16002_kimia_teknik_modul_05

MUDUL 5
REAKSI KIMIA DALAM LARUTAN AIR
Dalam mudul 3 telah dipelajari bahwa agar lebih praktis banyak reaksi dilakukan
dalam bentuk larutan. Bila suatu pereaksi dilarutkan dalam suatu pelarut,
partikelnya akan terbagi dan bercampur secara merata dengan bebas dalam
larutan. Hal ini menyebabkan reaksi akan begalan lebih mudah dan cepat.
Salah satu pelarut yang paling penting bagi reaksi kimia adalah air. Air suatu zat yang
umum tapi merupakan pelarut yang baik untuk bermacam zat kimia baik yang
berbentuk ion atau molekul. Malah, kemampuan air untuk melarutkan bermacam zat
kimia dalam berbagai derajat merupakan kekhawatiran pokok dari masyarakat
modern sekarang, yang se-clang bergumul dengan bertambahnya persoalan
pencemaran air pada daerah padat penduduk. Banyaknya perhatian yang telah
diberikan pada reaksi dalam larutan air, sebagian karena air merupakan pelarut umum
yang mudah didapat dalam laboratorium dan sebagian lagi karena adanya reaksi
pencemaran air yang potensial disekeliling kita dan jugs disebabkan karena air
merupakan media dimana reaksi biokimia terjadi.
ISTILAH-ISTILAH PADA LARUTAN
Banyak istilah
yang
kita
pakai pada pembicaraan
mengenai larutan telah
diperkenalkan pada modul Termasuk istilah pelarut (solven) dan zat terlarut (solut).
Solven umumnya adalah zat yang berada pada larutan dalam jumlah yang besar,
sedangkan zat lainnya dianggap sebagai solut. Pada larutan yang mengandung air
maka air tersebut selalu dianggap sebagai solven walaupun jumlahnya relatif
sedikit. Misalnya pada campuran dari H2SO4 96% dan H2O 4% berat, dinamakan
"asam sulfat pekat", menggambarkan bahwa sejumlah besar asam sulfat dilarutkan
dalam sedikit air, jadi air merupakan solven dan H2SO4 solutnya.
lstilah lain yang adalah pekat dan encer. Canaan pekat mengandung relatif lebih
banyak solut dibanding solven sedangkan larutan encer mengandung relatif lebih
sedikit solut dibanding solvennya. Ditekankan di sini kata relatif, sebab ada larutan
disebut pekat bila dibandingkan dengan larutan lain yang mempunyai perbandingan solut lebih rendah terhadap solvennya.
Dalam beberapa hal, ada batas dari jumlah solut yang dapat lanit dalam sejumlah
http://www.mercubuana.ac.id
akan menyala karena air adalah konduktor listrik yang sangat jelek. Tetapi bila
suatu senyawa ion yang larut seperti NaCI ditambahkan pada air, setelah
solutnya lanit, bola lampu mulai menyala dengan terang. Senyawa seperti NaCl
yang membuat larutan menjadi konduktor listrik disebut elektrolit.
Bagaimana keterangan dari sifat konduktor listrik larutan senyawa ion dalam air ini?
Ketika zat larut dalam air, ion-ion yang tadinya terikat kuat dalam zat padatnya akan
lepas dan melayang-layang dalam larutan, bebas satu dengan yang lain. Dikatakan
senyawa telah terdisosiasi atau melepaskan diri menghasilkan ion-ion dan adanya
ion-on bebas inilah yang menyebabkan larutan menjadi konduktor listrik.
Keterangan mengenai elektrolit ini pertama kali diberikan oleh Svante Arrhenius ,
ahli kimia terkeital dari Swedia. Sangatlah menarik untuk disimak bahwa hampir saja
is tak diberikan gelar doktornya pada tahun 1884 di Universitas Upsala, Swedia,
karena mengemukakan hal ini. Bagaimanapun teorinya tetap bertahan sampai kini,
karena telah menerangkan dengan sukses mengenai sifat larutan garam.
Bila senyawa ion berdisosiasi dalam air, ion-ionnya tak bebas sama sekali, karena ionion tersebut akan dihalangi oleh molekul-molekul air sehingga dikatakan akan
terhidrasi. Hal ini dinyatakan dengan tulisan (aq) dibelakang dari rumus ion-ion
tersebut.
Misalnya
pada
d i s o s i a s i Natrium klorida yang terjadi
bila zat padatnya dilarutkan dalam air dapat atakan dalam persamaan:
NaCl(s) ----> Na+(aq) + CI-(aq)
Kerapkali, untuk mudahnya huruf s dan aq dihilangkan saja.
Terbentuknya ion-ion dalam larutan tak hanya terbatas untuk senyawa ion saja.
Banyak juga zat berbentuk molekul yang bereaksi dengan air akan menghasilkan
ion-ion sehingga juga merupakan suatu elektrolit. Contohnya adalah HCI. Bila gas
HCI dilarutkan dalam air, akan terjadi reaksi sebagai berikut:
HCI(g) + H20
H2O+(aq) + Cl-(aq)
Reaksi semacam ini biasanya disebut reaksi ionisasi karena menghasilkan
ion-ion yang sebelurnnva tak ada (Tetapi sering disebut sebagai disosiasi agar
tak usah menggunakan istilah yang berbeda untuk elektrolit ion dan molekul).
Reaksi terjadi karena adanya perpindahan proton atau ion hidrogen (H +) dan
molekul HCI ke molekul air menghasilkan ion hidronium H2O+ dan ion klorida (CI-).
Sehingga
http://www.mercubuana.ac.id
walaupun
hidrogen
klorida
murni
berada
sebagai
molekul
yang
semacam NaCI dan HCI yang dalam larutan akan terdisosiasi sempurna disebut
elektrolit kuat.
Banyak juga zat-zat yang berbentuk molekul bila dilarutkan dalam air yang sama
sekali tak mempunyai kemampuan untuk terionisasi. Contohnya alkohol dan gula.
Bila senyawa-senyawa ini dilarutkan dalam air, molekul-molekulnya hanya
bercampur dengan molekul-molekul air membentuk larutan yang homogen, tetapi
larutannya tak mengandung ion-ion karena solutnya tak bereaksi dengan air.
Karena solut ini tak menghasilkan ion dalam larutan, larutannya tak menghantarkan
listrik dan solut semacam ini dinamakan non elektrolit.
Diantara elektrolit kuat dan nonelektrolit ada sejumlah senyawa yang disebut
elektrolit
lemah.
Senyawa-senyawa
ini
menghasilkan
larutan
menghantarkan listrik, tetapi lemah sekali. Contohnya asam asetat CH3COOH
suatu zat yang membuat cuka rasanya asam. Bila elektroda dari alas konduktor
dicelupkan ke dalam larutan asam ini dari bola lampu hanya redup saja.
Dalam larutan asam asetat, hanya sebagian kecil dari molekul asam asetat yang
dihasilkan reaksi berikut ini berbentuk ion
CH3COOH (aq)
CH3COO- (aq) + H+ (aq)
MisaInya dalam larutan CH3COOH 1,0 M hanya kira-kira 0,42% yang bereaksi.
Sisanya masih tetap berbentuk molekul yang tak bermuatan.
Sangatlah penting untuk dibicarakan sebab dari keterbatasan dari derajat
disosiasi elektrolit lemah ini, karena hal ini akan mengabaikan hal-hal penting dari
konsep kimia, sehingga akan diuraikan dalam modul dibelakang.
Pada larutan asam asetat, molekul-molekul CH3COOH secara tetap akan
bertumbukan dengan molekul air dan setiap tumbukan ada kemungkinan sebuah
proton dari molekul CH3COOH akan berpindah ke molekul air dan menghasilkan
H+ serta CH3COO- ion. Tapi dalam larutan ini ada juga pertemuan antara ion asetat
dan ion hidronium. Bila kedua ion ini bertemu, kemungkinan besar dari ion H+ akan
melepaskan protonnya ke ion CH3COO- untuk membentuk kembali molekul-molekul
CH3COOH dan H20. Sehingga dalam larutan ini ada dua reaksi yang berjalan
bersamaan
CH3COOH
http://www.mercubuana.ac.id
+ H2O
H+ + CH3COO-
yang