Menganalisis Reaksi Campuran Asam Lemah Poliprotik dengan Basa Kuat

Selasa, 28 Februari 2017

Bila dalam suatu soal terdapat campuran 100 mL H3PO4 0,1 M dengan 100 mL NaOH 0,1 M perkirakan apakah hasil campuran tersebut berupa larutan penyangga atau bukan larutan penyangga?
Untuk dapat menyimpulkan jenis campuran yang dihasilkan, pertama harus dipahami lebih dahulu ciri-ciri komponen dalam larutan penyangga itu sendiri apa dan ciri jenis garam terhidrolisis itu apa atau bukan keduanya. Kemudian menghitung proporsi jumlah zat pada saat akhir reaksi.

Asam poliprotik adalah asam yang ketika dilarutkan dalam air akan melepaskan H+ (proton) lebih dari satu, misalnya H2SO4, H2CO3, dan H3PO4. Asam asetat (CH3COOH) bukanlah asam poliprotik.

Baik kita mulai dari ciri-ciri komponen yang harus ada dalam larutan disebut sebagai larutan penyangga. Sebagai saran silakan baca 7 cara membuat larutan penyangga di sini. Bila dalam keadaan akhir terdapat sisa asam lemah dan basa konjugatnya, atau terdapat sisa basa lemah dan asam konjugatnya sudah pasti itu adalah larutan penyangga. Soal di atas yang mungkin untuk disebut larutan penyangga bila keadaan akhir terdapat:
H3PO4 dan H2PO4 (atau garam NaH2PO4) atau
H2PO4 dan HPO42– (atau garam Na2HPO4), atau
HPO42– dan PO43– (atau garam Na3PO4).

Sebagai ciri kasad mata komponen zat larutan penyangga adalah ada selisih jumlah atom H (proton) pada pasangan tersebut. Bila lebih dari itu jelas bukanlah larutan penyangga.
H3PO4 dengan HPO42– (atau garam Na2HPO4
→ Selisih jumlah H pada kedua komponen sebanyak 2H,
→ jadi ini bukan larutan penyangga.
H3PO4 dengan PO43– (atau garam Na3PO4).
→ Selisih jumlah H pada kedua komponen sebanyak 3H,
→ jadi ini bukan larutan penyangga.
H2PO4 dengan PO43– (atau garam Na3PO4).
→ Selisih jumlah H pada kedua komponen sebanyak 2H,
→ jadi ini bukan larutan penyangga.

Jika perbandingan stoikiometri antara jumlah zat asam lemah dengan basa kuat itu menyebabkan keduanya habis bereaksi maka tidak ada lain pada keadaan akhir campuran kedua larutan itu merupakan jenis garam yang dapat mengalami hidrolisis.

Kembali ke kasus campuran 100 mL H3PO4 0,1 M dengan 100 mL NaOH 0,1 M membentuk larutan penyangga atau garam terhidrolisis? Pada pertanyaan ini tidak ada informasi lain selain itu.

100 mL H3PO4 0,1 M → (100 mL × 0,1 M) H3PO4 = 10 mmol H3PO4
100 mL NaOH 0,1 M → (100 mL × 0,1 M) NaOH = 10 mmol  NaOH

Kemungkinan reaksi yang terjadi antara H3PO4 dengan NaOH sebagai berikut.
Reaksi-1: H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
atau
Reaksi-2: H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

Jika reaksi-1 yang berlangsung maka perbandingan koefisien setara antara H3PO4 dengan NaOH adalah 1 : 1.
Reaksi-1 : H3PO4 (aq) + NaOH(aq) NaH2PO4(aq) + H2O (l)
Awal : 10 mmol 10 mmol - -
Bereaksi : -10 mmol -10 mmol 10 mmol -
Kesetimbangan : - - 10 mmol -

Jadi jika reaksi-1 yang terjadi dipastikan akan membentuk garam yang dapat terhidrolisis.

Jika reaksi-2 yang berlangsung maka perbandingan koefisien setara antara H3PO4 dengan NaOH adalah 1 : 3.
Reaksi-2 : H3PO4 (aq) + 3NaOH(aq) Na3PO4(aq) + 3H2O (l)
Awal : 10 mmol 10 mmol - -
Bereaksi : -3,33 mmol -10 mmol 3,33 mmol -
Kesetimbangan : 6,67 mmol - 3,33 mmol -

Jika reaksi-2 yang terjadi dipastikan tidak akan membentuk larutan penyangga, sebab komponen yang ada bukanlah komponen penyangga. H3PO4 dengan Na3PO4 (atau anion PO43–) bukanlah komponen penyangga karena keduanya memiliki selisih jumlah H sebanyak 3H.

Jadi perlu diingat bahwa komponen larutan penyangga itu bukan hanya adanya asam lemah atau basa lemah dengan garamnya, yang tepat adalah adanya asam lemah atau basa lemah dengan pasangan konjugatnya. Setiap pasang konjugat selalu berselisih jumlah H sebanyak 1 saja, tidak lebih.

Apakah dalam reaksi seperti di atas tidak mungkin membentuk larutan penyangga? Mungkin saja, dengan catatan asam lemah yang digunakan jumlahnya berlebih. Misal terdapat 20 mmol H3PO4 dan 10 mmol NaOH seperti hitungan berikut.
Reaksi-1 : H3PO4 (aq) + NaOH(aq) NaH2PO4(aq) + H2O (l)
Awal : 20 mmol 10 mmol - -
Bereaksi : -10 mmol -10 mmol 10 mmol -
Kesetimbangan : 10 mmol - 10 mmol -

Demikian, bila ada kekurangtepatan penjelasan mohon dikoreksi dengan meninggalkan komentar, terima kasih.
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2016 Urip dot Info | Disain Template Oleh Herdiansyah Hamzah Dimodivikasi Urip.Info