LARUTAN LARUTAN ASAM AS AM BASA BAS A
Pendahuluan Dalam bahan ajar ini, materi yang tersedia adalah materi teori asam basa, sifat asam dan basa, derajat keasaman, derajat ionisasi dan tetapan asam basa, aplikasi pH dalam pencemaran air Pengertian asam basa berdasarkan dari teori asam basa dari Arrhenius, Bronsted - Lowry, dan Lewis !edangkan untuk menentukan suatu larutan atau "at "at yang yang bersi bersifa fatt asam asam basa basa dapat dapat diket diketah ahui ui denga dengann mengi mengide denti ntifi fika kasi siny nyaa menggunakan beberapa indikator baik alam maupun kimia Derajat keasaman atau pH #p berasal dari kata poten" yang berarti pangkat dan H tanda ataom Hidrogen$ adalah harga negatif dari logaritma H%Harga pH berguna untuk menentukan kekuatan asam maupuin basa suatu larutan dengan mengunakan suatu indikataor asam & basa , serta menghitung pH laruta larutann untuk asam kuat kuat dan asam lemah , basa kuat dan basa lemah lemah yang yang dihubungkan dengan derajat ionisasi dan tetapan asam #'a$ ,tetapan basa#'b$ Aplikasi Aplikasi pH dihubungkan dihubungkan dengan kehidupan kehidupan sehari hari diantaranya untuk mengetahui terjadinya pencemaran air Berkaitan dengan sifat asam dan basa, larutan dikelompokan kedalam tiga golongan, yaitu larutan asam, larutan basa, atau larutan netral (ntu (ntukk menun menunju juka kann keasam keasaman an dan dan kebas kebasaa aan, n, yaitu yaitu denga dengann mengg menggun unaka akann indikator asam-basa )ndikator asam-basa adalah "at-"at warna yang mampu menunjukan warna berbeda dalam larutan asam dan basa !ifat asam-basa dari suatu larutan juga dapat ditunjukan ditunjukan dengan mengukur pH-nya pH adalah suatu parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman larutan
: N E S B A O N :
S A L E K
:
A M A N
A. Konsep Asam Basa
!uatu senyawa dapat diketahui bersifat asam atau basa jika berada dalam bentuk larutannya 1. Teori Asam-Basa Arrhenius
A. Konsep Asam Basa
!uatu senyawa dapat diketahui bersifat asam atau basa jika berada dalam bentuk larutannya 1. Teori Asam-Basa Arrhenius
!*ante August Arrhenius # +. & +./0 $ dari swedia pada tahun +0 mengemukakan teori ion untuk menjelaskan mengapa larutan "at- "at dalam air dapat menghantarkan arus listrik
Arrhenius menemukan bahwa "at & "at tertentu jika dilakrutkan dalam air akan terurai menjadi bagian & bagian yang bermuatan listrik 'arena "at & "at itu sebelum dilarutkan tidak menghantarkan arus listrik # netral $ , maka julah muatan positif "at itu sebelum dilarutkan harus sama dengan jumlah muatan negatif Partikel yang bermuatan listrik disebut ion# menurut bahasa yunani artinya pengembara $, sebab ion bebas bergerak dalam larutan )on positif disebut kation sedangkan ion negatif disebut anionAdapun peristiwa terurainya "at &"at dalam air disebut ionisasi, dan "at & "at yang dalam air dapat terurai menjadi ion &ion disebut elektrolit # penghantar arus listrik Asam Basa termasuk ke dalam golongna "at elektrolit
a. Sifat Asam Basa Asam 1enurut Arrhenius asam adalah suatu zat yang bila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion hidronium( H + / H 3O+ ) sebagai kation dan sisa asam sebagai anion. Sedangkan basa adalah suatu zat bila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion hidroksida ( OH – ) sedangkan sisa basanya sebagai kation.
2ontoh 3eaksi ionisasi Asam 4 H2L #a5$
H%#a5$
Asam klorida
ion hidogen #kation $
H/!67 #a5$
/H%#a5$
Asam sulfat
% %
ion hidrogen
H8P67#a5$
8H%#a5$
Asam fosfat
ion hidrogen
2L & #a5$ ion klorida # anion $ !67/& #a5$ ion sulfat
%
P678& #a5$ ion fosfat
9umlah ion H% yang dapat dilepas oleh suatu asam disebut *alensi asam Asam yang dapat menghasilkan satu ion H % disebut asam monoprotik ,menghasilkan #dua ion H% diprotik , dan menghasil tiga ion H% triprotik : poliprotik $ Berdasarkan hasil uji elektrolit yang termasuk asam kuat adalah 4 H2l, HBr, H), H;68, H/!67, H2l67, diluar senyawa ini termasuk asam lemah
Pembentukan Larutan Asam
9ika suatu unsur bukan logam bereaksi dengan oksigen , senyawa tersebut adalah oksida bukan logam Dan jika oksida bukan logam tersebut bereaksi dengan air , maka terbentuk senyawa asam.
2ontoh reaksi 4 !68#g$ % H/6#l$
H/!67#a5$
)tulah sebabnya oksida bukan logam disebut oksida asam. 2ontoh &contoh oksida asam dan nama asam dalam tabel dibawah ini Rumus
Nama Oksida
Rumus Asam
Nama Asam
Oksida
26/ !i6/ ;/68
'arbon dioksida !ilikon dioksida Dinitrogen trioksida
H/268 H/!i68 H;6/
Asam karbonat Asam silikat Asam nitrit
;/6
Dinitrogen
H;68
Asam ;itrat
P/68
pentaoksoda Difosfor trioksida
H8P68
Asam fosfit
P/6 As/68
Difosfor pentaoksida Diarsen trioksida
H8P67 H8As68
Asam fosfat Asam arsenit
As/6 !6/
Diarsen pentaoksida Belerang dioksida
H8As67 H/!68
Asam arsenat Asam sulfit
!68 2l/6
Belerang terioksida Dikloro monooksida
H/!67 H2L6
Asam sulfat Asam hipoklorit
H2L6/
Asam klorit
2L/68
Dikloro trioksida
2l/6
Dikloro pentaoksida
H2L68
Asam klorat
2l/60 Br /6
Dikloro heptaoksida Dibromo monooksida
H2L67 HBr6
Asam perklorat Asam hipobromit
Br /68
Dibromo trioksida
HBr6/
Asam bromit
Br /6
Dibromo pentaoksida
HBr68
Asam bromat
Br /60 )/6
Dibromo heptaoksida Diyodium monooksida
HBr67 H)6
Asam perbromat Asam hipokyodit
)/68
Diyodium trioksida
H)6/
Asam yodit
)/6
Diyodium pentaoksida
H)68
Asam yodat
)/60
Diyodium heptaoksida H)67 Asam peryodat Adapun oksida bukan logam yang tidak dapat membentuk asam adalah 4
26, ;6, ;/6, ;6/ Banyak juga asam & asam yang tidak mengandung oksigen , asam & asam ini bukan berasal dari oksida asam 2ontoh Asam yang terbentuk bukan dari oksida non logam4 Rumus Asam
Nama Asam
H< H2L HBr H) H/! H2;
Asam
Ada pula asam &asam yang tidak berasal dari oksida walaupun mengandung oksigen Asam &asam ini berasal dari tumbuh & tumbuhan dan hewan dan disebut asam – asam organik contohnya pada 4 tabel dibawah ini 4 Rumus Asam
Nama asam
H266H 2H8266H 2H82H6266H H/2/67
Asam
Basa 1enurut Arrhenius Basa adalah "at & "a jika dilarutkan dalam air dapat terionisasi menghasilkan ion hidroksida # 6H & $ sebagai anion dan sisa nya ion positif#kation$ 2ontoh reaksi ionisasi basa ;a6H #a5$
;a%#a5$
;atruium hidroksida 2a#6H$/#a5$
ion ;atrium 2a/%#a5$
'alsium hidroksida
% %
ion kalsium
6H & #a5$ )on hidroksida /6H & #a5$ ion hidroksida
%
86H & #a5$
9umlah ion 6H & yang dilepaskan dari larutan basa disebut *alensi basa Basa ber*alensi satu jika jumlah ion 6H & : + Basa ber*alensi dua jika jumlah ion 6H= : / Basa ber*alensi tioga jika 9umlah ion 6H= : 8 Rumus
Nama Oksida
Rumus Basa
Nama Basa
'alium 6ksida 1agnesium 6ksida 2alsium Hidroksida
'6H 1g#6H$/ 2a#6H$/
'alium Hidroksida 1agnesium hidroksida 'alsium Hidroksida
Oksida
'/6 1g6 2a6
Ba6 2o6 ;i6 2u6 Hg6
Bariom 6ksida 'obal 6ksida ;ikel 6ksida >embaga #))$ 6ksida 3asa #))$ 6ksida Besi #))$ 6ksida
Ba#6H$/ 2o#6H$/ ;i#6H$/ 2u#6H$/ Hg#6H$/ Besi #))$ 8
Barium Hidroksida 'obal hidroksida ;ikel Hidroksida >embaga #))$ hidroksida 3aksa #))$ hidroksida Besi #)))$ hidroksida
Pembentukan Larutan Basa
!uatu unsur logam bereaksi dengan oksigen, maka akan terbentuk oksida logam 9ika 6ksida logam tersebut bereaksi dengan air maka akan terbentuk senyawa basa, maka oksida logam disebut juga oksida basa 2ontoh 3eaksi 4 ;a/6#s$
% H/6#l$
;a6H#a5$
2ontoh beberapa oksida basa dan nama senyawa basa pada tabel dibawah ini
Rumus Oksida
Nama Oksida
Rumus Basa
Nama Basa
'/6 'alium 6ksida '6H 'alium Hidroksida 1g6 1agnesium 6ksida 1g#6H$/ 1agnesium hidroksida 2a6 2alsium Hidroksida 2a#6H$/ 'alsium Hidroksida Ba6 Bariom 6ksida Ba#6H$/ Barium Hidroksida 2o6 'obal 6ksida 2o#6H$/ 'obal hidroksida ;i6 ;ikel 6ksida ;i#6H$/ ;ikel Hidroksida 2u6 >embaga #))$ 6ksida 2u#6H$/ >embaga #))$ hidroksida Hg6 3asa #))$ 6ksida Hg#6H$/ 3aksa #))$ hidroksida
% H/6 #l$
Ada pula basa yang bukan
;H76H#a5$
2. Penertian Asam dan Basa Bronsted dan Lo!r" Pada tahun +./8 ahli kimia Denmark bernama 9ohanes ; Bronsted dan >homas 1 Lowry mengemukakan definisi tentang asam dan basa 1enurut Bronsted- Lowry suatu "at pemberi proton #proton donor$ disebut asam dan suatu "at penerima proton #proton aseptor$ disebut basa 2ontoh 4
H2l#a5$ % H/6#l$ ? 2l & a5$% H86%#a5$ H/6 sebagai basa karena menerima proton dari H2l >eori Bronsted-Lowry tidak berlawanan dengan teori Arrhenius ->eori BronstedLowry merupakan perluasan teori Arrhenius Bila dalam teori Arrhenius ;a6H digolongkan sebagai basa karena melepaskan 6H- maka dalam teori BronstedLowry ;a6H digolongkan sebagai basa karena 6H- yang dihasilkan dalam penguraian ;a6H mampu menerima H% #proton$ dan membentuk H/6 #air$
Dari gambaran di atas terlihat yang berfungsi sebagai asam adalah H H 86% #ion hidroksonium$ karena mampu melepaskan@mendonorkan H% sehingga setelah melepas H% berubah senjadi air #H/6$ !edangkan yang berfungsi sebagai basa adalah 6H- #ion hidroksida$ karena mampu menerima@akseptor ion H% sehingga berubah jadi air #H/6$ Dengan teori Bronsted-Lowry ini untuk membuktikan bahwa amonia #;H8$ berperan sebagai basa dalam reaksi antara amonia dan asam klorida 'ita tidak perlu melihat reaksi antara amonia #;H8$ dengan air untuk melihat ion hidroksida yang dihasilkan
;H8 berperan sebagai asam karena mampu menerima H% dan H2l berperan sebagai asam karena mampu memberikan H%
Pasanan Asam dan Basa Kon#uasi
'etika suatu asam@basa larut dalam air akan terurai menjadi ion-ionnya !ecara umum asam yang bereaksi dengan air akan menghasilkan H86% #ion hidroksonium$ yang bermuatan positif dan sisa asam yang bermuatan negatif #A-$ A- dapat berwujud 2H8266-, 2l -, Br - dll Dengan reaksi 4
Perhatikan reaksi dari kiri ke kanan:
HA adalah asam karena HA mendonasikan sebuah proton #ion hidrogen$ ke air Air adalah basa karena air menerima sebuah proton dari HA Akan tetapi ada juga reaksi dari kanan ke kiri antara ion hidroksonium dan ion A-4 H86% adalah asam karena H86% mendonasikan sebuah proton #ion hidrogen$ ke ion A- )on A- adalah basa karena A- menerima sebuah proton dari H86% 3eaksi re*ersibel mengandung dua asam dan dua basa 'ita dapat menganggapnya berpasangan, yang disebut pasanan kon#uasi. HA adalah asam dan A- adalah pasangan basa konjugasinya dan H/6 adalah basa dan H86% adalah pasangan asam konjugasinya Atau dengan kata lain suatu asam yang telah melepas H% akan menjadi basa #sisa asam$ dan suatu basa yang telah menerima H% akan menjadi asam #sisa basa$ Berikut ini adalah reaksi antara amonia dan air yang telah kita lihat sebelumnya4
1ula-mula kita lihat reaksi dari kiri ke kanan terlebih dahulu 4 Amonia berlaku sebagai basa karena amonia #;H 8$ menerima ion hidrogen dari air dan menghasilkan )on amonium #;H7%$ sebagai asam konjugasinya Air berlaku sebagai asam karena melepas ion hidrogen #H%$ dan menghasilkan ion hidroksida #6H-$ sebagai pasangan basa konjugasinya 'emudian kita lihat reaksi dari kanan ke kiri 4 )on amonium #;H7%$ merupakan asam karena dapat melepaskan kembali ion hidrogen tersebut untuk membentuk kembali amonia #;H8$ yang bertindak sebagai pasangan basa konjugasinya )on hidroksida merupakan basa karena dapat menerima ion hidrogen kembali untuk membentuk air yang bertindak sebagai pasangan asam konjugasinya
$at amfoter
'alian mungkin memperhatikan #atau bahkan mungkin juga tidak memperhatikan$ bahwa dalam kedua contoh di atas, air berperilaku sebagai basa, tetapi di reaksi yang lain air berperilaku sebagai asam !uatu "at yang dapat berperilaku baik sebagai asam atau sebagai basa digambarkan sebagai amfoter at amfoter ini akan bertindak sebagai basa bila direaksikan dengan asan dan akan bertindak sebagai asam bila direaksikan dengan basa
%. Teori Asam-Basa Le!is
1enurut C; Lewis bahwa4 Asam
adalah "at &"at yang dapat menerima #aseptor$ pasangan elektron
asa adalah "at
&"at yang dapat memberi # donor $ pasangan elektron
2ontoh 4 ;H8
%
Basa lewis
B<8
;H8B<8
asam lewis
H EF HEF;FF EF H
G
H < G EF G HEF; FF B < G EF H <
G
% < B <
<
G
Basa lewis #donor ps elektron$
Asam Lewis #aseptror ps elektron$
;H8 merupakan basa karena bisa memberikan + pasang elektron terhadap B<8 untuk digunakan secara bersama dalam sebnyawa ;H8B<8, sehingga B< 8 bersifat basa 2ontoh lain 4 Ba6
%
BaII JJ6JJ JJ basa
!68 6 FF % ! FF 6 FF 6 asam
Ba!67 / 6 FF /% Ba % II 6 ! FF 6 FF 6
'edua "at tersebut tidak mengandung ion H % atau 6H & dari gambar susunan elektron di atas Lewis berpendapat Ba6 adalah basa karena memberikan satu pasang elektron terhadap !68, maka !68 bertindak sebagai asam karena menerima + pasang elektron dari Ba6
B. Sifat Larutan Asam dan Basa Asam didefinisikan sebagai "at yang mengion dalam dan menghasilkan ion H% Basa sebagai "at yang mengion dalam air menghasilkan ion 6H- Definisi ini dirumuskan pada akhir abad kesembilan belas oleh kimiawan !wedia !*ante Arrhenius untuk mengelompokkan "at & "at yang sifat & sifatnya di dalam larutan telah diketahui dengan baik Sifat Asam dan Basa
+Asam a Asam memiliki rasa masamK misalnya cuka yang mempunyai rasa dari asam asetat, dan lemon serta buah & buahan sitrun lainnya yang mengandung asam sitrat 3asa asam dapat diketahui dengan uji organoleptik #dicicipi$ 9adi, uji ini hanya dilakukan pada makanan, )ngat tidak boleh diterapkan pada bahan-bahan kimia di laboratorium b Asam menyebabakan perubahan "at warna pada "at warna tumbuhan , misalnya mengubah warna lakmus dari biru menjadi merah c Asam bereaksi dengan logam tertentu seperti seng, magnesium, dan besi menghasilkan hidrogen d Asam bersifat korosif yang berarti sifat ini dapat merusak berbagai benda logam dan nonlogam !ifat asam apabila mengenai jaringan tubuh menyebabkan kerusakan !ifat korosif hanya dimiliki oleh asam dalam bentuk larutannya Hal ini disebabkan oleh adanya ion hidrogen !emakin kuat jenis asamnya semakin mudah terurai membentuk ion hidrogen, sehingga semakin korosif e >erurai menjadi ion positif hidrogen dan ion negatif sisa asam +$ )onisasi H2l H2l % air
H% % 2l-
f Larutan asam dalam air menghantarkan arus listrik g Bereaksi dengan karbonat h Berekasi dengan basa Berdasarkan asalnya, asam dikelompokkan dalam / golongan, yaitu asam organik dan asam anorganik Asam organik umumnya bersifat asam lemah, korosif, dan banyak terdapat di alam Asam anorganik umumnya bersifat asam kuat dan korosif 'arena sifat-sifatnya itulah, maka asam-asam
anorganik
banyak
digunakan
di
berbagai
kebutuhan
manusia
gambar / Basa a Basa memiliki rasa pahit b Basa terasa licinK misalnya, sabun yang mengandung basa memiliki sifat ini 'ulit dapat larut dalam basa kuat !abun dibuat dari basa kuat Hal ini dapat terjadi ketika tangan direndam dengan air sabun atau diterjen, setelah direndam tangan akan berkerut dan kering c Basa menyebabkan perubahan warna pada "at warna tumbuhan4 misalnya mengubah warana lakmus dari merah menjadi biru d Larutan basa dalam air menghantarkan arus listrik e >erionisasi menjadi ion positif logam dan ion negatif sisa basa 2ontoh 4 )onisasi ;a6H ;a6H
;a% % 6H-
f Bereaksi dengan asam g Bereaksi dengan garam &ndikator
;ilai pH dapat diukur dengan menggunakan pH meter dan indikator asam basa #indikator pH$ p' meter adalah alat elektronik yang digunakan untuk mengukur pH #keasaman atau kebasaan$ dari suatu larutan &ndikator asam basa adalah senyawa khusus yang ditambahkan pada larutan dan dapat bereaksi dengan asam dan basa )ndikator asam basa biasanya adalah asam atau basa organik lemah Dengan menggunakan indikator, kita akan mengetahui suatu "at bersifat asam atau basa dan juga kisaran pH dalam larutan tersebut !yarat dapat tidaknya suatu "at dijadikan indikator asam basa adalah terjadinya perubahan warna apabila suatu indikator diteteskan pada larutan asam atau larutan basa (ntuk menguji sifat asam basa suatu "at selalu digunakan dalam bentuk larutan, karena dalam bentuk larutan sifat pembawaan asam dan basa lebih mudah dideteksi )ndikator dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu4 #+$ )ndikator alamiK #/$ )ndikator kertas lakmusK #8$ Larutan )ndikatorK dan #7$ )ndikator (ni*ersal )ndikator alami dan indikator kertas lakmus digunakan untuk mengetahui sifat asam atau basa dari suatu larutan !edangkan larutan indikator dan indikator uni*ersal digunakan untuk mengetahui kisaran pH dari suatu larutan Penjelasan dari masingmasing indikator adalah sebagai berikut 1. &ndikator A(ami
!enyawa alam banyak yang digunakan sebagai indikator asam basa alami Beberapa tumbuhan yang bisa dijadikan sebagai bahan pembuatan indikator asam basa alami antara lain adalah kubis merah, kunyit, dan bunga yang mempunyai warna #bunga sepatu, anggrek, dsb$
)ambar beberapa #enis indikator asam basa a(ami Tabe( perubahan !arna pada indikator asam basa a(ami
arna
;ama
arna ekstrak
arna
dalam arna
dalam
keadaan asam
keadaan basa
(ngu
'ubis 1erah
(ngu
1erah
Hijau
'uning
'unyit
6range
6range cerah
2oklat kehitaman
1erah
Bunga !epatu
(ngu muda
1erah
Hijau tua
(ngu
Bunga Anggrek
(ngu tua
Pink tua
Hijau kemerahan
2. &ndikator Kertas Lakmus
Lakmus adalah sejenis "at yang diperoleh dari jenis lumut kerak@liken # Rocella tinctoria$, suatu simbiosis jamur dan alga Lakmus yang banyak digunakan dalam laboratorium-laboratorium kimia sekarang ini tersedia dalam bentuk kertas !ebagai indikator asam-basa, lakmus memiliki beberapa kelebihan, antara lain sebagai berikut •
•
•
Lakmus dapat berubah warnanya dengan cepat saat bereaksi dengan asam maupun basa arna yang terjadi pada lakmus dapat terlihat jelas Lakmus sukar bereaksi dengan oksigen dalam udara bebas, sehingga dapat bertahan lama Lakmus mudah diserap oleh kertas, sehingga digunakan dalam bentuk kertas lakmus #agar "at lebih mudah meresap$
'ertas lakmus jenisnya ada dua, yaitu kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru
)ambar kertas (akmus merah dan kertas (akmus biru
2ara menggunakan indikator kertas lakmus adalah sebagai berikut + >eteskan larutan yang akan diselidiki sifat larutannya ke dalam plat tetes / 2elupkan kertas lakmus merah pada larutan tersebut 8 Amati perubahan warna yang terjadi Tabe( perubahan !arna pada kertas (akmus
'ertas Lakmus Dalam Asam 1erah
1erah
Larutan Dalam Basa Biru
Larutan Dalam ;etral 1erah
Larutan
Biru
1erah
Biru
Biru
Larutan yang bersifat asam #pHM0$ mengubah kertas lakmus biru menjadi berwarna merah, sedangkan larutan bersifat basa #pHN0$ mengubah lakmus merah menjadi berwarna biru dan yang bersifat netral warna kertas lakmus tidak berubah Di bawah ini ada 8 *ideo untuk melihat bagaimana cara menguji sifat larutan dengan menggunakan indikator kertas lakmus dan indikator fenolftalein #pp$ %. Larutan &ndikator
Larutan yang akan dicari tingkat keasamannya diberi indikator yang sesuai, kemudian dilakukan titrasi ;ilai pH dapat diketahui dari perubahan warna larutan yang berisi indikator Perubahan warna ini sesuai dengan kisaran pH yang sesuai dengan jenis indikator 'arena yang diamati adalah perubahan warna pada larutan yang dicari kisaran pHnya, maka ketika larutan indikator digunakan, larutan yang diuji harus tak berwarna dan jernih bila memungkinkan Dibawah ini adalah larutan indikator yang sering digunakan di laboratorium beserta trayek pH dan perubahan warna yang terjadi Tabe( perubahan !arna pada (arutan indikator
;ama
>rayek pH
Perubahan perubahan warna bila
,/ & /,
pH naik 'uning ke (ngu Biru
, & O,
(ngu Biru ke (ngu
1etil 9ingga
8,+ & 7,7
1erah ke 'uning
1etil 1erah
7,7 & O,/
1erah ke 'uning
1etil 'uning
/. & 7
1erah ke 'uning
/,O &Dinitrofenol
/&7
>ak berwarna ke 'uning
>imol Biru
+,/ & /,
1erah ke 'uning
, & .,O
'uning ke Biru
Lakmus
7, & ,+
1erah 'e Biru
Bromtimol Biru
O, & 0,O
'uning ke Biru
Penolfthalein
,8 & +,8
>ak berwarna ke 1erah
>imolfthalein
.,8 & +,
>ak berwarna ke biru
Ali"arin 'uning
+, & +/,
Biru ke 'uning
)ndigo 'armin
++,7 & +8,
Biru ke 'uning
+,8, >rinitroben"ena
+/, & +7 ,
>ak berwarna ke 9ingga
1etil (ngu
>abel 4 Beberapa )ndikator dengan trayek pH nya
)ambar !arna indikator feno(fta(ein *pp+ da(am (arutan denan p' , dan 1
. &ndikator /ni0ersa(
)ndikator uni*ersal merupakan campuran dari bermacam-macam indikator yang dapat menunjukkan pH suatu larutan dari perubahan warnanya arna standar pada kotak indikator uni*ersal berbeda untuk setiap nilai pH +-+7
)ambar &ndikator /ni0ersa(
2ara menggunakan indikator uni*ersal adalah sebagai berikut + 2elupkan kertas indikator uni*ersal pada larutan yang akan dicari nilai pH-nya / Diamati perubahan warna yang terjadi pada kertas indikator uni*ersal 8 Bandingkan perubahan warna dengan warna standar pada kotak kertas uni*ersal arna yang mirip dengan warna standar pada kotak kertas indikator uni*ersal, maka pH larutan berkisar pada nilai pH yang tertera di atasnya
. era#at Keasaman *p'+ Apakah "an dimaksud denan p'
Q Pada dasarnya skala@tingkat keasaman suatu larutan
bergantung pada konsentrasi ion H% dalam larutan 1akin besar konsentrasi ion H%%makin asam larutan tersebut (mumnya konsentrasi ion H% sangat kecil, sehingga untuk menyederhanakan penulisan, seorang kimiawan dari Denmark bernama !orrensen mengusulkan konsep pH untuk menyatakan konsentrasi ion H% Persamaan ionisasi air
H/6 M:N H% % 6H= Dari reaksi di atas sesuai hukum kesetimbangan, tetapan kesetimbangan #'$ ditulis sebagai berikut
' RH/6S : RH%S R6H=S K! 3 4'56 4O'76
pada temperatur / T2 diperoleh harga 'w : +, F +-+7
Artinya pada temperatur / T2 dalam satu liter air murni terdapat +-0 ion H% dan +-0 ion 6H= ;ilai 1enurut !orensen, pH merupakan fungsi negatif logaritma dari konsentrasi ion H% dalan suatu larutan, dapat dirumuskan4 pH : - log RH%S dengan analogi yang sama, untuk menentukan harga konsentrasi 6H- dalam larutan dapat digunakan rumusan harga p6H p6H : - log R6H-S Dan kesetimbangan air terdapat tetapan kesetimbangan4 'w : RH%SR6H-S p'w : pH % p6H 6leh karena pada suhu /2 harga 'w : +-+7, maka dapat disimpulkan bahwa4 pH % p6H : +7 Harga pH dan sifat larutan4 + Pada larutan yang bersifat asam, harga pH M 0 / Pada larutan yang bersifat netral, harga pH : 0 8 Pada larutan yang bersifat basa, harga pH N 0 !elain itu, pH yang merupakan konsentrasi ion hidrogen dalam larutan ditunjukkan dengan skala secara matematis dengan nomor sampai +7 !kala pH merupakan suatu cara yang tepat untuk menggambarkan konsentrasi ion-ion hidrogen dalam larutan yang bersifat asam, dan konsentrasi ion-ion hidroksida dalam larutan basa
. era#at ionisasi8 Tetapan Asam dan Tetapan Basa8 serta Konsep p' da(am Pen9emaran Kekuatan Asam :Basa dan Tetapan Kesetimbanan &onisasi Asam :Basa
Bagaimana kekuatan suatu asam dapat diukurQ !uatu asam kuat diasumsikan terionisasi sempurna menghasilkan ion 'onsentrasi ion H% dari suatu asam dapat dihitung dari konsentrasi larutan asamnya (ntuk suatu asam kuat , derajat ioniasi hampir mendekati satu # U : + $ 1isalkan untuk H2l , ionisasinya adalah H2L #a5$
H%#a5$
W mol
F mol
%
2LV #a5$
R H%S : R H2L S !edangkan untuk suatu asam lemah misalkan 2H8266H , ionisasinya senagai berikut 2H8266H#a5$ % H/6
H86%#a5$
%
2H8266V #a5$
'a : R H86% S R 2H8266V S R 2H8266H S karena R H86%S : R 2H8266V S , maka 'a : R H86% S R H86% S R 2H8266H S
'a :
R H86%S/ R 2H8266H S
R H86 %S : X 'a F R 2H8266H S R H% S : X 'a F Rasam S Harga 'a suatu asam menunjukan kekuatan asamnya, dibawah ini ada beberapa harga 'a untuk asam monoprotik mapaun poliprotik Tabe( hara Ka Beberapa Asam ;onoprotik
)o(onan Asam Lemah Asam &onisasi
Ka % #a5$ % #a5$ % #a5$ % #a5$
Asam !ianida Asam Hipoclorit Asam Asetat Asam Ben"oat
H2;#a5$ YY H % !2= #a5$ H2L6#a5$ YY H % 2l6= #a5$ 2H8266H#a5$ YY H % 2H8266H#a5$ 2OH266H#a5$ YY H % 2OH266V #a5$
7 F += + 8,+ F += +, F += O, F +V
)o(nan Asam Kuat
Asam )onisasi 'a % Asam ;itrat H;68 #a5$ H #a5$ % ;68 V #a5$ / % Asam 'lorida H2l#a5$ H #a5$ % 2L= #a5$ +0 Asam Perclorat H2L67#a5$ H%#a5$ % 2L67 = #a5$ ++ (ntuk harga 'a yang besar maka reaksi kesetimbangan tersebut dapat dianggap reaksi satu arah atau reaksi berkesudahan , karena reaksi ionisasinya sempurna maka tanda panahnya di tulis hanya satu ke arah hasil reaksi Tabe( 'ara beberapa Ka asam po(iprotik )o(onan Asam Lemah Asam Tahap ionisasi
Asam
Ka
H8P67#a5$ M YY
H
#a5$
'a : 0, F + & 8
H/P67 & #a5$ M YY N H%#a5$ % HP67 & / #a5$
'a : O,/ F + & 7
Asam 'arbonat
HP67 &/ #a5$ M YY N H%#a5$ % P67 %8#a5$ H/267#a5$ M YY N H% #a5$ % H268 V #a5$
'a : /, F + & +/ 'a : 7,8 F + & 0
Asam !ulfida
H268 V #a5$ M YY N H%#a5$ % 268 &/ #a5$ H/!#a5$ M YY N H% #a5$ % H! V #a5$
'a : ,O F + & ++ 'a : +,+ F + & 0
H! V #a5$ M YY N H%#a5$ % ! & / #a5$
'a : +, F + & +7
N
% #a5$
2atatan 4 Harga 'a
% H/P67
&
'eterangan
'urang dari + F += 0
asam sangat lemah
+ F + = 0 hingga + F += /
asam lemah
+ F + = / hingga + F +8
asam kuat
lebih besar dari + F + 8
asam sangat kuat
Demikianpun ntuk larutan basa B6H#a5$
B%#a5$ % 6H = #a5$
'b : R B% S R 6H V S
, 'b : tetapan ionisasi basa
R Ba6 S (ntuk suatu larutan basa kuat karena terjadi ionisasi sempurna , sehingga konsentrasi ion 6HV akan sama dengan konsentrasi dari larutan basanya ,misalnya4
' % #a5$ % 6HV #a5$
'6H #a5$ F mol
Z
F mol
F mol
~
R6H V S : R '6H S !edangkan untuk suatu basa lemah 1isalkan larutan ;H76H : ;H8#a5$ , ionisasinya sebagai berikut 4 ;H76H #a5$
;H7 %#a5$ % 6H V #a5$
R ;H7%S R6H V S 'b : R ;H76HS 'arena R ;H7%S : R6H VS , maka R 6H V S R6H VS 'b :
R 6HV S/ :
R;H76HS
R ;H76H S
R 6H V S : X 'bFR ;H76HS R 6H V S : X 'b FR basaS
K
Basa kuat mempunyai harga 'b besar dan basa lemah mempunyai harga 'b kecil seperti contoh beberapa harga 'a larutan basa Pada tabel dibawah ini )o(onan Basa Lemah Basa &onisasi
Amoniak
;H8 #a5$ % H/6#a5$
PH8#a5$ % H/6#a5$
Kb N
% 7 #a5$
YY
;H
YY N
PH7 %#a5$ % 6H V #a5$
M M
% 6H V
#a5$
'b :+, F +V 'b :+, F+ V +7
)o(onan Basa Kuat
;atrium
;a6H#a5$
;a%#a5$ % 6H V #a5$
!angat besar
Hidroksida
,. Pen9emaran Air Penertian Air Bersih
Air merupakan pelarut yang baik , sehingga air yang ada di alam tidak pernah murni, karena di alam banyak berbagai "at yang mudah larut dalam air , baik "at padat , cair maupun gas, selain itu juga banyak "at-"at yang sukar laut dalam air Air alam banyak yang mengandung mikroorganisma yang dapat merugikan bagi kesehatan >etapai selama kandungannya tidak merugikan bagi kesehatan ,maka air itu dianggap bersih Air lyang tidak layak untuk diinum masih dapat digunakan untuk keperluan lain misalnya 4 irigasi untuk pengairan sawah,kolam , kebun dll Air dinyataka ter!emar apabila terdapat gangguan terhadap kualitas air , sehingga air tdak dapat digunakan untuk keperluan tujuannya Air dikatakan tercemar akibat masuknya mikroorganisma , "at #padat, cair gas $ , energi panas yang masuk kedalam air, sehingga air tidak berfungsi sebagai mana mestinya sesuia dengan peruntukannya Beberapa Parameter Kua(itas Air
(ntuk menentukan kualitas air digunakan beberapa parameteryaitu pH , D6 , B6D , 26D dan kandungan "at padat a. p' air
Air murni mempunyai pH : 0, air dianggap bersih pada pH sekitar O, s@d ,, tetapi belum tentu bersih apabila diukur oleh parameter lain b. Kandunan
at padat yang terkandung dalam air berupa limbah yang bisa larut dan tidak larut tapi berupa suspensi , suspensi adayang bisa mengalami sendimenisasi dan tidak mengalami sendimenisasi 9. Oksien ter(arut *isso(0ed O="en3O+
'adar 6ksigen terlarut dalam air bersih pada suhu kamar terkandung sekitar + ppm 6ksigen sangat diperlukan oleh mahluk hidup dalam air seperti , ikan ,udang ,kerang dan bakteri aerobik yang ada dalam air untuk menguraikan sampah organik 9adi jika dalam air terlalu banyak bahan organik maka semakin banyak pula bakteri aerobik di dalam nya semakin berkembang artinya dalam air oksigen yang dibutuhkan mahluk air akan berkurang karena terpakai oleh bakteri pembusuk tadi , dimana bakteri aerobik dalam air akan mengoksidasi sampah organik 2 menjadi 26/ , ; menjadi nitrit , !menjadi sulfat, fosforus menjadi fosfat9ika kadar oksigen dalam air semakin kurang, maka pembusukan akan diambil alih oleh baktri anaerobik , dimana perubahan yang terjadi dari pembusukan secara anaerobik dari senyawa organik yang mengandung 2 berubah jadi 2H7, ! menjadi H/!, ; menjadi ;H8 6leh karena bau busuk yang dikeluarkan pada air yang tercemari sampah organik misalnya comberan , selokan @got berasal dari H/! dan ;H8 hasil dsari reduksi bakteri anaerobik d. BO dan O O" #
Biochemichal 6kFygen Demand $ atau kebutuhan oksigen biologis untuk memecah bahan buangan di dalam
air oleh microorganisma B6D ini adalah parameter untuk mengetahui seberapa besar oksigen yang dipergunakan oleh mikroorganisma untuk mengurai # mendegrasi $ bahan buangan organik yang ada dalam air, walaupun secara alamiah proses mengoksidasi bahan buangan organik oleh mikroorganisma
adalah peristiwa yang mudah terjadi selama air lingkungan
mengandung oksigen yang mencukupi9umlah mikroorganisma yang ada di dalam air lingkungan tergantung pada
tingkat kebersihan air Air yang bersih # jernih $ biasanya mengandung microorganisme yang relatif kecil dibanding dengan air yang kotor dan telah tercemar oleh bahan buangan # 2hemical 6ksFygem Demand $ atau kebutuhan oksigen untuk reaksi oksidasi terhadap bahan organik yang
#O"
terdapat dalam air >es uji 26D dengan menggunakan oksidator yaitu 'alium bikarbonat # ' /2r /60 $ untuk mengoksidasi bahan buangan organik yang akan menghasilkan 26/ , H/6 dan sejumlah ion 2rom seperti reaksi dibawah ini Ag/!67 2FHy6" % 2r /60 V / % H%
26/ % H/6
% 2r %8
'atalisator
3eaksi diatas sambildipanaskan , jika dalam bahan buangan ada senyawa clorida perlu ditambahakan merkuri sulfat untuk menghilangkan karena snyawa clorida dapat mengganggu dengan ikut teroksidasi oleh kalium bikarbona, sehingga akan menggagu sebarapa besar kalium bikarbonat yang dipergunakan secara benarPenambahan mererkuri sulfat untuk mengikat ion clor menjadi mercuri clorida Hg/% % /2l &
Hg2l/
arna larutan air lingkungan yang mengandung bahan buanganorganik sebelum reaksi dioksidasi berwarna kuning , sdangkan setelah dioksidasi akan berubah warna menjadi hijua 9umlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan buangan organik sama dengan jumlah kalium organik yang digunakan 1akin banyak kalium bikarbonat yang digunakan pada oksidasi, berarti makian banyak oksigen yang diperlukan )ni berartibahwa air lingkungan makin banyak tercemar Demikian pula untuk larutan basa yang mempunyai harga 'b sangat besar ,berarti termasuk basa kuat, dalam reaksi ionisasinya merupakan reaksi searah atau berkesudahan , sehingga tanda panahnya satu arah menuju ke hasil reaksi
Rangkuman +
>eori asam basa menurut
!ifat "at Asam
Arrhenius Bronted lowry C ; lewis 1erubah lakmus biru 1emberikan # donor $ 1enerima # aseptor $ jadi merah
proton hidrogen
pasangan elektron
)onisasinya menghasilkan )on H% Basa
1erubah lakmus merah 1enerima menjadi biru
/
#
aseptor
proton hidrogen
'w : R H%S F R6H & S : + F + &+7 'w R H% S :
'w ,
R 6H & S 8 (ntuk asam 'uat RH% S : R asam S (ntuk Asam Lemah RH% S : X'a F R asam S (ntuk Basa 'uat
R 6H & S : R H% S
$ 1emberikan #donor$ pasangan elektron
R6H & S : R Basa S (ntuk Basa lemah R6H & S
: X 'a F R BasaS
7
pH : & log RH%S
pH Asam M 0
K p6H : & log R6H[ S
pH Basa N 0 pH ;etral : 0 O (ntuk menentukan pH suatu larutan digunakan berbagai macam )ndikator dengan melihat perubahan dari warna indikator 0 !alah satu parameter untuk mengetahui kualitas air lingkungan dengan melihat perubahan pH dari air lingkungan tersebut Air dikatakan bersih apabila mempunyai pH sekitar O, sampai dengan , pH lebih kecil ataupun lebih besar dari ketentuan tadi berarti air telahmengalami pencemaran
3(9('A; Anis Dyah 3ufada/. Kimia untuk SMA/MA Kelas XI Semester 2 'laten 4 )ntan Pariwara Justina !andri, 1uchtaridi /0 ')1)A / 9akarta4 \udistira 3etnowati, Priscilla /O !eribuPena ')1A 9akarta4 ]rlangga atoni, A Haris /+7 Kimia untuk SMA/MA Kelas XI Bandung4 \rama idya