Reaksi Penetralan/Penggaraman Asam Basa

Oleh:Dr. Ir. Cut Meurah Rosnelly, MT

Fakultas TeknikUniversitas Syiah Kuala

2013

Materi Kimia Dasar

Peta Konsep Asam Basa Garam

Umumnya zat-zat dengan sifat yang berlawanan, seperti asam dan basa cenderung bereaksi satu sama lain. Reaksi asam dan basa merupakan pusat kimiawi sistem kehidupan, lingkungan, dan proses-proses industri yang penting. Reaksi netralisasi berguna bagi manusia.Contoh seperti:Kandungan obat-obatan mag seperti antasid. Obat-obatan tersebut mengandung basa misal Mg(OH)2, karena hanya basa yang dapat menetralkan pengaruh asam.

Tanah yg sdh terlalu asam, oleh petani dinetralkan dgn senyawa basa Ca(OH)2 atau air kapur

Pasta gigi dibuat mengandung basa, untuk menetralkan mulut dari asam

Karena air bersifat netral, maka reaksi asam dengan basa disebut reaksi penetralan. Persamaan diatas hanya memperhitungkan sebagian ion-ion yang ada dalam larutan. Ion negatif sisa asam dan ion positif sisa basa akan bergabung membentuk senyawa ion yang disebut garam

Bila larutan asam  direaksikan dengan larutan basa, maka sebagian dari ion H3O+ asam akan bereaksi dengan sebagian ion OH- basa membentuk air.

Garam adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan). Garam terbentuk dari hasil reaksi asam dan basa. Komponen kation dan anion ini dapat berupa senyawa anorganik seperti klorida (Cl−), dan bisa juga berupa senyawa organik seperti asetat (CH3COO−) dan ion monoatomik seperti fluorida (F−), serta ion poliatomik seperti sulfat (SO4

2−).Natrium klorida (NaCl), bahan utama garam dapur adalah suatu garam disebut juga sebagai garam meja.Jadi reaksi asam dengan basa disebut juga penggaraman:

Persamaan berikut menunjukkan apa yang terjadi pada semua ionion selama terjadi reaksi penetralan atau reaksi penggaraman.

NaCl adalah garam yang mudah larut dalam air. Jadi ion-ion Na+ dan Cl- tetap dalam larutan. Apabila larutan itu diuapkan akan di dapat kristal natrium klorida (NaCl).

Walaupun reaksi asam dengan basa disebut reaksi penetralan, tetapi hasil reaksi (garam) tidak selalu bersifat netral. Sifat asam basa dari larutan garam bergantung pada kekuatan asam dan basa penyusunnya.

No Nama garam Rumus Nm. Dagang Manfaat

1234567

Natrium KloridaNatrium BikarbonatKalsium karbonatKalium nitratKalium karbonatKalium fosfatAmoniuksim klorida

NaClNaHCO3

CaCO3

KNO3

K2CO3

Na3PO4NH4Cl

Garam dapurBaking sodaKalsitSaltpeterPotashTSPsalmiak

Penambah nafsu makanPengembang kueCat tembok & bhn karetPupuk, bahan peledakSabun dan kacaDeterjenBaterey kering

Beberapa garam yang dikenal

Ada banyak macam-macam garam: 1. Garam normal/netral adalah garam yang berasal dari

asam kuat dan basa kuat. Contoh: NaCl, KNO32. Garam basa: berasal dari asam lemah dan basa kuat.

Bila terhidrolisa akan membentuk ion hidroksida ketika dilarutkan dalam air. CONTOH: Calcium carbonate, Sodium carbonate, Sodium acetate, Potassium cyanide, Sodium sulfide

3. Garam asam: berasal dari asam kuat dan basa lemah. Bila terhidrolisa dan membentuk ion hidronium di air.CONTOH: sodium bicarbonate (NaHCO3), sodium hydrosulfide (NaHS), sodium bisulfate (NaHSO4), monosodium phosphate (NaH2PO4), and disodium phosphate (Na2HPO4)

4. Garam Kompleks5. Garam Rangkap

Ciri-ciri Garam:a.Warna Garam dapat berwarna cerah dan transparan (

natrium klorida), Buram, dan kadang juga berwarna metalik dan berkilau (Besi disulfida). Gara Kalium dikromat, garam berwarna jingga yang digunakan sebagai pigmen. Mangan dioksida, garam yang berwarna hitam. putih (natrium klorida/garam dapur b. RasaDi semua garam, ada 5 rasa berbeda, yaitu: asin (natrium klorida), manis (timbal (II) asetat, beracun kalau sampai tertelan), asam (kalium bitartrat), pahit (magnesium sulfat), dan gurih (monosodium glutamat).

c. BauGaram yang berasal dari asam kuat dan basa kuat ("garam kuat") biasanya stabil dan tidak berbau, sedangkan garam yang terbentuk dari asam lemah maupun basa lemah ("garam lemah") lebih berbau karena disebabkan oleh asam konjugasinya (contohnya asetat (asam asetat) pada (cuka) dan sianida seperti hidrogen sianida) atau bisa juga karena basa konjugasinya (contohnya garam amonium seperti amonia). Dekomposisi parsial ini bisa dipercepat dengan penambahan air, karena hidrolisis merupakan setengah bagian lain dari reaksi reversibel yang membentuk garam lemah.

d. IonNama-nama garam diawali dengan nama ion kation (contohnya, natrium atau amonium) diikuti dengan nama ion anion (contohnya, klorida atau asetat).

a. Ion yang termasuk kation diantaranya:

Amonium NH4+

Kalsium Ca2+

Besi Fe2+ and Fe3+

Magnesium Mg2+

Kalium K+

Pyridinium C5H5NH+

Quaternary ammonium NR4

+

Natrium Na+

b. Ion yang termasuk anion:Asetat CH3COO− (asam asetat)Karbonat CO3

2− (asam karbonat)Klorida Cl− (asam klorida)Sitrat HOC(COO−)(CH2COO−)2 (asam sitrat)Sianida C≡N− (asam sianida)Hidroksida OH− (air)Nitrat NO3

− (asam nitrat)Nitrit NO2

− (asam nitrit)Oksida O2− (air)Fosfat PO4

3− (asam fosfat)Sulfat SO4

2− (asam sulfat)

Reaksi kimia untuk menghasilkan garam antara lain:1.Reaksi antara asam dan basa, misalnya

HCl + NH3 → amonium klorida (NH4Cl).2.Reaksi antara logam dan asam kuat encer, misalnya:

Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2. Cat: logam mulia umumnya tidak bereaksi dengan cara ini.3. Reaksi antara logam dan nonlogam, misalnya,

Ca + Cl2 → CaCl24. Reaksi antara basa dan oksida asam, misalnya,

2 NaOH + Cl2O → 2 NaClO + H2O5. Reaksi antara asam dengan oksida basa, misalnya,

2 HNO3 + Na2O → 2 NaNO3 + H2O6. Garam juga dapat dibentuk apabila 2 garam yang berbeda dicampur. Ion-ion mereka akan membentuk campuran baru, misalnya:

Pb(NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) → PbSO4(s) + 2 NaNO3(aq)

1. Garam dari asam kuat dan basa kuatGaram yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis dan bersifat netral. Di dalam air garam ini mengalami ionisasi sempurna menjadi anion dan kation.

Contoh : Garam NaCl

Di dalam air, NaCl terion sempurna membentuk ion Na+ dan Cl- , yaitu: NaCl(aq) Na+ (aq) + Cl- (aq)

Ion Na+ berasal dari asam kuat dan ion Cl- berasal dari basa kuat sehingga keduanya tidak bereaksi dengan air.

Na+(aq) + H2O(l) (tidak ada reaksi)

Oleh karena itu, larutan tetap bersifat netral (pH=7).

Cl-(aq) + H2O(l) (tidak ada reaksi)

2. Garam yang berasal dari Asam Kuat dan Basa lemah Garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah mengalami hidrolisis parsial /sebagian dan bersifat asam. Garam ini di dalam air terionisasi menghasilkan ion-ion. Kation berasal dari basa lemah dan Anion berasal dari asam kuat, contoh: NH4Cl, Al2(SO4)3

Contoh : garam NH4Cl. Dalam air, NH4Cl. terionisasi sempurna membentuk ion Cl-

dan NH4+,yaitu: NH4Cl NH4

+ + Cl-

Kation (NH4+) dari basa lemah akan terhidrolisis,

sedangkan anion (Cl-) yang berasal dari asam kuat, tidak bereaksi dengan air (tidak terhidrolisis) sehingga terjadi hidrolisis parsial.

NH4+(aq) + H2O(aq)

(tidak ada reaksi) Cl- (aq) + H2O(l)

NH4OH(aq) + H+

(aq)

Persamaan reaksi hidrolisis:

Hidrolisis menghasilkan ion H+sehingga larutan bersifat asam (pH<7). Jika diuji keasamannya dengan menggunakan kertas lakmus biru , maka warna kertas akan berubah menjadi merah.

Tetapan kesetimbangan dari reaksi hidrolisis disebut tetapan hidrolisis dan dilambangkan dengan Kh.

Kh= [NH4OH][H+] /[NH4+]

H2O diabaikan karena H2O adalah konstan. NH4OH selalu sama dengan [ H+] sehingga:

Kh = KW/Kb

Maka Untuk hidrolisis garam yang bersifat asam berlaku hubungan:

Contoh:Berapakah pH larutan 0,1M NH4Cl, jika Kb NH3=1,8 x 10-6 ?

Jawab: NH4Cl (aq)

NH4+ (aq) + Cl-

(aq)

Ion NH4+ mengalami hidrolisis:

NH4+(aq) + H2O(aq)

NH4OH(aq) + H+

(aq)

= √ (1 x 10-14) / (1,8 x 10-5) = 7,45 x 10-5

pH = - log 7,45 x 10-5 = 5,1

3. Garam yang berasal dari Asam lemah dan Basa KuatGaram yang terbentuk mengalami hidrolisis parsial dan bersifat basa. Garam ini terionisasi dalam air menghasilkan ion-ion. Contoh: CH3COONa, NaF, CH3COOK, HCOOK Contoh : garam CH3COOBaDalam air, CH3COONa terionisasi sempurna membentuk ion CH3COO-dan Ba+

CH3COOBa CH3COO-(aq) + Ba+(aq)

reaksi hidrolisis:

CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-

Ba+(aq) + H2O(l) (tidak ada reaksi)

Adanya ion OH-dalam hasil reaksi menunjukkan bahwa larutan garam di atas bersifat basa.

Konstanta kesetimbangan reaksi hidrolisis disebut konstanta hidrolisis yang dinotasikan dengan Kh

Oleh karena [CH3COOH] selalu sama dengan [OH-], maka:

[OH-]2 = Kh x CH3COO- CH3COO-= Cg

Contoh soal:Tuliskan pers.reaksi hidrolisis garam-garam berikut:a. CH3COONa b. K3PO4

Jawab: Masing-masing garam berasal dari basa kuat dan asam lemah dan mengalami hidrolisis dalam air (anion terhidrolisis)

a. CH3COONa(aq) ⇄ CH3COO-(aq) + Na+(aq)CH3COO-(aq) + H2O(l) ⇄ CH3COOH(aq) + OH-(aq)

b. K3PO4(aq) 3 K+ (aq) + PO43- (aq)

PO43-(aq) + 3 H2O(l) ⇄ H3PO4(aq) + 3 OH- (aq)

Tentukanlah pH larutan Ca(CH3COO)2 0,1 M, Ka CH3COOH = 1,8 x 10-5

Jawab:Ca(CH3COO)2(aq) Ca2+(aq) + 2 CH3COO-(aq) 0,1 M 0,1 M 0,2 M

= √(1 x 10-14 ) / (1,8 x 10-5) x 0,2= √ 1,11 x 10-10 =1,05 x 10-5

pOH = -log 1,05 x 10 = 5 – log 1,05 pH = 14 – (5 – log 1,05) = 9 + log 1,05 = 9,02

4. Garam dari asam lemah dan basa lemah

Garam tsb mengalami hidrolisis sempurna dan terionisasi dalam air menghasilkan ion-ion. Kation dan Anion keduanya berasal dari asam lemah dan basa sehingga mengalami hidrolisis sempurna. Garam yang termasuk jenis ini antara lain:CH3COONH4, (NH4)2CO3. Contoh: CH3COONH4 dalam air akan terionisasi sebagai berikut:

CH3COONH4 CH3COO- + NH4+

Reaksi hidrolisis yang terjadi: CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-

NH4+(aq) + H2O(aq) NH3(aq) + H3O

+(aq)

Terdapat ion OH- dan H+, garam ini mungkin bersifat basa, asam, atau netral.

Konsentrasi ion OH- dan H+ bergantung pada harga Ka (konstanta ionisasi asam lemah) dan Kb (konstanta ionisasi basa lemah).

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.

Untuk menentukan [H+] garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah tentukan dahulu hargaKh.

Contoh:Tentukan pers.reaksi hidrolisis dari garam (NH4)2CO3

Jawab:(NH4)2CO3 merupakan garam yang terbentuk dari asam dan basa lemah, sehingga baik kation maupun anion akan terhidrolisis dalam air (NH4)2CO3 (aq) ⇄ NH4

+ (aq) + CO32- (aq)

Untuk kation:NH4

+ (aq) + H2O(l) ⇄ NH3(aq) + H3O+ (aq)Untuk anion:

CO32-(aq) + 2 H2O(l) ⇄ H2CO(aq) + 2 OH-(aq)

Menurut penggunaannya, garam dapat digolongkan menjadi:1.Garam pro analisa (p.a) yaitu garam untuk reagent (tester) pengujian dan analisis di laboratorium, l2.Garam farmasetis untuk keperluan di industri farmasi, 3.Garam industri untuk bahan baku industri kimia dan pengeboran minyak, 4.Garam konsumsi untuk keperluan garam konsumsi, dan industri makanan, 5.Garam pengawetan untuk keperluan pengawetan ikan.

Penggolongan garam tersebut juga menunjukkan kualitas garam yang digunakan. Untuk:1. Garam p.a dan garam farmasi, memunyai kandungan NaCl >

99%, 2. Garam konsumsi memunyai kandungan NaCl > 94 % 3. Garam untuk pengawetan memiliki kandungan NaCl > 90 %.

Semakin besar kandungan NaCl, akan semakin kompleks dan rumit proses produksi dan pemurniannya, serta akan semakin meningkat nilai ekonominya.