Menentukan pH Asam Basa: Pengertian Derajat Reaksi Ionisasi Asam Kuat Basa Lemah Contoh Soal Perhitungan 11

Pengertian Reaksi Ionisasi Air: Air merupakan elektrolit yang sangat lemah. Air murni akan mengalami ionisasi menghasilkan H+ dan OHdengan jumlah sangat kecil.

Persamaan reaksi ionisasi air adalah sebagai berikut.

H2O (l) → H+ (aq) + OH(aq)

Rumus Tetapan Kesetimbangan Air Kw

Tetapan kesetimbangan air (Kw) dapat dinyatakan dengan penurunan rumus sebagai berikut.

K = ([H+][OH])/[H2O])

K [H2O]= [H+][OH]

Kw = [H+][OH]

Kw = tetapan kesetimbangan air

[H+] = molaritas ion H+ dalam M

[OH] = molaritas ion OH dalam M

Rumus Konsentrasi Ion Hidrogen Ion Hidroksida  Air Murni

Pada temperatur kamar 25 oC harga Kw adalah 1,0 × 10–14, dan dalam air murni konsentrasi ion hydrogen dan ion hidroksida adalah sama, sehingga

[H+] [OH] = 1,0 × 10–14

Untuk air murni harga [H+] dan [OH] adalah

[H+] = [OH] = 1,0 × 10–7 M

Pengertian Kekuatan Asam Basa. 

Sebagaimana larutan elektrolit yang dibedakan atas elektrolit kuat dan elektrolit lemah, maka larutan asam dan larutan basa yang merupakan larutan elektrolit juga dibedakan atas asam-basa kuat dan asam-basa lemah.

Perbedaan kekuatan larutan asam-basa dipengaruhi oleh banyak sedikitnya ion-ion pembawa sifat asam dan ion-ion pembawa sifat basa yang dihasilkan saat terionisasi.

Kekuatan asam dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion H+ yang dihasilkan oleh senyawa asam dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion H+ yang dihasilkan.

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 Larutan

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

Rumus Derajat Ionisasi

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.

Kekuatan  Derajat Keasaman Larutan Asam Kuat

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

Kekuatan asam dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion H+ yang dihasilkan oleh senyawa asam dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion H+ yang dihasilkan.

Contoh Asam Kuat

Beberapa contoh asam kuat diantaranya adalahHCl, HBr, HNO3, dan H2SO4. Asam kuat tergolong elektrolit kuat sehingga akan mengalami ionisasi sempurna dan reaksi ionnya berkesudahan, tidak bolak-balik.

Reaksi Ionisasi Asam Kuat

Reaksi ionisasi asam kuat merupakan reaksi berkesudahan. Secara umum, ionisasi asam kuat dirumuskan sebagai berikut.

HA (aq) → H+ (aq) + A (aq)

Rumus Konsentrasi Ion Hidrogen [H+] Asam Kuat

[H+] = (x) [HA] atau

[H+] = (valensi asam)  (M)

Keterangan:

x = valensi asam

M = konsentrasi asam

Derajat Keasaman Larutan Basa Kuat

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.

Kekuatan basa dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion OH yang dihasilkan oleh senyawa basa dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion OH yang dihasilkan.

Contoh Basa Kuat

Contoh beberapa basa kuat diantaranya adalah NaOH, KOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2, dan Ba(OH)2. Basa kuat termasuk dalam elektolit kuat sehingga jika dilarutkan dalam air akan terionisasi sempurna menjadi ion-ionnya.

Reaksi Ionisasi Basa Kuat

Basa kuat yaitu senyawa basa yang dalam larutannya terion seluruhnya menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa kuat merupakan reaksi berkesudahan.

Secara umum, ionisasi basa kuat dirumuskan sebagai berikut.

M(OH)x (aq) → Mx+ (aq) + x OH (aq)

Rumus Konsentrasi Ion Hidrokida [OH] Basa Kuat

[OH] = (x) [M(OH)x]

[OH] = (valensi basa) (M)

Keterangan:

x = valensi basa

M = konsentrasi basa

Derajat Keasaman Larutan Asam Lemah

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

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.

Contoh Asam Lemah

Beberapa contoh asam lemah diantaranya adalah: Asam asetat (CH₃COOH), Asam borat (H₃BO₃),  Asam benozat (C₆H₅COOH), Asam Asam format (HCOOH), Asam fosfat (H₃PO₄), Asam hipoklorit (HClO), Asam nitrit (HNO₂).

Reaksi Ionisasi Asam Lemah

Secara umum, ionisasi asam lemah valensi satu dapat dirumuskan sebagai berikut.

HA (aq) = H+ (aq) + A (aq)

Rumus Konsentrasi Ion Hidrogen [H+] Asam Lemah

[H+] = √(Ka x[HA])

Ka = tetapan ionisasi asam

Konsentrasi ion H+ asam lemah juga dapat dihitung jika derajat ionisasinya (α) diketahui.

[H+] = α [HA]

Derajat Keasaman Larutan Basa Lemah

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

Contoh Basa Lemah

Beberapa contoh basa lemah diantaranya adalah amonium hidroksida (NH4OH), timbal (II) hidroksida  (Pb(OH)2), kobalt (II) hidroksida  (Co(OH)2), tembaga (I) hidroksida (Cu(OH)2),  perak hidroksida  (Ag(OH))

Reaksi Ionisasi Basa Lemah

Secara umum, ionisasi basa lemah valensi satu dapat dirumuskan sebagai berikut.

M(OH) (aq) = M+ (aq) + OH (aq)

Rumus Konsentrasi Ion Hidrokida [OH] Basa Lemah

[OH] = √(Kb x[M(OH)])

Kb= tetapan ionisasi basa

Konsentrasi ion OH basa lemah juga dapat dihitung jika derajat ionisasinya (α) diketahui.

[OH] = α [M(OH)]

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.

Rumus Keasaman Larutan pH

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

1). Contoh Soal Perhitungan Konsentrasi Ion H+ Dan Ion OH Larutan H2SO4

Hitunglah konsentrasi ion H+ dan ion OH dari larutan asam sulfat H2SO4 yang memiliki konsentrasi 0,05 M pada temperature 25 0C

Diketahui:

[H2SO4] = 0,05 M

Reaksi Ionisasi Asam Sulfat H2SO4

Reaksi ionisasi asam sulfat H2SO4 dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi berikut

H2SO4 (aq) → 2 H+ (aq) + SO4-2 (aq)

0,05 M            0,1M              0,05M

Menentukan Konsentrasi Ion H+

Koefisien H+  adalah 2 kali koefisien H2SO4 jadi Konsentrasinya adalah

[H+] = 2 x 0,05 = 0,1 M

Menentukan Konsentrasi Ion OH 

Koefisien OH  dapat ditetukan denga menggunakan persamaan tetapan kesetimbangan air seperti berikut

Kw = [H+][OH] atau

[OH] = Kw/[H+]

[OH] = (10-14)/(0,1)

[OH] = 10-13 M

Jadi, dalam H2SO4 0,05 M terdapat konsentrasi [H+] sebesar 0,1 M dan [OH] sebesar 10-13 M.

2). Contoh Soal Perhitungan Derajat Keasaman pH Larutan Asam Kuat Asam Sulfat H2SO4

Tentukan derajat keasaman atau harga pH larutan H2SO4 yang memiliki  konsentrasi 0,02 M

Diketahui

[H2SO4] = 0,02 M

Reaksi Ionisasi Larutan Asam Sulfat H2SO4

Reaksi ionisasi asam sulfat memenuhi persamaan reaksi berikut

H2SO4 (aq) → 2 H+ (aq) + SO4-2 (aq)

0,02 M            0,04 M        0,02 M

[H+] = 2 x 0,02 M = 0,04 M

Rumus Menentukan pH Larutan Asam Sulfat H2SO4

Keasaman larutan asam sulfat dapat dirumuskan dengan menggunakan persamaan berikut

pH= –log[H+]

pH = –log 4 x 10–2

pH = 2 – log4

pH = 2 – 0,602

pH = 1,398

Jadi, keasaman larutan adalah pH = 1,397

3). Contoh Soal Perhitungan Derajat Keasaman pH dan pOH Larutan Basa Kuat NaOH

Tentukan harga pH dan pOH larutan NaOH 0,04 M

Diketahui:

[NaOH] = 0,04 M

Reaksi Ionisasi Larutan Natrium Hidroksida NaOH

Reaksi ionisasi natrimu hidroksida menjadi ion ionnya memenuhi persamaan reaksi berikut

NaOH (aq) → Na+ (aq) + OH (aq)

0,04 M            0,04 M       0,04 M

[OH] = [NaOH] = 0,04 M

Rumus Menentukan Derajat Keasaman pH dan pOH Larutan Natrium Hidroksida NaOH

Keasaman larutan natrium hidroksida dapat dirumuskan dengan menggunakan persamaan berikut

[OH] = 4 x 10–2 M

pOH = –log 4x 10–2

pOH = 2 – log 4

pOH = 2 – 0,6021

pOH = 1,398

Jadi, pH larutannya adalah

pH + pOH = 14

pH = 14 – pOH

pH= 14 – 1,398

pH = 12,60

Jadi keasaman pH larutan adalah 12,60

4). Contoh Soal Perhitugan Keasaman Larutan Barium Hidroksida Ba(OH)2

Tentukan pH dan pOH larutan Barium Hidroksida Ba(OH)2,  jika 34,2 gram Ba(OH)2 dilarutkan dalam air sehingga volume larutan menjadi 500 mL

Diketahui:

Ar Ba = 137

Ar O = 16

Ar H = 1

Mr Ba(OH)2 = 137 + 16 +1 = 171

m Ba(OH)2 = 34,2 gram

Menentukan Konsentrasi Ba(OH)2

Konsentrasi larutan barium hidroksida Ba(OH)2 dapat dihitung dengan rumus berikut

[Ba(OH)2] =  (m Ba(OH)2/Mr Ba(OH)2) x (1000mL/vol mL)

[Ba(OH)2] = (34,2/171) x (1000/500)

[Ba(OH)2] = 0,4 M

Reaksi Ionisasi Larutan Barium Hidroksida Ba(OH)2

Reaksi ionisasi Barium hidroksida menjadi ion  ionnya memenuhi persamaan reaksi berikut

Ba(OH)2 (aq) → Na+ (aq) + 2 OH (aq)

0,4 M               0,4 M        0,8 M

[OH] = 2 x  0,4 = 0,8 M

Rumus Menentukan Derajat Keasaman pH dan pOH Larutan Barium Hidroksida Ba(OH)2

Keasaman larutan barium hidroksida dapat dirumuskan dengan menggunakan persamaan berikut

[OH] = 8 x 10–1 M

pOH = –log 8 x 10–1

pOH = 1– log 8

pOH = 1 – 0,9031

pOH = 0,0969

Jadi, pH larutannya adalah

pH + pOH = 14

pH = 14 – pOH

pH= 14 – 0,0969

pH = 13,90

Jadi keasaman pH larutan adalah 13,90

5). Contoh Soal Perhitungan pH Larutan Asam Lemah Asam Asetat

Jika tetapan ionisasi asam asetat Ka = 1 x 10-5, maka tentukanlah pH larutan CH3COOH 0,001 M

Diketahui

Ka = 1 x 10-5

[CH3COOH] = 0,001 M

Rumus Menentukan Konsentrasi Ion [H+]

Konsentrasi ion [H+]  dapat dirumuskan dengan persamaan berikut

[H+] = √(Ka x[CH3COOH])

[H+] = √(1 x 10-5 x 0,001)

[H+] = √(1 x 10-8)

[H+] = 1 x 10-4 M

Cara Menentukan pH Larutan Asam Lemah Asam Asetat CH3COOH

Keasaman pH larutan asam asetat dapat dinyatakan dengan rumus berikut

pH = – log[H+]

pH = – log (1 x 10-4)

pH = 4

Jadi pH Asam lemah asetat adalah 4

Rumus Menentukan pOH Larutan Asam Lemah Asam Asetat CH3COOH

Keasaman larutan asam asetat dapat dinyatakan dengan rumus berikut

pOH = 14 – pH

pOH = 14 – 4

pOH = 8

Jadi pOH Asam lemah asetat adalah 8

6). Contoh Soal Perhitungan Keasaman pH dan pOH Basa Lemah NH3

Larutan basa lemah ammonia NH3 0,001 M hanya terionisasi Sebagian menjadi ion NH4+ dan ion OH dan memiliki tetapan ionisasi basa Kb = 1 x 10-7, tentukanlah pH dan  pOH larutan tersebut

Diketahui;

Kb = 1 x 10-7

[NH3] = 0,001 M

Rumus Menentukan Konsentrasi Ion [OH]

Konsentrasi ion OH dapat dihitung dengan rumus seperti berikut

[OH] = √(Kb x [NH3])

[OH] = √(1 x 10-7 x 0,001)

[OH] = √(1 x 10-10)

[OH] = 1 x 10-5 M

Cara Menentukan pOH Larutan Basa Lemah Amonia  NH3

Dengan demikian pOH basa lemah ammonia dapat dirumuskan dengan persamaan berikut

pOH = – log (1 x 10-5)

pOH = 5

jadi pOH basa lemah ammonia adalah 5

Sedangkan pH nya dapat ditentukan dengan rumus berikut

pH = 14 – pOH

pH = 14 – 5

pH = 9

jadi pH basa lemah ammonia adalah 9

7). Contoh Soal Perhitungan Konsentrasi Ion Larutan Hidrogen Fluorida HF

Larutan HF 0,1 M terionisasi menurut persamaan reaksi seperti berikut

HF (aq) → H+ (aq) + F (aq)

Berapa konsentrasi H+, F, dan HF dalam larutan HF 0,1 M, jika diketahui derajat ionisasi HF = 8,4%

Diketahui:

Senyawa HF dalam larutan air tergolong asam lemah sehingga terionisasi Sebagian sesuai dengan derajat ionisasinya.

[HF] = 0,1 M

α = 8,4 %

Untuk menghitung konsentrasi masing-masing spesi dalam larutan, berlaku hukum kesetimbangn kimia.

Menentukan Konsentrasi Reaksi Ionisasi Larutan HF

Reaksi ionisasi laruran hydrogen fluoride HF dapat dituliskan seperti persamaan reaksi berikut

HF (aq)  →  H+ (aq) + F (aq)

m: 0,1 M

t  : 0,0084    0,0084     0,0084

s : 0,0916    0,0084     0,0084

m = konsentrasi mula mula

t = konsentrasi yang terionisasi

s = konsentrasin kesetimbangan

HF yang terionisasi (baris t) = 8,4% x 0,1

HF = 0,0084 M

Sisa HF = HF kesetimbangan (baris s)

HF = 0,1 – 0,0084 = 0,0916 M

Jadi, konsentrasi masing-masing dalam larutan HF adalah

[HF] = 0,0916 M

[H+] = 0,0084 M

[F] = 0,0084 M

8). Contoh Soal Menentukan Keasaman pH Asam Format HCOOH

Larutan asam format HCOOH memiliki konsentrasi 0,01 M dengan harga tetapan ionisasi asam Ka = 1,5 x 10–5 dan ionisasi memenuhi persamaan reaksi berikut:

HCOOH (aq) → HCOO(aq) + H+(aq)

Diketahai:

[HCOOH] = 0,01 M

Ka = 1,5 x 10–5

Reaksi Ionisasi Asam Format HCOOH

Reaksi ionisasi asam format HCOOH dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi berikut

HCOOH (aq) → HCOO(aq) + H+ (aq)

0,01 M                0,01 M             0,01M

Rumus Menentukan Konsentrasi  H+ Larutan Asam Format

Konsentrasi H+ dalam asam format dapat dirumuskan dengan persamaan berikut

[H+] = √(Ka x[HCOOH])

[H+] = √(1,5 x 10–5 x 0,01)

[H+] = 3,87 x 10-4 M

Rumus Menghitung Keasaman pH Larutan Asam Format

Derajat keasaman pH asam format dapat dinyatakan dengan rumus berikut

pH = – log[H+]

pH = – log(3,87 x 10-4)

pH = 3,41

Jadi pH asam format adalah 3,41

9). Contoh Soal Perhitungan pH Larutan Magnesium Hidroksida Mg(OH)2

Tentukan pH larutan Mg(OH)2 0,01 M, jika reaksi ionisasi memenuhi persamaan reaksi berikut

Mg(OH)2 (aq) → Mg2+ (aq) + 2 OH (aq)

Diketahui:

[Mg(OH)2] = 0,01 M

Menentukan Konsentrasi Larutan Ionisasi Magnesium Hidroksida Mg(OH)2

Reaksi ionisasi dan konsentrasi larutan magnesium hidroksida dapat dinyatakan dengan persamaan berikut

Mg(OH)2 (aq) → Mg2+ (aq) + 2 OH (aq)

0,01 M                                     0,02 M

[OH] = 2 x 0,01 M = 0,02 M

Cara Menentukan Dan pH dan pOH Larutan Magnesium Hidroksida

Derajat keasaman larutan magnesium hidroksida dapat dirumuskan dengan persamaan berikut

pOH = –log [OH]

pOH = – log(0,02)

pOH = 1,699

maka nilai pH dapat dicari dengan:

pH + pOH = 14

pH = 14 – 1,699

pH = 12,30

Jadi, pH larutan adalah 12,30

10). 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

11). 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. Rangkuman Ringkasan: Menurut Arrhenius, dasar dari asam dan basa adalah keberadaan ion H+ dan ion OH. Suatu zat yang mengandung hidrogen, Ketika ikatan kovalen antara atom hidrogen dan atom lainnya putus, maka akan terbentuk ion H+, dan zat tersebut disebut asam, sedangkan basa adalah yang melepaskan ion OH.
  8. Menurut Bronsted-Lowry, asam adalah donor proton, sedangkan basa merupakan akseptor proton
  9. Karena reaksi asam basa merupakan reaksi yang reversibel, bagian yang terbentuk ketika suatu asam kehilangan proton cenderung bersifat basa, dan bagian yang menerima proton cenderung bersifat asam.
  10. Sebuah asam dan sebuah basa yang dihubungkan oleh sebuah proton disebut pasangan asam basa konjugasi.
  11. Asam Lewis didefinisikan sebagai spesi yang menerima pasangan elektron. Basa Lewis didefinisikan sebagai spesi yang memberikan pasangan elektron.
  12. Suatu asam atau basa kuat merupakan suatu elektrolit kuat, sedangkan asam dan basa lemah merupakan elektrolit lemah, mengandung sedikit ion H+ ion OH.
  13. Konsentrasi ion H+ menunjukkan derajat keasaman suatu larutan dinyatakannya sebagai pH. pH didefinisikan sebagai negative logaritma dari konsentrasi ion H+.
  14. Indikator asam basa merupakan alat ukur keberadaan asam atau basa, bahkan untuk menunjukkan derajat keasaman dengan menunjukkan nilai pH suatu larutan. Indikator yang biasa digunakan adalah kertas lakmus, larutan indikator dan indikator universal.
  15. Menentukan pH Asam Basa: Pengertian Derajat Reaksi Ionisasi Asam Kuat Basa Lemah Contoh Soal Perhitungan, Contoh Reaksi Ionisasi Dan Perhitungan Derajat Ionisasi Asam Kuat Basa Lemah, Rumus Menentukan Derajat Keasaman pH dan pOH Larutan Asam Kuat Basa Lemah, Rumus Menghitung Konsentrasi Ion HIdrogen [H+] dan Hidrokida [OH-]Larutan Asam Basa, Contoh Soal Menentukan Derajat Keasaman pH dan pOH Larutan Asam Kuat Basa Lemah,

Larutan Elektrolit Non Elektrolit: Pengertian Contoh Jenis Reaksi Ionisasi Elektrolit Prinsip Mekanisme Alat Uji Daya Hantar Listrik Basa Kuat Asam Lemah

Pengertian Larutan.  Larutan dapat diartikan sebagai campuran dua atau lebih zat yang membentuk satu macam fasa secara homogen. Sifat kimia setiap zat yang membentuk larutan tidak berubah. Arti homogen menunjukkan tidak ada kecenderungan zat -zat yang membentuk larutan terkonsentrasi pada bagian- bagian tertentu, melainkan terdistribusi secara merata di seluruh campuran.

Sifat sifat fisika zat yang dicampurkan dapat berubah atau tidak berubah, namun demikian sifat sifat kimia zat yang membentuk campuran tidak berubah.

Suatu Larutan terdiri dari dua komponen, yaitu komponen zat terlarut dan komponen pelarut.

Zat Pelarut

Pelarut adalah zat yang digunakan sebagai media untuk melarutkan zat lain. Umumnya, pelarut merupakan jumlah terbesar dari sistem larutan.

Zat Terlarut

Zat terlarut adalah komponen dari larutan yang memiliki jumlah lebih sedikit dalam sistem larutan. Selain ditentukan oleh kuantitas zat, istilah pelarut dan terlarut juga ditentukan oleh sifat fisikanya atau strukturnya. Pelarut memiliki struktur yang tidak berubah, sedangkan Struktur Zat terlarut dapat berubah,

Contoh Larutan

Larutan yang terbuat dari campuran 50 gram garam dapur di dalam 200 gram air. Air disebut sebagai pelarut, sedangkan garam dapur (atau NaCl) disebut sebagai zat terlarut.

Jenis Jenis Larutan

Larutan Berdasarkan Wujud Pelarutnya dapat dibagi menjadi:

1). Larutan Cair

Larutan Cair merupakan larutan yang terbentuk dari zat cair dan cair atau cair dan padat, contohnya adalah larutan gula yang merupakan campuran air dan gula, larutan garam dapat dibuat dari campuran air dan garam.

2). Larutan Padat

Larutan Padat merupakan larutan yang terbentuk dari zat padat dengan zat padat, contohnya adalah logam emas 22 karat yang merupakan campuran homogen antara emas dan perak atau logam lain. Logam kuningan adalah contoh sistem larutan padat yang terdiri dari campuran tembaga dan seng.

3). Larutan Gas

Larutan Gas merupakan larutan yang terdiri dari campuran gan, contohnya adalah udara di atmosfir yang terdiri dari gas oksigen dan nitrogen.

Larutan Elektrolit Non Elektrolit

Berdasarkan Daya hantar listriknya Larutan dibagi menjadi larutan elektrolit dan larutan non elketrolit.

Larutan Elektrolit

Zat elektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya dapat menghantarkan arus listrik karena telah terionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik.

Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah

Berdasarkan kuat-lemahnya daya hantar listrik, larutan elektrolit dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu larutan elektrolit kuat dan larutan elektrolit lemah.

Larutan Elektrolit Kuat

Larutan elektrolit kuat adalah larutan elektrolit yang mengalami ionisasi secara sempurna.

Contoh Larutan Elektrolit Kuat

Larutan elektrolit kuat contohnya adalah asam kuat seperti HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3. elektrolit basa kuat seperti NaOH, KOH, LiOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2. Elektrolit Kuat Dari Garam contohnya garam NaCl, KCl, CaCl2, BaBr2, CaSO4, dan lain lain

Larutan Elektrolit Lemah.

Larutan elektrolit lemah adalah larutan elektrolit yang mengalami sedikit ionisasi (atau mengalami ionisasi tidak sempurna).

Contoh Larutan Elektrolit Lemah

Contoh elektrolit lemah adalah asam lemah seperti CH3COOH, H3PO4, HCOOH, HCN, H2CO3, HF, H2S, basa lemah seperti NH4OH, Fe(OH)3, Al(OH)3, Ni(OH)2, dan Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2, dan lainnya

Larutan Non Elktrolit

Zat nonelektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya tidak dapat menghantarkan arus listrik karena tidak terionisasi menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul.

Contoh Larutan Non Elektrolit

Contoh larutan non elektrolit adalah larutan gula dan larutan urea.

Beda Laarutan Elektrolit Dan Non Elektrolit

Dengan demikian dapat dijelaskan perbedaan antara larutan elektrolit dengan larutan non elektrolit adalah sebagai berikut:

Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena zat elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion tersebut selalu bergerak bebas.

Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat nonelektrolit dalam larutannya tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik.

Teori Ion Svante August Arrhenius

Ilmuwan bernama Svante August Arrhenius (1859 – 1927) dari Swedia yang pertama kali menjelaskan tentang suatu larutan yang mampu menghantarkan arus listrik.

Menurut Arrhenius, zat elektrolit dalam larutannya akan terurai menjadi partikel- partikel yang berupa atom atau gugus atom yang bermuatan listrik yang dinamakan ion berupa katian dan anion.

Proses Ionisasi – Kation – Anion

Peristiwa terurainya suatu elektrolit menjadi ion- ionnya yaitu kation dan anion disebut proses ionisasi. Ion yang bermuatan positif disebut kation, dan ion yang bermuatan negatif disebut anion.

Ion- ion zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion- ion inilah yang sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya.

Sedangkan zat non elektrolit ketika dilarutkan ke dalam air tidak terurai menjadi ion- ion, namun tetap berada dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Hal inilah yang menyebabkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena dapat mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak mengalami reaksi ionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik.

1). Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit Kuat

Reaksi ionisasi larutan elektrolit kuat adalah ionisasi yang terjadi pada larutan asam kuat, basa kuat dan garam.

Contoh Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit Kuat – Asam Kuat

Reaki ionisasi elektrolit kuat berupa asam kuat dapat dinyatakan dengan persamaa umum reaksi kimia seperti berikut

HxZ (aq) → x H+(aq) + Zx– (aq)

Contoh Ionisasi asam kuat diantaranya adalah

HCl (aq) → H+ (aq) + Cl (aq)

H2SO4 (aq) → 2 H+ (aq) + SO42– (aq)

HNO3 (aq) → H+ (aq) + NO3(aq)

Contoh Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit Kuat – Basa Kuat

Ionisasi elektrolit kuat yang berasal dari basa kuat dapat dituliskan dengan persamaa umum reaksi kimia seperti berikut:

M(OH)x (aq) → Mx+ (aq) + x OH (aq)

Contoh ionisasi basa kuat diantaranya adalah

NaOH (aq) → Na+ (aq) + OH (aq)

Ba(OH)2 (aq) ⎯⎯→ Ba2+ (aq) + 2 OH (aq)

Ca(OH)2 (aq) ⎯⎯→ Ca2+ (aq) + 2 OH– (aq)

Contoh Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit Kuat – Garam

Reaki ionisasi elektrolit kuat yang terdiri dari garam dapat dinyatakan dengan persamaa umum reaksi kimia seperti berikut

MxZy (aq) → x My+ (aq) + y Zx– (aq)

Contoh ionisasi garam diantaranya adalah

NaCl (aq) → Na+ (aq) + Cl (aq)

Na2SO4 (aq) → 2 Na+ (aq) + SO42– (aq)

Al2(SO4)3(aq) → 2 Al3+ (aq) + 3SO42– (aq)

2). Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit Lemah

Reaksi ionisasi larutan elektrolit lemah adalah ionisasi yang terjadi pada larutan asam lemah dan basa lemah

Contoh Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit Lemah – Asam Lemah

Reaki ionisasi elektrolit lemah dari asam lemah dapat dinyatakan dengan persamaan umum reaksi kimia seperti berikut

HxZ (aq) → x H+ (aq) + Zx– (aq)

Contoh ionisasi asam lemah

CH3COOH(aq) → H+ (aq) + CH3COO (aq)

H2SO3 (aq) → 2 H+ (aq) + SO32– ( aq)

H3PO4 (aq) → 3 H+ (aq) + PO4 (aq)

Contoh Reaksi Ionisasi Larutan Elektrolit Lemah – Basa Lemah

Reaki ionisasi elektrolit lemah dari basa lemah dapat dinyatakan dengan persamaan umum reaksi kimia seperti berikut

M(OH)x (aq) → Mx+ (aq) + x OH(aq)

Contoh ionisasi basa lemah

NH4OH(aq) → NH4+ (aq) + OH (aq)

Al(OH)3 (aq) → Al3+ (aq) + 3 OH (aq)

Fe(OH)2 (aq) → Fe2+ (aq) + 2 OH(aq)

Derajat Disosiasi atau Ionisasi Larutan Elektrolit

Kuat atau lemahnya suatu larutan elektrolit, secara kuantitatif dapat dinyatakan dengan derajat ionisasi atau derajat disosiasi yang dinyatakan dengan α, alfa. Derajat disosiasi untuk senyawa ion sedangkan derajat ionisasi untuk senyawa kovalen polar.

Derajat dissosiasi adalah fraksi molekul yang benar- benar terdissosiasi. Atau dapat juga merupakan perbandingan mol zat terionisasi dengan mol zat mula-mula. Derajat dissosiasi dapat dinyatakan dengan rumus:

α = (jumlah mol zat terurai)/(jumlah zat mula mula)

Nilai α dapat berubah-ubah, antara 0 dan 1, dengan ketentuan sebagai berikut.

α = 1, larutan terdissosiasi sempurna = elektrolit kuat

0 < α < 1, larutan terdissosiasi sebagian = elektrolit lemah

α = 0, larutan tidak terdissosiasi = nonelektrolit

Larutan Elektrolit Senyawa Ion dan Senyawa Kovalen

Senyawa ionic dan senyawa kovalen merupakan senyawa yang mampu menghantarkan listrik karena dapat terurai menjadi ion – ionnya. Senyawa kovalen dan ionik memiliki beberapa perbedaan dalam menghantarkan arus listrik.

a). Larutan Elektrolit Senyawa Ionik

Senyawa ionik adalah senyawa yang atom-atomnya berikatan secara ionik. Ikatan ionik adalah ikatan yang dihasilkan dari perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain. Satu atom memberikan satu atau lebih dari elektron terluarnya.

Atom yang kehilangan elektron menjadi ion positif (kation) dan atom yang menerima elektron menjadi ion negative (anion).

Dalam larutan, senyawa ionik akan terurai sempurna menjadi ion ionnya yang bergerak bebas. Ion- ion itulah yang menghantarkan arus listrik. Dalam larutan, senyawa ionik pada umumnya membentuk larutan elektrolit kuat.

Contoh Larutan Elektrolit Senyawa Ionik

NaCl (aq) → Na+ (aq) + Cl (aq)

Ca(OH)2(aq) →  Ca2+ (aq) + 2OH (aq)

K2SO4 (aq) → 2 K+ (aq) + SO42– (aq)

KOH (aq) → K+ (aq) + OH (aq)

b). Larutan Elektrolit Senyawa Kovalen

Senyawa kovalen adalah senyawa yang atom-atomnya berikatan secara kovalen. Ikatan kovalen terjadi akibat penggunaan bersama- sama pasangan elektron oleh dua atom.

Senyawa kovalen nonpolar timbul karena perbedaan elektronegativitas antaratom yang sangat kecil, bahkan hampir sama.

Sementara itu, senyawa kovalen polar timbul karena perbedaan elektronegativitas yang cukup besar antara dua atom. Hal tersebut menyebabkan salah satu atom lebih positif dan yang lain lebih negatif.

Larutan senyawa kovalen polar mampu menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal tersebut terjadi karena senyawa kovalen polar dalam air akan terdissosiasi menjadi ion-ionnya.

Contoh Larutan Elektrolit Senyawa Kovalen Polar

HCl (aq) → H+ (aq) + Cl (aq)

H2SO4 (aq) → 2 H+ (aq) + SO42– (aq)

Beberapa senyawa kovalen polar tidak terdissosiasi sempurna dalam pelarut air sehingga memiliki kemampuan daya hantar listrik yang rendah. Hal ini karena dalam pelarut air, hanya sedikit dari zat tersebut yang terdissosiasi membentuk ion.

Contoh Larutan Elektrolit Senyawa Polar Rendah

NH3 (aq) + H2O (l ) →  NH4+ (aq) + OH (aq)

Percobaan Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit Dalam Air

1). Alat Percobaan Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektolit

Alat uji elektrolit terdiri dari sebuah bejana yang dihubungkan dengan dua buah electrode yaitu katoda dan anoda. Kedua electrode dihubungkan dengan sumber arus (baterai), saklar dan lampu. Skematik alat uji elektrolit ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar Diagram Alat Percobaan Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektolit
Gambar Diagram Alat Percobaan Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektolit

Jika larutan yang dimasukkan ke dalam bejana adalah larutan elektrolit, maka lampu akan menyala. Sedangkan jika larutan nonelektrolit yang dimasukkan, lampu tidak akan menyala. Arus listrik dalam larutan elektrolit dihantarkan oleh perpindahan partikel- partikel bermuatan yaitu kation dan anion.

2). Alat dan Bahan Percobaan Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektolit

a). gelas kimia 100 mL

b). batu baterai

c). bola lampu

d). saklar

e). elektode karbon

f). kertas tisu

g). botol semprot

h). larutan HCl

i). larutan H2SO4

j). larutan NaCl

k). larutan cuka

l). larutan gula

m). larutan urea

n). NaCl padat

o). air suling

3). Langkah Kerja Percobaan Uji Daya Hantar  Listrik Larutan Elektrolit

a). Rangkaikan alat uji elektrolit seperti gambar

b). Masukkan larutan HCl ke dalam gelas beker dan uji dengan alat uji elektrolit.

c). Amati perubahan pada elektrode dan lampu. Catat hasilnya.

d). Bersihkan kedua elektrode dengan menyemprotkan air suling dan dilap dengan kertas tisu. e). Ulangi langkah 3–4 untuk larutan H2SO4, larutan NaCl, larutan cuka, larutan gula, larutan urea, NaCl padat, dan air suling.

Mekanisme Prinsip  Kerja Alat Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit

Elektron yang berasal dari kutub negatif baterai akan mengalir menuju elektroda negative yaitu katoda. Diagram mekanisme aliran elektron (e) ditunjukkan dengan tanda panah.

Mekanisme Prinsip  Kerja Alat Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit
Mekanisme Prinsip Kerja Alat Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit

Kation (ion positif pada gambar warna merah) akan tertarik ke arah katode dan menyerap elektron dari katode, sedangkan anion (ion negatif pada gambar warna hitam) akan tertarik ke anode dan melepaskan elektron di anode.  Elektron akan diteruskan dari anode ke katode.

Pada kawat pengubung terjadi aliran arus listrik yang merupakan aliran electron dari anoda ke katoda. Sedangkan dalam larutan elektrolit terjadi aliran listrik yang merupakan aliran ion negative anion dari katoda ke anoda.

Kegunaan Manfaat Larutan Elektrolit Non Elektrolit Sehari Hari

Dalam kehidupan kita sehari-hari sering menggunakan larutan elektrolit dan nonelektrolit. Contoh:

1). Baterai untuk jam, kalkulator, handphone, remote control, mainan, dan lain sebagainya. Baterai menggunakan larutan amonium klorida (NH4Cl), KOH, atau LiOH agar dapat menghasilkan arus listrik.

2). Aki ACCU dipakai untuk menstarter kendaraan, menggunakan larutan asam sulfat (H2SO4).

3). Oralit diminum penderita diare supaya tidak mengalami dehidrasi atau kekurangan cairan tubuh. Cairan tubuh mengandung komponen larutan elektrolit untuk memungkinkan terjadinya daya hantar listrik yang diperlukan impuls saraf bekerja.

4). Air sungai dan air tanah mengandung ion-ion. Sifat ini digunakan untuk menangkap ikan dengan menggunakan setrum listrik.

5). Air suling digunakan untuk membuat larutan dalam percobaan kimia adalah nonelektrolit sehingga hanya mengandung sedikit ion-ion.

Daftar Pustaka:

  1. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
  2. Hiskia Achmad, 1996, “Kimia Larutan”, Citra Aditya Bakti,
  3. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
  4. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
  5. Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
  6. Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
  7. Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
  8. Ringkasan Rangkuman: Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut dan pelarut. Pelarut yang banyak digunakan adalah air karena kemampuannya melarutkan banyak zat.
  9. Komposisi larutan dapat dinyatakan dengan kadar atau konsentrasi. Satuan yang dipakai untuk menyatakan kadar larutan adalah persen berat, persen volume, dan bpj (ppm).
  10. Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan digolongkan menjadi larutan elektrolit dan nonelektrolit.
  11. Larutan elektrolit bersifat menghantarkan arus listrik yang disebabkan oleh adanya ion positif dan negative dalam larutan. Larutan elektrolit dapat dibuat dari senyawa ion dan kovalen.
  12. Zat terlarut pada larutan elektrolit dapat terionisasi sempurna dan menghasilkan ion dalam jumlah maksimum, zat terlarut ini dinamakan elektrolit kuat. Jika zat terlarut hanya terionisasi sebagian maka hanya dihasilkan sedikit ion-ion dalam larutan zat terlarut dan dinamakan elektrolit lemah.
  13. Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung zat terlarut yang tidak dapat terionisasi.
  14. Larutan Elektrolit Non Elektrolit: Pengertian Contoh Jenis Reaksi Ionisasi Elektrolit Basa Kuat Asam Lemah Alat Uji Daya Hantar Listrik, Pengertian: Alat Bahan Diagram Prinsip Mekanisme Langkah Kerja Percobaan Uji Daya Hantar Listrik Larutan Elektrolit Dalam Air Teori Ion Svante August Arrhenius, Pengertian Contoh Reaksi Ionisasi Elektrolit Kuat Dari Asam Basa Kuat Lemah, Fungsi Manfaat Kegunaan Larutan Elekrolit Non Elektrolit Sehari Hari, Cara Membuktikan Larutan Elektrolit Non Elektrolit Teori Ion Svante August Arrhenius,

error: Content is protected !!