Reaksi, Aplikasi, dan Titrasi

Asam-BasaOleh:

Andan SariFahri Eka NandaM. Faishal IlhamWiwit Maryadi

Reaksi Asam-Basa• Reaksi asam basa, merupakan kombinasi dari

asam kuat, asam lemah, basa kuat, dan basa lemah.

• Reaksi asam basa, disebut juga reaksi penetralan karena reaksi ini menghasilkan garam dan air.

• Contoh: NaOH + HCl NaCl + H2O• Atau dapat dirumuskan

Asam + Basa Garam + Air

Reaksi penetralan terdiri dari 4 jenis:

1. Reaksi Asam Kuat dan Basa Kuat

Contoh: • HCl + NaOH NaCl + H2O

• 2HCL + Mg(OH)2 MgCl2 + 2H2O

pH = 7

Asam Kuat + Basa Kuat Garam + Air

2. Reaksi Asam Kuat dan Basa Lemah

Contoh:• HCl + NH4OH NH4Cl + H2O

• H2SO4 + NH4OH NH4SO4 + H20

pH=<7

Asam Kuat + Basa Lemah Garam Asam + Air

3. Reaksi Asam Lemah dan Basa Kuat

Contoh:• CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O

• H3PO4 + 3NaOH -> Na3PO4 + 3H2O

pH= >7

Asam Lemah + Basa Kuat Garam Basa + Air

4. Reaksi Asam Lemah dan Basa Lemah

Contoh:• CH3COOH + NH4OH -> CH3COONH4 + H2O

Reaksi ini dapat bersifat asam, basa, maupun netral. Hal ini tergantung pada harga Ka dan Kb.

1. Jika harga Ka > Kb, berarti konsentrasi ion H+ lebih banyak dari ion OH- sehingga garam bersifat asam.

2.Jika harga Ka < Kb, berarti konsentrasi ion H+ lebih sedikit dari ion OH- sehingga garam bersifat basa.

3. Jika harga Ka= Kb, berarti konsentrasi ion H+ sama dengani ion OH- sehingga garam bersifat netral.

Asam Lemah + Basa Lemah Garam + Air

Penentuan pH Reaksi Asam Basa

Jika larutan asam dan basa direaksikan, maka konsentrasi asam atau basa dalam campuran itu akan berubah. Perubahan pada

konsentrasi asam atau basa tersebut, akan mengubah pH larutan hasil pencampuran.

1. pH campuran Asam Kuat dan Basa KuatJika:

Habis bereaksi : pH = 7 (netral)Bersisa asam : pH = -log[H+]sisa

Bersisa basa : pOH = -log[OH-]sisa

pH = 14 - pOH

Menentukan pH Campuran Asam kuat dan Basa Kuat

1. Tentukan mol dari larutan asam dan basa2. Tentukan mol sisa dari asam atau basa3. Tentukan konsentrasi dari mol sisa tersebut.4. Tentukan pH

Contoh soal

• Tentukanlah pH campuran berikut:Larutan 50 mL HCl 0,1 M dengan 50 mL larutan

NaOH 0,1 MLarutan 50 mL HCl 0,1 M dengan 150 mL larutan

NaOH 0,1 M

Larutan 50 mL H2SO4 0,1 M dengan 50 mL larutan KOH 0,1 M.

Persamaan Ion

Persamaan ion adalah suatu cara pemaparan reaksi kimia yang melibatkan larutan elektrolit.

Zat elektrolit kuat dalam larutan akan terionisasi sempurna, maka dalam persamaan ion zat-zat tersebut dituliskan sebagai ion-ionnya yang terpisah.

Sedangkan zat elektrolit lemah dalam larutan tidak terionisasi sempurna, maka dalam persamaan ion zat tersebut ditulis sebagai molekul atau senyawa yang tidak terionkan.

Contoh

Reaksi:Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

Persamaan ion lengkap:Mg(s) + 2H+

(aq) + 2Cl -(aq) Mg 2+

(aq) + 2Cl- (aq) + H2(g)

Persamaan ion bersih:Mg(s) + 2H+

(aq) Mg 2+(aq) + H2(g)

Apabila dalam persamaan ion lengkap ada ion yang sama di ruas kiri dan kanan, maka ion tersebut dihilangkan. Ion itu disebut ion penonton

Ion yang berwujud gas (g) dan solid (s) tidak dipisah menjadi ion-ionnya.

Berbagai Jenis zat yang Terkait dengan Reaksi dalam Larutan Elektrolit

Pencampuran 2 jenis zat belum tentu menghasilkan reaksi. Khusus untuk reaksi yang melibatkan larutan elektrolit, reaksi akan terjadi jika ion-ion bergabung membentuk: endapan, elektrolit yang lebih lemah, senyawa hipotetis, ion yang lebih stabil, atau karena mengalami reaksi redoks.

a. Jenis Zat Pereaksi

Berbagai maca zat yang sering terkait dengan reaksi larutan elektrolit:

1. Asamadalah senyawa-senyawa yang dalam air menghasilkan ion H+ dan ion sisa asam.Contoh: HCl(aq) H+

(aq) + Cl-(aq)

H2SO4(aq) 2H+(aq) + SO4

2-(aq)

2. Basaadalah senyawa-senyawa yang dalam air menghasilkan ion OH- dan kation logam. Contoh : NaOH(aq) Na+

(aq) + OH-(aq)

3. Garamadalah suatu senyawa yang terdiri dari kation basa dan anion asam.Contoh : NaCl(aq) Na+

(aq) + Cl-(aq)

4. Oksida Basa dan Oksida AsamOksida adalah senyawa yang tersusun dari suatu unsur dengan unsur oksigen. Berdasarkan jenis unsurnya, oksida dibedakan menjadi oksida logam dan oksida nonlogam. Oksida logam cenderung bersifat basa, sehingga disebut juga oksida basa. Sedangkan oksida nonlogam cenderung bersifat asam, sehingga disebut oksida asam.

a) Oksida basaOksida basa merupakan senyawa ion, terdiri dari kation logam dan anion oksida (O2-)Contoh : Na2O, K2O, CaO, SrO, dll.

b) Oksida asamOksida asam merupakan senyawa molekul. Oksida asam, bila bereaksi dngan air membentuk asam.Contoh: CO2, SO2, SO3, P2O3, dll

5. LogamDalam reaksinya, logam bertindak sebagai spesi yang melepas elektron. Pelepasan elektron akan menghasikan ion logam. Jumlah elektron yang dilepaskan bergantung pada bilangan oksidasi logam tersebut.Contoh: • Logam natrium melepas 1 elektron

membentuk ion Na+

• Logam kalsium melepas 2 elektron membentuk ion Ca2+

b. Kelarutan Elektrolit

Semua asam, mudah larut dalam air. Namun, basa dan garam ada yang mudah larut, ada pula

yang sukar larut.

Berikut adalah tabel Kelarutan Basa dan Garam dalm Air

No Senyawa Umumnya Kecuali

1 Hidroksida, OH- (basa) Sukar larut Semua basa logam alkali, Ca(OH)2, Sr(OH)2, dan Ba(OH)2

2 Nitrat, NO3- Mudah larut -

3 Asetat, CH3COO- Mudah larut -

4 Klorida, Cl- Mudah larut AgCl, Hg2Cl2, PbCl2, dan CuCl

5 Bromida, Br- Mudah larut AgBr, Hg2Br2, PbBr2, dan CuBr

6 Iodida, I- Mudah larut AgI, Hg2I2, PbI2, dan CuI

7 Sulfat, SO42- Mudah larut BaSO4, SrSO4, dan PbSO4

8 Karbonat, CO32- Sukar larut Na2CO3, K2CO3, dan (NH4)2CO3

9 Klorat, ClO3- Mudah larut -

10 Fosfat, PO43- Sukar larut Na3PO4, K3PO4, dan (NH4)2CO3

11 Sulfida, S2- Sukar larut Semua sulfida dari unsur golongan IA dan IIA (kecuali Be), (NH4)2S

12 Natrium, Kalium, dan Amonium

Mudah larut -

13 PbCl2, PbBr2, dan Pbl2 Mudah larut dalam air panas

c. Kekuatan Elektrolit

Asam dan basa kuat merupakan elektrolit kuat.• Asam kuat : HCl, H2SO4, HNO3, HBr, HI, HCLO4• Basa Kuat : semua basa dari golongan IA dan IIA

[NaOH, KOH, Ba(OH)2, Sr(OH)2, Ca(OH)2, Mg(OH)2]

kecuali Be(OH)2 • Semua jenis garam adalah elektrolit kuat.

d. Senyawa-Senyawa HipotesisBeberapa senyawa yang tidak stabil dan peruraiannya adalah :

AsamAsam karbonat (H2CO3) :H2CO3 → H2O(I) + CO2(g)

Asam nitrit (HNO2) :2HNO2 → H2O(I) + NO(g) + NO2(g)

Asam sulfit (H2SO3) :H2SO3 → H2O(I) + SO2(g)

Asam tiosulfat (H2S2O3) :H2S2O3 → H2O(I) + S(g) + SO2(g)

BasaAmonium hidroksida (NH4OH) :

NH4OH → H2O(I) + NH3(g)

Perak hidroksida (AgOH) :2AgOH → Ag2O(s) + H2O(I)

Raksa (II) hidroksida (Hg(OH)2) :Hg(OH)2 → HgO(s) + H2O(I)

GaramBesi (III) Iodida (FeI3) :

2FeI3 → 2FeI2(aq) + I2(s)

Tembaga iodida (CuI) :2CuI → 2CuI(s) + I2(s)

e. Deret Kereaktifan LogamLogam mempunyai keaktifan yang berbeda-beda. Hal ini dapat ditentukan melalui percobaan. Kereaktifan logam tergantung pada kemudahannya melepaskan elektron. Urutan kereaktifan dari beberapa logam yang lazim kita tentukan, dimulai dari yang paling reaktif, adalah sebagai berikut :

Li-K-Ba-Ca-Na-Mg-Al-Zn-Cr-Fe-Ni-Sn-Pb-(H)-Cu-Hg-Ag-Pt-Au

Paling reaktif Kurang reaktif

Reaksi-Reaksi Asam BasaA. Reaksi Asam dengan Basa

Contoh:Reaksi natrium hidroksida dengan asam sulfat2NaOH(aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) +2H2O(l)

Reaksi ion lengkap:2Na+

(aq) + 2OH-(aq) + 2H+

(aq) + SO42-

(aq) 2Na+(aq) + SO4

2-(aq) + 2H2O(l)

Reaksi ion bersih:

2OH-(aq) + 2H+

(aq) 2H2O(l)

Asam + Basa Garam + Air

B. Reaksi Oksida Basa dengan Asam

Contoh:Reaksi kalsium oksida padat dengan larutan asam klorida encer.

CaO(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + H2O(l)

Reaksi ion lengkap:CaO(s) + 2H+(aq) + 2Cl-

(aq) Ca2+(aq) + 2Cl-(aq) + H2O(l)

Persamaan ion bersih:

CaO(s) + 2H+(aq) Ca2+(aq) + H2O(l)

Oksida Basa + Asam Garam + Air

C. Reaksi Oksida Asam dengan Basa

Contoh:Reaksi gas karbon dioksida dengan air kapur

CO2(g) + Ca(OH)2(aq) CaCO3(s) + H2O(l)

Reaksi ion lengkap:

CO2(g) + Ca2+(aq) + 2OH-(aq) CaCO3(s) + H2O(l)

Oksida Asam + Basa Garam + Air

D. Reaksi Amonia dengan Asam

Contoh:Reaksi gas amonia dengan larutan asam klorida

NH3(g) + HCl(aq) NH4Cl(aq)

Reaksi ion lengkap: NH3(g) + H+

(aq) + Cl-(aq) NH4

+(aq) + Cl-

(aq)

Persamaan ion bersih:

NH3(g) + H+(aq) NH4

+(aq)

Amonia (NH3) + Asam Garam Amonium

Reaksi – Reaksi Pergantian (Dekomposisi) Rangkap

Senyawa AB dan CD dapat berupa asam, basa, atau garam. Reaksi dapat berlangsung apabila AD atau CB atau keduanya memenuhi kriteria berikut:1. Sukar larut dalam air (mengendap)2. Merupakan senyawa yang tidak stabil3. Merupakan elektrolit yang lebih lemah dari AB

atau CD

AB + CD AD + CB

Contoh1. Reaksi larutan timbel (II) nitrat dengan larutan kalium iodida.

Reaksi rumus:Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) PbI2(s) + 2KNO3(aq)

Reaksi ini dapat terjadi. Karena PbI2 sukar larut (mengendap).

Reaksi ion lengkap:Pb2+

(aq) + 2NO3-(aq) + 2K+

(aq) +2I-(aq) PbI2(s) + 2K+

(aq) + 2NO3-(aq)

Reaksi ion bersih:Pb2+

(aq) +2I-(aq) PbI2(s)

Reaksi – Reaksi Redoks

Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai dengan perubahan bilangan oksidasi.

A. Reaksi logam dengan asam kuat encer

Reaksi terjadi karena ion H+ dari asam menyerap elektron dari logam (logam mereduksi ion H+). Akan tetapi, hanya logam-logam yang terdapat di

sebelah kiri unsur Hidrogen (H) dalam deret kereaktifan logam (logam yang reaktif) yang dapat mereduksi ion H+

LOGAM + ASAM KUAT ENCER GARAM + GAS H2

Contoh1. Reaksi logam magnesium dengan larutan asam klorida encer.

Rumus: Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

Ion lengkap: Mg(s) + 2H+

(aq) + 2Cl-(aq) Mg2+

(aq) + 2Cl-(aq) + H2(g)

Ion bersih: Mg(s) +2H+

(aq) Mg2+(aq) + H2(g)

2. Reaksi logam tembaga dengan larutan asam sulfat encer

Cu(s) + H2SO4(aq) (tidak ada reaksi, karena Cu berada di sebelah kanan Hidrogen)

B. Reaksi logam dengan garam

Reaksi ini merupakan reaksi pendesakan oleh logam L terhadap logam M. Reaksi dapat terjadi jika logam L lebih reaktif dibanding logam M.

LOGAM L + GARAM MA GARAM LA +LOGAM M

Contoh• Reaksi logam zink dengan larutan tembaga (II) sulfat

Reaksi rumus: Zn(s) + CuSO4(aq) ZnSO4(aq) +Cu(s)

Reaksi ion lengkap: Zn(s) + Cu2+

(aq) + SO42-(aq) Zn2+

(aq) + SO42-(aq) + Cu(s)

Reaksi ion bersih:Zn(s) + Cu2+

(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)

• Reaksi logam tembaga dengan magnesium sulfat Cu(s) + MgSO4(aq) (tidak ada reaksi, magnesium lebih reaktif daripada tembaga)

STOIKIOMETRI REAKSI DALAM LARUTAN

1. Hitungan Stoikiometri Sederhana

Hitungan stoikiometri sederhana merupakan hitungan stoikiometri dengan salah satu zat dalam reaksi diketahui atau dapat ditentukan jumlah molnya.

Langkah-langkah:1. Menuliskan persamaan reaksi setara2. Menentukan jumlah mol zat yang diketahui3. Menentukan jumlah mol zat yang ditanyakan dengan

menggunakan perbandingan koefisien reaksi4. Menyesuaikan jawaban dengan hal yang ditanyakan.

Contoh soal

Tentukan volume larutan asam sulfat 2 M yang diperlukan untuk melarutkan 5,4 gram logam aluminium.

Hitungan Stoikiometri dengan Pereaksi Pembatas

Zat yang terlebih dahulu habis saat direaksikan disebut dengan pereaksi pembatas.

Langkah-langkah:1. Tuliskan persamaan setara reaksi2. Tentukan jumlah mol zat-zat yang diketahui3. Bandingkan jumlah mol masing-masing zat dengan koefisien

reaksinya, sehingga diketahui pengali yang digunakan. Pereaksi pembatas adalah zat yang hasil bagi pengalinya paling kecil.

4. Gunakan pengali terkecil untuk menentukan jumlah mol hasil reaksi. Tentukan jumlah mol zat yang ditanyakan berdasarkan perbandingan koefisien reaksi dengan pereaksi pembatas.

Hitungan Stoikiometri yang Melibatkan Campuran

Jika suatu campuran direaksikan, maka masing-masing komponen mempunyai persamaan reaksi sendiri. Menyelesaikan hitungan ini biasanya dengan menggunakan pemisalan.

Langkah-langkah:Menuliskan persamaan reaksi setara masing-masing komponenMemisalkan salah satu komponen dengan x, maka komponen lainnya sama dengan selisihnyaMenentukan jumlah mol masing-masing komponenMenentukan jumlah mol zat lain yang diketahuiMembuat persamaan untuk menentukan nilai xMenyesuaikan jawaban dengan pertanyaan.

Aplikasi Asam Basa• Di bidang kesehatan, prinsip asam basa dimanfaatkan untuk mengobati

penyakit maag, sengatan lebah, dan sengatan tawon.• Maag adalah penyakit yang disebabkan oleh berlebihnya asam lambung.

Asam lambung tersebut terdiri dari asam klorida dan pepsin. Asam lambung yang berlebihan akan membuat iritasi pada lambung. Untuk mengurangi produksi asam lambung tersebut, digunakan obat maag. Obat maag mengan dung senyawa magnesium hidroksida, alumunium hidroksida, kalsium karbonat dan natrium bikarbonat. Senyawa tersebut adalah senyawa basa yang dapat menetralisir asam lambung.

• Berdasarkan penelitian, sengatan lebah bersifat asam sedangkan, sengatan tawon bersifat basa. Asam yang terkandung dalam sengatan lebah dapat dinetralkan dengan mengoleskan senyawa basa seperti sabun. Sedangkan, sengatan tawon yang bersifat basa dapat dinetralkan dengan senyawa asam seperti cuka.

Pemanfaatan Reaksi Asam Basa di Bidang Pertanian

• Tanah yang terlalu asam atau terlalu basa, tidak baik untuk pertumbuhan tanaman. Untuk mengurangi keasaman tanah, petani biasa menaburkan kapur pada tanah untuk menetralkan pH tanah.

• Sedangkan tanah yang terlalu basa, dinetralkan dengan menambahkan belerang atau bahan organik yang memiliki tingkat keasaman tinggi.

Titrasi Asam-Basa• Titrasi adalah salah satu metode kimia yang digunakan untuk

menentukan konsentrasi suatu larutan dengan cara mereaksikan sejumlah volume larutan lain yang konsentrasinya sudah diketahui.

• Larutan yang konsentrasinya sudah diketahui tersebut disebut larutan baku atau titran.

• Titrasi yang melibatkan reaksi asam dan basa disebut titrasi asam basa. Ada 2 jenis titrasi asam basa:• Asidimetri : menentukan konsentrasi larutan basa

menggunakan larutan baku asam• Alkalimetri : menentukan konsentrasi larutan asam

menggunakan larutan baku basa.

Bagaimana Cara Melakukan Titrasi?

• Peralatan yang perlu disiapkan

Statif dan Buret Erlenmeyer

Cara melakukan titrasi

Cara Perhitungan Menggunakan Data Hasil Titrasi

V1 : volume larutan penitrasi (mL)

V2 : volume larutan yang dititrasi (mL)

M1 : konsentrasi larutan penitrasi (M)

M2 : konsentrasi yang dititrasi (M)

a : valensi larutan penitrasi b : valensi larutan yang dititrasi

V1 x aM1 = V2 x bM2

Contoh Soal

• Seorang siswa melakukan percobaan titrasi asam-basa untuk menentukan konsentrasi larutan CH3COOH. Larutan baku yang digunakan adalah NaOH 0,1 M. Larutan CH3COOH yang dituangkan ke dalam labu titrasi sebanyak 25 mL. Adapun indikator asam-basanya adalah fenolftalein. Warna larutan CH3COOH berubah warna dari bening menjadi merah muda tepat ketika volume NaOH yang dikucurkan adalah 20 mL. Tentukan konsentrasi larutan HCl tersebut!

Kurva Titrasi Asam Kuat dengan Basa Kuat

Kurva Titrasi Asam Lemah dengan Basa Kuat

Kurva Titrasi Asam Kuat dengan Basa Lemah

Kurva Titrasi Asam Lemah dengan Basa Lemah

Pertanyaan

1. Bagaimanakah rumus umum reaksi asam basa?2. Sebutkan jenis-jenis reaksi asam basa dan tuliskan

persamaan reaksinya!3. Sebutkan kegunaan dari asam basa dalam kehidupan

sehari-hari!4. Apakah yang dimaksud dengan titik akhir titrasi dan titik

ekivalen?5. 10 mL HCl yang tidak diketahui konsentrasinya dititrasi

oleh larutan NaOH 0,1 M. Pada titik akhir titrasi ternyata rata-rata volum NaOH 0,1 M yang digunakan adalah 12,52 mL. Hitunglah konsentrasi HCl yang dititrasi.

6. 50 mL larutan NaOH dinetralkan melalui titrasi oleh 25 mL larutan HCl 0,2 M. Berapa massa NaOH yang terdapat pada larutan tersebut? (Mr NaOH = 40)

7. Bagaimanakah pH dari reaksi Asam lemah dengan Basa Lemah?

TERIMA KASIH