Blog KoKim - Setelah sebelumnya kita mempelajari materi
hidrolisis garam dari asam kuat dan basa lemah,
hidrolisis garam dari asam lemah dan basa kuat, dan
hidrolisis garam dari asam lemah dan basa lemah, dimana setiap perhitungan masing-masing
berkaitan dengan
rumus pH larutan. Pada artikel
Penurunan Rumus pH pada Hidrolisis Garam ini kita akan menurunkan rumus-rumus yang telah digunakan
sebelumnya. Kita akan menjabarkan konsep yang ada sehingga terbentuk rumus pH dari masing-masing hidrolisis garam.
Penurunan Rumus pH Hidrolisis garam asam lemah dan basa kuat
Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat bersifat basa, contohnya Na$_2$CO$_3$, CH$_3$COOK, dan NaCN.
Pada garam ini yang mengalami hidrolisis adalah anionnya (A$^-$) dengan reaksi:b
$A^- + H_2O \rightleftharpoons HA + OH^- $
Dari persamaan reaksi kesetimbangan di atas, maka dapat dicari harga ketetapan kesetimbangan (Kc)
$ K_c = \frac{[HA][OH^-]}{[A^-][H_2O]} $
Karena [H$_2$O] harganya relative tetap, maka:
$ K_c \times [H_2O] = K_h = \frac{[HA][OH^-]}{[A^-]} $
Dengan mengalikannya dengan factor [H$^+$], maka persamaannya menjadi:
$ \begin{align}
K_h & = \frac{[HA][OH^-]}{[A^-]} \times \frac{[H^+]}{[H^+]} \\
K_h & = \frac{[HA]}{[A^-][H^+]} \times [H^+][OH^-]
\end{align} $
asam lemah HA di dalam air akan terdissosiasi sesuai persamaan reaksi berikut:
$ HA \rightleftharpoons H^+ + A^- $
Sehingga,dapat diperoleh harga ketetapan kesetimbangan asam (Ka) sebagai berikut:
$ K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]} $
Bentuk $ \frac{1}{K_a} = \frac{[HA]}{[H^+][A^-]} \, $ dan $ K_w = [H^+][OH^-] $
Sehingga jika dikembalikan kepada rumus Kh akan menjadi:
$ \begin{align}
K_h & = \frac{[HA]}{[A^-][H^+]} \times [H^+][OH^-] \\
K_h & = \frac{1}{K_a} \times K_w \\
K_h & = \frac{K_w}{K_a} \\
\frac{[HA][OH^-]}{[A^-]} & = \frac{K_w}{K_a}
\end{align} $
Karena asam lemah HA yang terdissosiasi sangat kecil, maka [HA] = [OH$^-$]
$ \begin{align}
\frac{[HA][OH^-]}{[A^-]} & = \frac{K_w}{K_a} \\
\frac{[OH^-][OH^-]}{[A^-]} & = \frac{K_w}{K_a} \\
\frac{[OH^-]^2}{[A^-]} & = \frac{K_w}{K_a} \\
[OH^-]^2 & = \frac{K_w}{K_a} \times [A^-] \\
[OH^-] & = \sqrt{\frac{K_w}{K_a} \times [A^-] }
\end{align} $
Dimana [A$^-$] adalah konsentrasi garam terhidrolisis sehingga untuk memudahkannya diganti dengan [G] yang artinya konsentrasi garam, sehingga
persamaan menjadi:
$ \begin{align}
[OH^-] & = \sqrt{\frac{K_w}{K_a} \times [G] }
\end{align} $
Barulah setelah itu dapat dicari harga pOH dari $- \log \, [OH^-]$, dan hubungannya dengan $ pH + pOH = 14$,
sehingga: pH = 14 - pOH .
Penurunan Rumus pH Hidrolisis garam asam kuat dan basa lemah
Pada larutan hidrolisis basa lemah oleh asam kuat ini, yang terhidrolisis adalah kationnya. Dengan reaksi
kesetimbangan sebagai berikut:
$ M^+ + H_2O \rightleftharpoons MOH + H^+ $
Dari persamaan reaksi kesetimbangan di atas, maka dapat dicari harga ketetapan kesetimbangan (Kc)
$ K_c = \frac{[MOH][H^+]}{[M^+][H_2O]} $
Karena [H$_2$O] harganya relative tetap, maka:
$ K_c \times [H_2O] = K_h = \frac{[MOH][H^+]}{[M^+]} $
Dengan mengalikannya dengan factor [OH$^-$], maka persamaannya menjadi:
$ \begin{align}
K_h & = \frac{[MOH][H^+]}{[M^+]} \\
K_h & = \frac{[MOH][H^+]}{[M^+]} \times \frac{[OH^-]}{[OH^-]} \\
K_h & = \frac{[MOH]}{[OH^-][M^+]} \times [H^+][OH^-]
\end{align} $
basa lemah MOH di dalam air akan terdissosiasi sesuai persamaan reaksi berikut:
$ MOH \rightleftharpoons M^+ + OH^- $
Sehingga,dapat diperoleh harga ketetapan kesetimbangan basa (Kb) sebagai berikut:
$ K_b = \frac{[M^+][OH^-]}{[MOH]} $
Bentuk $ \frac{1}{K_b} = \frac{[MOH]}{[M^+][OH^-]} \, $ dan $ K_w = [H^+][OH^-] $
Sehingga jika dikembalikan kepada rumus Kh akan menjadi:
$ \begin{align}
K_h & = \frac{[MOH]}{[OH^-][M^+]} \times [H^+][OH^-] \\
K_h & = \frac{1}{K_b} \times K_w \\
K_h & = \frac{K_w}{K_b} \\
\frac{[MOH][H^+]}{[M^+]} & = \frac{K_w}{K_b}
\end{align} $
Karena basa lemah MOH yang terdissosiasi sangat kecil, maka [MOH] = [H$^+$]
$ \begin{align}
\frac{[MOH][H^+]}{[M^+]} & = \frac{K_w}{K_b} \\
\frac{[H^+][H^+]}{[M^+]} & = \frac{K_w}{K_b} \\
\frac{[H^+]^2}{[M^+]} & = \frac{K_w}{K_b} \\
[H^+]^2 & = \frac{K_w}{K_b} \times [M^+] \\
[H^+] & = \sqrt{\frac{K_w}{K_b} \times [M^+] }
\end{align} $
Dimana [M$^+$] adalah konsentrasi garam terhidrolisis sehingga untuk memudahkannya diganti dengan [G] yang artinya konsentrasi garam, sehingga persamaan
menjadi:
$ \begin{align}
[H^+] & = \sqrt{\frac{K_w}{K_b} \times [M^+] } \\
[H^+] & = \sqrt{\frac{K_w}{K_b} \times [G] }
\end{align} $
Barulah kemudian diperoleh pH dari $ - \log \, [H^+] $.
Penurunan Rumus pH Hidrolisis garam asam lemah dan basa lemah
Untuk penurunan rumus [H$^+$] pada hidrolisis asam lemah dan basa lemah, akan dijelaskan sebagai berikut:
Pada hidrolisis asam lemah dan basa lemah, anion dan juga kationnya akan terhidrolisis sesuai persamaan reaksi berikut ini:
$ M^+ + A^- + H_2O \rightleftharpoons HA + MOH $
Sehingga,dapat diperoleh tetapan kesetimbangan (Kc) sebagai berikut:
$ K_c = \frac{[HA][MOH]}{[M^+][A^-][H_2O]} $
Dari harga Kc tersebut dapat dicari harga ketetapan hidrolisis (Kh) atau $ Kc \times [H_2O] $
$ K_c \times [H_2O] = K_h = \frac{[HA][MOH]}{[M^+][A^-]} $
Dengan $ \frac{1}{K_a} = \frac{[HA]}{[H^+][A^-]} , \, \frac{1}{K_b} = \frac{[MOH]}{[M^+][OH^-]} \, $ dan $ K_w = [H^+][OH^-] $
Jika persamaan tersebut dikalikan dengan faktor [H$^+$] dan [OH$^-$] akan menjadi:
$ \begin{align}
K_h & = \frac{[HA][MOH]}{[M^+][A^-]} \\
K_h & = \frac{[HA][MOH]}{[M^+][A^-]} \times \frac{[H^+]}{[H^+]} \times \frac{[OH^-]}{[OH^-]} \\
K_h & = \frac{[HA]}{[H^+][A^-]} \times \frac{[MOH]}{[M^+][OH^-]} \times [H^+][OH^-] \\
K_h & = \frac{1}{K_a} \times \frac{1}{K_b} \times K_w \\
K_h & = \frac{K_w}{K_a \times K_b}
\end{align} $
Setelah itu, masukkan nilai Kh sebelum dikalikan faktor [H$^+$] dan [OH$^-$] menjadi:
$ \begin{align}
K_h & = \frac{K_w}{K_a \times K_b} \\
\frac{[HA][MOH]}{[M^+][A^-]} & = \frac{K_w}{K_a \times K_b}
\end{align} $
Dimana [MOH] = [HA], dan [M$^+$] = [A$^-$], sehingga:
$ \begin{align}
\frac{[HA][MOH]}{[M^+][A^-]} & = \frac{K_w}{K_a \times K_b} \\
\frac{[HA][HA]}{[A^-][A^-]} & = \frac{K_w}{K_a \times K_b} \\
\frac{[HA]^2}{[A^-]^2} & = \frac{K_w}{K_a \times K_b} \\
\frac{[HA]}{[A^-]} & = \sqrt{ \frac{K_w}{K_a \times K_b} }
\end{align} $
Dari tetapan ionisasi asam lemah pada reaksi kesetimbangan berikut ini:
$ HA \rightleftharpoons H^+ + A^- $
Diperoleh nilai Ka:
$ \begin{align}
K_a & = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}
\end{align} $
Sehingga:
$ \begin{align}
K_a & = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]} \\
[H^+] & = K_a \times \frac{[HA]}{[A^-]} \\
[H^+] & = K_a \times \sqrt{ \frac{K_w}{K_a \times K_b} } \\
[H^+] & = \sqrt{ K_a^2 \times \frac{K_w}{K_a \times K_b} } \\
[H^+] & = \sqrt{ \frac{K_a \times K_w}{K_b} }
\end{align} $
Barulah setelah itu dapat dicari harga pH larutan dari $ - \log \, [H^+]$.
Demikian pembahasan materi
Penurunan Rumus pH pada Hidrolisis Garam .
Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan
kegunaan hidrolisis garam dalam kehidupan.
