (Praktikum Ceria) ............................................................................ 4

Speak Up ................................................................................................. 8

Reportase ................................................................................................ 8

Asam Kuat-Basa Kuat ...................................................................... 9

Asam Kuat-Basa Lemah ................................................................. 11

Asam Lemah-Basa Kuat ................................................................. 14

Asam Lemah-Basa Lemah ............................................................. 18

Latihan Soal .......................................................................................... 21

Glosarium ............................................................................................. 24

Daftar Pustaka ...................................................................................... 25

v

HIDROLISIS

KOMPETENSI INTI & KOMPETENSI DASAR

KOMPETENSI INTI:

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong,

kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian

dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan

sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3 : Memahami,menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan

rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai

dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

KI 4:Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan

pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan

metoda sesuai kaidah keilmuan.

KOMPETENSI DASAR:

KD 1.1 : Menyadari adanya keteraturan dari sifat hidrokarbon, termokimia, laju reaksi,

kesetimbangan kimia, larutan dan koloid sebagai wujud kebesaran Tuhan YME dan

pengetahuan tentang adanya keteraturan tersebut sebagai hasil pemikiran kreatif manusia

yang kebenarannya bersifat tentatif.

KD 2.1 : Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, disiplin, jujur, objektif, terbuka,

mampu membedakan fakta dan opini, ulet, teliti, bertanggung jawab, kritis, kreatif, inovatif,

demokratis, komunikatif ) dalam merancang dan melakukan percobaan serta berdiskusi yang

diwujudkan dalam sikap sehari-hari.

KD 2.2 : Menunjukkan perilaku kerjasama,santun, toleran, cinta damai dan peduli lingkungan serta

hemat dalam memanfaatkan sumber daya alam.

KD 2.3 : Menunjukkan perilaku responsif, dan proaktif serta bijaksana sebagai wujud kemampuan

memecahkan masalah dan membuat keputusan.

KD 3.12 : Menganalisis garam-garam yang mengalami hidrolisis.

KD 4.11 : Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan untuk

menentukan jenis garam yang mengalami hidrolisis.

vi

HIDROLISIS

Setelah mempelajari materi ini, siswa diharapkan mampu :

1. Menjelaskan terjadinya hidrolisis pada larutan garam.

2. Membedakan garam yang dapat terhidrolisis dan tidak

dapat terhidrolisis.

3. Menggolongkan sifat larutan garam berdasarkan asam-

basa pembentuknya.

4. Menentukan hidrolisis garam dilihat dari asam-basa

pembentuknya (hidrolisis sebagian atau hidrolisis total).

5. Menentukan pH larutan garam berdasarkan asam-basa

pembentuknya.

6. Menganalisis penerapan hidrolisis dalam kehidupan

sehari-hari.

7. Melakukan percobaan sederhana untuk menentukan

sifat larutan garam.

8. Menganalisis jenis-jenis larutan garam yang terhidrolisis

melalui percobaan.

9. Mempresentasikan hasil percobaan penentuan sifat

larutan garam.

10. Menyusun laporan tertulis hasil percobaan penentuan

sifat larutan garam.

INDIKATOR PEMBELAJARAN

vii

HIDROLISIS

Berikut ini merupakan gambaran e-book yang akan dipelajari. Berisi tentang

semua fitur e-book disertai penjelasan dan fungsinya. Diharapkan dengan

mengetahui gambaran e-book ini siswa akan lebih mudah dalam

menggunakan e-book.

Bagian ini berisi materi

prasyarat yang telah

dipelajari oleh siswa pada

materi sebelumnya.

Bagian M2 ini berisi

penyajian masalah umum

dalam kehidupan sehari-hari

yang berhubungan dengan

konsep materi.

viii

HIDROLISIS

Bagian YKS ini mengajak siswa untuk

belajar berdiskusi dalam kelompok untuk

menyelesaikan tugas yang diberikan

Bagian PC ini berisi percobaan

sederhana untuk mengajak

siswa bekerja dalam kelompok

menganalisis hal yang

berhubungan dengan masalah

yang telah disajikan

sebelumnya.

ix

HIDROLISIS

Bagian ini merupakan petunjuk

tampilan video yang diikutsertakan

dalam e-book ini.

Bagian Speak Up ini mengajak siswa

untuk berani menampilkan hasil

analisisnya melalui presentasi singkat.

Bagian Reportase ini berisi

kesimpulan dan pemaparan

konsep untuk memperjelas

siswa dalam memecahkan

permasalahan.

x

HIDROLISIS

Selalu gunakan jas laboratorium saat bekerja di dalam lab untuk melindungi baju dan kuli dari senyawa yang berbahaya.

Gunakan kacamata jika perlu untuk melindungi mata.

Gunakan sarung tangan untuk melindungi tangan.

Jangan menghirup larutan secara langsung, tetapi kibas-kibaskan tangan pada permukaan larutan

Selalu cuci tangan setelah menyentuh senyawa/larutan kimia.

Setelah semua praktikum selesai, cuci semua peralatan dan kembalikan pada tempatnya.

Pada pembahasan larutan asam dan basa terdahulu telah dipelajari bahwa reaksi

asam dan basa menghasilkan garam. Asam terdiri dari asam kuat dan asam lemah.

Berikut ini disajikan beberapa contoh dari asam kuat dan asam lemah pada Tabel 1 dan

2.

Pendahuluan

HIDROLISIS

Tabel 2. Larutan asam lemah Tabel 1. Larutan asam kuat

Demikian juga basa, ada yang termasuk ke dalam basa kuat dan ada juga yang

merupakan basa lemah. Beberapa contoh basa kuat dan basa lemah ditunjukkan

dalam Tabel 3 dan 4.

Tabel 3. Larutan basa kuat Tabel 4. Larutan basa lemah

1

No Rumus Kimia Nama Senyawa

1 HCl Asam Klorida

2 HBr Asam Bromida

3 HI Asam Iodida

4 H2SO4 Asam Sulfat

5 HNO3 Asam Nitrat

6 HClO3 Asam Klorat

7 HClO4 Asam Perklorat

No Rumus Kimia Nama Seny-

awa

1 CH3COOH Asam Asetat

2 HCN Asam Sianida

3 H2S Asam Sulfida

No Rumus Kimia Nama Senyawa

1 LiOH Litium Hidroksida

2 NaOH Natrium Hidroksida

3 KOH Kalium Hidroksida

4 RbOH Rubidium Hidroksida

5 CsOH Sesium Hidroksida

6 Ca(OH)2 Kalsium Hidroksida

7 Sr(OH)2 Stronsium Hidroksida

8 Ba(OH)2 Barium Hidroksida

No Rumus

Kimia

Nama Senyawa

1 NH4OH Amonium Hidroksida

2 Al(OH)3 Aluminium Hidrok-

sida

3 Fe(OH)2 Besi (II) Hidroksida

Telah kita ketahui bahwa garam adalah

senyawa yang dibentuk dari reaksi antara asam

dan basa. Garam adalah senyawa yang dihasilkan

dari reaksi netralisasi antara larutan asam dan

larutan basa. Secara umum :

Asam + Basa → Garam + Air

Berikut ini adalah beberapa contoh reaksi

pembentukan garam (dikenal pula dengan istilah

reaksi penggaraman atau reaksi netralisasi) :

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

H2SO4(aq) + 2 NH4OH(aq) → (NH4)2SO4(aq) + 2 H2O(l)

2 HCN(aq) + Ba(OH)2(aq) → Ba(CN)2(aq) + 2 H2O(l)

H2CO3(aq) + Mg(OH)2(aq) → MgCO3(s) + 2 H2O(l)

Terdapat berbagai macam senyawa garam yang

sering dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Salah satunya adalah Natrium Klorida. Garam ini da-

pat dimanfaatkan sebagai penyedap makanan, se-

hingga makanan yang kita makan akan berasa lebih

nikmat. Jenis garam lain yang dijabarkan dalam contoh

di atas adalah Amonium Sulfat ((NH4)2SO4), senyawa

garam ini sering dimanfaatkan sebagai pupuk pertanian. Tentu saja senyawa garam ini ti-

dak dapat digunakan sebagai bahan makanan.

Dari 2 contoh senyawa garam tersebut, ternyata dapat diketahui bahwa garam-

garam tersebut memiliki kegunaan dan fungsi masing-masing. Ada jenis garam yang dapat

dikonsumsi, ada pula yang tidak, namun berfungsi sebagai pupuk bagi tanaman.

HIDROLISIS

M2 (Mari Membaca)

Sumber : www.merdeka.com

Gambar 1. Tambak garam

Sumber : blogs.unpad.ac.id

Gambar 2. Tanah pertanian di Indonesia

2

YKS (Yuk Kita Selidiki)

Mengapa ada garam yang dapat dikonsumsi dan ada garam yang tidak dapat dikon-

sumsi? Coba diskusikan bersama teman-temanmu. Bentuklah kelompok yang terdiri

dari @ 5-6 orang untuk mendiskusikan masalah ini. Kalian dapat mengumpulkan data

dan informasi dari buku,internet,ataupun interview dengan guru. Sebutkan 5 senyawa

garam yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari dan tulis kegunaannya

seperti contoh pada tabel di bawah ini! Selamat bekerja!

3

Di kelas X, kalian telah mempelajari sifat asam dan basa dari suatu senyawa.

Bagaimanakah sifat keasaman atau kebasaan suatu garam? Mari kita coba

praktikum sederhana berikut ini, untuk mengkaji lebih lanjut tentang sifat

senyawa garam. Bentuklah kelompok yang terdiri dari @ 5-6 orang sesuai

dengan tugas sebelumnya. Setiap kelompok diharapkan mempersiapkan alat

dan bahan sesuai petunjuk praktikum di bawah ini :

PC (Praktikum Ceria)

Menentukan Sifat Senyawa Garam

Alat dan Bahan :

1. Pelat tetes

2. Kertas lakmus merah

3. Kertas lakmus biru

4. Indikator universal

5. Pipet tetes

6. Larutan (NH4)2SO4

7. Larutan NH4Cl

8. Larutan CH3COONa

9. Larutan (NH4)2S

10. Larutan NaCl

11. Larutan Li2S

12. Larutan NH4NO3

13. Larutan KNO3

14. Larutan CH3COONH4

15. Larutan KNO2

Cara Kerja :

1. Siapkan 1 pelat tetes.

2. Masukkan masing-masing 3 tetes larutan garam yang

telah dipersiapkan ke dalam pelat tetes menggunakan

pipet.

3. Beri label pada pelat tetes sesuai nama larutan garam

yang akan diuji.

4. Uji sifat masing-masing larutan garam dengan meng-

gunakan kertas lakmus merah dan lakmus biru, amati

perubahan yang terjadi.

5. Dengan cara yang sama, uji larutan dengan mengguna-

kan indikator universal dan cocokkan perubahan war-

nanya menggunakan standar, catat pHnya.

6. Catat hasilnya dan buat laporan tentang sifat senyawa-

senyawa garam tersebut.

4

Contoh tabel pengamatan :

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, coba diskusikan bersama anggota

kelompokmu beberapa pertanyaan berikut ini!

1. Dari hasil pengamatan, kelompokkan senyawa garam yang telah diuji ber-

dasarkan sifat garamnya!

2. Ada berapa kelompok larutan garam berdasarkan sifatnya? Sebutkan!

3. Bilamana garam dapat bersifat netral?

4. Tuliskan persamaan reaksi yang menghasilkan garam bersifat netral!

5. Bilamana garam dapat bersifat asam?

6. Tuliskan persamaan reaksi yang menghasilkan garam bersifat asam!

7. Bilamana garam bersifat basa?

8. Tuliskan persamaan reaksi yang menghasilkan garam bersifat basa!

9. Dari hasil pengamatan, kelompokkan sifat larutan garam berdasarkan kom-

ponen penyusunnya sesuai tabel 5 berikut :

Forum Diskusi

5

(NH4)2S

(Asam, Basa, atau Netral)

Tabel 5. Sifat Larutan Garam

Sifat

garam Nama Garam

Komponen Penyusun

pH Asam Basa

Kuat Lemah Kuat Lemah

Netral

Asam

Basa

Analisislah pengaruh asam-basa penyusun garam terhadap sifat garam pada praktikum

yang telah dilakukan:

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

Buat kesimpulannya:

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

6

Menyenangkan bukan bisa mengetahui bahwa ternyata sifat senyawa garam belum

tentu netral? Jika ingin melakukan praktikum sederhana tersebut di rumah, gunakan

indikator alam untuk mengetahui sifat senyawa yang diuji. Masih ingat cara kerja

indikator alam dalam penentuan sifat asam basa suatu larutan? Cara kerja tersebut

dapat juga dilihat pada video berikut:

Klik link di http://www.youtube.com/watch?v=nf_QNT6VGcg

Atau klik button di bawah ini:

Berdasarkan hasil pengamatan praktikum dan jawaban dari forum diskusi, buatlah

laporan tertulis praktikum sederhana tersebut. Format penulisan laporan meliputi :

A. Judul praktikum

B. Tujuan praktikum

C. Dasar teori

D. Alat dan bahan yang digunakan

E. Cara kerja

F. Data pengamatan praktikum

G. Analisa data pengamatan

H. Jawaban pertanyaan

I. Kesimpulan

Setelah itu buatlah presentasi untuk memaparkan hasil kerja kelompokmu. Buatlah desain

presentasi kalian semenarik mungkin! Pada pertemuan berikutnya, setiap kelompok akan

mempresentasikan hasil kerjanya di depan kelas secara bergantian. Selamat bekerja!

7

Speak Up

Pada kegiatan ini, presentasikan laporan praktikum yang telah dilakukan beserta

dengan analisis dari forum diskusi. Melalui kegiatan ini, kalian akan melatih rasa percaya

diri dan kemampuan dalam berkomunikasi. Sampaikan pendapat kelompokmu di depan

kelas secara bergantian, sehingga kelompok yang lain dapat memberikan masukan dan pen-

dapat demi perbaikan laporan. Setiap kelompok akan diberikan waktu selama 10 menit un-

tuk mempresentasikan hasil laporannya, sedangkan kelompok yang lain dapat bertanya dan

berpendapat.

Reportase

Setelah melakukan praktikum dan mengetahui bermacam-macam sifat garam,

sekarang kita akan membahas bagaimana hal tersebut dapat terjadi. Pada bab ini, kita akan

mempelajari teori yang menjelaskan sifat larutan garam yang berbeda-beda tersebut, yaitu

menggunakan konsep hidrolisis garam.

Garam adalah senyawa yang dibentuk dari reaksi antara asam dan basa. Kata

Hydrolysis berasal dari bahasa Yunani, dimana hydro berarti air dan lysis berarti penguraian.

Hidrolisis garam dideskripsikan sebagai reaksi dari anion atau kation garam, ataupun

keduanya dengan air. Hidrolisis garam biasanya mempengaruhi pH suatu larutan.

Jika kita melarutkan suatu garam ke dalam air, maka akan ada dua kemungkinan

yang terjadi, yaitu:

8

1. Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH3COO–, CN–, dan S2–) atau ion-ion

yang berasal dari basa lemah (misalnya NH4+, Fe2+, dan Al3+) akan bereaksi dengan air.

Reaksi suatu ion dengan air inilah yang disebut hidrolisis. Berlangsungnya hidrolisis dise-

babkan adanya kecenderungan ion-ion tersebut untuk membentuk asam atau basa asalnya.

Contoh:

CH3COO– + H2O CH3COOH + OH–

NH4+ + H2O NH4OH + H+

2. Ion-ion yang berasal dari asam kuat (misalnya Cl–, NO3–, dan SO42–) atau ion-ion yang

berasal dari basa kuat (misalnya Na+, K+, dan Ca2+) tidak bereaksi dengan air atau tidak

terjadi hidrolisis. Hal ini dikarenakan ion-ion tersebut tidak mempunyai kecenderungan

untuk membentuk asam atau basa asalnya. (Ingat kembali tentang kekuatan asam-basa!)

Na+ + H2O tidak terjadi reaksi

SO42- + H2O tidak terjadi reaksi

Hidrolisis hanya dapat terjadi pada larutan garam yang terbentuk dari ion-ion asam

lemah, ion-ion basa lemah, ataupun keduanya. Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam

kuat dan basa kuat) tidak terjadi hidrolisis. Untuk lebih memahami tentang hidrolisis, per-

hatikan teori berikut :

Perhatikan kembali salah satu garam yang berasal dari

asam kuat dan basa kuat pada tabel 5 sesuai praktikum yang

telah kalian lakukan, misalnya NaCl (Natrium Klorida). Dari

hasil praktikum didapatkan bahwa garam NaCl bersifat netral

dan pH = 7. Hal ini menunjukkan bahwa [H+] = [OH-]. Jika garam

NaCl dilarutkan dalam air, maka persamaan reaksinya dapat

dituliskan sebagai berikut :

NaCl(aq) + H2O(l) Na+(aq) + Cl-(aq)

Sumber : encarta 2006

Gambar 3. Garam (Natrium Klorida)

Asam Kuat-Basa Kuat

9

“Garam yang berasal dari

asam kuat dan basa kuat

tidak mengalami

hidrolisis”

Berdasarkan reaksi tersebut, senyawa NaCl mengalami ionisasi sempurna, baik kation

maupun anion, hanya terhidrasi oleh air, tidak mengalami reaksi dengan air. Dengan

demikian, garam tersebut tidak terhidrolisis dalam air. Akibatnya, konsentrasi ion H+ tidak

berubah terhadap konsentrasi ion OH-, sehingga larutan garam tersebut bersifat netral dan

memiliki pH = 7.

Contoh Soal

Penyelesaian:

Jawab: b

Garam yang tidak mengalami hidrolisis adalah

garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat,

yaitu K2SO4 (berasal dari KOH yang merupakan

basa kuat dan H2SO4 yang merupakan asam kuat).

Garam di bawah ini yang tidak me-

ngalami hidrolisis adalah ….

a. CH3COONa

b. K2SO4

c. NH4Cl

d. HCOOK

e. NH4NO3

Sekarang perhatikan senyawa garam yang lain dari data praktikum yang terbentuk dari asam

kuat dan basa kuat. Bagaimana sifat senyawa garam tersebut? Jika ada kelompok yang

datanya tidak bersifat netral, coba selidiki dan analisis kembali mengapa hal tersebut dapat

terjadi.

10

Asam Kuat-Basa Lemah

Perhatikan kembali salah satu garam yang terben-

tuk dari asam kuat dan basa lemah dalam tabel 5, misal-

nya NH4Cl (Amonium Klorida). Berapakah pH larutan

NH4Cl 0,1 M yang kalian dapatkan? pH=........,

sifat=................. Bagaimana larutan NH4Cl 0,1M dapat

bersifat asam? Ketika garam tersebut dilarutkan di dalam

air, bayangkan terjadinya kesetimbangan berikut :

NH4Cl(s) + H2O(l) NH4OH(aq) + HCl(aq)

NH4+(aq) + OH-(aq) H+(aq) + Cl-(aq)

Senyawa NH4OH lebih cenderung membentuk molekul, sedangkan senyawa HCl akan

lebih cenderung membentuk ion-ionnya. Sehingga dalam larutan tersebut [H+] > [OH-], hal ini

terjadi karena OH– dari H2O membentuk molekul NH4OH sedangkan H+ tidak membentuk

molekul. Selanjutnya NH4+ (kation yang berasal dari spesi basa lemah) terhidrolisis oleh air.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

NH4+(aq) + H2O(l) NH4OH(aq) + H+(aq)

Hidrolisis kation yang berasal dari basa lemah menghasilkan ion H+, sedangkan anion

Cl- (berasal dari spesi asam kuat) tidak terhidrolisis oleh air. Akibatnya, konsentrasi ion H+

menjadi lebih tinggi dibandingkan konsentrasi ion OH-. Dengan demikian, larutan garam

tersebut mengalami hidrolisis sebagian (hanya kation saja). Larutan garam tersebut bersifat

asam dan memiliki pH < 7.

Sumber : www.bumbou.com

Gambar 4. Senyawa Amonium Klorida

Persamaan ……………………………..(1)

11

Dari persamaan 1 tersebut dapat ditentukan tetapan kesetimbangannya yaitu :

[NH4OH][H+]

K =

[NH4+] [H2O]

K [H2O] =

Dimana [H2O] harganya selalu tetap maka persamaan diatas dapat dituliskan sebagai

harga tetapan hidrolisis (Kh).

Kh =

Selanjutnya harga tetapan hidrolisis (Kh) dapat dikaitkan dengan tetapan ionisasi basa

lemah (Kb) dan tetapan kesetimbangan air (Kw). Jika konsentrasi NH4+ mula-mula sebe-

sar M dan hidrolisis sebesar α, maka konsentrasi semua komponen dalam persamaan 1

adalah:

Karena nilai α sangat kecil, maka besarnya α pada M-α diabaikan, sehingga untuk M-α =

M. Besarnya konsentrasi NH4OH dan H+ adalah sama, maka persamaan tetapan hidrolisis

dapat ditulis :

Kh =

Menentukan pH Larutan Garam

“Garam yang berasal dari

asam kuat dan basa

lemah akan mengalami

hidrolisis sebagian

(kation)”

[NH4OH][H+]

[NH4+]

[NH4OH][H+]

[NH4+]

NH4+(aq) + H2O(l) NH4OH(aq) + H+(aq)

Persamaan ……………………………..(2)

Persamaan ……………………………..(3)

[H+]2

[NH4+]

12

Amonium Hidroksida dapat mengalami kesetimbangan sebagai berikut :

Kb =

Kw =

Sehingga jika dihubungkan dengan persamaan 2 akan menjadi :

Kh = x

Kh =

Kh = 1 / Kb x Kw (lihat kembali persamaan 4)

Sehingga untuk garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dapat dirumuskan

harga tetapan hidrolisis Kh sebagai berikut :

Konsentrasi H+ dapat ditentukan berdasarkan persamaan 3 dan 5 :

= Kh x

[H+] =

Keterangan :

Kw : tetapan kesetimbangan air (1.10-14)

Kb : tetapan ionisasi basa lemah

[asam konjugasi] : konsentrasi asam konjugasi

Kb

KwKh

NH4OH(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)

[NH4+][OH-]

[NH4OH]

[H+][OH-]

[NH4OH][H+]

[NH4+]

[OH-]

[OH-]

[NH4OH]

[NH4+] [OH-]

x [H+] [OH-]

Persamaan ……………………………..(4)

Persamaan ……………………………..(5)

[H+]2 [NH4+]

Persamaan ……………………………..(6)

pH = - log [H+]

13

Sekarang perhatikan kembali hasil dari tabel 5 yang telah kalian kerjakan, cobalah hitung

berapa pH senyawa garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah menggunakan

perhitungan di atas. Apakah hasilnya sesuai dengan hasil praktikum kalian? Jika tidak,

diskusikanlah bersama kelompokmu mengapa hal tersebut dapat terjadi!

Contoh Soal

pH larutan NH4Cl 0,42 M! (Kb NH4OH =

1,8.10-5) adalah ...

a. 3,82

b. 4,82

c. 7,82

d. 8,82

e. 9,82

Penyelesaian:

Jawab: c

Larutan amonium klorida terbentuk dari cam-

puran basa lemah (NH4OH) dengan asam

kuat (HCl).

Dengan demikian, larutan garam tersebut

mengalami hidrolisis parsial dan bersifat

asam.

NH4Cl(aq) → NH4+(aq) + Cl-(aq)

Ion yang terhidrolisis adalah ion NH4+. Kon-

sentrasi ion NH4+ adalah 0,42 M. Dengan

demikian, pH larutan garam dapat diperoleh

melalui persamaan berikut :

[H+] =

[H+] = 1,53.10-5 M

Dengan demikian, pH larutan garam terse-

but adalah 4,82.

Asam Lemah-Basa Kuat Coba perhatikan kembali tabel 5 yang telah kalian kerjakan, lihatlah salah satu contoh

garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat, misalnya CH3COONa (Natrium

Asetat). Berapakah pH dan sifat larutan CH3COONa 0,1 M yang kalian temukan?

Bagaimana larutan tersebut bisa bersifat basa?

14

Coba perhatikan kembali tabel 5 yang telah kalian kerjakan, lihatlah salah satu con-

toh garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat. Misalnya CH3COONa (Natrium

Asetat). Berapakah pH dan sifat larutan CH3COONa 0,1 M yang kalian temukan?

Bagaimana larutan tersebut bisa bersifat basa? Jika CH3COONa dilarutkan dalam air,

bayangkan terjadinya kesetimbangan berikut :

CH3COONa(s) + H2O(l) CH3COOH(aq) + NaOH(aq)

CH3COO-(aq) + H+(aq) Na+(aq) + OH-(aq)

Senyawa CH3COOH lebih cenderung membentuk molekul, sedangkan senyawa

NaOH akan lebih cenderung membentuk ion-ionnya. Sehingga dalam larutan tersebut

[H+] < [OH-], hal ini terjadi karena H+ dari H2O membentuk CH3COOH sedangkan OH-

tidak membentuk molekul. Selanjutnya CH3COO- (anion yang berasal dari spesi asam

lemah) terhidrolisis oleh air. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH (aq) + OH-(aq)

Hidrolisis anion yang berasal dari asam lemah menghasilkan ion OH-, sedangkan

kation Na+ (berasal dari spesi basa kuat) tidak terhidrolisis oleh air. Akibatnya, konsentrasi

ion H+ menjadi lebih sedikit dibandingkan konsentrasi ion OH-. Dengan demikian, larutan

garam tersebut mengalami hidrolisis sebagian (hanya anion saja). Larutan garam tersebut

bersifat basa dan memiliki pH > 7.

Dari persamaan 7 tersebut dapat ditentukan tetapan kesetimbangannya yaitu :

K =

K [H2O] =

Persamaan ……………………..(7)

Menentukan pH Larutan Garam

[CH3COOH] [OH-]

[CH3COO-] [H2O]

[CH3COOH] [OH-]

[CH3COO-]

15

Dimana [H2O] harganya selalu tetap maka persamaan diatas dapat dituliskan sebagai harga

tetapan hidrolisis (Kh).

Kh =

Selanjutnya harga tetapan hidrolisis (Kh) dapat dikaitkan dengan tetapan ionisasi asam

lemah (Ka) dan tetapan kesetimbangan air (Kw). Jika konsentrasi CH3COO- mula-mula se-

besar M dan hidrolisis sebesar α, maka konsentrasi semua komponen dalam persamaan 7

adalah :

Karena nilai α sangat kecil, maka besarnya α pada M-α diabaikan, sehingga untuk M-α =

M. Besarnya konsentrasi CH3COOH dan OH- adalah sama, maka persamaan tetapan

hidrolisis dapat ditulis :

Kh =

Ingat kembali tetapan asam lemah pada kesetimbangan asam lemah Natrium Asetat :

Ka =

Kw =

[CH3COOH] [OH-]

[CH3COO-]

Persamaan ……………………..(8)

CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH (aq) + OH-(aq)

[OH-]2

[CH3COO-]

Persamaan ……………………..(9)

CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H+(aq)

[CH3COO-][H+]

[CH3COOH]

[H+][OH-]

Persamaan ……………………………..(10)

16

Sehingga jika dihubungkan dengan persamaan 8 akan menjadi :

Kh =

Kh =

Kh = 1 / Ka x Kw (lihat kembali persamaan 10)

Sehingga untuk garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat dapat dirumuskan

harga tetapan hidrolisis Kh sebagai berikut :

Konsentrasi OH- dapat ditentukan berdasarkan persamaan 9 dan 11 :

= Kh x

=

Keterangan :

Kw : tetapan kesetimbangan air (1.10-14)

Ka : tetapan ionisasi asam lemah

[basa konjugasi] : konsentrasi basa konjugasi

“Garam yang berasal dari

asam lemah dan basa

kuat akan mengalami

hidrolisis sebagian (anion)”

[H+]

[H+]

[[CH3COOH]

[CH3COO-] [H+]

x [H+] [OH-]

x [CH3COOH] [OH-]

[CH3COO-]

Ka

KwKh Persamaan ……………………………..(11)

[OH-]2

Persamaan ……………………………..(12)

pOH = - log [H+]

pH = 14—pOH

[CH3COO-]

[OH-]

17

Contoh Soal

Berapakah pH larutan dari 200 mL larutan barium asetat 0,1 M? (Ka CH3COOH = 2.10-5)

Penyelesaian :

Larutan barium asetat terbentuk dari campuran basa kuat (Ba(OH)2) dengan asam lemah

(CH3COOH). Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis parsial dan

bersifat basa.

Ba(CH3COO)2(aq) → Ba2+(aq) + 2 CH3COO-(aq)

Ion yang terhidrolisis adalah ion CH3COO-. Konsentrasi ion CH3COO- adalah 0,2 M. De-

ngan demikian, pH larutan garam dapat diperoleh melalui persamaan berikut :

[OH-] =

[OH-] = 10-5 M

Dengan demikian, pOH larutan adalah 5. Jadi, pH larutan garam tersebut adalah 9.

Sekarang perhatikan kembali hasil dari tabel 5 yang telah kalian kerjakan, cobalah hitung

berapa pH senyawa garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat menggunakan

perhitungan pada persamaan 12. Apakah hasilnya sesuai dengan hasil praktikum kalian?

Jika tidak, diskusikanlah bersama kelompokmu mengapa hal tersebut dapat terjadi!

Asam Lemah-Basa Lemah Berbeda dengan ketiga jenis garam yang telah dijelaskan sebelumnya, garam yang

berasal dari asam lemah dan basa lemah jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis

total. Perhatikan kembali hasil praktikum pada tabel 5 untuk garam yang berasal dari asam

lemah dan basa lemah, misalnya CH3COONH4. Perhatikan pH larutan CH3COONH4 0,1 M

tersebut.

18

Bagaimanakah sifat larutannya? Baik kation dari basa le-

mah maupun anion dari asam lemah dapat mengalami hidrolisis.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

NH4+(aq) + H2O(l) NH4OH(aq) + H+(aq)

CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH (aq) + OH-(aq)

Ternyata, hidrolisis kedua ion tersebut menghasilkan ion H+

maupun ion OH-. Dengan demikian, larutan garam tersebut

mengalami hidrolisis total (sempurna). Sifat larutan yang

dihasilkan bergantung pada perbandingan kekuatan asam lemah

(Ka) terhadap kekuatan basa lemah (Kb).

Ada tiga kemungkinan perbandingan nilai Ka terhadap Kb :

a. Ka > Kb : sifat asam lebih mendominasi; larutan garam bersifat asam; pH larutan

garam kurang dari 7

b. Ka = Kb : sifat asam maupun basa sama-sama mendominasi; larutan garam

bersifat netral; pH larutan garam sama dengan 7

c. Ka < Kb : sifat basa lebih mendominasi; larutan garam bersifat basa; pH larutan

garam lebih dari 7

Sekarang perhatikan kembali tetapan Ka dan Kb yang diperoleh

pada persamaan 4 dan 10. Jika kedua persamaan tersebut

dihubungkan dengan tetapan kesetimbangan air (Kw), maka

tetapan hidrolisis untuk garam yang berasal dari asam lemah dan

basa lemah dirumuskan :

Kh =

Kh =

“Garam yang berasal dari

asam lemah dan basa

lemah akan mengalami

hidrolisis total”

KbKa

Kw

.

[[CH3COOH]

[CH3COO-] [H+]

x [NH4OH]

[NH4+] [OH-]

x [H+] [OH-]

19

Untuk perhitungan pH, perhatikan kembali reaksi berikut :

NH4+(aq) + H2O(l) NH4OH(aq) + H+(aq)

CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH (aq) + OH-(aq)

NH4+(aq) + CH3COO-(aq) + 2H2O(l) CH3COOH (aq) + OH-(aq) + NH4OH(aq) +H+(aq)

NH4+(aq) + CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH (aq) + NH4OH(aq)

Kh =

Kh =

=

Ka =

Contoh Soal

Hitunglah pH larutan NH4CN 2,00 M! (Ka HCN = 4,9.10-10 dan Kb NH4OH = 1,8.10-5)

Penyelesaian :

Larutan amonium sianida terbentuk dari campuran basa lemah (NH4OH) dengan asam le-

mah (HCN). Dengan demikian, larutan garam tersebut mengalami hidrolisis total.

NH4Cl(aq) → NH4+(aq) + CN-(aq)

Ion yang terhidrolisis adalah ion NH4+ dan ion CN-. Dengan demikian, pH larutan garam

dapat diperoleh melalui persamaan berikut :

[H+] =

[H+] = 5,22.10-10 M

Dengan demikian, pH larutan garam tersebut adalah 9,28.

Kb

KaKw.

[CH3COO-][H+]

[CH3COOH]

[CH3COOH] [NH4OH]

[CH3COO-] [NH4+]

[CH3COOH] = [NH4OH]

[CH3COO-] = [NH4+]

[CH3COOH] 2

[CH3COO-] 2

[CH3COOH]

[CH3COO-]

[H+] = Ka

[CH3COOH]

[CH3COO-]

20

Latihan Soal

I. Pilihan Ganda

Beri tanda silang (X) pada pilihan A, B, C, D, atau E yang anda anggap sebagai jawaban

benar!

1. Ion berikut yang tidak mengalami

hidrolisis yaitu…

A. Na+

B. CN–

C. CO32-

D. Al3+

E. S2–

2. pH dari garam NaCl 0,1 M yaitu…

A. 5

B. 6

C. 7

D. 8

E. 9

3. Garam berikut yang tidak mengalami

hidrolisis dalam air adalah ...

A. KNO2

B. KCl

C. NH4Cl

D. (NH4)2SO4

E. CH3COONa

4. Senyawa garam yang tidak mengalami

hidrolisis berasal dari senyawa …

dan ...

A. asam kuat dan asam lemah

B. asam kuat dan basa lemah

C. asam kuat dan basa kuat

D. asam lemah dan basa kuat

E. asam lemah dan basa lemah

5. Campuran berikut yang menghasilkan

senyawa garam yang tidak terhidrolisis

adalah ...

A. KOH + CH3COOH

B. NH4OH + HCl

C. NaOH + HCN

D. KOH + HCl

E. HCl + NH3

6. Garam berikut yang apabila dilarutkan

dalam air mengalami hidrolisis total

adalah ...

A. NH4Cl

B. CH3COOK

C. Na2NO3

D. CH3COONH4

E. BaSO4

7. Garam yang terbentuk dari asam kuat dan

basa lemah akan bersifat…

A. asam

B. basa

C. netral

D. basa kuat

E. asam kuat

21

8. Jika diketahui Ka HF = 2 x 10–5 , maka

pH larutan KF 0,8 M adalah … .

A. 5 + log 2

B. 5 - log 2

C. 8 - log 2

D. 9 - log 2

E. 9 + log 2

9. Lakmus biru akan menjadi merah apa-

bila dicelupkan dalam larutan … .

A. NaOH

B. Ba(NO3)2

C. (NH4)2SO4

D. K2CO3

E. CaCl2

10. Jika diketahui Kb NH4OH = 1 X 10-5

maka pH larutan dari 0,05 mol (NH4)

2SO4 dalam 1 liter larutan adalah ...

A. 4

B. 5

C. 6,5

D. 9

E. 10

11.Larutan garam berikut yang

terhidrolisis sempurna adalah ...

A. magnesium klorida

B. natrium asetat

C. ammonium fosfat

D. kalium nitrat

E. amonium sulfat

12.Campuran larutan di bawah ini yang

menghasilkan garam terhidrolisis sebagian

dan bersifat basa adalah ...

A. 50 mL HCl 0,5 M + 50 mL NaOH 0,5 M

B. 50 mL HCl 0,5 M + 50 mL NH3 0,5 M

C. 50 mL HCl 0,5 M + 100 mL NH3 0,5 M

D. 50 mL CH3COOH 0,5 M + 50 mL NH3

0,5 M

E. 50 mL CH3COOH 0,5 M + 50 mL

NaOH 0,5 M

13.Campuran larutan di bawah ini yang

menghasilkan garam terhidrolisis sebagian

dan bersifat asam adalah ...

A, 50 mL HCl 0,5 M + 50 mL NaOH 0,5 M

B. 50 mL CH3COOH 0,5 M + 50 mL NH3

0,5 M

C. 50 mL HCl 0,5 M + 50 mL NH3 0,5 M

D. 50 mL CH3COOH 0,5 M + 50 mL NH3

0,5 M

E. 50 mL CH3COOH 0,5 M + 50 mL

NaOH 0,5 M

14. Jika satu liter larutan NH4Cl mempunyai

pH = 5 (Kb = 10–5), maka larutan tersebut

mengandung NH4Cl sebanyak … gram.

(Ar N = 14, Cl = 35,5, H = 1)

A. 535

B. 53,5

C. 26,75

D. 5,35

E. 2,675

22

15. Harga tetapan ionisasi asam, Ka CH3COOH = 1,8 X 10-5. Harga tetapan ionisasi basa, Kb

NH4OH = 1 X 10-6, Kw = 1x 10-14. Maka garam CH3COONH4 bersifat ...

A. asam

B. basa

C. netral

D. asam Kuat

E. tidak dapat ditentukan

II. Soal Uraian

Jawalah pertanyaan berikut dengan disertai cara penyelesaiannya secara singkat dan jelas!

1. Sebutkan 5 contoh senyawa garam yang tidak mengalami hidrolisis! (rumus molekul

dan nama senyawa) !

2. Tuliskan reaksi pembentukan dari 5 senyawa garam yang telah anda sebutkan pada soal

nomor 1!

3. Berapakah pH larutan yang mengan-dung NH4C2H3O2 0,01 M, apabila diketahui Ka

HC2H3O2 = 1,75 × 10–5 dan Kb NH3 = 1,75 × 10–5?

4. Hitunglah pH larutan 0,1 M NH4OCN, dengan harga Ka HOCN adalah 3,3×10–4 dan Kb

NH3 = 1,75 × 10–5!

5. Hitunglah pH larutan NH4CN 0,2 M, jika Ka HCN = 4 × 10–4!

Semoga Berhasil

23

Derajat keasaman (pH): ukuran keasaman suatu larutan, dihitung dari fungsi logaritma

dari konsentrasi ion H+ dalam larutan.

Hidrolisis garam: reaksi penguraian garam oleh air, dimana ion garam tersebut men-

galami reaksi dengan air menghasilkan asam lemah atau basa lemah.

Hidrolisis total: hidrolisis garam dimana kedua ion bereaksi dengan air untuk mengha-

silkan asam lemah dan basa lemah.

Reaksi netralisasi: merupakan reaksi antara sebuah ion H+ dengan sebuah ion OH-

membentuk sebuah molekul H2O.

Tetapan ionisasi asam (Ka): sebagai ukuran relatif suatu asam terhadap asam yang lain.

Tetapan ionisasi basa (Kb): sebagai ukuran relatif suatu basa terhadap basa yang lain.

Tetapan kesetimbangan air (Kw): merupakan hasil kali konsentrasi ion H+ dengan ion

OH- dalam larutan (dengan pelarut air).

24

Brown, Theodore L. 1968. General Chemistry Second Edition. OHIO: Charles E. Merril Publishing Company Columbus.

Chang, Raymond. 2008. General Chemistry The Essential Concepts Fifth Edition. New York: Mc Graw.Hill International Edition.

Effendi. 2007. A-Level Chemistry for Senior High School Students Volume 1B. Malang: Jurusan Ki-mia FMIPA Universitas Negeri Malang (UM). Effendi. 2007. A-Level Chemistry for Senior

High School Students Volume 1B. Malang: Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Ma-lang (UM).

Justiana, Sandri dan Muchtaridi. 2009. Chemistry for Senior High School. Jakarta: Yudistira. Petrucci, Ralph H, dkk. 2007. General Chemistry Principles & Modern Applications. New Jersey:

Pearson Prentice Hall.

_____. http://www.sahri.ohlog.com/hidrolisis-garam.//. Diakses 15 Maret 2014. _____. http://www.youtube.com//. Diakses 15 Maret 2014.

25