Tetapan Kesetimbangan Asam Basa: Pengertian Rumus Derajat Ionisasi Asam Basa Lemah Contoh Soal Perhitungan 9

Pengertian. Asam lemah akan mengalami ionisasi sebagian. Sehingga dalam pelarutan asam lemah terjadi kesetimbangan reaksi antara ion yang dihasilkan asam dengan molekul asam yang terlarut dalam air.

Pada reaksi kesetimbangan akan didapat suatu tetapan kesetimbangan ketika reaksi sudah dalam keadaan setimbang. Dengan kata lain, konsentrasi reaktan sudah berkurang ketika mengalami reaksi.

Pengertian Derajat Ionisasi,

Derajat ionisasi (α) adalah perbandingan antara jumlah molekul zat yang terionisasi dengan jumlah molekul zat mula -mula.

Rumus Derajat Ionisasi


Banyaknya konsentrasi yang bereaksi atau menjadi ion tergantung pada derajat ionisasi (α), yang dirumuskan sebagai berikut.

α = (jumlah zat yang mengion)/(jumlah mula-mula zat yang dilarutkan)

Tetapan Setimbang Ionisasi Asam Lemah

Asam lemah yaitu senyawa asam yang dalam larutannya hanya sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan reaksi kesetimbangan.

Jumlah zat yang mengion = α x jumlah mula-mula zat yang dilarutkan.  Secara umum persamaan reaksi ionisasi asam lemah dapat dituliskan sebagai berikut.

HnA(aq) = H+(aq) + A-n(aq)

[HA] mula- mula = M

derajat ionisasi HA = α  

HA yang terionisasi = α. M

HA sisa = M – M .α

Tetapan kesetimbangan ionisasi asam lemah diberi symbol Ka.

Tetapan kesetimbangan untuk reaksi ionisasi asam disebut tetapan ionisasi asam (Ka) sehingga tetapan kesetimbangan reaksi di atas dapat dinyatakan sebagai berikut.

Ka = [H+][A]/[HA] atau kalua ditulis dalam konsentrasi dari masing masing komponen reaksinya adalah:

Ka = (α M ×α M)/M (1 – α)

Keterangan  [H+] = [A] (ini karena koefisien sama), dan [HA] sisa = [HA] mula- mula (ini karena derajat ionisasi HA sangat kecil).

Ka = [H+]2/M

[H+]2 =  Ka . M

[H+] =  √(Ka . M)

HnA(aq) = H+(aq) + A-n(aq)

atau kalau ditulis dalam konsentrasi masing masing komponen maka reaksinya adalah:

M = M. α + M. α

Dengan Keterangan

[H+] =  M.α dan

[HA] =M

Tulis kembali persamaan di atas

[H+] =  √(Ka . M) maka

M . α2 =  √(Ka . M)

M2 .a2 =  (Ka . M)

α2 =Ka/M atau

Dengan demikia derajat ionisasi larutan elektrolit asam lemah dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut:

α = √(Ka/M)

Contoh Soal Rumus Hitungan Derajat Ionisasi Asam Lemah

Berapa konsentrasi ion H+ dalam larutan CH3COOH 0,01 M dalam air jika harga Ka = 1,75 x10–5…? Tentukan pula harga derajat ionisasi asam tersebut…!

Jawab:

CH3COOH(aq) –> H+(aq) + CH3COO(aq)

Konsentrasi [H+] adalah

[H+] =  √(Ka . M) maka

[H+] =  √(1,75×10-5 x 0,01) maka

[H+] =  √(1,75×10-7) maka

[H+] =  4,18×10-4

Derajat ionisasinya adalah

α =√(Ka/M)

α = √[(1,75×10-5)/0,01]

α = 0,0418

Kekuatan, Derajat Keasaman, pH Larutan Asam Lemah

Besarnya konsentrasi ion H+ sangat dipengaruhi oleh nilai derajat disosiasi ( a) dan tetapan kesetimbangan ionisasi (Ka). Keasaman atau pH laruatan elektrolit asam lemah dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

Konsentrasi ion H+ pada asam lemah dapat dinyatakan dengan digunakan persamaan rumus  berikut:

[H+] =  √Ka . M) atau

[H+] = M . α atau

[H+] = [HA] · α atau

[H+] = √(Ka x [HA])

Keasaman atau  pH asam lemah dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

pH=- log √(Ka x [HA])

pH = – log [H+]

Soal Derajat Keasaman pH Laruatan Asam Lemah

Tentukan pH 0,01 M asam format bila harga Ka asam format tersebut = 1,8x 10–4!

HCOOH(aq) = HCOO(aq) + H+(aq)

Jawab:

[H+] = √(Ka x M)

[H+] = √(1,8x 10-4x 0,01)

[H+] = √(1,8x 10-6)

[H+] = 1,34x 10-3

pH = -log 1,34x 10-3

Jadi, pH = 3 – log 1,34

pH= 3 – 0,127

pH= 2,873

Tetapan Ksetimbangan Ionisasi Basa Lemah

Basa lemah yaitu senyawa basa yang dalam larutannya hanya sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa lemah juga merupakan reaksi kesetimbangan.

Secara umum persamaan reaksi ionisasi basa lemah dapat dituliskan sebagai berikut.

LOH(aq) = L+(aq) + OH(aq)

[LOH] mula- mula = M

Derajat ionisasi LOH = α

LOH yang terionisasi = M.α

LOH sisa = M – M.α= M(1 – α)

Tetapan kesetimbangan Ionisasi Basa Lemah (Kb) dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

Kb = [L+] [OH]/[LOH]

Dengan keterangan

 [L+] = [OH] maka

[LOH]= M, maka

Kb = [OH]2/[M]

 [OH]2= Kb . M atau

[OH]= √(Kb . M)

Dengan menggunakan cara yang sama pda asam lemah, maka diperoleh derajat ionisasi basa lemah adalah:

α = √(Kb/M)

Contoh Soal Rumus Hitungan Derajat Ionisasi Basa Lemah

Tentukan harga konsentrasi ion OH yang terdapat dalam larutan dimetil amino (CH3)2NH 0,01 M jika harga Kb larutan tersebut = 5,1 x 10–4…! Tentukan pula harga derajat ionisasi dari larutan tersebut!

Jawab:

M (CH3)2NH = 0,01 M

Kb = 5,1 x 10–4

Konsentrasi OH dapat dihitung dengan persamaan berikut;

[OH]=√(Kb . M)

[OH]= √(5,1×10-4 . 0,01)

[OH]= √(5,1×10-6)

[OH]= 2,26 x 10-3

Derajat Ionisasi Basa Lemahnya dapat dihitung dengan persamaan berikut:

α= √(Kb/M)

α = √(Kb/M)

α = √(5,1×10-4/0,01)

α=√(5,1×10-2)

α = 0,226

Kekuatan, Derajat Kebasaan, pOH Larutan Basa Lemah

Konsentrasi ion OH pada basa lemah dapat dinyatakan dengan menggunakan perasamaan rumus berikut:

[OH]= √(Kb . M)

[OH]= α. M

[OH] = α . [LOH]

[OH]= √(Kb . [LOH])

Dengan keterangan:

Kb = tetapan ionisasi basa lemah

α = derajat ionisasi

M = konsentrasi basa

pOH = – log √(Kb x [LOH])

pOH = – log [OH]

Contoh Soal Derajat Keasaman, pOH Larutan Elektrolit Basa Lemah

Tentukan pH larutan amonia (NH3) 0,1 M dalam air bila derajat ionisasinya 0,014!

NH3(aq) + H2O(l) = NH+(aq) + OH(aq)

Jawab:

[OH] = α. M

[OH] = 0,014 x 0,1

[OH] = 0,0014

[OH] = 1,4 x 10–3

Derajat keasaman larutan basanya pOH adalah

pOH = –log 1,4 x 10–3

pOH = 3 – log 1,4

pOH = 2,85

Keasaman pH larutan adalah

pH = 14 – pOH

pH = 14 – 2,85

pH = 11,15

Daftar Pustaka:

  1. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
  2. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
  3. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
  4. Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
  5. Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
  6. Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
  7. Tetapan Kestimbangan Asam Basa: Pengertian Rumus Derajat Ionisasi Asam Basa Lemah Contoh Soal Perhitungan. Rumus Menentukan Tetapan Kesetimbangan Asam Basa Dan derajat ionisasi asam basa