E-MODUL HIDROLISIS GARAM (Berbasis Multiple Representasi) PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT untuk SMA-MA Kelas XI
i E-Modul Hidrolisis Garam E-MODUL HIDROLISIS GARAM (Berbasis Multiple Representasi) Penulis : Nadia Pembimbing : Drs. Parham Saadi, M.Si. Dra. Hj. Leny, M.Si.
ii E-Modul Hidrolisis Garam Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan e-modul kimia berbasis multiple representasi. Hal ini sejalan dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat, sehingga memberikan dampak besar dalam kehidupan masyarakat salah satunya dalam bidang pendidikan. Hal ini telah mendorong terjadinya perubahan media ataupun bahan ajar dalam bentuk media digital. Perkembangan teknologi tersebut menjadikan salah satu alasan untuk menghadirkan media digital kedalam proses pembelajaran yakni mengembangkan e-modul kimia. E-modul ini hadir untuk memfasilitasi peserta didik dalam proses pembelajaran terutama pada materi hidrolisis garam. Selain itu, penyusunan e-modul bertujuan untuk memenuhi kebutuhan peserta didik dalam mematangkan pemahaman konsep dan perhitungan kimia sebagai acuan belajar khususnya mengenai hidrolisis garam secara sederhana dengan tiga level representasi, yaitu level makroskopik, mikroskopik, dan simbolik. Penulis berharap e-modul kimia berbasis multiple representasi ini dapat meningkatkan sekaligus membantu peserta didik dalam memahami materi kimia sehingga dapat meningkatkan mutu pendidikan pada bidang kimia. Kritik dan saran sangat diharapkan dari pengguna e-modul ini demi kemajuan yang akan datang. Banjarmasin, April 2022 Penulis
iii E-Modul Hidrolisis Garam Kata Pengantar.......................................................................................................................... ii Daftar Isi.......................................................................................................................................iii Capaian Kompetensi...............................................................................................................iv Petunjuk Penggunaan E-Modul............................................................................................v Peta Konsep................................................................................................................................vi Konsep Hidrolisis Garam......................................................................................................... 1 Kegiatan Belajar 1 .................................................................................................................. 1 Kegiatan Belajar 2.................................................................................................................15 “pH Larutan Garam”...............................................................................................................15 Refleksi ........................................................................................................................................27 Glosarium ...................................................................................................................................28 Daftar Pustaka .........................................................................................................................29 Biodata Penulis........................................................................................................................30
iv E-Modul Hidrolisis Garam 3.11 Menganalisis kesetimbangan ion dalam larutan garam dan menentukan pHnya. 4.11 Melaporkan percobaan tentang sifat asam basa sebagai larutan garam Kompetensi Dasar 3.11.1 Menjelaskan pengertian hidrolisis garam 3.11.2 Mengidentifikasi sifat asam basa larutan garam 3.11.3 Mengelompokkan larutan garam ke dalam asam, basa atau netral 3.11.4 Menentukan tetapan hidrolisis garam (Kh) dan pH larutan garam 4.11.1 Menyimpulkan jenis garam yang mengalami hidrolisis melalui hasil percobaan 4.11.2 Mengidentifikasi pH garam dengan indikator universal melalui percobaan Indikator Pencapaian Kompetensi
v E-Modul Hidrolisis Garam Agar guru dapat membantu peserta didik dalam penggunan e-modul ini maka diharapkan guru dapat: 1. Membimbing peserta didik yang kesulitan dalam memahami materi 2. Berperan sebagai fasilitator bagi peserta didik di dalam mempelajari materi 3. Berperan sebagai motivator untuk peserta didik di dalam menyelesaikan materi. Petunjuk Guru Agar materi dalam e-modul ini dapat dikuasai dengan baik, maka perhatikan langkah-langkah berikut ini: 1. Baca dan pelajari dengan cermat semua materi kegiatan belajar 2. Kerjakanlah soal latihan dan soal evaluasi dalam e-modul ini untuk meningkatkan pemahaman kamu. 3. Jika dalam mempelajari e-modul ini mengalami kesulitan diskusikan dengan teman atau tanyakan hal-hal yang belum dipahami kepada guru. Petunjuk Peserta Didik
vi E-Modul Hidrolisis Garam > < =
1 E-Modul Hidrolisis Garam Kegiatan Belajar 1 1. Peserta didik mampu menjelaskan pengertian hidrolisis garam 2. Peserta didik mampu mengidentifikasi sifat asam basa larutan garam 3. Peserta didik mampu mengelompokkan larutan garam ke dalam asam, basa, atau netral. 4. Peserta didik mampu menyimpulkan jenis garam yang mengalami hidrolisis melalui hasil percobaan dengan tepat dan benar. Tujuan Pembelajaran
2 E-Modul Hidrolisis Garam JELAJAH FAKTA Bacalah wacana di bawah ini dengan seksama! q Garam telah lama dikenal dan digunakan oleh masyarakat luas. Garam dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagai bumbu masak yang memberikan rasa asin pada makanan. Dalam konsep kimia, garam merupakan senyawa ion yang terbentuk dari penggabungan ion positif sisa basa dan ion negatif sisa asam dengan rumus kimia NaCl. Reaksi antara asam dengan basa membentuk garam disebut reaksi penetralan. Contoh reaksi ini terjadi pada pencampuran larutan NaOH dan larutan HCl. Garam Dapur NaCl Larutan NaOH Larutan HCl Larutan NaCl + Gambar 1.2 Reaksi Asam Kuat (HCl) dengan Basa Kuat (NaOH) Secara Makroskopik Struktur NaCl Gambar 1.1 Natrium Klorida, NaCl (Chem3D 19.0) Ket: = Na+ = Cl-
3 E-Modul Hidrolisis Garam Reaksi yang terjadi: NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (aq) Jadi dapat disimpulkan bahwa: Asam + Basa → Garam + Air Sehingga, dapat dikatakan bahwa garam adalah senyawa yang terbentuk dari ion positit dari sisa basa dan ion negatif dari sisa asam. Akan tetapi, walaupun disebut reaksi penetralan, garam dapat bersifat asam, basa, atau netral bergantung pada asam dan basa pembentuknya. Mengapa hal tersebut bisa terjadi? = Na+ = Cl- = OH- = H2O = H3O+ Ket: Gambar 1.3 Reaksi Asam Kuat (HCl) dengan Basa Kuat (NaOH) Secara Mikroskopik (Chem3D 19.0) NaOH HCl NaCl
4 E-Modul Hidrolisis Garam Merumuskan Masalah Setelah membaca wacana yang disajikan, buatlah daftar pertanyaan yang kalian anggap masalah dari wacana tersebut! ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Merumuskan Hipotesis Berdasarkan rumusan masalah di atas, tuliskan hipotesis (jawaban sementara) di bawah ini! ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………
5 E-Modul Hidrolisis Garam Untuk mengetahui lebih lanjut hipotesis kalian, ayo lakukan percobaan berikut ini! Mengumpulkan Data Sifat Larutan Garam A. Tujuan Percobaan Percobaan ini bertujuan untuk menunjukkan sifat larutan garam dalam air. B. Dasar Teori Hidrolisis berasal dari kata hidro yang berarti air dan lisis yang berarti penguraian. Jadi hidrolisis adalah reaksi penguraian suatu zat kimia di dalam air. Di dalam air, garam akan terionisasi dan apabila ion garam bereaksi dengan air maka terjadi reaksi hidrolisis. Beberapa kemungkinan yang terjadi ketika kita melarutkan suatu garam ke dalam air, yaitu: 1. Ion-ion negatif (anion) yang berasal dari asam lemah atau ion-ion positif (kation) yang berasal dari basa lemah akan bereaksi dengan air. 2. Ion-ion negatif (anion) yang berasal dari asam kuat atau ion-ion positif (kation) yang berasal dari basa kuat tidak bereaksi dengan air. Apabila hanya salah satu ion (kation/anion) yang bereaksi dengan air maka prosesnya dinamakan hidrolisis parsial. Sedangkan bila kedua ion tersebut yang bereaksi dengan air maka dinamakan hidrolisis total. Hidrolisis parsial suatu garam dapat berupa hidrolisis kation dan hidrolisis anion. Hidrolisis kation terjadi pada garam yang mengandung kation dari basa lemah pembentuknya, sedangkan hidrolisis anion terjadi pada garam yang mengandung anion dari asam lemah pembentuknya.
6 E-Modul Hidrolisis Garam Garam yang terhidrolisis didalam air dapat bersifat asam atau basa. Kelarutan garam dalam air memiliki pH yang berbeda-beda sesuai asam basa pembentuknya. Ada empat jenis garam berdasarkan reaksi penguraiannya dengan air, yaitu: 1. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah bersifat asam. Jadi ketika garam tersebut dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan larutan asam. Beberapa garam yang bersifat asam diantaranya NH4Cl, (NH4)2SO4, Fe2(SO4)3. Pada garam NH4Cl, berasal dari reaksi antara larutan NH4OH dengan larutan HCl. Adapun reaksi pencampurannya dapat dilihat pada Gambar 1.4. + Larutan NH4OH Larutan HCl Larutan NH4Cl Gambar 1.4 Reaksi Asam Kuat (HCl) dengan Basa Lemah (NH4OH) Secara Makroskopik Larutan NH4Cl = NH4 + = Cl- = H2O = NH3 = H3O+ Ket: Gambar 1.5 Larutan Ammonium Klorida, NH4Cl Secara Mikroskopik (Chem3D 19.0)
7 E-Modul Hidrolisis Garam Garam NH4Cl yang jika dilarutkan dalam air akan terbentuk ion NH4 + dan Cl- . NH4Cl (aq) → NH4 + (aq) + Cl- (aq) Kation dari basa lemah adalah NH4 + yang akan terhidrolisis dengan reaksi sebagai berikut: NH4 + (aq) + H2O (l) ⇆ NH3 (aq) + H3O+ (aq) Adanya ion H3O+ dalam reaksi menunjukkan bahwa larutan garam tersebut bersifat asam. Adapun ion Cl- yang berasal dari asam kuat, tidak bereaksi dengan air (tidak terhidrolisisi) sehingga terjadi hidrolisis parsial. 2. Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat bersifat basa. Garam ini ketika dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan larutan basa. Beberapa garam yang bersifat basa diantaranya Na2CO3, CH3COOK, NaCN. Pada garam CH3COONa, berasal dari reaksi antara larutan CH3COOH dengan larutan NaOH. Adapun reaksi pencampurannya dapat dilihat pada Gambar 1.6. Larutan CH3COOH Larutan NaOH Larutan + CH3COONa Gambar 1.6 Reaksi Asam Lemah (CH3COOH) dengan Basa Kuat (NaOH) Secara Makroskopik
8 E-Modul Hidrolisis Garam Garam CH3COONa yang jika dilarutkan dalam air akan terbentuk ion CH3COO- dan Na+ . CH3COONa (aq) → CH3COO- (aq) + Na+ (aq) Anion dari asam lemah adalah CH3COO- yang akan terhidrolisis dengan reaksi sebagai berikut: CH3COO- (aq) + H2O (l) ⇆ CH3COOH (aq) + OH- (aq) Adanya ion OH- yang dihasilkan dari reaksi tersebut mengakibatkan konsentrasi ion H+ di dalam air lebih sedikit dari pada konsentrasi ion OHsehingga larutan bersifat basa. Dari dua ion yang dihasilkan oleh garam tersebut CH3COO- yang mengalami hidrolisis, sedangkan ion Na+ tidak bereaksi dengan air (tidak terhidrolisis) sehingga terjadi hidrolisis parsial. 3. Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah sifatnya bergantung pada harga Ka untuk ion asam konjugat terhadap nilai Kb dari ion basa konjugatnya. Contoh larutan garam yang berasal asam lemah dan basa lemah adalah NH4CN, CH3COONH4. Larutan CH3COONa = CH3COO- = H2O = CH3COOH = OH- = Na+ Ket: Gambar 1.7 Larutan Natrium Asetat, CH3COONa Secara Mikroskopik (Chem3D 19.0)
9 E-Modul Hidrolisis Garam Pada garam NH4CN, berasal dari reaksi antara larutan NH4OH dengan larutan HCN. Adapun reaksi pencampurannya dapat dilihat pada Gambar 1.8. Garam NH4CN yang jika dilarutkan dalam air akan terbentuk ion NH4 + dan CN- . NH4Cl (aq) → NH4 + (aq) + CN- (aq) Kedua ion ini bereaksi dengan air, dengan reaksi sebagai berikut: NH4 + (aq) + H2O (l) ⇆ NH3 (aq) + H3O+ (aq) CN- (aq) + H2O (l) ⇆ HCN (aq) = OH- (aq) + Larutan NH4OH Larutan HCN Larutan NH4CN Gambar 1.8 Reaksi Asam Lemah (HCN) dengan Basa Lemah (NH4OH) Secara Makroskopik Larutan NH4CN = NH4 + = HCN = CN- = H2O = NH3 = H3O+ = OHKet: Gambar 1.9 Larutan Ammonium Sianida, NH4CN Secara Mikroskopik (Chem3D 19.0)
10 E-Modul Hidrolisis Garam Karena kedua ion tersebut masing-masingnya menghasilkan ion H3O+ dan ion OH- , maka hidrolisis ini termasuk kedalam hidrolisis total dan sifat dari larutan garam ini ditentukan oleh nilai tetapan kesetimbangan. Nilai tetapan kesetimbangan yaitu: 4. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat Ion-ion yang dihasilkan dari ionisasi garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak ada yang bereaksi dengan air. Di dalam larutan ion-ion garam tersebut dan air tidak bereaksi satu sama lain. Kation tidak bereaksi dengan ion OH- dari molekul air dan anion juga tidak bereaksi dengan ion H3O+ dari molekul air, sehingga larutan tetap bersifat netral (pH=7). Contohnya natrium klorida (NaCl): Larutan NaCl = Na + = Cl- = H2O Ket: Gambar 1.10 Larutan Natrium Klorida, NaCl Secara Mikroskopik (Chem3D 19.0) Ka > Kb Garam bersifat asam Ka < Kb Garam bersifat basa Ka = Kb Garam bersifat netral
11 E-Modul Hidrolisis Garam Garam NaCl yang jika dilarutkan dalam air akan terionisasi sempurna menjadi kation Na+ dan anion Cl- . NaCl (aq) Na+ (aq) + Cl- (aq) Ion Na+ dan ion Cltidak bereaksi dengan air (tidak terhidrolisis): Na+ (aq) + H2O ↛ tidak mengalami hidrolisis Cl- (aq) + H2O ↛ tidak mengalami hidrolisis Oleh karena itu, konsentrasi ion H+ dan ion OH- dalam air tidak terganggu, sehinga larutan bersifat netral. C. Alat dan Bahan Alat 1. Plat tetes 2. Pipet tetes 3. Tabung reaksi 4. Rak tabung reaksi Bahan 1. Larutan Na2CO3 0,1M 2. Larutan CH3COONH4 0,1M 3. Larutan NaCl 0,1M 4. Larutan NH4Cl 0,1M 5. Larutan KCl 0,1M 6. Larutan NH4CN 0,1M 7. Kertas lakmus merah 8. Kertas lakmus biru 9. Kertas indikator universal
12 E-Modul Hidrolisis Garam D. Prosedur Kerja Uji dengan kertas lakmus 1. Siapkan plat tetes dan pipet tetes 2. Potong kecil kertas lakmus merah dan biru 3. Letakkan potongan kecil kertas lakmus merah dan biru pada plat tetes 4. Teteskan larutan Na2CO3 0,1M di kertas lakmus yang berada pada plat tetes. 5. Amati perubahan warna kertas lakmus, catatlah datanya pada tabel hasil pengamatan. 6. Ulangi prosedur di atas untuk larutan garam lain yang akan diuji. Uji dengan kertas indikator universal 1. Siapkan 6 buah tabung reaksi 2. Masukkan setiap larutan kedalam tabung reaksi masing-masing 5 mL 3. Celupkan satu kertas indikator universal kedalam masing-masing tabung reaksi dan bandingkan warna kertas indikator dengan peta pH serta cocokkan. 4. Catatlah pH untuk masing-masing larutan E. Hasil Pengamatan No Larutan Garam Perubahan Warna Lakmus Sifat pH Merah Lakmus Biru 1. Na2CO3 2. CH3COONH4 3. NaCl 4. NH4Cl 5. KCl 6. NH4CN
13 E-Modul Hidrolisis Garam Menguji Hipotesis Buatlah analisis data berdasarkan hasil percobaan yang telah kalian lakukan! ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Membuat Kesimpulan Setelah kalian melakukan percobaan, tuliskan kesimpulan yang kalian peroleh! …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………
14 E-Modul Hidrolisis Garam Silahkan jawab pertanyaan di bawah ini dengan baik dan benar! 1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan hidrolisis garam! 2. Apa yang dimaksud dengan hidrolisis parsial? Berikan contohnya! 3. Apakah semua garam dapat mengalami hidrolisis? Jelaskan dan berikan contohnya! 4. Tentukan asam dan basa pembentuk serta sifat dari larutan garam berikut ini: a. KCN b. (NH4)2SO4 c. KCl 5. Ion-ion apa saja yang dapat bereaksi dengan air dalam larutan garamgaram berikut? a. KF b. KHSO4 c. (HCOO)2Ca Latihan
15 E-Modul Hidrolisis Garam Kegiatan Belajar 2 Peserta didik mampu menentukan pH larutan garam Tujuan Pembelajaran
16 E-Modul Hidrolisis Garam JELAJAH FAKTA Bacalah wacana di bawah ini dengan seksama! Agar tanaman tumbuh dengan baik, maka pH tanah di daerah pertanian harus disesuaikan dengan pH tanamannya. Oleh karena itu diperlukan pupuk yang dapat menjaga pH tanah agar tidak terlalu asam atau basa. Biasanya para petani menggunakan pelet padat (NH4)2SO4 untuk menurunkan pH tanah. Garam (NH4)2SO4 bersifat asam, ion NH4 + akan terhidrolisis dalam tanah membentuk NH3 dan H+ yang bersifat asam. Merumuskan Masalah Setelah membaca wacana yang disajikan, buatlah daftar pertanyaan yang kalian anggap masalah dari wacana tersebut! ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………
17 E-Modul Hidrolisis Garam Merumuskan Hipotesis Berdasarkan rumusan masalah di atas, tuliskan hipotesis (jawaban sementara) di bawah ini! ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Mengumpulkan Data pH Larutan Garam 1. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat bersifat netral. Kation dan anion yang terbentuk keduanya tidak mengalami hidrolisis atau tidak bereaksi dengan air. Oleh karenanya garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak terhidrolisis, harga H+ dan OHdalam air tidak berubah dengan adanya garam sehingga pH sama sekali tidak berubah dan sama dengan pH air murni yaitu pH=7 yang bersifat netral.
18 E-Modul Hidrolisis Garam 2. Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat contohnya garam natrium asetat (CH3COONa). Garam dari asam lemah dan basa kuat akan mengalami hidrolisis pada anionnya, sedangkan kationnya tidak mengalami hidrolisis, sehingga mengalami hidrolisis parsial. Pelarutan garam ini di dalam air akan menyebabkan berkurangnya ion H+ dan bertambahnya ion OH- dalam air sehingga larutan bersifat basa atau mempunyai pH > 7. Rumus perhitungan pH garam bersifat basa adalah sebagai berikut: A- (aq) + H2O (l) ⇆ HA (aq) + OH- (aq) Berdasarkan reaksi tersebut, didapatkan nilai tetapan hidrolisis (Kh): Kh = [HA][OH−] A− Jika dikalikan dengan [H+] [H+] , maka didapatkan rumus sebagai berikut: Kh = [HA][OH−][H +] [A−][H+] = [HA] [A−][H+] [OH−][H +] = 1 Ka X Kw Sehingga Kh = Kw Ka Kw Ka = [HA][OH−] [A−]
19 E-Modul Hidrolisis Garam Jika [HA] = [OH- ], maka berlaku rumus berikut: Kw Ka = [OH−] 2 [A−] [OH−] 2 = Kw x [A −] Ka [OH−] = √ Kw Ka X [A−] atau [OH−] = √ Kw Ka X M Jika satu mol garam menghasilkan ion yang terhidrolisis sebanyak n, maka berlaku rumus berikut: [OH−] = √ Kw Ka X n X[A−] atau [OH−] = √ Kw Ka X n X M pOH = -log [OH- ] pH = 14 – pOH Keterangan: Kw = tetapan kesetimbangan air = 10-14 Ka = tetapan kesetimbangan asam n = jumlah kation [A- ] atau M = konsentrasi anion (komponen garam) yang terhidrolisis 3. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah contohnya garam amonium klorida (NH4Cl). Garam dari asam kuat dan basa lemah akan mengalami hidrolisis pada kationnya, sedangkan anionnya tidak mengalami hidrolisis, sehingga mengalami hidrolisis parsial. Pelarutan garam ini di dalam air akan menyebabkan berkurangnya ion OH - dan bertambahnya ion H + dalam air sehingga larutan bersifat asam atau mempunyai pH < 7.
20 E-Modul Hidrolisis Garam Rumus perhitungan pH garam bersifat asam adalah sebagai berikut: M+ (aq) + H2O (l) ⇆ MOH (aq) + H+ (aq) Berdasarkan reaksi tersebut, didapatkan nilai tetapan hidrolisis (Kh): Kh = [MOH][H +] M+ Jika dikalikan dengan [OH−] [OH−] , maka didapatkan rumus sebagai berikut: Kh = [MOH][H +][OH−] [M+][OH−] = [MOH] [M+][OH−] [H +][OH−] = 1 Kb X Kw Sehingga Kh = Kw Kb Kw Kb = [MOH][H +] [M+] Jika [MOH] = [H+ ], maka berlaku rumus berikut: Kw Kb = [H +] 2 [M+] [H +] 2 = Kw x [M+] Kb [H +] = √ Kw Kb X [M+] atau [H +] = √ Kw Kb X M Jika satu mol garam menghasilkan ion yang terhidrolisis sebanyak n, maka berlaku rumus berikut: [H +] = √ Kw Kb X n X [M+] atau [H +] = √ Kw Kb X n X M pH = -log [H+ ]
21 E-Modul Hidrolisis Garam Keterangan: Kw = tetapan kesetimbangan air = 10-14 Kb = tetapan kesetimbangan basa N = jumlah kation [M+ ] atau M = konsentrasi kation (komponen garam) yang terhidrolisis 4. Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah contohnya garam amonium sianida (NH4CN). Garam dari asam lemah dan basa lemah akan mengalami hidrolisis pada anion maupun kationnya. Jadi, garam jenis ini mengalami hidrolisis total atau hidrolisis sempurna. Hidrolisis total adalah peristiwa hidrolisis dari seluruh garam, baik ion positifnya maupun ion negatifnya membentuk basa dan asamnya kembali. Harga pH larutan garam jenis ini tidak tergantung pada konsentrasi garamnya, tetapi tergantung pada harga Ka dan Kb. Ketentuannya sebagai berikut: 1) Jika Ka = Kb, maka larutan garam bersifat netral (pH = 7) 2) Jika Ka > Kb, maka larutan garam bersiftat asam (pH < 7) 3) Jika Ka < Kb, maka larutan garam bersiftat basa (pH > 7) Rumus perhitungan pH garamnya ssebagai berikut: M+ (aq) + A- (aq) + H2O (l) ⇆ MOH (aq) + HA (aq) Berdasarkan reaksi tersebut, didapatkan nilai tetapan hidrolisis (Kh): Kh = [MOH][HA] [M+][A−]
22 E-Modul Hidrolisis Garam Jika dikalikan dengan [H+][OH−] [H+][OH−] , maka didapatkan rumus sebagai berikut: Kh = [MOH][HA][H +][OH−] [M+][A−][H+][OH−] = [MOH] [M+][OH−] [HA] [H+][A−] [H +][OH−] = 1 Kb X 1 Ka X Kw Sehingga Kh = Kw Ka x Kb Kw Ka x Kb = [MOH][HA] [M+][A−] Jika [MOH] = [HA] dan [M+ ] = [A- ], maka berlaku rumus berikut: Kw Ka x Kb = [HA] 2 [A−] 2 [H+ ] dapat dihitung, jika persamaan tersebut dikalikan dengan [H+] 2 [H+] 2 . Rumusnya sebagai berikut: Kw Ka x Kb = [HA] 2 [H +] 2 [A−] 2[H+] 2 Kw Ka x Kb = [HA] 2 [A−] 2[H+] 2 [H +] 2 Kw Ka x Kb = 1 Ka2 [H +] 2 [H +] 2 = Ka x Kw Kb [H +] = √ Kw x Ka Kb atau [OH−] = √ Kb x Kw Ka
23 E-Modul Hidrolisis Garam Keterangan: Kw = tetapan kesetimbangan air = 10-14 Ka = tetapan kesetimbangan asam Kb = tetapan kesetimbangan basa Hitunglah pH larutan CH3COONa 0,01M, jika diketahui tetapan asam CH3COOH = 10-5 . Penyelesaian Larutan garam CH3COONa terbentuk dari reaksi antara asam lemah dan basa kuat sehingga anion CH3COO- bereaksi dengan air, maka pH larutan dapat dihitung dengan menggunakan rumus: [OH−] = √ Kw Ka X M = √ 10−14 10−5 X 0,01M = √10−11 = 10−5,5 Contoh Soal pOH = -log [OH- ] = -log 10-5,5 = 5,5 pH = 14 – pOH = 14 – 5,5 = 8,5
24 E-Modul Hidrolisis Garam Jawablah pertanyaan di bawah ini untuk menjawab rumusan masalah dan menguji hipotesis yang telah kalian buat! Menguji Hipotesis 1. Sebanyak 19,6 gram garam CH3COOK (Mr = 98) dilarutkan dalam air hingga volume = 500 mL Ka CH3COOH = 10-5 , maka berapakah harga pH larutan? Diketahui: massa CH3COOK = ……… Mr CH3COOK = ……… V CH3COOK = ……… Ka CH3COOH = ……… Ditanya: pH ? Penyelesaian: [G] = ……… ……… ……… ……… [G] = ……… ……… ……… ……… [G] = ……… M [OH- ] = √ Kw Ka X n X [G] [OH- ] = √ …… …… X … X … [OH- ] = …… pOH = -log [OH- ] = ……… = ……… pH = pKw – pOH = ………. = ………
25 E-Modul Hidrolisis Garam 2. Diketahui Kb NH3 = 10-5 , maka berapakah harga pH larutan 0,1M NH4Cl? Diketahui: Kb NH3 = ……… [NH4Cl] = ……… Ditanya: pH ? Penyelesaian: 1) Menentukan reaksi hidrolisis NH4Cl (aq) → NH4 + (aq) + Cl- (aq) …… (aq) + H2O (l) ⇆ …… (aq) + …… (aq) …… (aq) + H2O (l) ↛ 2) Menentukan [kation garam] [NH4Cl] adalah 0,1M, sehingga berdasarkan persamaan reaksi sebelumnya yaitu: NH4Cl (aq) → NH4 + (aq) + Cl- (aq) ……M …….M 3) Menentukan [H+ ] [H + ] = √ Kw Kb X [NH4 + ] [H + ] = √ …… …… X … [H + ] = …… 4) Menentukan pH larutan pH = -log [H+ ] = …… = ……
26 E-Modul Hidrolisis Garam Membuat Kesimpulan Tuliskan kesimpulan yang kalian peroleh! …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… ……………………………………………….…………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… ……………………………………………………………………
27 E-Modul Hidrolisis Garam Lakukanlah refleksi diri untuk mengetahui seberapa jauh Anda memahami materi pada bab ini. Berilah tanda centang () pada kolom Ya atau Tidak sesuai dengan yang Anda rasakan. No Deskripsi Kompetensi Hasil Refleksi Ya Tidak 1. Saya dapat menjelaskan penyebab perbedaan sifat asam basa larutan garam 2. Saya dapat menganalisis sifat asam basa larutan garam 3. Saya dapat memprediksi pH larutan garam melalui percobaan menggunakan indikator asam basa 4. Saya dapat menghitung pH larutan garam Silahkan jawab pertanyaan di bawah ini dengan baik dan benar! 1. Sebanyak 3,16 gram (CH3COO)2Ca, (Mr = 158) dilarutkan dalam air hingga volumenya 5 liter. Jika Ka CH3COOH = 2x10-5 , berapakah pH larutannya? 2. Hitunglah pH larutan NH4NO2 0,05M, jika diketahui Ka HNO3 = 5,1x10-4 dan Kb NH4OH = 1,8x10-5 . 3. Larutan NaHCOO memiliki pH = 9,20. Berapakah konsentrasi NaHCOO? (Kb HCOOH = 1,8x10-4) Latihan Refleksi
28 E-Modul Hidrolisis Garam Asam kuat zat yang terurai sempurna menghasilkan ion H+ dalam air, suatu elektrolit kuat Asam lemah suatu asam yang hanya terionisasi sebagian dalam air menghasilkan ion H+ , elektrolit lemah Basa kuat zat yang terurai sempurna menghasilkan OH- dalam air, suatu elektrolit kuat Basa lemah suatu basa yang hanya terionisasi sebagian dalam air menghasilkan ion OH- , elektrolit lemah pH ukuran konsentrasi molar efektif ion hidrogen dalam larutan. pH= -log [H+ ] Garam senyawa yang terbentuk dari reaksi antara asam dengan basa, gabungan kation (umumnya logam) dengan anion Hidrolisis garam reaksi penguraian garam oleh air, dimana ion garam tersebut mengalami reaksi dengan air menghasilkan asam lemah dan basa lemah Hidrolisis parsial proses penguraian antara garam dan air dimana hanya salah satu ion saja yang mengalami reaksi dengan air Hidrolisis total proses penguraian antara garam dan air dimana kedua ionnya mengalami reaksi dengan air
29 E-Modul Hidrolisis Garam Brady, J. E., & Holum. (1993). Chemistry, The Study of Matter and Its Changes. Singapore: John Wiley & Sons (Asia) Pte. Ltd. Brady, J. E., Jespersen, N. D., & Hyslop, A. (2015). Chemistry, Seventh Edition. New York: John Wiley & Sons (Internation Student Version) Pte. Ltd. Brady, J. E., Senese, F. A., & Jespersen, N. D. (2009). Chemistry, 5 th Edition. Singapore: John Wiley & Sons (Asia) Pte. Ltd. Chang, R. (2005). General Chemistry, The Essential Concepts. New York: McGrawHill Publisher. Chang, R., & Goldsby, K. A. (2011). General Chemistry: The Essential Concepts, 7 th Edition. New York: McGraw-Hill Publisher. Chang, R., & Goldsby, K. A. (2016). Chemistry, Twelfth Edition. New York: McGrawHill. Petrucci, Harwood, & Herring. (2002). General Chemistry, 8 th Edition. New York: Prentice-Hall. Syukri, S. (1999). Kimia Dasar I, II, III. Bandung: ITB.
30 E-Modul Hidrolisis Garam “Nadia” Tempat Tanggal Lahir : Kertak Hanyar, 06 September 2000 Alamat : Jl. A.Yani Km 6, Melati Indah 1, Kec. Banjarmasin Timur, Kota Banjarmasin, Kalimantan Selatan Email : [email protected] Riwayat Pendidikan : 1. TK Pertiwi 2. SDN Kertak Hanyar 1-3 3. SMP Negeri 19 Banjarmasin 4. SMA Negeri 13 Banjarmasin 5. Universitas Lambung Mangkurat (Sekarang)
E-MODUL HIDROLISIS GARAM (Berbasis Multiple Representasi)