1. Pengertian Hidrolisis Garam Hidrolisis berasal dari kata hydro yang berarti air dan lysis yang berarti peruraian. Senyawa garam merupakan elektrolit kuat. Ketika garam dilarutkan dalam air akan terurai menjadi kation dan anionnya. Ion-ion ini bereaksi dengan air seperti halnya suatu asam atau basa dan dikatakan bahwa garam mengalami hidrolisis. Jadi, reaksi hidrolisis garam diartikan sebagai reaksi antara anion dengan air menghasilkan OH atau reaksi kation dengan air menghasilkan ion H+. Ion H+dan anion OHinilah yang menyebabkan larutan garam bersifat asam, basa, atau netral.70 Pendapat lain mengenai definisi reaksi hidrolisis garam, yaitu reaksi antara kation dan anion dari garam dengan air yang menyebabkan air terurai. Kation yang berasal dari basa lemah akan mengalami hidrolisis membentuk ion H3O+. Sedangkan anion yang berasal dari asam lemah akan mengalami hidrolisis membentuk ion OH–.71 68 Zulfiani dkk,op.cit.,h. 55. 69 Marno,op.cit.,h. 79. 70 Suwardi dkk, Panduan Pembelajaran Kimia XI untuk SMA dan MA, (Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional RI, 2009), h. 150. 71 Nenden Fauziah,Kimia 2 untuk SMA dan MA Kelas XI IPA, (Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional RI, 2009), h. 138. Dari konsep di atas, terlihat bahwa hidrolisis garam hanya terjadi jika salah satu komponen penyusun garam tersebut berupa asam lemah dan atau basa lemah. Jika garam yang terbentuk berasal asam kuat dan basa kuat, maka garam tersebut bersifat netral (pH = 7) sehingga tidak akan terhidrolisis.72 2. Jenis-jenis Hidrolisis Garam Ada tiga jenis hidrolisis garam, yaitu: a. Garam tidak terhidrolisis Garam yang tidak terhidrolisis merupakan garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat. Ion-ion yang dihasilkan dari ionisasi garam ini tidak ada yang bereaksi dengan air, sebab ion-ion yang bereaksi akan segera terionisasi kembali secara sempurna. Oleh karena itu, konsentrasi ion H+ dan OH dalam air tidak terganggu (tetap sama) sehingga air akan tetap netral dan larutan bersifat netral (pH = 7).73 Contoh dari garam tidak terhidrolisis adalah NaCl. Ion Na+dan ion Cl dalam larutan tidak akan mengalami reaksi dengan air. Reaksi air dengan ion Na+ yang menghasilkan NaOH akan segera terionisasi kembali menjadi ion Na+ karena NaOH merupakan basa kuat yang terionisasi sempurna. Demikian juga dengan Cl yang bereaksi dengan air menghasilkan HCl. HCl yang terbentuk akan segera terionisasi sempurna menjadi ion Cl kembali karena HCl merupakan asam kuat yang terionisasi sempurna.74 Contoh garam lain yang tidak terhidrolisis antara lain KCl, MgCl2, CaCl2, BaCl2, Ca(NO3)2, Ba(NO3)2, KNO3, Na2SO4, K2SO4, CaSO4, BaSO4, dan lain-lain. 72 Crys Fajar Partana dan Antuni Wiyarsi,Mari Belajar Kimia untuk SMA-MA Kelas XI IPA, (Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional RI, 2009), h. 209. 73 Unggul Sudarmo,Kimia SMA 2 untuk SMA Kelas XI(Surakarta: Penerbit PHiETA, 2006), h. 197-198. 74 b. Garam terhidrolisis sebagian (hidrolisis parsial) Garam terhidrolisis sebagian (hidrolisis parsial) terjadi karena hanya sebagian ion garam (kation atau anion) yang mengalami hidrolisis. Ada dua jenis garam yang terhidrolisis sebagian, yaitu: 1) Garam yang terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat Garam jenis ini bila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan anion yang berasal dari asam lemah. Anion tersebut bila bereaksi dengan air menghasilkan ion OHyang menyebabkan larutan bersifat basa (pH > 7). Contoh dari garam ini adalah CH3COONa yang terionisasi sebagai berikut: CH3COONa(aq)CH3COO(aq)+ Na+(aq) Ion Na+ tidak bereaksi dengan air karena NaOH yang terbentuk akan segera terionisasi menghasilkan ion Na+ kembali. Sedangkan ion CH3COO bereaksi dengan air membentuk reaksi kesetimbangan berikut: CH3COO(aq)+ H2O(l) CH3COOH(aq)+ OH(aq) Ion OH yang dihasilkan mengakibatkan konsentrasi ion H+ di dalam air lebih sedikit daripada konsentrasi ion OH atau [OH] meningkat dan [H+] menurun, sehingga larutan bersifat basa. Contoh lain dari jenis garam ini, misalnya K2CO3dan Na3PO4. 2) Garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa lemah Garam jenis ini bila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan kation yang berasal dari basa lemah. Kation tersebut bila bereaksi dengan air menghasilkan ion H+ yang menyebabkan larutan bersifat asam (pH < 7). Contoh dari garam ini adalah NH4Cl yang terionisasi sebagai berikut: NH4Cl(aq)NH4+(aq)+ Cl Ion Cl tidak bereaksi dengan air sebab HCl yang terbentuk akan segera terionisasi menghasilkan ion Cl kembali. Sedangkan ion NH4+ bereaksi dengan air membentuk reaksi kesetimbangan berikut: NH4+(aq)+ H2O(l) NH4OH(aq)+ H+(aq) Ion H+yang dihasilkan mengakibatkan konsentrasi ion H+di dalam air lebih banyak daripada konsentrasi ion OHatau [H+] meningkat dan [OH] menurun, sehingga larutan bersifat asam. Contoh lain dari jenis garam ini adalah AgNO3dan CuSO4. c. Garam terhidrolisis total Garam terhidrolisis total merupakan garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Ion-ion yang dihasilkan dari ionisasi garam ini bereaksi dengan air atau mengalami reaksi hidrolisis. Contoh dari garam ini adalah CH3COONH4yang terionisasi sebagai berikut: CH3COONH4 (aq)NH4+(aq)+ CH3COO (aq) Ion NH4+ dan CH3COO bereaksi dengan air membentuk reaksi kesetimbangan berikut: NH4+(aq)+ H2O(l) NH4OH(aq)+ H+(aq) CH3COO(aq)+ H2O(l) CH3COOH(aq)+ OH(aq) Ion H+ dan OH yang dihasilkan dari kedua reaksi tersebut menyebabkan larutan dapat bersifat asam, basa, dan netral. Sifat larutan ini ditentukan oleh harga ketetapan kesetimbangan asam (Ka) dan tetapan kesetimbangan basa (Kb) dari reaksi hidrolisis kedua ion tersebut. Jika harga Ka >Kb, maka [H+] > [OH–] sehingga garam bersifat asam. Jika hargaKa < Kb, maka [H+] < [OH–] sehingga garam bersifat basa. Jika hargaKa=Kb,maka [H+] = [OH–] sehingga garam bersifat netral.75 75 3. Perhitungan pH Larutan Garam yang Terhidrolisis Tabel 2.1Kelompok Garam dan Nilai pH76 Garam yang berasal dari Contoh pH larutan Asam kuat dan basa kuat NaCl, KNO3, Na2SO4 7 Asam lemah dan basa kuat CH3COONa, KCN, Na3PO4 > 7 Asam kuat dan basa lemah NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4 < 7 Asam lemah dan basa lemah (NH4)2CO3, CH3COO NH4, NH4CN Berbeda-beda Pada reaksi hidrolisis garam, ion H+ dan ion OH dihasilkan dari reaksi kesetimbangan anion dan kation yang mengalami hidrolisis. Jadi pH larutan garam ditentukan oleh anion dan kation dari asam lemah dan basa lemah. “Pada hidrolisis garam dikenal istilah tetapan hidrolisis (Kh) yang digunakan untuk menunjukkan kesetimbangan hidrolisis secara kuantitatif. Tetapan hidrolisis (Kh) terkait dengan tetapan ionisasi asam (Ka) dan tetapan ionisasi basa (Kb) serta dapat digunakan untuk menentukan pH larutan garam”.77 1) Garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat Garam CH3COONa merupakan garam yang terbentuk dari asam lemah (CH3COOH) dan basa kuat (NaOH). Garam ini akan terurai sempurna dalam air menjadi ion CH3COO–dan ion Na+. Ion CH3COO–akan bereaksi dengan air menurut persamaan reaksi berikut: CH3COO–(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq)+ OH–(aq) Jika CH3COOH diberi simbol AH, maka persamaan reaksi menjadi A–(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH–(aq) Tetapan hidrolisis (Kh) dapat dinyatakan dengan rumus berikut: =[ ][ ] [ ] denganKh= tetapan hidrolisis [A–] = molaritas basa konjugasi ... (M) [OH–] = molaritas basa ... (M) [AH] = molaritas asam... (M) 76 Nenden Fauziah,loc.cit. 77 Konsentrasi ion OH–sama dengan konsentrasi HA. Sedangkan konsentrasi kesetimbangan ion A– dapat dianggap sama dengan konsentrasi ion A– yang berasal dari garam. Maka dari itu, diperoleh [HA] = [OH–] dan =[ ][ ] [ ] = [ ] [ ] [ ] = [ ] Harga tetapan hidrolisis Kh dapat dikaitkan dengan tetapan ionisasi asam lemah HA (Ka) dan tetapan kesetimbangan air (Kw). HA(aq) A–(aq)+ H+(aq) K =Ka A–(aq)+ H2O(l) HA(aq)+ OH–(aq) K =Kh + H2O(l) H+(aq)+OH–(aq) K =Kw Menurut prinsip kesetimbangan diperoleh: Ka×Kh=KwatauKh= JikaKh= digabung dengan[ ] = [ ], maka diperoleh [ ] = [ ] pH larutan garam dapat ditentukan dengan rumus: pOH =–log [OH–] pH = pKw–pOH pH = 14–pOH 2) Garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah Garam NH4Cl merupakan garam yang terbentuk dari asam kuat (HCl) dan basa lemah (NH4OH). Garam ini di dalam air akan terurai menjadi ion NH4+ dan ion Cl–. Ion NH4+ merupakan basa konjugasi kuat dan dapat bereaksi dengan air menurut persamaan reaksi berikut. NH4+(aq)+ H2O(l) NH3(aq)+ H3O+(aq) Jika NH3diberi simbol B, maka persamaan reaksi dapat dituliskan: BH+(aq)+ H2O(l) B(aq)+ H3O+(aq) =[ ] [ ] [ ] Konsentrasi BH+ mula-mula bergantung pada konsentrasi garam yang dilarutkan. Misal konsentrasi BH+ mula-mula = M dan konsentrasi BH+ yang terhidrolisis = x, maka konsentrasi kesetimbangan dari semua komponen adalah: BH+(aq) + H2O(l) B(aq) + H3O+(aq) Mula-mula: M Bereaksi : x +x +x Setimbang : Mx x x Karena nilai xrelatif kecil jika dibandingkan terhadap M, maka M x M. Dengan mengganti H3O+dengan H+maka dapat ditulis: =[ ] [ ] [ ] Dari persamaan reaksi di atas terlihat bahwa [B] = [H+], sehingga =[ ][ ] [ ] = [ ] [ ] [ ] = [ ] Harga tetapan hidrolisis (Kh) dapat dihubungkan dengan tetapan ionisasi basa lemah (Kb) dan tetapan kesetimbangan air (Kw). BH+(aq)+ H2O(l) B(aq) + H3O+(aq) K =Kh B(aq)+ H2O(l) BH+(aq)+ OH–(aq) K =Kb + H2O(l)+ H2O(l) H3O+(aq)+ OH–(aq) atau H2O(l) H+(aq)+ OH–(aq) K =Kw Menurut prinsip kesetimbangan diperoleh: Kb×Kh=KwatauKh= Jadi, pH larutan garam dapat ditentukan dengan rumus berikut: pH =–log [H+] 3) Garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa lemah Garam jenis ini mengalami hidrolisis total. Artinya pada hidrolisis ini, basa konjugasi A– dari asam lemah AH dan asam konjugasi BH+ dari basa lemah B terjadi reaksi hidrolisis. Persamaan reaksi adalah: A–(aq)+ H2O(l) AH(aq)+ OH–(aq) K =Ka BH+(aq) B(aq)+ H+(aq) K =Kb A–(aq)+ BH+(aq)+ H2O(l) AH(aq)+ OH–(aq)+ B(aq)+ H+(aq) Secara kuantitatif, pH larutan sukar dikaitkan dengan harga Ka dan Kb maupun dengan molaritas garam. pH larutan hanya bisa ditentukan melalui pengukuran. Jika garam yang terhidrolisis sedikit, maka pH larutan dapat diperkirakan dengan rumus berikut. [ ] = dengan Kw= tetapan ionisasi air Ka= tetapan ionisasi asam Kb= tetapan ionisasi basa [H+]= molaritas H+... (M) Hubungan Ka, Kbdan Khdapat dirumuskan seperti di bawah ini = |