1 / 60

KESETIMBANGAN ASAM BASA

KESETIMBANGAN ASAM BASA. Referensi : “ Prinsip-prinsip Kimia Modern” Penulis : Oxtoby , Gillis, Nachtrieb. 1. Klasifikasi asam dan Basa.

denton
Download Presentation

KESETIMBANGAN ASAM BASA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KESETIMBANGAN ASAM BASA Referensi : “Prinsip-prinsip Kimia Modern” Penulis : Oxtoby, Gillis, Nachtrieb

  2. 1. KlasifikasiasamdanBasa

  3. AsammenurutArheniusadalahsenyawa yang biladilarutkandalam air akanmeningkatkankonsentrasi ion hidrogen (H+) diatasnilainyadalam air murni. • Basameningkatkankonsentrasi ion hidroksida (OH-)

  4. AsamdanBasaBronsted-Lowry • DiperkenalkanolehJohannnesBronsted & Thomas Lowry padatahun 1923 • Asamdidefinisikansebagaisuatuzat yang dapatmemberikan ion hidrogen, dansebuahbasaadalahsuatuzat yang dapatmenerima ion hidrogen • Dalamreaksiasambasa, ion hidrogendipindahkandariasamkebasa

  5. CH3COOH(aq)+ H2O(l)H3O+(aq) + CH3COO-(aq) Asam 1Basa 1 Asam 2Basa 2 • Asam-basaterdapatsebagaipasangankonyugat. CH3COO-adalahbasakonyugatdari CH3COOH dansebaliknya. H3O+ dan H2O jugamembentukpasanganasam-basakonyugat. HCl(dalam NH3) + NH3(l) NH4+(dalamNH3) + Cl-(dalamNH3) Asam 1Basa 1 Asam 2Basa 2 • Contohasambasabronstedlowrypadapelarut non-H2O

  6. Beberapamolekuldan ion dapatberfungsisebagaiasammaupunsebagaibasatergantungkonsidireaksisehinggadisebutamfoter. Sebagaicontoh air dan ion hidrogenkarbonat CH3COOH(aq)+ H2O(l)H3O+(aq) + CH3COO-(aq) H2O(l)+ NH3(aq)NH4+(aq) + OH-(aq) H2CO3-(aq)+ H2O(l)H3O+(aq) + CO22-(aq) H2O(l)+ HCO3-(aq)H2CO3(aq) + OH-(aq) Asam 1Basa 1 Asam 2Basa 2

  7. AsamdanBasa Lewis • Basa Lewis merupakanjenisbasa yang menyumbangkansepasangelektronbebas (donor elektron) • Asam Lewis adalahjenisasam yang menerimasepasangelektronbebas (akseptorelektron) • Salahsatucontohnyareaksimolekul yang kekuranganelektron BF3denganmolekulkayaelektron NH3membentuk BF3NH3

  8. Definisi Lewis mensistematiskankimiaberbagaimacamoksidabiner yang dapatdianggapsebagaianhidridaasamataubasa • Anhidridaasamdidapatkandenganmengambil air darisuatuasamoksosampaihanyatertinggaloksidanya, dengandemikian CO2merupakananhidridaasamkarbonat (H2CO3) CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq)

  9. OksidalogamGolongan I dan II adalahanhidridabasa, yang diperolehdenganmenghilangkan air darihidroksida yang sesuai. Contohkalsiumoksida, CaO, adalahanhidridabasadarikalsiumhidroksida Ca(OH)2 CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(s) • Reaksioksidaasamdanbasa Lewis CaO(s) + CO2(g) CaCO3(s)

  10. PerbandinganantaraDefinisiArhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis • ReaksiNetralisasiHCldanNaOH : HCl + NaOH H2O + NaCl asambasa air garam • MenurutArhenius, HCladalahasamdanNaOHadalahbasa • MenurutBronsted-Lowry, H3O+adalahasamdan OH-adalahbasa • Menurut Lewis, H+adalahasamdan OH-adalahbasa, karena proton menerimasepasangelektronbebas yang diberikanoleh OH-

  11. 2. Sifatasamdansifatbasadalamlarutan air: skemabronstedlowry

  12. Air sangatefektifdigunakansebagaipelarut, karenamemilikimomendwikutub yang cukupbesar, yang mampumenstabilkanzatterlarut polar danionik. Air ikutsertadalamreaksiasam-basa, baiksebagaireaktanmaupunsebagaipelarut

  13. Autoionisasi Air • Air sebagaiasamdanbasa H2O(l)+ H2O(l)H3O+(aq)+ OH-(aq) asam1basa2asam2basa1 • Reaksiinibertanggungjawabterhadapautoionisasi air denganpersamaan [H3O+][OH-] = Kw • DimanaKwtetapanhasilionisasi ion untuk air sebesar 1x10-14padasuhu 25oC

  14. Air murnimengandung ion H3O+danOH- , dankarenaadanyanetralitaslistrik total, makabanyaknyasetiapjenis ion harussama, sehingga [H3O+] = [OH- ] = y y2 = 1,0 x 10-14 y = 1,0 x 10-7

  15. AsamdanBasaKuat • Asamkuatadalahasam yang seluruhnyaterionisasididalamlarutan air. ContohnyaHCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3, dan HClO4 • Kekuatanasamdariseluruhasamkuatsamabesar (efekperataan) dalampelarut air, walaupunkemampuanuntukmenyumbangkanhidrogenberbeda • Kesetimbanganreaksiasamkuatbergerakkearahkanan (=1)

  16. Basakuatyaitubasa yang bereaksisempurnamenghasilkan ion OH-biladilarutkandalam air. Ion amida (NH2-) danhidrida (H-) merupakanbasakuat • Kekuatanbasadariseluruhbasakuatsamabesar (efekperataan) dalampelarut air, walaupunkemampuanuntukmenyumbangkan OH-berbeda • Kesetimbanganreaksibasakuatbergerakkearahkanan (=1)

  17. Fungsi pH • Konsentrasi ion hidroniumdalam air berkisardari 10 M sampai 10-15 M. interval inidiperkecildenganmenggunakanskalalogaritma yang disebutpH pH = - log10 [H3O+] pH = - log10 [Kw]/[OH-] • Larutanasam, pH < 7 • Larutannetral, pH = 7 • Larutanbasa, pH > 7

  18. 3. KekuatanasamdanBasa

  19. Asamlemahjikaperpindahan ion hidrogenke air tidakberlangsungsampaiselesai (mencapaikesetimbangan) • Asamlemahmerupakanelektrolitlemah • Asamlemahmenghasilkansifatkoligatif yang lebihkecildaripadaasamkuat

  20. Reaksikesetimbanganasamlemah HA(aq)+ H2O(l)H3O+(aq)+ A-(aq) • Rumuskesetimbangan [H3O+] [A-] = Ka [HA] • Kaadalahtetapankesetimbanganasampadasuhutertentu

  21. Asamkuatmempunyai Kadiatas 1, sehingga [HA] dalampenyebutkecildanasamhampirseluruhnyaterionisasi. • Asamlemahmempunyai Kalebihkecildari 1 dansenyawaterionisasinyamemilikikonsentrasi yang rendah

  22. Kekuatanbasaberbandingterbalikdengankekuatanasamkonyugatnya H2O(l)+ NH3(aq)NH4+(aq) + OH-(aq) Asam 1Basa 1 Asam 2Basa 2 • Persamaankesetimbangannya [NH4+] [OH-] = Kb [NH3] [NH4+] Kw = Kb [NH3] [H3O+] Kw = Kb Ka

  23. Kamerupakantetapanionisasiasamuntuk NH4+, asamkonyugatdaribasa NH3. • Hubunganumumantara Kbdarisuatubasadengan Kadariasamkonyugatmenunjukkabahwa Kbtidakperluditabelkansecaraterpisahdari Ka karenakeduaterhubungmelaluiKw = Ka Kb

  24. Jikaduabasabersaingmemperebutkan ion hidrogen, basa yang lebihkuatakanmenangpadasaatkesetimbangantercapai. Asam yang lebihkuatmenyumbangkan ion hidrogenkebasa yang lebihkuat, menghasilkanasam yang lebihlemahdanbasa yang lebihlemah

  25. HF(aq)+ CN-(aq)HCN(aq) + F-(aq) (1) Asam 1Basa 1 Asam 2Basa 2 Tetapankesetimbangan [HCN][F-] = K [HF] [CN-] • Reaksikeseluruhan HF(aq)+ H2O(l)H3O+(aq) + F-(aq)(2) HCN(aq)+ H2O(l)H3O+(aq) + CN-(aq) (3)

  26. Reaksi 1diperoleh denganmengurangkanreaksi 2 denganreaksi 3 • Jadinilai K diperolehdenganmembaginilai Ka 2 dengan Ka 3 K = Ka 2 Ka 3 HCN adalahasam yang lebihlemahdaripada HF, Ka 3 lebihkecildari Ka 2 dan K lebihbesardari 1

  27. ElektronegativitasdanKekuatanAsamOkso • Kecendrungankekuatanrelatifasamoksodijelaskanolehpengaruhdarielektronegativitasdanpolaritasikatanterhadapkemudahanpeyumbangan proton. Asamoksomenyumbangkan proton dalamlarutan air yang sebelumnyaterikatpada atom oksigen. –X–O–H Elektronegativitas X (sangat) negatif (B, C, P, As, S, Se, Br, I) sehinggacenderungmelepaskan H+ (asam) (bukannyamelepaskan OH-)

  28. Indikator • Indikatoradalahzatwarnalarut yang perubahanwarnanyatampakjelasdalamrentang pH yang sempit. • Jenisindikator yang khasadalahasamorganik yang lemah yang mempunyaiwarnaberbedadaribasakonyugatnya

  29. Indikator yang berbedamempunyainilai Ka yang berbedasehinggamenunjukkanperubahanwarnapadanilai pH yang berbeda pula • Semakinlemahsuatuindikatorsebagaiasam, semakintinggi pH ditempatterjadinyaperubahanwarna. PerubahanwarnaitumunculpadarentangsatusampaiduasatuanpH. • Inimembatasiketepatandaripenentuan pH melaluipemakaianindikator. Namunhaltersebuttidakmempengaruhipenentuananalisiskonsentrasiasamataubasamelaluititrasi, selamaindikator yang digunakansesuai

  30. 4. Kesetimbangan yang melibatkanasamdanbasalemah

  31. Asamdanbasalemahhanyabereaksisebagiandengan air, sehinggauntukmenghitung pH larutannyakitamenggunakan Kaatau Kbsertahukumkesetimbangankimia

  32. AsamLemah • Asamlemahmempunyainilai Kalebihkecildari 1. NilaipKamulaidarinoluntukasamlemah yang paling kuatdanterusbergeraknaik. • Bilaasamlemahdilarutkandalam air, konsentrasiawalnyadiketahui, tetapireaksisebagiannyadengan air menghabiskansejumlah HA danmenghasilkan A-dan H3O+

  33. Lihatcontoh 10.3 CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + CH3COO-(aq) asamasetathidronium ion asetat tekananparsialawal 1.000 ≈0 0 perubahantekananparsial -y +y +y tekananparsialkesetimbangan 1.000 – y yy [H3O+][CH3COO-] = K [CH3COOH] y2 = 1.76 x 10-5 1.000 – y

  34. y = 4.2 x 10-3 M pH = - log10 [4.2 x 10-3] pH = 2.38

  35. Basalemah • Penjelasanasamlemahmiripdenganbasalemah • Kb = ketetapankesetimbanganbasa • Basalemahbereaksidengan air untukmenghasilkan OH- • Jumlah ion yang dihitung [OH-] • Kbdaribasalemahlebihkecildari 1 dansemakinlemahsuatubasa, semakinkecilnilai Kb-nya

  36. Hidrolisis • Hidrolisisadalahistilahumum yang diberikanuntukreaksisuatuzatdengan air, danhidrolisisditerapkansecarakhususpadareaksidimana pH berubahdari 7 padasaatpelarutansuatugaramdalam air. • Penjelasanlengkapnyapadareaksihidrolisisamoniumklorida NH4+(aq)+ H2O(l)H3O+(aq) + NH3(aq) Hal inimenjelaskanmengapa pH larutanamoniumklorida < 7 (asam)

  37. Hidrolisistidakterjadipadasemua ion, hanyadengan ion-ion yang merupakanasamkonjugatdaribasalemahdanbasakonjugatdariasamlemah. • Hal inimenjelaskanmengapaNaFbersifatsedikitbasadanNaClbersifatnetral

  38. 5. Larutan Buffer

  39. Larutan buffer adalahsemualarutan yang pH-nyadapatdikatakantetap, walaupunditambahkansedikitasamlemahbesertabasalemahkonjugatnyadalamkonsentrasi yang hampirsama. • Larutan buffer berperanbesardalammengontrolkelarutan ion-ion dalamlarutansekaligusmempertahankan pH dalamprosesbiokimiadanfisiologis. Banyakproseskehidupansensitifterhadap pH sehinggadiperlukansedikitpengaturandalam interval konsentrasi H3O+dan OH-

  40. Perhitungan Cara Kerja Buffer • Persamaankesetimbanganionisasiasamlemah H3O+ = Ka [HA] [A-] Konsentrasi ion hidroniumtergantungpadanisbahkonsentrasiasamlemahterhadapkonsentrasibasakonjugatnya. Kuncicarakerjalarutan buffer yang efektifadalahmenjaga agar keduakonsentrasiinihampirsamadancukupbesar

  41. Denganpenambahansejumlahkecilbasakedalamlarutan buffer yang efektifhanyamembutuhkanbeberapapersenmolekul HA denganmengubahnyamenjadi ion A-danhanyamenambahkanbeberapapersensaja A- yang adasejakawal. Nisbah [HA]/[A-] turun, tetapihanyasedikit. • Asam yang ditambahkanmengkonsumsisebagiankecilbasa A- yang dipakaiuntukmenghasilkansedikit HA lagi. Nisbah [HA]/[A-] sekarangnaik, tetapilagi-lagiperubahannyajugahanyasedikit. • Karenakonsentrasi H3O+sangatdipengaruhinisbahini, perubahan pH-nyajugahanyasedikit

  42. Pembuatan Buffer • Melaluipemilihanasamlemah yang tepatdannisbah yang benarantaraasamtersebutdenganbasakonjugatnya, kitadapatmembuatlarutan buffer yang mampumenjaga agar pH tetapdisekitarnilai yang diinginkan • Perhitungan pH untuk buffer pH = pKa – log 10[HA]0 [A-]0

  43. Dari perhitungan pH (yang ingindibuat) akandiperolehnisbah [HA]0/[A-]0sehinggadiperolehperbandinganasamdangaram • Buffer yang optimal adalah buffer yang asamdanbasakonjugatdidalamnyamempunyaikonsentrasi yang hampirsama; jikaperbedaannyaterlalubesar, ketahanan buffer terhadappengaruhpenambahanasamataubasaakanberkurang. • Dalammenyeleksi buffer, pilihlahasamdenganpKasedekatmungkindengan pH yang diinginkan

  44. 6. KurvaTitrasiAsam-Basa

  45. Kurvatitrasimerupakangrafik pH versus volume darilarutantitrasi V • Konsepkesetimbanganasambasadapatdipakaiuntukmencaribentuk yang tepatdarikurvatitrasibilasemuabesaraninidiketahui • Jugadapatdigunakanuntukmenghitung Kadankonsentrasi yang tidakdiketahuiberdasarkankurvatitrasieksperimen

  46. TitrasiAsamKuatdanBasaKuat • Lihatgambar 10.12 (titrasiasamkuatdenganbasakuat) • PenambahanNaOH 0 ml, pH =1 • Penambahan 30 ml, pH = 1.27 • Penambahan 100 ml, pH = 7 inidisebuttitikekivalen, yaitutitikdimanajumlahmolekulbasa yang ditambahkansamadenganjumlahmolekulasam. Volume basa yang ditambahkansampaidengantitikakhirdisebut volume ekivalen V. • PenambahanNaOH 100,05 ml, pH = 9.4

  47. pH naikdengantajamtepatsesudahtitikekivalen: [H3O+] berubahsebesar 4 ordebesarandengan volume NaOH 99.8 ml dan 100.02 ml. Olehkarenaitu, indikator yang berubahwarnanyaantara pH = 5 – 9 akanmenunjukkantitikakhirtitrasidenganketepatan ± 0.02% • Titikakhirtitrasinyadengandemikianhampirsamadengantitikekivalen • Titrasibasakuatdenganasamkuatlebihkurangsama. Dalamhalini pH bergerakdaritinggikerendah

  48. TitrasiAsamLemahdanBasaLemah • Titikekivalen c0V0 = ctVe • Lihatgambar 10.13 • PenambahanNaOH 0 ml, pH = 2.88 • PenambahanNaOH 0<V<Ve, pH = 4.38 • PenambahanNaOH V = Ve, pH 8.73 • PenambahanNaOH V>Ve, pH = 8.7

  49. Pilihanindikator yang tepatadalah PP dengan interval pH 8.2 – 10. • Lereng pH terhadap volume basakuatadalahkurangcuramdekattitikekivalenuntukasamlemahdibandingkandenganasamkuat, yang membuatpenentuan volume ekivalen (dankonsentrasiasamlemahawal) menjadikurangtepat

  50. 7. AsamPoliprotik

More Related