Cara Menghitung pH Garam Amfiprotik

Jumat, 03 Maret 2017

Soal-soal tentang perhitungan pH garam di banyak buku kimia SMA biasanya hanya melibatkan garam-garam normal, garam amfiprotik jarang dibahas. Sementara pada soal-soal seleksi masuk perguruan tinggi negeri soal tentang perhitungan pH garam amfiprotik kerap muncul. Garam amfiprotik adalah garam yang terdiri dari ion positif basa kuat dengan ion negatif yang masih mengandung proton (H) dari asam lemah. Garam amfiprotik ini anionnya dapat berperan sebagai asam maupun sebagai basa ketika bereaksi dengan air, karena pada anionnya masih terdapat atom H. Contoh garam amfiprotik:
  • NaH2PO4 (dari Na+ +  H3PO4  → NaH2PO4 + H+)
  • Na2HPO4 (dari 2Na+ +  H3PO4  → Na2HPO4 + 2H+)
  • KHS (dari K+ + H2S → KHS + H+)
  • NaHCO3 (dari Na+ +  H2CO3  → NaHCO3 + H+)

Untuk garam amfiprotik seperti (NaH2PO4, NaHCO3, KHS yaitu garam amfiprotik dengan anion dari asam poliprotik yang melepaskan 1 H+) rumus perhitungan [H+] menggunakan rumus berikut.

[H+] =$\sqrt{K_{a1} . K_{a2}\times \dfrac{[G]}{[G]+K_{a1}}}$

Jika  [G] ⋙ Ka1 maka [G] + Ka1 ≈ [G], rumus tersebut dapat disederhanakan menjadi

[H+] =$\sqrt{K_{a1} . K_{a2}}$

Jika  [G] ⋙ Ka1  ini dapat diartikan konsentrasi tidak memengaruhi besarnya pH larutan garam.

Keterangan:
$K_{a1}$ = tetapan ionisasi pertama dari asam lemah
$K_{a2}$ = tetapan ionisasi kedua dari asam lemah
$K_{a3}$ = tetapan ionisasi ketiga dari asam lemah
[G] = konsentrasi garam
[H+]  = konsentrasi ion H+

Untuk garam seperti Na2HPO4 yaitu garam amfiprotik dengan anion dari asam poliprotik yang telah melepaskan 2 H+) rumus perhitungan [H+] menggunakan rumus berikut.

[H+] =$\sqrt{K_{a2} . K_{a3}\times \dfrac{[G]}{[G]+K_{a2}}}$

Jika  [G] ⋙ Ka2 maka [G] + Ka2 ≈ [G] rumus tersebut dapat disederhanakan menjadi

[H+] =$\sqrt{K_{a2} . K_{a3}}$ 

Jika  [G] ⋙ Ka2  ini dapat diartikan konsentrasi tidak memengaruhi besarnya pH larutan garam.

Referensi selengkapnya dapat di baca di sini atau di buku ini.

Bagaimana jika pada garam tersebut tidak mengandung H (proton), berarti ini bukan garam amfiprotik, ini garam biasa, silakan menggunakan rumus garam terhidrolisis seperti biasanya.



Soal #1:
Jika 0,84 gram NaHCO3 (Mr = 84) dilarutkan di dalam 10 mL air, kemudian 1 mL larutan tersebut diambil dan diencerkan dengan air hingga 100 mL, maka pH larutan setelah pengenceran adalah ... (Diketahui Ka1 H2CO3 = 10–6; Ka2 H2CO3 = 10–11)

Pembahasan Soal #1:
Jumlah  NaHCO3 = $\dfrac{0,84~g}{84~g/mol}= 0,01~mol$
[NaHCO3] awal = $\dfrac{0,01~mol}{0,01~L} =  1~M$
[NaHCO3] akhir = $\dfrac{1~mmol}{100~mL} =  0,01~M$

[H+] =$\sqrt{K_{a1} . K_{a2}\times \dfrac{[G]}{[G]+K_{a1}}}$
Karena [NaHCO3] akhir >> Ka1 H2CO3 maka dapat digunakan rumus:
[H+] =$\sqrt{K_{a1} . K_{a2}}$ atau pH = ½ (pKa1 + pKa2)
pH = ½ (6 + 11) = ½ . 17 = 8,5.


Soal #2:
Jika 27,2 gram KH2PO4 (Mr = 136) dilarutkan ke dalam 500 mL air, pH larutan yang terjadi adalah... (Diketahui Ka1 H3PO4 = 10–3; Ka2 H3PO4 = 10–8; Ka3 H3PO4 = 10–13)

Pembahasan Soal #2:
Jumlah  KH2PO4 = $\dfrac{27,2~g}{136~g/mol}= 0,2~mol$
[KH2PO4] = $\dfrac{0,2~mol}{0,5~L} =  0,4~M$

Tampak bahwa [KH2PO4] > Ka1 maka perhitungan dapat menggunakan rumus berikut.
[H+] =$\sqrt{K_{a1} . K_{a2}}$
[H+] =$\sqrt{10^{-3} . 10^{-8}}$
[H+] =$\sqrt{10^{-11} }$
[H+] =$10^{-5,5}$
pH = – log [H+]
pH = – log 10–5,5
pH = 5,5

atau dapat diselesaikan dengan cara berikut.
pH = ½ (pKa1 + pKa2)
pH = ½ (3 + 8 )
pH = ½ (11)
pH = 5,5


Soal #3
Hitunglah pH larutan NaH2PO4 0,001 M  (jika H3PO4 memiliki nilai pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,20; pKa3 = 12,35).

Pembahasan Soal #3:
Tampak bahwa [NaH2PO4] > Ka1 maka perhitungan [H+] menggunakan rumus berikut.
[H+] =$\sqrt{K_{a1} . K_{a2} \times \dfrac{[G]}{[G]+K_{a1}}}$
[H+] =$\sqrt{10^{-2.15} . 10^{-7,20} \times \dfrac{10^{-3}}{10^{-3}+10^{-2,15}}}$
[H+] =$\sqrt{\dfrac{10^{-12,35}}{0,00808} }$
[H+] =$0,00000744$
pH = – log [H+]
pH = – log 0,00000744
pH = 5,13

Demikian.
Bagikan di

1 komentar:

  1. Sip pak, semakin tambah paham..
    semoga bermanfaat selalu

    BalasHapus

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