Kesetimbangan ion dalam Asam dan Basa
description
Transcript of Kesetimbangan ion dalam Asam dan Basa
Kesetimbangan iondalam
Asam dan Basa
Senyawa paling banyak diproduksi
• Sulfuric acid = H2SO4 = Asam sulfat
• Hydrochloric acid = HCl = Asam Klorida• Nitric acid = HNO3 = Asam Nitrat
• Sodium Hydroxide = NaOH = Basa Natrium hidroksida
• Calcium hydroxide = Ca(OH)2 = Basa Kalsium hidroksida
• Ammonia = NH3 = bakal Basa NH4OH
Akan ada soal test
• Saya titipkan file• http://bambangtriatma.wikispaces.com
Indikator
• Vinegar (cuka) = bersifat asam• Lemon juice (air jeruk) = bersifat asam• Air teh = cenderung basa• Sari jeruk mengubah sifat basa air teh• Buktinya warna air teh dari coklat menjadi
kuning
• Senyawa spt dalam teh yang bisa berubah dari coklat menjadi kuning, ketika terjadi perubahan ke-asam/basa-an, bisa disebut sebagai indikator
• Indikator menjadi penanda bahwa telah terjadi perubahan kimia dalam larutan
• Indikator sintetis: phenolphtalein, methylene blue, bromokresol, dll.
Contoh asam yang populer
• Cuka = larutan yang mengandung acetic acid = CH3COOH = HC2H3O2 = asam cuka
Sifat Asam
• Dalam air melepaskan ion H+• CH3COOH CH3COO- + H+
• Asam + Logam Garam + Hidrogen• CH3COOH + Mg (CH3COO)2Mg + H2
• Sifat mampu melepaskan Hidrogen ini yang mendasari sifat asam
• Asam mengubah kertas litmus menjadi merah
Citric acid = Asam Sitrat
• Air jeruk = larutan mengandung citric acid = H3C6H5O7= asam sitrat
Sifat Basa
• Dalam air melepaskan ion OH-• NaOH Na+ + OH-
• Basa + Asam Garam + Air• NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O
Teori awal Asam Basa
• Tahun 1800-an awal: tiap molekul asam mengandung minimal satu atom H.
• Th 1887 Svante Arrhenius (Bapak teori ionisasi): atom H berhubungan dengan sifat keasaman. Asam = donor H+
• HCl Cl- + H+
• CH3COOH CH3COO- + H+ (dalam H2O)
• CH3COOH CH3COO- + H3O+
Listrik
Pelarut = Benzene = C6H6 Nonelectrolyte
Walau Terlarut CH3COOH maupun HCl
Listrik
Pelarut = Air Larutan ion dalam air = electrolyte
Terlarut 0,5 M CH3COOH Asam Lemah
Listrik
Pelarut = Air Larutan ion dalam air = electrolyte
Terlarut 0,5 M HClAsam Kuat
Asam sbg elektrolit
• HCl Cl- + H+
• HCl dalam H2O (air) = strong electrolyte
• CH3COOH CH3COO- + H+
• CH3COOH dalam H2O (air) = weak electrolyte
• HCl dalam C6H6 (benzene) = non electrolyte
Basa sebagai elektrolit
• NaOH Na+ + OH-
• NaOH dalam H2O (air) = strong electrolyte
• NH4OH NH4+ + OH-
• NH4OH dalam H2O (air) = weak electrolyte
• NH4OH dalam C6H6 (benzene) = non electrolyte
Konsep Asam dan Basa
• Svante Arrhenius (1887): Asam = pemberi H+
Basa = penerima H+
• Gilbert N. Lewis (1916):Asam mendapatkan muatan –Basa mendapatkan muatan +
• Johannes N. Bronsted & Thomas M. Lowry (1923): Asam = pemberi protonBasa = penerima proton
• Arrhenius: HCl asam• Lewis: HCl juga asam• Bronsted & Lowry: HCl = juga asam• Yang berbeda alasannya• Saling melengkapi
Konstanta Ionisasi : Asam (Ka) dan Basa (Kb)
• HCl H+ + Cl-
Ka =[H+] [Cl-]
[HCl] 107
• Maka HCl digolongkan Strong Acid (asam kuat)
>102
Ka Asam Lemah
• CH3COOH CH3COO- + H+
Ka =[CH3COO- ] [H+ ]
[CH3COOH ]= 1,8 x 10-5
10-8 < Ka CH3COOH < 10-3
• Maka CH3COOH digolongkan Weak Acid (asam lemah)
Strong Acid (Ka > 102)
• Perchloric acid = HClO4
• Sulfuric acid = H2SO4
• Iodide acid = Hydrogen Iodide = HI• Bromide acid = Hydrogen Bromide = HBr• Chloride acid = Hydrogen Chloride = HCl• Nitric acid = HNO3
Weak Acid (10-8 < Ka < 10-3)
• Acetic acid = CH3C00H
• Carbonic acid = H2CO3
• Hydrogen Sulfide = H2S
• Nitrous acid = HNO2
• H3PO4 , H2SO3
Ka Meningkat seiring Bilangan Oksidasi
Acid Formula Oxidation Number
Ka
Hypochlorous HClO 1+ 5 x 10-8
Chlorous HClO2 3+ 1 x 10-2
Chloric HClO3 5+ 1 x 1010
Perchloric HClO4 7+ 1 x 1011
Ka= Konstanta ionisasi asam.Catatan: Ka HCl 107
Ka Air
H2O H+ + OH-
Ka =[H+] [OH- ]
[H2O]= 1 x 10-14
Pada [H2O]=1 mole/L,Didapatkan [H+] [OH- ]= 1 x 10-14 mole/LKarena [H+] = [OH-] maka [H+] [OH-] = [H+] [H+] = [H+]2
Jadi [H+]2 = 1 x 10-14
dan [H+] = (1 x 10-14) = 1 x 10-7
dipermudah penulisannya: - log 1 x 10-7 = - log 10-7 = -(-7) = 7Maka pH air murni = 7
Kw = [H+] [OH- ] = 10-14
Kw = [H+] [H+ ] = 10-14
[H+ ]2 = 10-14
[H+ ] = 10-7
pH = -Log[H+ ] = -Log(10-7)
pH air = 7
Kesetimbangan ion-ion dalam larutan didasarkan pada Kw air ini
Selanjutnya Ka (a=acid) Air menjadi Kw (w=water)
Ka Air Kw
• Air murni terurai sebagian H+ maupun OH-
• Dalam suatu larutan ------dengan pelarut air, • ada juga ion H+ maupun OH-
• Jika [H+] > [OH-], sifat asam, pH < 7• Jika [H+] = [OH-], sifat netral, pH = 7• Jika [H+] < [OH-], sifat basa, pH > 7• Range pH• pH=1....................pH=7....................pH=14• Asam...................Netral...................Basa
pH (Power of Hydrogen)
• pH = - log [H+]• Problem:• Suatu larutan, volume 200 mL, diukur dg alat
pH-meter ternyata pH-nya = 5• Jika larutan diencerkan 10 x menjadi 2000 mL,
berapa pH-nya sekarang?
pH (Power of Hydrogen)
• pH = - log [H+]
• 5 = - log [H+]
• 5 = - (-5)
• 5 = - (log 10-5)
• Jadi [H+] = 10-5 mole/Liter
• Diencerkan 10 x,
• [H+] menjadi 10-5 x 10-1 mole/Liter • = 10-6 mole/Liter • pH sekarang = - (log 10-6) = -(-6) = 6• Pengenceran membuat pH mendekati netral
pH Asam Kuat
• Berapa pH dari larutan 0,01 M HCl?
• HCl H+ + Cl-
• Dalam air, Asam Kuat diasumsikan terdisosiasi
sepenuhnya menjadi ion-ion, maka:
• [H+] = [HCl] = 0,01 mole/L = 10-2 mole/L
• pH = -Log(10-2) = -(-2) = 2
pH Basa Kuat• Berapa pH dari larutan 0,01 M NaOH?
• NaOH Na+ + OH-
• Dalam air, Basa Kuat diasumsikan terdisosiasi
sepenuhnya menjadi ion-ion, maka:
• [OH-] = [NaH] = 0,01 mole/L = 10-2 mole/L
• Rumus kesetimbangan ion dalam air:
• Kw = [H+] [OH-] = 10-14
• [H+] (10-2) = 10-14
• [H+] = 10-14/(10-2) = 10-12
• pH = -Log(10-12) = -(-12) = 12
pH beberapa zatNama Zat pH
Gastric juice (cairan lambung) 1 – 3 (Sangat asam)
Lemons (bangsa Jeruk) 2,2 – 2,4 (Sangat asam)
Vinegar (Cuka) 2,4 – 3,4
Wine (Anggur) 2,8 – 3,8
Apples 2,9 – 3,3
Oranges (bangsa Jeruk) 3-4
Beer 4-5
Urine (air kencing) 5-8
Water saturated with CO2 (bangsa minuman Sprite) 6
Cow’s milk (susu sapi) 6,3 – 6,6
Saliva (Air liur) 6,5 – 7,5 (netral)
Blood (darah) 7,3 – 7,5
Household ammonia (NH4OH) 12 (Sangat basa)
The importance of pHPentingnya pH
• The effectiveness of enzymes depends very much on pH
• Efektivitas enzim- sangat tergantung pada pH tertentu
• Plants grow best in soil in the right pH range (slightly basic or acidic) depending on the plant
• Tanaman tumbuh baik pada kisaran pH tertentu (bisa basa maupun asam)
• The rate of deterioration of metals, stone and concrete is determined largely by pH of the water to which they are exposed
• Laju kerusakan logam, batu dan batu beton sangat ditentukan oleh air yang menerpa mereka
• Rain water has been becoming more acidic because of increasing pollution of the atmosphere by SO2, NO2, etc.
• Air hujan menjadi lebih asam karena polusi gas-gas SO2, NO2, dll.
pH Asam Lemah
• Acetic acid CH3COOH memiliki Ka 1,75 x 10-5
• Jika konsentrasinya 0,1 M, berapa pHnya?• CH3COOH CH3COO- + H+
• (0,1-y) y y
Ka =[CH3COO-] [H+ ]
[CH3COOH]= 1,75 x 10-5
Ka =(y) (y)
(0,1 – y)= 1,75 x 10-5
(y2)
(0,1 – y)= 1,75 x 10-5
y2 = 1,75 x 10-6
Karena diasumsikan y sangat kecil, maka (0,1-y) dianggap = (0,1-0) = 0,1 sehingga
y = (1,75 x 10-6) 1/2
y = (1,751/2 x 10-6/2)
-Log (y) = -Log(1,751/2 x 10-6/2)
-Log (y) = -Log1,75) ½ + (-Log10-6/2)
pH = -Log1,75½ + 3
pH = -Log1,322875656 + 3
pH = - Log1,322876 + 3
pH = - 0,121519024 + 3
pH = - 0,1 + 3
pH = 2,9
pH Basa Lemah
• Ammonia NH4OH memiliki Kb 5,65 x 10-10
• Jika konsentrasinya 0,2 M, berapa pHnya?• NH4OH NH4
+ + OH-
• (0,2-y) y y
Kb =[NH4
+ ] [OH- ]
[NH4OH]= 5,65 x 10-10
= 5,65 x 10-10
(y2)
(0,2 – y)= 5,65 x 10-10
y2 = (5,65 x 10-10) 0,2
Karena diasumsikan y sangat kecil, maka (0,2 - y) dianggap = (0,2 - 0) = 0,2 sehingga
y2 = (1,13 x 10-10)
y = (1,13 x 10-10)1/2
y = (1,13 1/2) x (10-5)
y = 1.063014581 x 10-5
[OH-] = 1.063014581 x 10-5
Karena NH4OH =Basa, maka y = [OH-]
Kw = [H+] [OH- ] = 10-14
=[H+][OH- ]
10-14
=[H+]1.063014581 x 10-5
10-14
=[H+] (1/1,063014581) x 10-14-(-5)
=[H+] (0,940720869) x 10-9)
pH = - Log(0,940720869) - Log(10-9)
pH = - (-0,026539221) + 9
pH = +0,0 + 9
pH = 9,0
Self-Test:
1.Find the pH of solution in which [H+] = 6.38 x 10-6 mol/L.2.Calculate [H+] for a solution of pH 8.373.Calculate the pH of a strong base 1.0 x 10-3 M NaOH 4.Calculate the pH of a strong base 5.0 x 10-3 M Ba(OH)2 5.Calculate the pH of a weak acid 2.0 x 10-3 M H2CO3 (Ka = 5.64 x 10-11)