Pada pokok bahasan hidrolisis garam terdapat rumus perhitungan [H+] atau [OH−] bersifat umum. Kadang ada yang langsung menggunakan rumus itu tanpa analisis formula garam tersebut.
Padahal dasar hitungannya bukanlah konsentrasi garam yang terhidrolisis itu, tetapi konsentrasi kation dari basa lemah atau anion asam lemah dalam garam yang dapat mengalami hidrolisis.
Perbandingan konsentrasi ion-ion dengan garam itulah yang menentukan.
Berikut ini penjelasannya.
Ketika konsentrasi garam dinyatakan sebagai [G] maka rumus umum tersebut boleh diubah dengan ketentuan:
Secara umum dapat disusun rumus umu untuk hidrolisis garam sebagai berikut:
Garam yang mengalami hidrolisis anion (anion berasal dari asam lemah dan kation tidak mengalami hidrolisis): BAn
$\mathsf{[{\color{blue}O}H^-]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_{\color{blue}a}} \times n[G]}}$
Garam yang mengalami hidrolisis kation (kation-nya berasal dari basa lemah dan anionnya tidak terhidrolisis): BnA
$\mathsf{[{\color{red}H}^+]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_{\color{red}b}} \times n[G]}}$
Sekadar trik agar tidak tertukar ketika menggunakan rumus yang mana ketika mengerjakan soal-soal hidrolisis garam, ingat-ingat hubungan huruf pada rumus. Hubungan vokal-vokal (O vs a) untuk OH− dengan Ka dan konsonan-konsonan (H vs b) untuk H+ dengan Kb.
Catatan:
Untuk jenis garam lain kuncinya adalah hasil penguraian dari garam tersebut berapa jumlah ion yang berasal dari basa lemah atau asam lemah. Bila sebanding (1 : 1) dengan jumlah garam tentu kation atau anion tersebut konsentrasinya sama dengan konsentrasi garam.
Contoh:
CuCl2(aq) → Cu2+(aq) + 2Cl−(aq)
K2CO3(aq) → 2K+(aq) + CO32−(aq)
Na2S(aq) → 2Na+(aq) + S2−(aq)
Bagaimana bila mendapati larutan garam tipe B2A3, dengan kation B3+ berasal dari basa lemah dan anion A2− berasal dari asam kuat?
Analisisnya:
B2A3(aq) → 2B3+(aq) + 3A2−(aq)
Yang perlu diperhatikan hanyalah kation berasal dari basa lemah. Ia akan mengalami hidrolisis dan pada larutan akan menyisahkan ion H+ sehingga bersifat asam.
Dari persamaan di atas nampak bahwa perbandingan koefisien antara B2A3 dengan B3+ adalah 1 : 2, dengan demikian [B3+] = 2[G]
Selanjutnya konsentrasi [H+] larutan garam dapat dihitung menggunakan rumus nomor 2.
Contoh soal beserta pembahasan serta alat hitung (kalkulator khusus hidrolisis garam) dapat di lihat dari sini.
Demikian CMIIW.
Padahal dasar hitungannya bukanlah konsentrasi garam yang terhidrolisis itu, tetapi konsentrasi kation dari basa lemah atau anion asam lemah dalam garam yang dapat mengalami hidrolisis.
Perbandingan konsentrasi ion-ion dengan garam itulah yang menentukan.
Berikut ini penjelasannya.
- Garam yang berasal dari kation basa lemah dengan anion asam kuat, secara umum dapat ditentukan [H+] dengan menggunakan rumus:
$\mathsf{[H^+]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_b} \times [B^+]}}$
Bila $\mathsf{\dfrac{K_w}{K_b} = K_h}$
maka $\mathsf{[H^+]=\sqrt{K_h \times [B^+]}}$
- Garam yang berasal dari kation basa kuat dengan anion asam lemah, secara umum dapat ditentukan [OH−] dengan menggunakan rumus:
$\mathsf{[OH^-]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_a} \times [A^-]}}$
Bila $\mathsf{\dfrac{K_w}{K_a} = K_h}$
maka $\mathsf{[OH^-]=\sqrt{K_h \times [A^-]}}$
Ketika konsentrasi garam dinyatakan sebagai [G] maka rumus umum tersebut boleh diubah dengan ketentuan:
- Bila garam (kation basa lemah + anion asam kuat) terurai menghasilkan perbandingan jumlah kation : jumlah anion = 1 : 1.
Seperti garam NH4Cl pada reaksi di bawah ini:
NH4Cl(aq) → NH4+(aq) + Cl−(aq)
NH4+(aq) + H2O(𝓁) ⇌ NH4OH(aq) + H+(aq)
Cl−(aq) + H2O(𝓁) ⇏ tidak mengalami hidrolisis (tidak bereaksi dengan air), anion Cl− hanya tersolvasi.
NH4Cl(aq) + H2O(𝓁) → NH4OH(aq) + Cl−(aq) + H+(aq) 1 1 1 1 1
Tampak bahwa perbandingan koefisien antara garam dengan jumlah basa lemah yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis 1 : 1 sehingga [B+] = [G]
maka rumus $\mathsf{[H^+]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_b} \times [B^+]}}$
boleh ditulis: $\mathsf{[H^+]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_b} \times [G]}}$
Garam yang sejenis, bila terurai menghasilkan kation-anion dengan perbandingan 1 : 1 contohnya:
CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO42−(aq)
NH4NO3(aq) → NH4+(aq) + NO3−(aq)
FeSO4(aq) → Fe2+(aq) + SO42−(aq)
- Bila garam (kation basa lemah + anion asam kuat) terurai menghasilkan perbandingan jumlah kation : jumlah anion = 2 : 1.
Seperti (NH4)2SO4, pada reaksi di bawah ini:
(NH4)2SO4(aq) → 2NH4+(aq) + SO42−(aq)
2NH4+(aq) + 2H2O(𝓁) ⇌ 2NH4OH(aq) + 2H+(aq)
SO42−(aq) + H2O(𝓁) ⇏ tidak mengalami hidrolisis (tidak bereaksi dengan air), anion SO42− hanya tersolvasi.
(NH4)2SO4(aq) + 2H2O(𝓁) → 2NH4OH(aq) + SO42−(aq) + 2H+(aq) 1 2 2 1 2
Tampak bahwa perbandingan koefisien antara garam dengan jumlah basa lemah yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis 1 : 2 sehingga [B+] = 2[G]
maka rumus $\mathsf{[H^+]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_b} \times [B^+]}}$
boleh ditulis: $\mathsf{[H^+]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_b} \times 2[G]}}$
Garam yang sejenis, bila terurai menghasilkan kation-anion dengan perbandingan 1 : 1 contohnya:
(CH3NH3)2SO4(aq) → 2(CH3NH3)+(aq) + SO42−(aq)
(C5H5NH)2SO4(aq) → 2(C5H5NH)+(aq) + SO42−(aq)
- Bila garam (kation basa kuat + anion asam lemah) terurai menghasilkan perbandingan jumlah kation : jumlah anion = 1 : 1.
Seperti KC2H3O2 pada reaksi di bawah ini:
KC2H3O2(aq) → K+(aq) + HC2H3O2−(aq)
C2H3O2−(aq) + H2O(𝓁) ⇌ HC2H3O2(aq) + OH−(aq)
K+(aq) + H2O(𝓁) ⇏ tidak mengalami hidrolisis, (tidak bereaksi dengan air), kation K+ hanya tersolvasi.
KC2H3O2(aq) + H2O(𝓁) → K+(aq) + HC2H3O2(aq) + OH−(aq) 1 1 1 1 1
Tampak bahwa perbandingan koefisien antara garam dengan jumlah asam lemah yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis 1 : 1 sehingga [A−] = [G]
maka rumus $\mathsf{[OH^-]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_a} \times [A^-]}}$
boleh ditulis: $\mathsf{[OH^-]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_a} \times [G]}}$
Garam yang sejenis, bila terurai menghasilkan kation-anion dengan perbandingan 1 : 1 contohnya:
CaS(aq) → Ca2+(aq) + S2−(aq)
NaF(aq) → Na+(aq) + F−(aq)
KClO2(aq) → K+(aq) + ClO2−(aq)
- Bila garam (kation basa kuat + anion asam lemah) terurai menghasilkan perbandingan jumlah kation : jumlah anion = 2 : 1.
Seperti Ca(NO2)2, pada reaksi di bawah ini:
Ca(NO2)2(aq) → Ca2+(aq) + 2NO2−(aq)
2NO2−(aq) + H2O(𝓁) ⇌ 2HNO2(aq) + 2OH−(aq)
Ca2+(aq) + H2O(𝓁) ⇏ tidak mengalami hidrolisis
Ca(NO2)2(aq) + 2H2O(𝓁) → Ca2+(aq) + 2HNO2(aq) + 2OH−(aq) 1 2 1 2 2
Tampak bahwa perbandingan koefisien antara garam dengan jumlah asam lemah yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis 2 : 1 sehingga [A−] = 2[G]
maka rumus $\mathsf{[OH^-]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_a} \times [A^-]}}$
boleh ditulis: $\mathsf{[OH^-]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_a} \times 2[G]}}$
Garam yang sejenis, bila terurai menghasilkan kation-anion dengan perbandingan 1 : 1 contohnya:
Ca(CN)2(aq) → Ca2+(aq) + 2CN−(aq)
Ba(ClO)2(aq) → Ba2+(aq) + 2ClO−(aq)
Secara umum dapat disusun rumus umu untuk hidrolisis garam sebagai berikut:
Garam yang mengalami hidrolisis anion (anion berasal dari asam lemah dan kation tidak mengalami hidrolisis): BAn
$\mathsf{[{\color{blue}O}H^-]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_{\color{blue}a}} \times n[G]}}$
Garam yang mengalami hidrolisis kation (kation-nya berasal dari basa lemah dan anionnya tidak terhidrolisis): BnA
$\mathsf{[{\color{red}H}^+]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_{\color{red}b}} \times n[G]}}$
Sekadar trik agar tidak tertukar ketika menggunakan rumus yang mana ketika mengerjakan soal-soal hidrolisis garam, ingat-ingat hubungan huruf pada rumus. Hubungan vokal-vokal (O vs a) untuk OH− dengan Ka dan konsonan-konsonan (H vs b) untuk H+ dengan Kb.
Catatan:
Untuk jenis garam lain kuncinya adalah hasil penguraian dari garam tersebut berapa jumlah ion yang berasal dari basa lemah atau asam lemah. Bila sebanding (1 : 1) dengan jumlah garam tentu kation atau anion tersebut konsentrasinya sama dengan konsentrasi garam.
Contoh:
CuCl2(aq) → Cu2+(aq) + 2Cl−(aq)
K2CO3(aq) → 2K+(aq) + CO32−(aq)
Na2S(aq) → 2Na+(aq) + S2−(aq)
Bagaimana bila mendapati larutan garam tipe B2A3, dengan kation B3+ berasal dari basa lemah dan anion A2− berasal dari asam kuat?
Analisisnya:
B2A3(aq) → 2B3+(aq) + 3A2−(aq)
Yang perlu diperhatikan hanyalah kation berasal dari basa lemah. Ia akan mengalami hidrolisis dan pada larutan akan menyisahkan ion H+ sehingga bersifat asam.
Dari persamaan di atas nampak bahwa perbandingan koefisien antara B2A3 dengan B3+ adalah 1 : 2, dengan demikian [B3+] = 2[G]
Selanjutnya konsentrasi [H+] larutan garam dapat dihitung menggunakan rumus nomor 2.
Contoh soal beserta pembahasan serta alat hitung (kalkulator khusus hidrolisis garam) dapat di lihat dari sini.
Demikian CMIIW.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar