Kesetimbangan Derajat Ionisasai Asam Basa Lemah

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.

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. Ardra.Biz, 2019, “Derajat Ionisasai Asam Basa Lemah, Kesetimbangan Asam Basa Lemah, Pengertian Derajat Ionisasi, rumus derajat ionisasi, satuan lambang derajat ionisasi, Tetapan Kesetimbangan Ionisasi Asam Lemah, Pengertian asam lemah,
  8. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian asam kuat, Contoh Asam Kuat Lemah, satuan konsentrasi asam lemah, symbol lambang tetapan kesetimbangan ionisasi asam lemah, rumus kesetimbangan ionisasi asam lemah, Tetapan ionisasi asam, Rumus tetapan ioniasi asam,
  9. Ardra.Biz, 2019, “Contoh Soal Rumus Hitungan Derajat Ionisasi Asam Lemah,  Kekuatan asam lemah, Derajat Keasaman asam lemah, pH Larutan Asam Lemah, rumus derajat keasaman larutan asam lemah,
  10. Ardra.Biz, 2019, “rumus pH larutan asam lemah,  Contoh Soal Derajat Keasaman pH Laruatan Asam Lemah, Tetapan Kesetimbangan Ionisasi Basa Lemah, Pengertian dan Contoh Basa Lemah, persamaan reaksi ionisasi basa lemah,
  11. Ardra.Biz, 2019, “persamaan reaksi ionisasi asam lemah, Rumus Tetapan kesetimbangan Ionisasi Basa Lemah, Contoh Soal Rumus Hitungan Derajat Ionisasi Basa Lemah, cara menuntukan pH larutan,
  12. Ardra.Biz, 2019, “cara menentukan keasaman larutan, cara menentukan derajat keasaman, cara menentukan derajat ionisasi basa lemah, Rumus Derajat Ionisasi Basa Lemah, Kekuatan basa lemah, Derajat Kebasaan basa lemah, pOH Larutan Basa Lemah,
  13. Ardra.Biz, 2019, “Rumus keasaman pOH Larutan Basa Lemah, rumus tetapan ionisasi basa lemah,  Contoh Soal Derajat Keasaman, Contoh Soal pOH Larutan Elektrolit Basa Lemah,

Kekuatan dan Derajat Keasaman Larutan

Pengertian Kekuatan Asam Basa. Berdasarkan banyaknya ion yang dihasilkan pada ionisasi asam dan basa dalam larutan, maka kekuatan asam dan basa dikelompokkan menjadi asam kuat dan asam lemah serta basa kuat dan basa lemah. Kekuatan asam dan basa tersebut dapat dinyatakan dengan derajat ionisasi.

Dalam larutan elektrolit kuat, zat- zat elektrolit terurai seluruhnya menjadi ion-ionnya (ionisasi sempurna) dan dalam larutan elektrolit lemah, zat- zat elektrolit hanya sebagian saja yang terurai menjadi ion- ionnya (ionisasi sebagian).  Sedangkan zat- zat nonelektrolit dalam larutan tidak terurai menjadi ion-ion.

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

Seperti yang  telah diketahui, bahwa perbandingan molekul sama dengan perbandingan mol. Dengan demikian, derajat ionisasi (α) dapat diformulasikan dengan persamaan berikut.

α = (Jumlah mol zat yang terionisasi)/(jumlah mol zat mula – mula)

Larutan elektrolit kuat mengalami ionisasi sempurna, sehingga nilai α mendekati satu. Sementara itu, larutan elektrolit lemah hanya mengalami ionisasi sebagian, sehingga nilai α sangat kecil (α < 1).

Berdasarkan rumus di atas, maka nilai a untuk:

  1. Elektrolit kuat, α = 1
  2. Elektrolit lemah, 0 < α < 1
  3. Non-elektrolit, α = 0

Suatu asam atau basa yang merupakan suatu elektrolit kuat disebut asam atau basa kuat. Dengan demikian jika asam merupakan elektrolit lemah, maka ia merupakan asam lemah, karena hanya mengandung sedikit ion H+, demikian juga dengan basa lemah akan terdapat sedikit ion OH.

Asam Kuat dan Basa Kuat

Asam kuat adalah zat yang di dalam pelarut air mengalami ionisasi sempurna (α ≈ 100%). Di dalam larutan, molekul asam kuat hamper semuanya terurai membentuk ion H+ dan ion negatif sisa asam. Contoh asam kuat adalah HCl, HNO3, dan H2SO4.

Sama halnya dengan asam, zat yang di dalam larutan bersifat basa dapat digolongkan sebagai basa kuat dan basa lemah berdasarkan kesempurnaan ionisasinya. Basa kuat adalah zat yang di dalam air terionisasi sempurna (α ≈ 100%), sedangkan basa lemah terionisasi sebagian.

Asam dan Basa Lemah

Asam lemah adalah senyawa yang kelarutannya di dalam air terionisasi sebagian, sesuai derajat ionisasinya. Asam lemah terionisasi sebagian. Berdasarkan hasil penyelidikan diketahui bahwa zat- zat yang bersifat asam lemah, di dalam larutan membentuk kesetimbangan antara molekul-molekul asam lemah dengan ion- ionnya.

Derajat Keasaman pH

Ukuran keasaman atau kebasaan suatu larutan ditentukan oleh konsentrasi ion hydrogen. Untuk memudahkan pengukuran, maka konsentrasi ion hydrogen dinyataka dalam pH (pangkat hydrogen). Konsep pH pertama kali diajukan oleh seorang ahli biokimia dari Denmark yaitu S.P. Sorensen pada tahun 1909. Menurut Sorensen, pH merupakan logaritma negative dari konsentrasi ion hydrogen dan diformulasikan dengan rumus menurut persamaan berikut.

pH = -log[H+]

untuk mengukur konsentrasi OH dari suatu larutan basa dinyatakan dengan pOH, yang diformulasikan dengan rumus sebagai berikut

pOH = -log[OH]

hubungan antara pH dan pOH diturunkan dari persamaan tetapan ionisasi air (Kw) pada temperature 25 Celcius yaitu;

[H+][OH] = Kw

pH + pOH = 14

pH = 14 – pOH

Contoh Soal Perhitungan Kekuatan dan Derajat Keasaman

Berapakan Derajat keasaman air murni.

Jawab air murni merupakan larutan netral dimana konsentrasi ion hydrogen [H+] adalah sama dengan konsentrasi ion hidroksi [OH]

[H+] = [OH] = 10-7M

sehingga

pH = pOH

pH= -log 10-7

pH = 7

Contoh Soal Perhitungan Kekuatan dan Derajat Keasaman

Hitung pH larutan HCL 0,01M yang merupakan asam kuat dan terionisasi seleuruhnya menjadi ion H+ dan Cl.

Jawab .

[H+] = [HCl]=0,01M

pH = -log[H+]

pH = -log 10-2

pH = 2

pH + pOH = 14

pOH = 14 – pH

pOH = 12

Daftar Pustaka:

  1. Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
  2. Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
  3. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
  4. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
  5. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
  6. Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
  7. Ardra.Biz, 2019, “Kekuatan Asam Basa dengan Pengertian Kekuatan asam basa dan pengertian derajat ionisasi beserta rumus persamaan derajat ionisasi.
  8. Ardra/Biz, 2019, “Cara menghitung derajat ionisasi dengan contoh soal derajat ionisasi dan derajat ionisasi larutan elektrolit.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Contoh senyawa larutan ionisasi sempurna dan contoh senyawa ionisasi sebagian. Ionisasi asam dan basa lemah dengan derajat ionisasi asam dan basa lemah serta derajat ionisasi elektrolit kuat dan lemah.
  10. Ardra.Biz, 2019, “Derajat ionisasi nonelektrolit dengan contoh elektrolit kuat dan derajat keasaman pH larutan asam kuat. pH asam kuat dan asam lemah dan pH larutan basa kuat dan lemah.
  11. Ardra.Biz, 2019, “Contoh soal perhitungan pH larutan asam basa dan rumus mencari pH larutan asam basa dengan contoh soal perhitungan kekuatan dan derjata keasaman.