Upload
adin
View
761
Download
63
Embed Size (px)
DESCRIPTION
KESETIMBANGAN ASAM-BASA. Konstanta Hasil Kali Ion-ion Air. H 2 O + H 2 O. H 3 O + (aq) + OH - (aq). k. Sangat kecil berarti konsentrasi H 2 O dapat dianggap konstan. atau [H + ] [OH - ]. Kw = (1,2 x 10 -7 ) x (1,0 x 10 -7 ) = 1,0 x 10 -14 (25 o C). 1. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
KESETIMBANGAN ASAM-BASA
Konstanta Hasil Kali Ion-ion Air
H2O + H2O H3O+(aq) + OH-
(aq)
C253,2x10
OH
OHOHKeq o18
22
3
Sangat kecil berarti konsentrasi H2O dapat dianggap konstan
k
OHOHOH x OH
OHOHOH x KeqKw 3
222
2
322
atau [H+] [OH-]
Kw = (1,2 x 10-7) x (1,0 x 10-7) = 1,0 x 10-14 (25oC)
1
Kriteria Larutan Asam, Basa dan Netral
[H+] > [OH-] Larutan asam[H+] = [OH-] Larutan netral[H+] < [OH-] Larutan basa
Jika
Contoh soal :Suatu sampel darah diketahui mempunyai [H+] = 4,6 x 10-8 M.Hitung konsentrasi molar [OH-] dan tentukan jenis larutan.
Jawab : Kw = [H+] [OH-]= 1,0 x 10-14
1,0 x 10-14 = 4,6 x 10-8 x [OH-]Maka [OH-] = 2,2 X 10-7 mol/L
Latihan : Larutan baking soda NaHCO3 mempunyai [OH-] = 7,8 x 10-6 mol/L. Berapa [H+] ? Apakah bersifat asam, basa atau netral ?
2
Konsep pH
pH adalah nilai – log [H+] atau pH = - log [H+] Jika pH < 7 , larutan bersifat asam,
pH > 7 , larutan bersifat basa,pH = 7 , larutan netral.
Gambar. The pH scale Skala pH beberapa larutan :
pH Asam dan Basa Kuat
Asam kuat dan basa kuatterdiossosiasi sempurna :pH = -log [H+]
Contoh :Berapa pH larutan NaOH0,0026 M (25oC) ?
Jawab :pOH = -log (2,6 x 10-3) = 3-log 2,6 = 2,59pH = 14 – pOH = 14 – 2,59 = 11,41
3
Latihan :Hitung pH 0,020 M HCl
Pengukuran pHPengukuran pH dapat dilakukan dengan : pH meter, kertas atau larutan indikator
Tabel. pH, [H+], [OH-], dan pOHa
4
Tabel. Common Acid – Base IndicatorsTabel. Common Acid – Base Indicators
Konstanta Ionisasi Asam Konstanta relatif suatu asam dinyatakan dengan konstanta ionisasi asam (Ka)
Ionisasi asam lemah : HA + H2O H3O+ + A-
HA
AHOH x KcKa
OHHA
AOH Kc 2
2
3
5
Tabel Kb Values for Basess
6
Contoh soal :pH 0,100 M larutan asam format pada 25oC adalah 2,38.Hitung Ka ?
Jawab :[H+] = 10-pH = 10-2,38 = 4,2 x 10-3 mol/LHCHO2 H+ + CHO2
-
Kons. AwalPerubahan Kons. Setimbang
0,100-0,00420,096
0+0,00420,0042
0+0,00420,0042
433
10 x 1,80,092
10 x 4,210 x 4,2 Ka
Ka < 10-3 : asam lemahKa > 1 : asam kuatKa 1 - 10-3 : asam sedang
7
Latihan :• Konsentrasi asam asetat / asam cuka adalah 0,75 M. Hitung [H+]
dan pH nya.• Vitamin B, asam nikotinat HC2H4NO2, merupakan asam lemah
dengan Ka = 1,4 x 10-5. Berapakah [H+] dan pH larutan 0,010 M ?
Persentase ionisasi asam lemah
Persentase ionisasi =Jumlah HA yang terionisasi
Jumlah HA awal
Contoh soal :Berapakah persentase ionisasi asam asetat 0,10 M ? (Ka = 1,8 x 10-5)
8
Jawab
HC2H3O2 H+ + C2H3O2-
Kons. AwalPerubahan Kons. Setimbang
0,10-X
(0,1-X) 0,1
0+X
X
0+X
X
5
23
232 10 x 1,80,10
XX
OHHC
OHCHKa
2
X = 1,3 X 10-3
Jadi [H+] = 1,3 x 10-3 mol/L
Persentase ionisasi =1,3 x 10-3 mol/L
0,10 mol/Lx 100 = 1,3%
9
Konstanta Ionisasi Basa
Reaksi ionisasi suatu basa lemah
B(aq) + H2O BH+(aq) + OH-
(aq)
B
OHBHKb
Menghitung Kb dari pH
Contoh soal :Metilamin CH3NH2 0,100 M mempunyai pH 11.80.Hitung Kb !!
10
CH3NH2 + H2O CH3NH3+ + OH-
pOH = 14 – 11,80 = 2,2[OH-] = 10-2,2 = 6,3 x 10-3 4
23
1096,31,0
103,6
xx
Kb
pKa dan pKb
pKa = -log Ka makin besar pKa, asam makin lemah pKb = -log makin besar pKb, basa makin lemahKa x Kb = Kw (untuk pasangan asam – basa konjugat)
• Basa konjugat suatu asam sangat lemah adalah basa relatif kuat
• Asam konjugat suatu basa sangat kuat adalah basa relatif lemah
Latihan :• HIO mempunyai pKa 10,6. Pka HBrO = 8,64. Mana asam
yang lebih lemah
• pKa asam asetat pada suhu 25oC = 4,47. Berapa pKb basa konjugatnya C2H3O2
-. Tulis pers. Kesetimbangannya.
11
Buffer (Penyangga pH)
Larutan buffer : Larutan yang dapat mempertahankan pH bila ditambahkan sedikit asam atau sedikit basa
Umumnya terdiri atas :asam lemah HA dan basa konjugatnya A-
pH larutan Buffer
A
HA x KaH
anion
asam log- pKapH atau
12
Kesetimbangan pada Larutan BufferKesetimbangan pada Larutan Buffer
COOCH
COOHCHKOH
COOHCH
OHCOOCHK
a
a
3
33
3
33
Jika rasio [HA]/[A-] meningkat maka [H3O+] meningkatJika rasio [HA]/[A-] turun maka [H3O+] turun
CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
Jawab :
4,8210 x 1,5 logpH
mol/L 10 x 1,5H
0,090
0,11H10 x 1,8
HA
AHKa
5
5
5
Kapasitas Buffer
Adalah : Ukuran kemampuan buffer menahan perubahan pH ditentukan oleh ukuran molaritas komponen-komponen yang terlibat
13
Contoh soal :Suatu larutan buffer dibuat dengan cara mencampur 0,11 M NaC2H3O3 (Na-asetat) dan asam asetat 0,090 M. Hitung pH !
Contoh Soal• Hitung pH larutan buffer terdiri dari 0,50 M CH3COOH dan
0,50 M CH3COONa
• Berapa pH setelah penambahan 0,020 mol NaOH padat kedalam 1 L larutan buffer diatas
• Berapa pHsetelah penambahan 0,20 mol HCl ke 1 L larutan buffer (a)
Diketahui Ka = 1,8 x 10-5, asumsi volume tidak berubah
CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
Mula 0,50 - 0,50 0Berubah -x - +x +xSetimbang 0,50-x - 0,50+x 0,50+x
0,50 – x ≈ 0,50 dan 0,50 + x ≈ 0,50
74,4108,1log
50,0
50,0log108,1log
log
5
5
3
3
xpH
xpH
COOCH
COOHCHpKpH a(a)
(b) Setelah penambahan 0,020 mol NaOH ke 1 L Larutan [OH-] = 0,020 mol/1 L = 0,020 M
CH3COOH + OH- CH3COO- + H2OMula 0,50 - 0,50 0Tambahn - 0,020 - -Setelah th 0,48 0 0,52 -
CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
Mula 0,48 - 0,52 0Berubah -x - +x +xSetimbang 0,48-x - 0,52+x x
Asumsi 0,48 – x ≈ 0,48 dan 0,52 + x ≈ 0,52
77,4107,1log
107,1
52,0
48,0108,1
5
53
5
3
33
xpH
MxOH
xxCOOCH
COOHCHKOH a
(c) Dengan cara yang sama pH pada soal (c) menjadi 4,70
16
Hidrolisis Ion - Ion
• Anion asam lemah terhidrolisis, asam kuat tidak• Logam golongan IA dan IIA (Kec. Be) tidak terhidrolisis• Ion amonium terhidrolisis larutan sedikit asam
pH Larutan Garam
Contoh :Hitung pH larutan (K-asetat) 0,15M, Kb = 5,7 x 10-10
Jawab.
Konsentrasi Awal 0,15 0 0
Perubahan -X +X +X
Konsentrasi setimbang (0,15-X) 0,15 (X+y) (X-y)
C2H3O2- + H2O HC2H3O2 + OH-
17
1010
232
222 10 x 5,70,15
XX10 x 5,7
OHC
OHOHHC Kb
Maka x = 9,2 x 10-6
pOH = -log (9,2 x 10-6) = 5,04 maka pH = 14-5,04 = 8,96
Hidrilisis Anion PoliprotikContoh soal :Hitung pH larutan Na2CO3 0,15 MJawab .
Konsentrasi Awal 0,15 0 0
Perubahan -X +X +X
Konsentrasi setimbang (0,15-X) 0,15 (X) (X)
CO32- + H2O HCO3
- + OH-
342
23
3 10 x 5,7 X10 x 2,10,15
X
CO
OHHCOKb
[OH-] = 5,7 x 10-3 ;pOH = -log (5,7 x 10-3) = 2,24 maka pH = 14 – 2,24 = 11,76
18
191
Titrasi Asam Basa• Titrasi Asam kuat dengan Basa kuat
20
• Titrasi Asam lemah dengan Basa kuat
FIGURE Titration curve titrating a weak acid (0,20 M acetic
21
• Titrasi Basa lemah dengan Asam kuat
FIGURE Titration curve for the titration of weak base (0,020 M NH3) with a strong acid (0,20 M HCl)
Contoh soal :Hitung pH larutan hasil sesudah 20,00 mL NaOH 0,2MDitambahkan dengan 25,00 mL HC2H3O2 0,2M
Jawab.
Jml mol asam lar. Asal =25 mL asam x 0,20 mol HC2H3O2
1000 mL asam
= 0,0050 mol HC2H3O2
Jml mol NaOH yang ditambahkan = 20,00 mL x0,20 mol NaOH
1000 mL larutan= 0,0040 mol NaOH
Sisa asam :0,005 mol – 0m0040 mol = 0,0010 mol HC2H3O2
22
pH larutan buffer Na-asetat : pH = pKa + log[anion]
[asam]
= 4,74 + log[0,004]
[0,001]
= 5,34
23
Kesetimbangan Kelarutan
16.6
AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)
Ksp = [Ag+][Cl-] Ksp adalah Konstanta hasil kali kelarutan
MgF2 (s) Mg2+ (aq) + 2F- (aq) Ksp = [Mg2+][F-]2
Ag2CO3 (s) 2Ag+ (aq) + CO32- (aq) Ksp = [Ag+]2[CO3
2-]
Ca3(PO4)2 (s) 3Ca2+ (aq) + 2PO43- (aq) Ksp = [Ca2+]3[PO4
3-]2
Pelarutan suatu padatan ionik dalam larutan aqueous:
Q = Ksp Larutan jenuh
Q < Ksp Larutan tak jenuh Tidak mengendap
Q > Ksp Larutan lewat jenuh Terbentuk endapan
16.6
Solubilitas Molar (mol/L) Jumlah mol solut yang terlarut dalam 1 L larutan jenuh
Solubilitas (g/L) Jumlah gram solut yang terlarut dalam 1 L larutan jenuh
16.6
Berapa solubilitas of perak klorida dalam g/L ?
AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)
Ksp = [Ag+][Cl-]Mula (M)
Berubah (M)
Equilibrium (M)
0.00
+s
0.00
+s
s s
Ksp = s2
s = Ksps = 1.3 x 10-5
[Ag+] = 1.3 x 10-5 M [Cl-] = 1.3 x 10-5 M
Solubilitas AgCl = 1.3 x 10-5 mol AgCl
1 L soln143.35 g AgCl
1 mol AgClx = 1.9 x 10-3 g/L
Ksp = 1.6 x 10-10
16.6
16.6
Jika 2.00 mL larutan NaOH 0.200 M ditambahkan ke 1.00 L larutan 0.100 M CaCl2, Apakah akan terjadi pengendapan?
16.6
Ion-ion yangada dalam larutan: Na+, OH-, Ca2+, Cl-.
Ca(OH)2 satu-satunya yang mungkin larut (aturan solubilitas).
Apakah Q > Ksp for Ca(OH)2?
[Ca2+]0 = 0.100 M [OH-]0 = 4.0 x 10-4 M
Ksp = [Ca2+][OH-]2 = 8.0 x 10-6
Q = [Ca2+]0[OH-]02 = 0.10 x (4.0 x 10-4)2 = 1.6 x 10-8
Q < Ksp Tidak ada precipitate yang terbentuk
Berapa konsentrasi Ag yang dibutuhkan untuk mengendapkan HANYA AgBr dalam larutan yang mengandung baik Br- dan Cl- Pada konsentrasi 0.02 M?
AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)
Ksp = [Ag+][Cl-]
Ksp = 1.6 x 10-10
16.7
AgBr (s) Ag+ (aq) + Br- (aq) Ksp = 7.7 x 10-13
Ksp = [Ag+][Br-]
[Ag+] = Ksp
[Br-]7.7 x 10-13
0.020= = 3.9 x 10-11 M
[Ag+] = Ksp
[Cl-]1.6 x 10-10
0.020= = 8.0 x 10-9 M
3.9 x 10-11 M < [Ag+] < 8.0 x 10-9 M
Pengaruh Ion Senama dan Solubilitas
The presence of a common ion decreases the solubility of the salt.
Berapa solubilitas molar AgBr dalam (a) air murni dan (b) 0.0010 M NaBr?
AgBr (s) Ag+ (aq) + Br- (aq)
Ksp = 7.7 x 10-13
s2 = Ksp
s = 8.8 x 10-7
NaBr (s) Na+ (aq) + Br- (aq)
[Br-] = 0.0010 M
AgBr (s) Ag+ (aq) + Br- (aq)
[Ag+] = s
[Br-] = 0.0010 + s 0.0010
Ksp = 0.0010 x s
s = 7.7 x 10-10
16.8
pH and Solubility
• The presence of a common ion decreases the solubility.• Insoluble bases dissolve in acidic solutions• Insoluble acids dissolve in basic solutions
Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) + 2OH- (aq)
Ksp = [Mg2+][OH-]2 = 1.2 x 10-11
Ksp = (s)(2s)2 = 4s3
4s3 = 1.2 x 10-11
s = 1.4 x 10-4 M
[OH-] = 2s = 2.8 x 10-4 M
pOH = 3.55 pH = 10.45
At pH less than 10.45
Lower [OH-]
OH- (aq) + H+ (aq) H2O (l)
remove
Increase solubility of Mg(OH)2
At pH greater than 10.45
Raise [OH-]
add
Decrease solubility of Mg(OH)216.9