REAKSI DALAM LARUTAN ELEKTROLIT - skp.unair.ac.id

Kata penggaraman berarti pembentukan garam. Reaksi pembentukan garam ditujukan pada reaksi-reaksi yang dapat membentuk senyawa garam,...
30 downloads 594 Views 17KB Size
Download PDF
Love PNG Images
REAKSI DALAM LARUTAN ELEKTROLIT Author : Sri Utami Publish : 09-07-2011 13:24:03

A. LARUTAN ELEKTROLIT Larutan yang tergolong elektrolit adalah larutan asam, basa, dan garam. Suatu larutan dikatakan bersifat asam jika terdapat ion-ion H+ yang berasal dari zat terlarut. Sedang suatu larutan digolongkan sebagai larutan basa jika mengandung ion-ion OH- yang berasal dari zat terlarut. Teori asam basa ini dikemukakan oleh Arrhenius. Pada reaksi netralisasi antara larutan HCl dengan larutan NaOH, dihasilkan larutan garam NaCl. Ingat bahwa larutan NaCl terdiri atas ion-ion Na+ dan Cl-. Na+ berasal dari larutan NaOH sedang Cl- berasal dari larutan HCl. Jadi garam adalah senyawa yang kationnya berasal dari basa dan anionnya dari asam. Larutan elektrolit dapat dibedakan menjadi elektrolit kuat dan elektrolit lemah, bergantung pada daya hantar listriknya yang disebabkan oleh kandungan ion-ionnya. Maka larutan asam dan basa dapat dibedakan menjadi asam kuat dan asam lemah, serta basa kuat dan basa lemah. Jadi asam kuat mengandung ion-ion H+ yang banyak, derajat ionisasinya besar sedang asam lemah memiliki jumlah ion H+ relatif sedikit, karena derajat ionisasinya kecil. Demikian pula dengan basa kuat dan basa lemah, berbeda dalam hal kandungan ion-ion OH-nya. B. REAKSI NETRALISASI Setelah Anda memahami sifat larutan elektrolit, maka barulah berpikir tentang reaksi-reaksi dalam larutan elektrolit. Reaksi-reaksi ini dapat diklasifikasi sebagai berikut: 1. Reaksi netralisasi. a. Larutan asam kuat + Larutan basa kuat b. Larutan asam lemah + Larutan basa kuat c. Larutan asam kuat + Larutan basa lemah d. Larutan asam kuat + padatan hidroksida logam e. Oksida asam + Larutan basa f. Oksida basa + Larutan asam Pada kedua reaksi pertama, terjadi penggabungan antara ion-ion H+ dengan OH- membentuk H2O. Walaupun asam lemah dan basa lemah mengandung ion-ion H+ dan OH- yang relatif sedikit, namun reaksi-reaksi itu tetap dapat berlangsung. Untuk reaksi ketiga, larutan basa lemah satu-satunya adalah NH3(aq). Untuk memudahkan Anda, rumus ini dapat ditulis sebagai NH4OH(aq). Seperti kedua reaksi pertama, disini juga terjadi penggabungan ion-ion H+ dan OH- membentuk H2O. Reaksi keempat, tertulis padatan hidroksida logam. Ingat, jika Anda mengatakan basa, berarti larutan basa. Karena pembawa sifat basa adalah ion OH- yang terdapat dalam larutan. Sedang suatu larutan basa, zat terlarutnya tentu mengandung gugus -OH yang dinamakan gugus hidroksil dan senyawa yang bersangkutan bernama hidroksida. Terdapat dua jenis hidroksida, yaitu hidroksida logam dan hidroksida non logam. Hidroksida non logam dalam air bersifat asam, dan tergolong asam oksi (misal asam sulfit, H2SO3 dan asam sulfat, H2SO4). Hidroksida logam dengan rumus umum L(OH)n; jika larut dalam air bersifat basa. Sebagian besar hidroksida ini sukar larut dalam air, sehingga berwujud padat, contoh Mg(OH)2. Bagaimanapun, suatu zat yang sukar larut dalam air, sebagian kecil akan larut dan terbentuklah ion OH-. Jika ion OH- ini bereaksi dengan ion H+ dari asam, maka padatan hidroksida itu akan terus melarut dan ion OH-nya bereaksi dengan ion H+. Nah untuk mudahnya, dapat dikatakan bahwa dalam reaksi larutan asam kuat dengan hidroksida logam, terjadi penggagungan antara ion H+ dengan gugus -OH membentuk H2O. Dua reaksi berikutnya, melibatkan senyawa oksida. Ingat bahwa oksida asam umumnya berupa gas yang dapat larut dalam air membentuk larutan asam. Oksida ini adalah oksida non logam. Misal, SO3((g) + H2O(l) → H2SO4(aq) Oksida logam umumnya padatan, dalam air membentuk larutan basa. maka oksida ini dinamakan oksida basa.

Page 1

REAKSI DALAM LARUTAN ELEKTROLIT Contoh, Na2O(s) + H2O(l) → 2 NaOH(aq) Namun untuk menyelesaikan kedua reaksi tersebut, tidak perlu mengubah dahulu oksida asam menjadi asam atau oksida basa menjadi basa. Anda dapat menulis reaksi itu secara langsung. Dalam menuliskan reaksi ion, berhati-hati bahwa untuk asam lemah atau basa lemah, tetap ditulis sebagai rumus kimianya, karena derajat ionisasi atau derajat disosiasinya relatif kecil. Jadi senyawa-senyawa itu lebih stabil dalam bentuk molekul. Untuk Asam semuanya larut dalam air, sedang sebagian besar basa sukar larut dalam air, sehingga tetap ditulis sebagai rumus kimianya. Basa yang larut dalam air meliputi semua basa dari golongan IA (1) dan sebagian golongan IIA (2), yaitu Ca(OH)2, Sr(OH)2 dan Ba(OH)2. Ingat bahwa reaksi kimia yang sedang dibahas adalah reaksi-reaksi dalam larutan; maka minimal satu pereaksi harus berupa larutan. Perhatikan bahwa reaksi antara oksida asam dan oksida basa tidak dapat dibahas disini, karena kedua pereaksi berwujud gas dan padatan. Jadi dalam persamaan reaksi ion, hanya larutan elektrolit kuat yang ditulis sebagai ion. Larutan ini meliputi asam kuat, basa kuat, dan garam. Kita sering mendengar reaksi asam dengan basa sebagai reaksi penggaraman. Kata penggaraman berarti pembentukan garam. Reaksi pembentukan garam ditujukan pada reaksi-reaksi yang dapat membentuk senyawa garam, sehingga kita dapat melihat dan mengambil garam tersebut sebagai hasil reaksi. Tentunya senyawa garam ini berupa padatan. Jika garam yang terbentuk tidak kelihatan, karena larut di dalam air, misalnya pembentukan garam dapur, yaitu natrium klorida, NaCl(aq). Larutan garam ini dapat dibuat dari asam klorida yang direaksikan dengan larutan natrium hidroksida. Agar tidak terjadi kelebihan asam atau basa, maka jumlah mol asam dan basa harus sebanding dengan koefisien persamaan reaksinya. Jika hal ini dilakukan dengan tepat, maka larutan yang dihasilkan memang rasanya masin. Namun berhati-hati, karena asam klorida tergolong asam kuat dan natrium hidroksida merupakan basa kuat, Anda tidak boleh mencicipinya, berbahaya. Persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai persamaan reaksi molekular, HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) Persamaan di atas merupakan persamaan reaksi sederhana dengan menuliskan rumus kimia zat disertai wujudnya dan disetarakan. Berhati-hati dalam mengartikan persamaan reaksi di atas. Cara membacanya: Larutan asam klorida bereaksi dengan larutan natrium hidroksida, membentuk larutan garam dapur dan sejumlah molekul air yang menyatu dengan molekul-molekul air yang lain sebagai pelarut. Walaupun rasa larutan itu masin, apakah berarti bahwa ion-ion Na+ dan ion-ion Cl- telah bergabung membentuk ikatan ion sebagai NaCl? Ikuti penjelasan berikut ini. Apa arti dari HCl(aq)? Dalam larutan tidak ada molekul-molekul HCl. Mulai dari Anda mengambil larutan HCl, di dalamnya terdapat ion-ion H+ dan Cl-. Demikian pula halnya dengan NaOH(aq) yang terdiri atas ion-ion Na+ dan ion-ion OH-. Jadi persamaan reaksi yang lebih tepat adalah persamaan reaksi ion. Jika semua ion-ion itu dituliskan, maka persamaannya sebagai bertikut. H+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq) + H2O(l). Hati-hati, pikirkan dengan baik. Ion-ion H+ bergabung dengan ion-ion OH- membentuk molekul-molekul air, karena ion H+ adalah suatu proton tanpa elektron, sehingga merasa belum stabil. Sedangkan ion OH- memiliki sepasang elektron bebas sebagai muatan -1 yang mampu mengadakan ikatan koordinasi dengan ion H+. Jadi jika dalam suatu campuran terdapat ion-ion H+ dan ion-iopn OH-, mereka akan bergabung membentuk molekul-molekul air yang lebih stabil. Anda ketahui bahwa air bersifat netral, sedang H+ merupakan ciri khas pembawa sifat asam dan OH- adalah pembawa sifat basa. Dengan penggabungan ini, sifat asam hilang, sifat basa hilang, larutan menjadi netral. Oleh karena itulah reaksi ini digolongkan sebagai reaksi netralisasi.

Page 2

REAKSI DALAM LARUTAN ELEKTROLIT

Sekarang kita tinjau mengenai NaCl(aq). Perhatikan persamaan reaksi ion yang ditulis secara lengkap di atas. Reaksi kimia yang terjadi hanyalah penggabungan ion-ion H+ dengan ion-ion OH- menjadi molekul-molekul air. Sedang ion-ion Na+ dan ion-ion Cl- masing-masing telah stabil. Ion Na+(2,8) dan ion Cl-(2,8,8) masing-masing telah memenuhi oktet. Dalam air, masing-masing ion diselimuti oleh molekul-molekul air karena peristiwa solvasi semenjak awal dalam larutan HCl dan larutan NaOH. Ini berarti bahwa ion-ion itu tidak bergabung menjadi NaCl. Penulisan NaCl(aq) hanya menunjukkan bahwa terdapat larutan garam. Karena persamaan reaksi menunjukkan zat-zat pereaksi dan hasil reaksi, maka penulisan yang tepat adalah sebagai persamaan ion bersih, yaitu hanya partikel-partikel yang berubah saja yang dituliskan. H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l) Namun jika larutan itu dipanaskan hingga semua air menguap, berarti semua selimut air menguap, tinggallah didasar wadah reaksi suatu serbuk putih dan jika dicicipi rasanya masin. Itulah kristal NaCl. Ion-ion Na+ dan ion-ion Cl- terjejal merapat, tarik menarik dengan kuat membentuk kisi kristal. Jadi apabila reaksi antara asam dan basa itu diuapkan, garam yang diinginkan telah terpisah dari pelarutnya, maka dapatlah reaksi ini dinamakan reaksi pembentukan garam, atau istilah lama penggaraman. CONTOH REAKSI NETRALISASI Sekarang saatnya Anda berlatih mengerjakan persamaan reaksi setara yang ditulis dalam persamaan reaksi molekuler (pm) dan persamaan reaksi ion (pi). Sebelum Anda berlatih, perhatikan contoh di bawah. 1. Reaksi netralisasi. a. Larutan asam kuat + Larutan basa kuat Persamaan reaksi molekuler : 2HCl(aq) + Ca(OH)2(aq) → CaCl2(aq) + 2H2O(l) Persamaan reaksi ion : 2H+(aq) + 2Cl-(aq) + Ca2+(aq) + 2OH-(aq) → Ca2+(aq) + 2Cl-(aq) + 2H2O(l) 2H+(aq) + 2OH-(aq) → 2H2O(l) H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l)aq) Tampak bahwa persamaan reaksi ion merupakan persamaan reaksi yang paling tepat dalam menggambarkan kejadian yang sebenarnya. Ingat bahwa persamaan reaksi kimia menggambarkan partikel-partikel zat yang bereaksi dan hasil reaksi. Karena yang bereaksi hanya ion-ion H+ dan OH- dan hasil reaksinya adalah H2O, maka Ca2+ dan Cl- yang tidak bereaksi, tetap berada dalam larutan sebagai ion; sehingga dalam persamaan reaksi ini bersih ion-ion ini tidak dicantumkan. Dapat disimpulkan bahwa dalam larutan elektrolit, persamaan reaksi yang tepat adalah persamaan reaksi ion. Partikel-partikel yang berada dalam bentuk ion, ditulis sebagai ion, sedang partikel-partikel yang bukan ion, berwujud padat dan gas, serta larutan asam dan basa lemah, ditulis dalam rumus kimianya. b. Larutan asam lemah + larutan basa kuat CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + Na+(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l) Berdasarkan reaksi ion bersih di atas, dapat disimpulkan bahwa ion-ion OH- menyerang molekul-molekul CH3COOH sehingga molekul-molekul ini mengalami pemutusan ikatan O-H pada gugus -COOHnya dan terbentuklah ion CH3COO-. Ion H+ ditarik oleh ion OH- membentuk H2O. c. Larutan asam kuat + Larutan basa lemah H2SO4(aq) + 2NH3(aq) → (NH4)2SO4(aq) 2H+(aq) + SO42-(aq) + 2NH3(aq) → 2NH4+(aq) + SO42-(aq) 2H+(aq) + 2NH3(aq) → 2NH4+(aq) H+(aq) + NH3(aq) → NH4+(aq) Persamaan reaksi di atas tidak seperti reaksi asaqm dan basa, karena NH3(aq) tidak tampak mengandung

Page 3

REAKSI DALAM LARUTAN ELEKTROLIT gugus -OH. Oleh karena itu, untuk memudahkan Anda, NH3(aq) sering ditulis sebagai NH4OH(aq). Namun jangan lupa bahwa molekul ini tidak ada, yang sebenarnya ada adalah NH4+ dan OH- yang terbentuk menurut persamaan reaksi berikut, NH3(aq) + H2O(l) == NH4+(aq) + OH-(aq) Jumlah molekul NH3 jauh lebih banyak dibandingkan dengan ion-ionnya. Persamaan reaksi (c) selanjutnya dapat ditulis sebagai berikut, H2SO4(aq) + 2NH4OH(aq) → (NH4)2SO4(aq(aq) + 2H2O(l) 2H+(aq) + SO42-(aq) + 2NH4OH(aq) → 2NH4+(aq) + SO42-(aq) + 2H2O(l) 2H+(aq) + 2NH4OH(aq) → 2H2O(l) + 2NH3(aq) H+(aq) + NH4OH(aq) → H2O(l) + NH3(aq) Dalam hal ini NH4OH(aq) tidak boleh ditulis dalam bentuk ion, karena rumus ini mewakili NH3(aq) yang bersifat basa lemah. d. Larutan asam kuat + padatan hidroksida logam 3HCl(aq) + Al(OH)3(s) → AlCl3(aq) + 3H2O(l) 3H+(aq) + 3Cl-(aq) + Al(OH)3(s) → Al3+(aq) + 3Cl-(aq) + 3H2O(l) 3H+(aq) + Al(OH)3(s) → 3H2O(l) + Al3+(aq) e. Oksida asam + Larutan basa CO2(g) + 2NaOH(aq) → Na2CO3(aq) + H2O(l) CO2(g) + 2Na+(aq) + 2OH-(aq) → 2Na+(aq) + CO32-(aq) + H2O(l) CO2(g) + 2OH-(aq) → CO32-(aq) + H2O(l) Untuk reaksi ini, Anda perlu berhati-hati. Sekilas tampaknya sulit dinalar. Jika reaksi itu Anda hafalkan tanpa memahami secara tuntas mengapa CO2(g) dapat membentuk CO32-(aq), maka hafalan demi hafalan akan menumpuk dipikiran, tanpa adanya keterkaitan antara konsep satu dengan konsep yang lain, maka konsep itu akan tersebar kemana-mana dan sulit bagi Anda untuk mencarinya kembali, apabila Anda lupa. Perhatikan dengan baik penjelasan ibu berikut ini. CO2(g) yang dialirkan ke dalam larutan NaOH, mula-mula akan melarut, bercampur secara homogen . Molekul ini kemudian bertumbukan dengan molekul air, bereaksi sebagai berikut, CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq) H2CO3(aq) → H+(aq) + HCO3-(aq) HCO3-(aq) → H+(aq) + CO32-(aq) Dapat dikatakan bahwa CO32- adalah anion karbonat yang berasal dari asam karbonat. Suatu asam yang bervalensi 2, atau berbasa 2, mengalami 2 tahap ionisasi; pertama membentuk ion hidrokarbonat kemudian selanjutnya terjadilah ion karbonat. Nah ion karbonat inilah yang terbentuk apabila gas CO2 direaksikan dengan basa. Jika Anda telah memahami pembentukan asam oksi dari oksida asamnya, maka Anda akan mampu mencari konsep ini lebih cepat, dibanding Anda hanya menghafal tanpa memahami alasannya. Jika Anda sudah mampu berpikir cepat, maka Anda dapat memahqami bahwa CO2(g) yang tersebar dalam larutan NaOH bertumbukan dengan ion-ion OH-, CO2 berubah menjadi CO32- karena dari tumbukan tersebut ikatan O-H putus dan O2- berikatan dengan CO2 sedang H+ bergabung dengan OH- yang lain membentuk H2O. f. Oksida basa + Larutan asam CaO(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) CaO(s) + 2H+(aq) + 2Cl-(aq) → Ca2+(aq) + 2Cl-(aq) + H2O(l) CaO(s) + 2H+(aq) → Ca2+(aq) + H2O(l) Kejadian ini penjelasannya serupa dengan reaksi sebelumnya. Kesimpulannya, secara langsung dapat dikatakan bahwa pada waktu padatan CaO bertumbukan dengan ion-ion H+, terjadi pemutusan ikatan ion antara Ca2+ dengan O2- yang terikat oleh kisi kristal. Ca2+ kemudian bebas berada dalam larutan, sedang O2bergabung dengan H+ membentuk H2O. DERAJAT IONISASI Ionisasi merupakan peristiwa terurainya suatu senyawa molekul menjadi ion-ion positif (kation) dan ion-ion negatif (anion). Anda ingat kan, senyawa molekul memiliki ikatan kovalen polar, ikatan dengan pasangan elektron berada di dekat salah satu atom yang lebih elektronegatif (keelektronegatifan lebih besar). Oleh karena itu, atom yang lebih elektronegatif akan menjadi anion. Sebagai contoh, HCl(g) jika dialirkan ke dalam

Page 4

REAKSI DALAM LARUTAN ELEKTROLIT air akan melarut dan mengalami ionisasi menjadi ion-ion H+(aq) dan Cl-(aq). HCl(g) + air → HCl(aq) HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq) Larutan HCl dalam air ditulis sebagai HCl(aq). Karena HCl merupakan molekul polar dan air merupakan pelarut polar, maka keduanya dapat menyatu karena saling tarik menarik. Tarik menarik terjadi antara kutub-kutub yang berlawanan. Sebagai pelarut polar, sebagian molekul air menumbuk molekul HCl dengan kutub oksigen yang negatif, sehingga ikatan kovalen HCl putus, ion-ion H+ dikelilingi oleh molekul-molekul air. Ion-ion H+ ini terikat pada molekul air dengan ikatan koordinasi, disimbolkan sebagai H3O+(aq). Simbol ini paling sederhana, untuk memudahkan Anda. Molekul-molekul air yang lain dituliskan sebagai (aq) yang menunjukkan bahwa H+ dikelilingi molekul air (ingat peristiwa solvasi). Bagaimana dengan ion-ion Cl-? Seperti halnya ion-ion H+, ion-ion Cl- dikelilingi oleh molekul-molekul air, maka simbolnya ditulis sebagai Cl-(aq). Kata ionisasi diperuntukkan pada senyawa molekul. yang terurai menjadi ion-ion. Sedang senyawa-senyawa ion yang pada dasarnya sudah terdiri atas kation dan anion, dikatakan bahwa senyawa ini dalam air ion-ionnya terurai karena kisi kristalnya telah rusak. Istilah yang paling tepat untuk peristiwa penguraian ini adalah disosiasi, namun sering disamakan sebagai ionisasi karena yang dilihat hasilnya saja. Derajat ionisasi atau derajat disosiasi (alfa) menunjukkan banyaknya zat yang terurai dibandingkan dengan keadaan awal (mula-mula). Dapat dinyatakan dalam pecahan, desimal, atau persen (%). Contoh, HCl(g) dalam air terionisasi 100% atau 1,0 artinya artinya semua HCl(g) yang dilarutkan ke dalam air, terurai menjadi ion-ion H+(aq) dan Cl-(aq). Dalam air tidak ada lagi molekul-molekul HCl. Penulisan HCl(aq) bukan berarti ikatan kovalen antara H dan Cl masih ada, atau molekul-molekul HCL bercampur homogen dengan molekul-molekul air. Larutannya tergolong elektrolit kuat. Karena di dalam air terbentuk ion-ion H+(aq) maka larutan ini bersifat asam, nama HCl(aq) adalah asam klorida. Berbeda dengan HCl(g) namanya hidrogen klorida, tidak mengandung ion H+, karena atom H dan atom Cl berikatan kovalen. Jika kertas lakmus kering dikenakan HCl(g), biru tetap biru, merah tetap merah. Sedang lakmus biru dalam HCl(aq) berubah menjadi merah. Lakmus adalah salah satu indikator untuk menunjukkan sifat asam basa suatu larutan. HARGA pH LARUTAN Mengapa pada waktu asam kuat bereaksi dengan basa kuat, dan keduanya tepat habis, larutannya menjadi netral dan harga pHnya = 7? Ingatlah pada jawaban ibu terdahulu, mengenai reaksi HCl(aq) dengan NaOH(aq) membentuk NaCl(aq) dan H2O(l). Jika asam dan basa itu tepat habis, maka dinyatakan semua ion H+ dan semua ion OH- bergabung membentuk molekul air. Okay, kata "semua" sebenarnya bersifat sementara, agar Anda mudah memahaminya. Namun jika konsep ini tidak dinalar dengan baik, setiap penyederhanaan dapat dimungkinkan munculnya kerancuan, bahkan miskonsep. Penyederhanaan yang lain terjadi pada jenis reaksi kimia. Dinyatakan reaksi kimia dibedakan menjadi dua, reversible dan irreversible. Reaksi yang pertama selanjutnya dinamakan reaksi kesetimbangan, anak panah sebagai tanda reaksi ditulis bolak balik atau dua arah. Sedang reaksi kedua, terkenal dengan reaksi berkesudahan, anak panah hanya satu, jadi merupakan reaksi searah. Reaksi terakhir ditujukan pada reaksi-reaksi yang sisa pereaksinya sangat sedikit, sehingga dianggap habis. Nah sekarang kita lihat reaksi antara HCl(aq) dengan NaOH(aq) di atas. Menurut Arrhenius, reaksi ini ditulis satu arah, sehingga dinyatakan semua ion H+ telah bergabung dengan semua ion OH- membentuk molekul H2O. Sekarang kita lihat sifat molekul air. Air tergolong elektrolit yang amat sangat lemah, sehingga dalam pelajaran larutan elektrolit air murni dinyatakan sebagai non elektrolit. Bagaimanapun, air tetap mengalami ionisasi, karena molekul-molekul air yang polar, kutub oksigen yang negatif menarik kutub hidrogen yang positif pada molekul air yang lain, sehingga terjadi tarik menarik antara molekul-molekul air. Interaksi ini mengakibatkan sebagian kecil dari molekul air ada yang mengalami pemutusan ikatan, terionisasi menjadi ion-ion H+ dan ion-ion OH-. Ion-ion H+ ini ditarik oleh molekul air dan terjadi solvasi, terjadilah H+(aq). Persamaan reaksinya sebagai berikut,

Page 5

REAKSI DALAM LARUTAN ELEKTROLIT H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(aq) Karena ionisasi ini terjadi diantara molekul-molekul air sendiri, maka dinamakan auto ionisasi. Tanda panah reaksi dua arah, menunjukkan bahwa terdapat sisa pereaksi, sehingga terjadi keadaan setimbang antara pereaksi dan hasil reaksi. Persamaan reaksi di atas merupakan persamaan yang sederhana. Sebenarnya, H+ terikat secara koordinasi oleh H2O, sehingga persamaan yang lebih tepat adalah persamaan yang dikemukakan oleh Bronsted dan Lowry sebagai berikut, H2O(l) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + OH-(aq) Tanda panah reaksi adalah dua arah, jadi ion H+ yang telah putus dan terikat pada H2O sebagai H3O+, dapat ditarik kembali oleh OH- menjadi H2O. Sekarang kita kembali lagi pada reaksi netralisasi, ion-ion H+ dan ion-ion OH- bergabung membentuk H2O. Setelah dinyatakan bahwa semua H+ dan OH- habis, namun karena air yang terbentuk mengalami auto ionisasi, maka dalam larutan NaCl atau dalam air murni, masih terdapat ion-ion H+ dan OH-. Jumlah ion-ion H+ tentu sama dengan jumlah ion-ion OH-. Dalam pelajaran kesetimbangan kimia, air memiliki harga Kc yang terkenal sebagai Kw ( water). Pada 25oC atau 298 K, Kw = [H+] [OH-] = 10-14. Karena [H+] = [OH-], maka masing-masing = 10-7. Dari sinilah kita dapat menghitung pH larutan NaCl atau pH air murni, yaitu pH = - log [H+] = - log 10-7 = 7. HARGA pH AIR MURNI Apakah air murni pHnya selalu = 7? Tentu saja tidak; pH = 7 jika diukur pada suhu 25oC (298K). Mengapa pH air murni pada suhu tersebut = 7? Karena dalam air murni terdapat ion-ion H+ dan OH- dengan konsentrasi yang sama, yaitu 10-7 M menurut auto ionisasi berikut, H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(aq). (298K) Kw = [H+] [OH-] = 10-14 [H+] = [OH-] = 10-7 M pH = pOH = 7 Jika air murni dipanaskan, maka molekul-molekul air akan menyerap kalor dan energi kinetiknya bertambah, sehingga tumbukan efektif bertambah, sebagian ikatan O-H putus. Oleh karena itu derajat ionisasi bertambah, [H+] = [OH-] = lebih besar dari 10-7. Misalnya = 10-6. Maka pH = pOH = 6. Kw = 10-12. Apakah air ini tetap netral? Tentu saja netral, karena berapapun pHnya, [H+] selalu = [OH-]. Bagaimana dengan batasan pH asam dan basa pada suhu tersebut? Tentu saja trayek pHnya menjadi 1 - 12. Asam pHnya kurang dari 6 dan basa pHnya lebih dari 6. HARGA pH AIR Air yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari, bukan air muni. Air murni diperoleh dengan memurnikan air sungai atau yang lain. Pemurnian air dilakukan melalui penyulingan (destilasi). Air diuapkan kemudian uapnya dilewatkan ke dalam alat pendingin sehingga mengembun. Jika air diuapkan, maka yang menguap adalah molekul-molekul air. Apabila zat terlarut yang mengotori air jumlahnya banyak, maka pada saat semua air telah menguap, di dasar wadah akan terdapat serbuk dari zat terlarut. Nah barulah air hasil destilasi itu dikatakan air murni, air suling, aquadestilata atau aquades. Aqua berarti air; namun aqua yang dijual di pasaran bukanlah aquades. Karena awalnya ada yang menggunakan merk dagang dengan kata aqua, sehingga sampai sekarang terkenallah nama aqua itu walaupun merk dagangnya lain. Air ini telah diolah, setelah dijernihkan dan dibersihkan dari racun, hama penyakit, dan

Page 6

REAKSI DALAM LARUTAN ELEKTROLIT lain-lain kemudian ditambah dengan CO2 agar rasanya segar, selanjutnya kandungan mineralnya diatur. Harga pH air ini bergantung pada jumlah dan sifat mineral sebagai zat terlarut. Jika zat terlarut itu penyebab sifat asam, maka pHnya tentulah kurang dari 7 pada 298K. Air minum juga merupakan air yang telah diolah, namun kandungan mineralnya sesuai apa adanya dari alam, tidak diatur. Pengolahan air minum terutama memerlukan tawas dan kaporit. Umumnya pH air minum kurang dari 7, karena CO2 sebagai penyegar air memberikan sifat asam. Air minum yang diolah lagi dalam tabung-tabung khusus yang diberi karbon aktif, tujuannya membuat air itu lebih bersih dan sehat, sehingga dapat langsung diminum. Karena karbon aktif sebagai koloid memiliki sifat mampu mengadsorpsi kotoran halus yang masih tersisa, racun dan hama penyakit. Harga pHnya juga bergantung pada kandungan mineralnya. HARGA pH LARUTAN NETRAL Suatu larutan dikatakan netral, jika zat terlarut tidak menggeser letak kesetimbangan air. Pada 298K pH larutan tersebut akan tetap = pH air murni = 7. Larutan netral dapat disebabkan oleh zat terlarut yang tidak terionisasi dalam air, misal urea, gula, glukosa, dan alkohol. Jika zat terlarut mengalami ionisasi, asalkan tidak mengubah jumlah ion-ion H+ dan OH- dari air, maka larutan tetap netral. Contoh, NaCl(aq). Ion-ion Na+ dan Cl- sudah stabil, sehingga tidak mengalami hidrolisis, yaitu tidak bereaksi dengan air. Ion-ion ini tersebar homogen dalam larutan, memberikan rasa asin, namun tidak menggeser letak kesetimbangan air. Contoh lain adalah CH3COONH4(aq). Garam ini mengalami hidrolisis total, namun pH larutan tetap = pH air; karena harga Ka CH3COOH(aq) = Kb NH3(aq) = 1,8 x 10-5. Jadi pada hidrolisis CH3COO-(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH-(aq) Sedang pada hidrolisis NH4+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O+(aq) Karena harga Ka = Kb, maka [H+] atau [H3O+] = [OH-] Pada 298K, larutan di atas netral, pHnya = pH air = 7.

(Dikutip dari : www.etnarufiati.blogspot.com)

Page 7