BAB 5

5
ASAM BASA
A.
TEORI ASAM DAN BASA
B.
INDIKATOR ASAM BASA
C.
MENGHITUNG pH LARUTAN ASAM BASA
D. TITRASI ASAM BASA
Buah-buahan seperti sirsak, jeruk, duku dan mangga, bagaimana rasanya?
Berbeda bila secara tidak sengaja pada saat mandi, sabun terjilat Anda,
bagaimana pula rasanya?
Bahan yang rasanya masam (kecut) tentu berbeda sifat kimianya dengan
yang rasanya pahit. Rasa masam merupakan salah satu sifat dari senyawa
asam sedangkan rasa pahit merupakan salah satu sifat dari senyawa basa. Di
alam dan khususnya di dalam laboratorium kimia, banyak sekali kita jumpai
senyawa yang tergolong asam dan basa.
- Apakah asam dan basa itu?
- Bagaimanakah cara mengenal dan membedakannya?
- Bolehkah kita mencicipi bahan-bahan di laboratorium?
- Untuk mengetahui sifat asam dan basa, zat apakah yang dapat digunakan
untuk mengetahui dan mengukur asam, dan basa tanpa mencicipi?
Kenyataan tidak dapat dipungkiri rasa masam pada buah jeruk berbedabeda, ada yang manis asam, ada yang masam sekali, dan sebagainya.
- Bagaimana derajat keasamannya?
122
KIMIA XI SMA
-
Bagaimana cara menentukannya?
Pada bab ini akan kita pelajari teori asam basa, indikator, pH, dan titrasi
asam basa. Mengenai hubungan antara hal-hal tersebut dapat Anda
perhatikan peta konsep di bawah ini.
ASAM BASA
teori
indikator
lakmus
alam
universal
Arrhenius
lain2
-mo
-PP
-BTP
-digital
titrasi
BronstedLowry
perubahan PH
pd titrasi
pengertian
Lewis
dari
degan
perhitunganya
pengertian
asam kuat
basa kuat
kesetim
bangan air
asam lemah
basa lemah
menentukan PH
1. asam kuat + basa kuat
2. asam kuat + basa lemah
3. asam lemah + basa kuat
4. asam lemah + basa lemah
PH
Petakonsep asam basa
A. TEORI ASAM DAN BASA
Apakah yang menyebabkan rasa pada bahan makanan berbeda-beda?
Telah disebutkan sebelumnya karena setiap bahan makanan memiliki sifat
kimia yang berbeda yaitu asam dan basa.
Kata asam berasal dari bahasa latin Acetum yang artinya cuka
Cuka adalah asam asetat yang banyak digunakan oleh masyarakat antara
lain sebagai:
- penyedap masakan, misalnya pada bakso dan mie ayam
- membuat acar (campuran cuka dengan buah ketimun)
KIMIA XI SMA
Gambar 5.1 Asam cuka
Rumus kimia Cuka
CH3COOH
Kata basa (alkali) berasal dari bahasa Arab Alqali yang berarti Abu, karena
memiliki sifat yang sama dengan abu (sisa bahan pembakaran kayu).
Salah satu teori asam – basa yang sangat terkenal dan banyak digunakan
dalam menghitung dan menentukan derajat keasaman/kebasaan adalah
teori asam – basa Arrhenius.
1. Teori asam - basa Arrhenius
Pada tahun 1807, seorang ilmuan dari Swiss yang bernama Svante
Arrhenius mengemukakan teori asam dan basa sebagai berikut.
a. Asam adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air terionisasi
menghasilkan ion H+.
b. Basa adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan
ion OH-.
a. Asam
Menurut Arrhenius, asam adalah senyawa yang bila dilarutkan
dalam air dapat menghasilkan ion H+.
Contoh asam dan reaksi ionisasinya dalam air
HCl(aq) ⎯→ H+(aq) + Cl-(aq)
HBr(aq) ⎯→ H+(aq) + Br-(aq)
HCN(aq) ⎯→ H+(aq) + CN-(aq)
HNO3(aq) ⎯→ H+(aq) + NO3-(aq)
H2SO4(aq) ⎯→ 2H+(aq) + SO42-(aq)
CH3COOH(aq) ⎯→ H+(aq) + CH3COO-(aq)
H2CO3(aq) ⎯→ 2H+(aq) + CO32-(aq)
123
124
KIMIA XI SMA
Berdasarkan banyaknya ion H+ yang dihasilkan senyawa asam
dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:
1) asam monoprotik, yaitu senyawa asam yang bila dilarutkan dalam
air hanya menghasilkan satu ion H+
Contoh: HCl. HBr, HCN, HNO3, CH3COOH.
2) asam diprotik, yaitu senyawa asam yang bila dilarutkan dalam air
menghasilkan dua ion H+.
Contoh: H2SO4, H2CO3, H2S.
3) asam triprotik, yaitu senyawa asam yang bila dilarutkan dalam
air menghasilkan tiga ion H+.
Contoh: H3PO3, H3PO4
Secara umum senyawa asam yang menghasilkan dua, tiga ion H+
atau lebih disebut asam poliprotik.
b. Basa
Basa adalah senyawa yang bila dilarutkan dalam air dapat
menghasilkan ion OH-.
Perhatikan contoh reaksi berikut dalam air
LiOH(aq) ⎯→ Li+(aq) + OH-(aq)
NaOH(aq) ⎯→ Na+(aq) + OH-(aq)
KOH(aq) ⎯→ K+(aq) + OH-(aq)
Mg(OH)2(aq) ⎯→ Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
Ca(OH)2(aq) ⎯→ Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
Al(OH)3(aq) ⎯→ Al3+(aq) + 3OH-(aq)
Sebagaimana pengelompokan asam, maka basa dapat
dikelompokkan berdasarkan gugus OH- yang diikatnya, yaitu:
1. basa monohidroksi,
2. basa dihidroksi, dan
3. basa trihidroksi.
2. Teori asam basa Bronsted – Lowry
Dalam Arrhenius tidak dapat menjelaskan suatu larutan yang
pelarutnya bukan air.
Untuk melengkapi kekurangan teori Arrhenius tersebut pada tahun
1923, dua orang ilmuwan yang secara terpisah yaitu Johanes Nicolas
Bronsted (1879-1947) dari Denmark dan Thomas Lowry seorang
KIMIA XI SMA
Kimiawan dari Inggris, mengemukakan teori yang sama mengenai
asam dan basa.
Menurut Bronsted Lowry
• asam adalah zat yang dalam reaksi bertindak sebagai donor proton
(memberi ion H+)
• basa adalah zat yang dalam reaksi bertindak sebagai akseptor proton
(penerima ion H+)
HCl dalam air bersifat asam, dapat dijelaskan sebagai berikut.
→ H O+ + ClHCl(aq) + H2O(l) ←
3
(aq)
(aq)
Dalam reaksi tersebut:
-
HCl diubah menjadi Cl-, jadi HCl sebagai donor proton (memberikan ion H+) → HCl asam
-
H2O diubah menjadi H3O+,
(menerima ion
H+)
jadi H2O sebagai akseptor proton
→ H2O basa
-
HCl dan Cl- → disebut pasangan asam – basa konjugasi
-
H2O dan H3O+ → disebut pasangan basa – asam konjugasi
asam basa konjugasi
HCl
+
H2O
asam
→
←
H3O+
basa
+
asam
Clbasa
asam basa konjugasi
Reaksi NH3 dalam air
→ NH + + OHNH3(g) + H2O(l) ←
4 (aq)
(aq)
Dalam reaksi tersebut :
-
NH3 diubah jadi NH4+, jadi NH3 sebagai akseptor proton (penerima
ion H+) → NH3 sebagai basa
-
H2O diubah menjadi OH-, maka H2O sebagai donor proton (pemberi ion H+) → jadi H2O sebagai asam
-
NH3 dan NH4+ → disebut pasangan basa – asam konjugasi
-
H2O dan OH- → disebut pasangan asam – basa konjugasi
asam basa konjugasi
NH3(g)
basa
+
H2O(l)
→
←
asam
asam basa konjugasi
NH4+(aq)
asam
+
OH-(aq)
basa
125
126
KIMIA XI SMA
Apakah yang dapat kamu simpulkan dari reaksi HCl dengan air
dan reaksi NH3 dengan air?
Sifat asam dan basa menurut Bronsted dan Lowry bersifat "relatif"
artinya sifat asam dan basa itu bergantung pada pasangan reaksinya.
Jika pasangan reaksinya lebih bersifat asam maka zat itu bersifat
basa, sebaliknya bila pasangan reaksinya itu lebih bersifat basa maka
zat itu bertindak (bersifat) sebagai asam.
Menurut uraian di atas coba berikan kesimpulan tentang asam dan
basa menurut teori Bronsted dan Lowry, Apakah kelebihan dan
kekurangannya dibandingkan teori Arrhenius?
Contoh soal 5.1
Tentukan asam basa konjugasi pada reaksi berikut!
→ H SO
HSO4-(aq) + H3O+(qa) ←
2
4(aq) + H2O(l)
Jawab:
asam basa konjugasi
HSO4-(aq)
+
basa
H3O+(aq)
asam
→
←
H2SO4(aq)
+
H2O(l)
asam
basa
asam basa konjugasi
3. Teori asam basa Lewis
Pada tahun 1938, G.N. Lewis menyatakan teori asam basa
berdasarkan serah terima pasangan elektron.
Hal ini dapat disimak dari reaksi antara AlCl3 dengan NH3 berikut.
Cl
|
Cl – Al
|
Cl
asam
+
H
|
N–H
|
H
basa
Cl
|
⎯⎯→ Cl – Al
|
Cl
H
|
N–H
|
H
ikatan kovalen koordinasi
Molekul AlCl3 menerima sepasang elektron bebas dari molekul NH3
untuk berikatan. Ikatan yang terjadi antara Al dan N adalah ikatan
kovalen koordinasi. Pada reaksi tersebut molekul AlCl3 bertindak
sebagai asam dan molekul NH3 sebagai basa. Jadi apa yang dimaksud
asam-basa menurut Lewis?
KIMIA XI SMA
Contoh 5.2
Tunjukkan asam-basa menurut teori Lewis pada reaksi AlCl3 dengan Cl–
Jawab:
Cl
|
Cl – Al
|
Cl
+
–
Cl
Cl
|
⎯⎯→ Cl – Al
|
Cl
AlCl3 menerima
sepasang elektron dari ion Cl–
–
Cl
ikatan kovalen koordinasi
sebagai asam : AlCl3
sebagai basa : Cl–
Latihan 1
1. Golongkan zat-zat di bawah ini termasuk asam atau basa menurut
Arrhenius!
a. larutan CH3COOH
d. larutan HCOOH
b. larutan NH4OH
e. larutan H2SO4
c. larutan H3PO4
2. Tentukan pasangan asam basa konjugasi pada reaksi berikut:
a. CH3COOH(aq) + NH3(aq) ⎯→ NH4+(aq) + CH3COO–(aq)
b. H2O(l) + HPO42-(aq) ⎯→ H2PO4–(aq) + OH–(aq)
3. Berdasarkan teori Lewis tunjukkan asam basa di bawah ini:
a. BF3 + NH3 ⎯→ BF3NH3
b. HgBr2 + 2Br– ⎯→ [HgBr4]2-
B. INDIKATOR ASAM - BASA
Bagaimanakah cara mengetahui (mendeteksi) adanya ion H+ dan OHdalam suatu larutan?
Kalau bahan-bahan tersebut di atas terdapat pada bahan makanan tentu
adanya ion H+ atau ion OH- dapat kita deteksi berdasarkan rasanya. Dengan
cara dicicipi kita dapat meramalkan/menetapkan bahwa bahan makanan
yang rasanya masam (kecut) pasti mengandung ion H+ ( asam) dan bahan
makanan yang rasanya pahit kemungkinan mengandung ion OH- (basa).
Gambar 5.2 Bahan-bahan yang bersifat asam dan basa.
127
128
KIMIA XI SMA
Namun, dengan cara mencicipi tentu banyak kelemahan data yang kita
peroleh karena selain ditentukan oleh kepekaan seseorang juga bersifat
relatif untuk menetapkan rasa masam, pahit, manis dan seterusnya, tiap
orang memiliki kepekaan yang berbeda. Cara ini hanya boleh dilakukan
khusus pada bahan makanan. Sedangkan bahan-bahan di laboratorium
dilarang keras untuk dicicipi karena dapat membahayakan dan bersifat
racun yang bisa mematikan.
Agar kita aman dari bahaya keracunan maka para ahli kimia berusaha
untuk membuat alat bantu untuk mendeteksi adanya ion H+ pada asam
dan ion OH- pada basa. Alat bantu tersebut adalah indikator.
1. Indikator lakmus
Salah satu indikator asam – basa yang sering digunakan di laboratorium adalah kertas lakmus
Ada 2 macam kertas lakmus, yaitu kertas lakmus merah dan kertas
lakmus biru.
Gambar 5.3 Kertas lakmus merah dan biru.
Bagaimanakah sifat indikator kertas lakmus tersebut? untuk
mengetahuinya perhatikan data perubahan warna kertas lakmus dalam
beberapa larutan senyawa-senyawa berikut:
Tabel 5.1 Perubahan warna kertas lakmus dalam beberapa larutan
senyawa.
No.
Larutan
1.
2.
HCl 0,1 M
CH3COOH 0,1 M
3.
NH4OH 0,1 M
4.
5.
NaOH 0,1 M
NaCl 0,1 M
Perubahan warna kertas lakmus
Kertas Lakmus
Kertas Lakmus
Merah
Biru
merah
merah
merah
merah
biru
biru
biru
merah
biru
biru
KIMIA XI SMA
Pembahasan:
1. Pada larutan asam (data No.1 dan No.2) kertas lakmus semuanya
diubah menjadi warna merah.
2. Pada larutan basa (data No.3 dan No.4) kertas lakmus semuanya
diubah menjadi warna biru.
3. Pada larutan netral (data no.5) kertas lakmus semuanya tetap
2. Indikator Alam
Selain yang ada di laboratorium, kita kenal juga indikator yang
berasal dari alam dan setiap siswa pasti bisa membuatnya dan dikenal
dengan indikator alam.
Prinsip kerja indikator alam adalah pada suasana yang berbeda ia
dapat berubah warna.
Jadi setiap bahan apa saja di alam ini (seperti ekstrak kunyit, ekstrak
bunga, dan lain-lain) yang bila dilarutkan dalam larutan asam berbeda
warna dengan yang bila dilarutkan dalam larutan basa maka bahan
tersebut dapat digunakan sebagai indikator. Mudah bukan?
Tugas kelompok
• Carilah mahkota bunga yang berwarna (bunga apa saja, asal berwarna
selain warna putih)
• Ambil 5 lembar mahkota bunga berwarna, kemudian tumbuklah pada
cawan dengan menggunakan alat yang tumpul!
• Beri beberapa tetes air untuk melarutkan zat warna pada bunga (untuk
memperoleh ekstrak bunga), catat warnanya!
• Pada tempat lain sediakan larutan cuka untuk mewakili larutan asam, dan
larutan kapur untuk mewakili larutan basa secara terpisah.
• Teteskan ekstrak bunga berwarna tadi ke dalam 2 macam larutan tersebut
catat warna yang dihasilkan!
• Berbedakah warnanya?
• Dapatkah ekstrak bunga berwarna digunakan sebagai indikator asam –
basa?
• Coba cari indikator alam lain selain ekstrak bunga berwarna. Mintalah
bimbingan guru Anda!
129
KIMIA XI SMA
3. Indikator Universal
5
6
7
8
9
10
hijau - biru
biru
biru ungu
11
12
Asam
13
14
ungu
4
hijau
3
kuning
2
jingga
1
merah
pH
merah - kuning
Indikator yang disebutkan di atas adalah indikator yang hanya
dapat digunakan untuk menentukan sifat asam dan basa dengan hanya
menunjukan 2 macam warna saja.
Kertas Lakmus hanya menunjukkan dua macam perubahan warna
yaitu merah pada larutan asam dan biru pada larutan basa. Namun tak
bisa menunjukkan derajat keasaman atau derajat kebasaan suatu larutan.
Dalam mengetahui derajat keasaman suatu larutan diperlukan
suatu indikator yang bisa membedakan perbedaan derajat ke asaman
tersebut. Indikator tersebut dikenal dengan nama indikator universal,
yaitu suatu indikator yang dapat berubah warna bila berada pada larutan yang memiliki derajat keasaman berbeda. Indikator ini terbuat dari
berbagai macam indikator asam – basa yang memiliki warna trayek pH
yang berbeda-beda dengan perbandingan tertentu.
Namun juga ada indikator universal dalam bentuk pita (kertas)
yang bila dimasukkan dalam larutan asam yang memiliki derajat ke
asaman berbeda, akan berubah warna sesuai derajat keasaman larutan
tersebut.
Cara menggunakannya adalah dengan memasukkan potongan pita
indikator tersebut kedalam larutan yang memiliki derajat keasaman
tertentu, kemudian cocokkan warnanya dengan tabel warna indikator.
Warna yang ditunjukkan, menunjukkan harga derajat keasaman (pH)
larutan yang bersangkutan.
Indikator universal
130
Basa
Netral
Gambar 5.4 Indikator universal
Indikator-indikator lain dapat dibaca pada bab trayek indikator
C. MENGHITUNG pH LARUTAN ASAM BASA
1. Pengertian pH
Adanya ion H+ dan ion OH- telah memberikan pengertian asam dan
basa menurut Arrhenius.
KIMIA XI SMA
• Apakah hubungan antara banyaknya konsentrasi H+ dan OH- dengan derajat ke asaman?
Ion H+ dan OH- selain dapat menjelaskan sifat asam dan basa juga
dapat menjelaskan derajat keasaman atau derajat kebasaan.
Semakin besar konsentrasi ion H+ semakin besar derajat ke
asamannya dan sebaliknya, semakin besar konsentrasi ion OHsemakin besar pula derajat kebasaannya dan sebaliknya.
• Larutan-larutan yang sangat encer nilai konsentrasi H+ dan OH- itu
sangat kecil, sehingga menyulitkan dalam penghitungan derajat
keasaman.
Seorang ahli biokimia dari Denmark pada tahun 1909 mengusulkan
agar perhitungan konsentrasi ion H+ dan OH- yang sangat kecil dan
tak sederhana itu digunakan dengan istilah pH yang menyatakan derajat atau tingkat ke asaman larutan tersebut.
pH diperoleh sebagai hasil negatif logaritma 10 dari konsentrasi ion H+.
Jadi, bila ditulis dengan persamaan matematika adalah sebagai berikut:
pH = -log [H+]
Analog dengan cara perolehan pH untuk larutan asam maka pada larutan basa berlaku:
pOH = -log [OH-]
Usulan Sorensen tersebut sangat menggembirakan di kalangan
ilmuwan dan cara tersebut masih relevan untuk dipakai sampai sekarang.
Rumus tersebut dapat memberikan pengertian bahwa semakin
besar [H+] semakin kecil harga pH-nya dan semakin kecil [H+] semakin
besar harga pH-nya. Jadi semakin besar harga pH, semakin kecil derajat keasamannya, (pH berbanding terbalik dengan derajat keasaman).
Cara penentuan pH dan pOH akan diuraikan kemudian.
2. Kesetimbangan air
Pada suhu 25ºC air yang netral itu memiliki pH = 7.
Berarti besarnya [H+] = 10-7 M artinya bahwa air itu walaupun hanya
sedikit juga terionisasi sebagian menghasilkan ion H+ dan tentunya
juga ion OH-.
Jika ditulis persamaan reaksinya adalah:
→ H+ + OHH2O(l) ←
(aq)
(aq)
Berdasarkan reaksi ionisasi tersebut banyaknya ion H+ sama dengan
131
132
KIMIA XI SMA
banyaknya ion OH-. Jadi, banyaknya ion OH- juga sama yaitu 10-7 M.
Reaksi ionisasi air adalah reaksi kesetimbangan, sehingga air memiliki
harga tetapan kesetimbangan yang dirumuskan:
K=
[H + ][OH − ]
[H 2 O ]
Besarnya [H2O] hampir tak berubah karena tiap 1 liternya hanya terurai (terionisasi) sebesar 10-7 mol pada suhu 25ºC , sehingga persamaan
tetapan kesetimbangan air tersebut dapat disederhanakan menjadi:
K [H2O] = [H+] [OH-]
Jika K [H2O] = KW maka
Kw = [H+] [OH-]
Kw = 10-7.10-7
Kw = 10-14
Harga Kw dipengaruhi oleh suhu, semakin besar suhunya semakin
besar pula air yang terionisasi, dengan demikian harga Kw juga besar.
Sebagai perbandingan harga Kw pada suhu 60ºC adalah 9,55.10-14. Pada
suhu 100ºC adalah 55,0 x 10-14. Dalam perhitungan, jika besarnya suhu
tidak disebutkan berarti dianggap pada suhu 25ºC, sehingga harga Kw
= 10-14 saja.
Karena Kw pada suhu 25ºC = 10-14 maka:
Kw = [H+] [OH-]
10-14 = [H+] [OH-]
pKw = p[H+] [OH-]
-log10-14 = -log [H+] +(-log[OH-])
14 = pH + pOH
sehingga, harga pH dan pOH dapat dituliskan:
14 = pH + pOH
pH = 14 – pOH
atau
pOH = 14 – pH
Selama pelarutnya air maka harga pH hanya sampai 14 dengan pembagian sebagai berikut:
pH < 7 adalah larutan asam
pH > 7 adalah larutan basa
pH = 7 adalah larutan netral
Prinsipnya, dengan menggunakan pelarut apapun:
KIMIA XI SMA
suatu larutan bersifat asam bila [H+] > [OH-]
suatu larutan bersifat basa bila [H+] < [OH-]
suatu larutan bersifat netral bila [H+] = [OH-]
Contoh:
1. pH air adalah sama dengan 7, [H+] = [OH-]
Jika dalam air ditambahkan HCl maka [H+] menjadi bertambah
karena dari hasil ionisasi HCl sehingga kesetimbangan air bergeser
ke arah H2O yang menyebabkan [H+] > [OH–].
2. Begitu juga bila ke dalam air yang netral ditambahkan NaOH,
NaOH tersebut akan terionisasi menghasilkan ion OH- maka
dalam air jumlah [OH-] menjadi lebih banyak, sedang [H+] tetap,
sehingga larutan menjadi basa.
3. Menentukan pH larutan pada asam Kuat dan basa Kuat
Telah dijelaskan sebelumnya bahwa banyaknya ion H+ dan ion OHmenunjukkan derajat keasaman dan atau derajat kebasaan larutan.
Derajat keasaman itu ditunjukkan berdasarkan harga pH.
Nilai pH = - log[H+]
dan pOH = -log[OH-].
Dalam menentukan besarnya [H+] pada larutan asam dan [OH-] pada
larutan basa secara stoikiometri maka pH suatu larutan asam dan basa
dapat ditentukan atau dihitung dengan rumus:
[H+] = n.Ma dan [OH-] = n.Mb
n = banyaknya ion H+/OHMa = molaritas asam
Mb = molaritas basa
Berikut diberikan contoh cara penentuan pH pada larutan asam kuat
dan basa kuat.
Keterangan:
Contoh soal 5.3
Tentukan pH larutan berikut dan urutkan besarnya derajat ke asamannya dari yang terendah ke yang lebih tinggi.
1. Larutan HCl 0,01 M
2. Larutan H2SO4 0,01 M
3. Larutan NaOH 0,01 M
4. Larutan Ca(OH)2 0,01 M
133
134
KIMIA XI SMA
Jawab:
Sepintas larutan-larutan tersebut memiliki derajat ke asaman sama
karena molaritasnya sama, tapi apa betul demikian, mari kita cermati
bersama-sama:
1. Larutan HCl 0,01 M
HCl adalah asam kuat dalam air terionisasi sempurna menghasilkan ion H+ dan ion Cl- (α = 1 )
→ H+ + ClHCl(aq) ←
(aq)
(aq)
Berdasarkan reaksi ionisasi besarnya ion H+ adalah
[H+] = [HCl-]
Jadi [H+] = 0,01 M
= 10-2 M
pH = -log[H+]
= -log 10-2 = 2
2. Identik dengan cara penentuan ion H+ dalam HCl maka dalam
→ 2H+ + SO 2H2SO4, dapat ditulis: H2SO4 ←
4
Besarnya [H+] = 2 x [H2SO4]
= 2 x 0,01
= 0,02 M
= 2.10-2 M
Jadi pH = -log 2. 10-2 = 2-log 2
3. Larutan NaOH adalah basa, dalam air menghasilkan ion [OH-],
maka [OH-] dapat ditentukan sebagai berikut:
→ Na+ + OHNaOH ←
Besarnya [OH-] = NaOH
= 0,01 M
= 10-2 M
maka pOH = -log 10-2 = 2
pH = 14 – pOH
= 14 – 2 = 12
pH basa harus lebih besar dari 7
4. Identik dengan cara penentuan ion [OH-] dalam NaOH maka dalam
Ca(OH)2 dapat ditulis:
→ Ca2+ + 2OHCa(OH)2(aq) ←
(aq)
(aq)
KIMIA XI SMA
Besarnya [OH-] = 2 x [Ca(OH)2]
= 2 x 0,01 M
= 0,02 M
= 2.10-2 M
maka pOH = -log [OH-]
= -log 2.10-2
= 2 – log 2
pH = 14 – pOH
= 14 – (2 – log 2)
= 14 – 2 + log 2
= 12 + log 2
Jadi, derajat keasamannya:
Ca(OH)2 < NaOH < HCl < H2SO4 dalam molaritas yang sama
4. Menentukan pH Larutan asam Lemah dan basa Lemah
Asam Lemah
Asam lemah adalah senyawa asam yang bila dilarutkan dalam air
terionisasi sebagian, sehingga memiliki harga α < 1. Dalam larutan
asam lemah terdapat molekul-molekul asam yang tidak terionisasi dan
ion-ion H+ serta ion-ion sisa asam yang berada dalam kesetimbangan.
Asam lemah mempunyai harga Ka yang kecil, makin kecil harga α
asam lemah, makin kecil pula harga Ka-nya.
Contoh asam lemah:
CH3COOH, HCOOH, H2C2O4 ,HCN, H2S, H2CO3, HNO2, HF
Basa Lemah
Basa lemah adalah senyawa basa yang dalam air mengalami ionisasi
sebagian (α < 1).
Dalam larutan basa lemah terdapat molekul-molekul basa yang tidak
terionisasi. Ion-ion logam dan ion-ion hidroksil [OH-] berada dalam
kesetimbangan. Basa lemah mempunyai harga Kb yang kecil. Makin
kecil harga α dari basa lemah, makin kecil pula harga Kb-nya.
Contoh basa lemah:
NH4OH, Mg(OH)2 , Al(OH)3, Zn(OH)2
Asam kuat dan basa kuat besarnya konsentrasi ion [H+] dan ion
[OH-] berbanding lurus dengan konsentrasi asam dan konsentrasi
basanya atau besarnya dikalikan dengan koefisien reaksinya, karena
135
136
KIMIA XI SMA
asam kuat dan basa kuat tersebut terionisasi sempurna dalam air (α
= 1). Pada asam lemah dan basa lemah tidaklah demikian karena pada
asam lemah dan basa lemah hanya terionisasi sebagian (α < 1), sehingga dalam asam lemah dan basa lemah membentuk reaksi ionisasi
kesetimbangan, jika ditulis:
→ H+ + A(α < 1)
HA ←
→ L+ + OH(α < 1)
LOH ←
Asam lemah monovalen memiliki harga tetapan kesetimbangan asam
(Ka)
Ka =
[H + ][A − ]
[HA]
Besarnya [H+] = [A-] dan jika [HA] = Ma maka rumus tersebut dapat
ditulis:
Ma = Konsentrasi molar asam lemah
[H + ][H + ]
Ka =
Ma
Ka =
[H + ]2
Ma
[H + ]2 = Ka . Ma
[H + ] = Ka . Ma
Identik dengan cara perolehan asam lemah maka pada basa lemah
monovalen berlaku:
Kb = tetapan kesetimbangan basa lemah
[OH − ] = Kb . Mb
Mb = konsentrasi (molar) basa lemah
Hubungan derajat ionisasi (α) dengan Ka dalam asam lemah dan basa
lemah.
Untuk asam lemah
[H+] = α . Ma ......................
α=
[H + ]
Ma
......................
(1)
(2)
Dari persamaan (1) dan (2)
α . Ma = Ka . Ma
α=
Ka
Ma
Sama halnya untuk basa lemah
KIMIA XI SMA
α=
Kb
Mb
Contoh soal 5.4
Tentukan pH larutan-larutan asam lemah dan basa lemah berikut:
1. Larutan CH3COOH 0,1M (Ka CH3COOH = 1 x 10-5)
2. Larutan HF yang diperoleh bila 20 mg HF dilarutkan dalam air
hingga 1 liter (Mr HF = 20, (Ka HF = 6,4.10-4)
3. Larutan NH4OH 0,1M (Kb.NH4OH = 1,8.10-5)
4. Larutan basa lemah MOH 0,1M (Kb MOH = 1.10-4)
Jawab:
1. Larutan CH3COOH adalah larutan asam lemah
[H + ] = Ka . Ma
= 1.10 -5 x 10 -1
= 10 −3 M
jadi pH = -log[H+ ]
= 3 − log 10 −3
=3
2. Konsentrasi HF dihitung dulu 20 mg = 0,02 gr, 1 lt = 1000 ml
[HF ] =
Ma =
gr
1000
x
Mr
V
20 x 10 -3
1000
x
20
1000
= 10 −3 M
→ H+ + FHF ←
Ka = 6,4 x 10-4
[H + ] = Ka . Ma
= 6 , 4.10 -4 . 10 -3
= 64 . 10 -8
= 8 . 10 −4
Jadi pH = -log [H+]
= -log 8.10-4 = 4 – log 8
137
138
KIMIA XI SMA
→ NH + + OH3. NH4OH ←
4
Kb = 1,8.10-5
[OH − ] = Kb . Mb
= 1, 8.10 -5 . 10 -1
= 18 . 10 -7
= 9.2 . 10 -7
= 3 2 . 10 −3 , 5
pOH = -log[OH-]
pH = pKw – pOH
= -log 3 2 . 10 −3 , 5
= 14 – (3,5 – log 3 2 )
= 3,5 - log 3 2
= 14 – 3,5 + log 3 2
= 10,5 + log 3 2
→ M+ + OH4. MOH ←
[OH − ] = Kb . Mb
= 10
-4
. 10
-1
Kb = 1.10-6
pH = 14 – 2,5
= 11,5
= 10 -2,5
pOH = -log[OH-]
= -log 10-2,5 = 2,5
5. Memperkirakan pH larutan dan indikator
a. Trayek indikator
Setiap indikator akan berubah warnanya pada daerah kisaran
pH yang berbeda-beda. Perubahan warna indikator pada rentang
(trayek) tertentu itu disebut "trayek indikator." Dengan mengetahui
trayek indikator, kita dapat menentukan (memperkirakan) harga
pH suatu larutan.
Perhatikan harga trayek pH beberapa indikator pada tabel
berikut.
KIMIA XI SMA
Tabel 5.2 Harga trayek setelah beberapa indikator
Indikator
metil ungu
metil kuning
metil jingga
metil merah
bromtimol biru
fenolftalein
keny alizarin
Trayek pH
Perubahan warna
0,5 – 1,5
2–3
3,1 – 4,4
4,2 – 6,3
6,0 – 7,6
8,0 – 9,6
10,1 – 12,0
kuning – violet
merah – kuning
merah – kuning
merah – kuning
kuning – biru
tak berwarna – merah
tak berwarna – ungu
Penjelasan:
• Indikator metil ungu memiliki trayek pH 0,5 – 1,5 artinya bila larutan
yang pH < 0,5 ditetesi dengan indikator metil ungu akan berwarna
kuning, dan bila larutan yang pH > 1,5 akan berwarna violet.
• Begitu juga untuk indikator metil kuning:
Indikator ini bewarna merah bila dimasukkan dalam larutan yang
memiliki pH < 2, dan akan berwarna kuning bila dimasukkan ke
dalam larutan yang memiliki pH > 3 dan seterusnya.
Pada daerah trayek pH warna indikator itu pada umumnya
merupakan kombinasi antara dua warna dari perubahannya itu.
Contoh soal 5.5
1. Diketahui suatu laruran memiliki pH = 7,8
Tentukan warna indikator-indikator berikut bila dimasukkan ke
dalam larutan tersebut:
a. metil jingga
b. bromtimol biru
c. fenolftalein
Jawab:
a. Metil jingga memiliki trayek pH 3,1 - 4,4 dengan perubahan
warna merah kuning
pH 7,8 > 4,4 → jadi indikator ini berwarna kuning
b. Bromtimol biru, trayek pH-nya 6,0 - 7,6 dengan perubahan
warna kuning - biru
pH 7,8 > 7,6 → jadi indikator ini berwarna biru
c. Fenolftalein, trayek pH-nya 8,0 - 9,6 dengan perubahan warna
tak berwarna - merah
pH 7,8 < 8,0 → jadi indikator ini tak berwarna
139
140
KIMIA XI SMA
2. Suatu larutan ditetesi indikator metil jingga berwarna kuning,
ditetesi indikator fenolftalein berwarna merah, dan jika ditetesi
indikator kuning Alizarin tidak berwarna. Berapakah perkiraan
nilai pH larutan tersebut?
Jawab:
Indikator
Perubahan warna
Perkiraan pH
Metil jingga
kuning
pH > 4,4
PP
Merah
pH > 9,6
tak berwarna
pH < 10,1
Alizarin
Berdasarkan analisa tersebut berarti dapat diambil kesimpulan
larutan tersebut memiliki pH antara 9,6 - 10,1
b. pH Meter dan pH Digital
Penentuan pH larutan yang lebih akurat dapat dilakukan dengan menggunakan alat pH meter. Alat ini berdasarkan elektrolit
larutan asam dan basa. Bagian utamanya adalah sebuah elektroda
yang peka terhadap konsentrasi ion H+ dalam larutan yang akan
diukur pHnya. Jika elektroda tersebut dicelupkan ke dalam larutan
yang akan diuji, pH meter menunjukkan angka yang sesuai dengan
harga pH larutan tersebut.
Adapun prinsip kerja digital sama dengan pH meter, hanya alat
ini merupakan penyederhanaan dari pH meter, di mana tenaga
listrik yang digunakan diganti dengan baterai kecil dan alat ini
dimodifikasi cukup ramping sehingga praktis. Penggunaannya
dengan cara mencelupkan ujungnya ke dalam larutan yang akan
diuji pHnya. Bagian ujung dari alat ini (monitor) akan
menunjukkan angka dari nilai pH larutan tersebut.
Gambar 5.5 pH meter digital
KIMIA XI SMA
D. TITRASI ASAM- BASA
1. Pengertian Titrasi
Titrasi adalah metode analisa kuantitatif untuk menentukan kadar
(konsentrasi) satu larutan yang belum ditetapkan.
Dalam dunia medis maupun dalam dunia penelitian pada umumnya
keterampilan dan kecermatan melakukan titrasi sangat diperlukan untuk
kepentingan diagnosis ataupun untuk memperoleh data yang akurat.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam titrasi adalah:
a. larutan baku (larutan standar = larutan penitrasi),
b. larutan yang dititrasi,
c. titik ekuivalen,
d. reaksi asam-basa!
a. Larutan baku (larutan standar)
Larutan baku (larutan standar) adalah larutan yang secara kuntitatif
(hitungan) telah ditetapkan konsentrasinya. Dalam laboratorium,
larutan baku ini selalu diberi label yang sudah lengkap dengan nama
larutan dan konsentrasinya (molaritasnya) seperti gambar berikut.
larutan
HCl
0.1M
lar.standart
NaOH
0.1M
HCl
NaOH
Gambar 5.6 Larutan standar
larutan baku ini biasanya ditempatkan pada biuret atau pada pipet
langsung di atas objek.
b. Larutan yang dititrasi
Larutan yang dititrasi adalah larutan yang akan ditentukan
konsentrasinya. Larutan ini biasanya ditempatkan pada labu
erlenmeyer.
c. Titik ekuivalen
Titik ekuivalen adalah suatu keadaan di mana banyaknya (Σmol)
objek tepat habis bereaksi dengan banyaknya (Σmol) larutan standar.
Keadaan ini ditandai dengan perubahan warna indikator Praktikan
harus pandai-pandai memilih jenis indikator dengan trayek pH yang
sesuai.
141
142
KIMIA XI SMA
Contoh: pada titrasi asam kuat dengan basa lemah kita pilih indikator
yang trayek pH-nya < 7 jadi bisa metil merah, metil jingga, karena titik
ekuivalennya bersifat asam.
d. Reaksi asam basa
Antara larutan asam dan basa bila dicampurkan (direaksikan) akan
terjadi penetralan menghasilkan garam dan air, maka reaksi asam dan
basa disebut reaksi penetralan.
Asam + Basa ⎯→ Garam + Air
Contoh:
HCl(aq) + NaOH(aq) ⎯→ NaCl(aq) + H2O(l)
H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) ⎯→ Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)
Percobaan: Titrasi Asam Basa
Pasang alat dan bahan seperti pada gambar.
Statif
biuret
erlenmeyer
Gambar rangkaian alat titrasi
memakai biuret
Tuangkan larutan NaOH 0,1 M ke dalam buret dengan alat bantu corong
sampai tanda 0. Masukkan larutan HCl (larutan objek) sebanyak 25 ml ke
dalam labu erlenmeyer dengan menambah 2 tetes larutan indikator pp.
Teteskan larutan NaOH 0,1 M pada buret ke dalam larutan HCl pada
erlenmeyer tetes demi tetes sampai terjadi perubahan-perubahan warna (titik
akhir titrasi telah tercapai). Catat volum NaOH 0,1 M yang diperlukan hingga
tercapai titik titrasi tadi. Ulangi percobaan (langkah 2 s.d. 7) hingga diperoleh
data yang tetap (minimal ada 2 data yang sama).
Misal, dalam percobaan tersebut volum NaOH 0,1 M yang diperlukan
hingga titik titrasinya adalah 20 ml, maka konsentrasi HCl dapat ditentukan sebagai berikut:
Langkah 1:
menulis persamaan reaksi setaranya
HCl(aq) + NaOH(aq) ⎯→ NaCl(aq) + H2O(l)
KIMIA XI SMA
Langkah 2:
menentukan mol zat pereaksi yang diketahui
HCl(aq) + NaOH(aq) ⎯→ NaCl(aq) + H2O(l)
25 ml
20 ml
M
0,1 M
(2,5 x M) mmol
Langkah 3:
2 mmol
menentukan konsentrasi penitrasi
berdasarkan persamaan reaksi diperoleh:
HCl(aq) + NaOH(aq) ⎯→ NaCl(aq) + H2O(l)
1
x mol NaOH
1
1
M x V = x 2 mmol
1
M x 25 = 2 mmol
2
M=
mmol/ml = 0, 08 molar
25
Jadi, konsentrasi larutan HCl tersebut adalah 0,08 M
mol HCl =
Contoh soal5.6
1. Dalam laboratorium terdapat 2 liter larutan HCl yang tidak jelas
konsentrasinya untuk mengetahuinya dilakukan titrasi dengan
menggunakan larutan standar NaOH 0,1 M
Dalam titrasi 5 ml larutan HCl, diperlukan larutan NaOH 0,1 M
sebanyak konsentrasi larutan HCl tersebut.
Jawab:
HCl
+
NaOH
⎯→
NaCl +
H2O
5 ml ... M
20 ml 0,1 M
(5 x M)
20 x 0,1
2 mmol
Pada titik titrasi (titik ekuivalen) mol HCl berekasi dengan 2 mmol
NaOH pada persamaan reaksi perbandingan mol HCl : mol NaOH
=1:1
5xM:2=1:1
5xM=2
M = 0,4
Jadi konsentrasi larutan HCl tersebut adalah 0,4 mol/l atau 0,4 M
2. Sebanyak 34,5 ml larutan NaOH yang belum diketahui konsentrasinya dititrasi dengan larutan H2SO4 0,05 M, jika volum larutan
H2SO4 0,05 M yang diperlukan hingga mencapai ekuivalen adalah
27,5 ml. Hitung molaritas NaOH tersebut!
143
144
KIMIA XI SMA
Jawab:
2 NaOH
+
H2SO4 ⎯→ Na2SO4 + 2 H2O
34,5 ml ... M
27,5 ml 0,05 M
mol H2SO4 = 27,5 x 0,05
= 1,375 mmol
Berdasarkan persamaan reaksi mol NaOH dapat ditentukan:
mol NaOH = 2⁄1 x mol H2 SO4
= (2 x 1,375) mmol = 2,75 mmol
mol NaOH = MNaOH x VNaOH
2, 75 mmol = M NaOH x 34, 5 ml
2, 75 mmol
M NaOH =
34, 5 ml
= 0, 0797 mmol/ml
= 0, 0797 mol/l
= 0, 0797 M
~ 0, 08 M (dibulatkan)
Jadi konsentrasi larutan NaOH adalah 0,08 M
2. Perubahan pH Pada Titrasi Asam Basa
Jika suatu larutan asam ditetesi dengan suatu larutan basa maka pH
larutan asam tersebut menjadi semakin besar. Sebaliknya bila suatu larutan
basa ditetesi dengan suatu larutan asam maka pH larutan akan menjadi
semakin kecil. Ada 4 type utama titrasa asam basa.
a. Asam kuat + basa kuat
50 cm3 NaOH 0,1 M ditambahkan ke dalam 25 cm3 HCl 0,1 M, grafik
perubahan pH dapat ditunjukkan sebagai berikut.
13
12
11
10
9
PH
8
7
6
5
4
3
2
phenolphthalein
titik
ekivalen
bromothymol
blue
metil orange
1
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Gambar 5.7 Perubahan pH
KIMIA XI SMA
-
Grafik di atas dapat digambarkan sebagai berikut.
pH mula-mula sebelum ditambah NaOH 0,1 M adalah 1. Ini
menunjukkan larutan asam yang dititrasi adalah asam kuat.
pH setelah ditambah 50 cm3 NaOH 0,1 M adalah 13. Ini
menunjukkan bahwa basa yang digunakan adalah basa kuat.
- Titik ekuivalen campuran adalah netral.
- Ada garis curam vertikal. Ini menunjukkan bahwa satu atau 2 tetes
NaOH ditambahkan dari buret.
- Trayek pH 3 indikator ditunjukkan pada grafik. Titik ekivalen titrasi
(pada pH = 7) adalah di tengah trayek pH BTB Indikator ini akan
berubah warna dengan sempurna ketika satu atau 2 tetes basa
ditambahkan. Jadi BTB adalah indikator yang paling baik
digunakan pada titrasi ini. Tetapi PP dan MO dapat juga digunakan
pada titrasi ini karena trayek pHnya ada pada garis curam.
b. Asam kuat + basa lemah
-
50 cm3 NH3 0,1 M ditambahkan ke 25 cm3 HCl 0,1 M. Grafik
perubahan pH dapat ditunjukkan sebagai berikut.
13
12
11
10
9
PH
8
7
6
5
4
3
2
phenolphthalein
titik
ekivalen
bromothymol
blue
methyl orange
1
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Gambar 5.8 Perubahan pH
-
pH awal = 1 → asam kuat
pH akhir = 11 → basa lemah
Titik ekuivalen = 5,5
Indikator yang cocok digunakan adalah MO
145
146
KIMIA XI SMA
c. Asam lemah + basa kuat
50 cm3 NaOH 0,1 M ditambahkan 25 cm3CH3 COOH 0,1 M. Grafik
perubahan pH dapat ditunjukkan sebagai berikut.
13
pH awal = 3 → asam lemah
12
pH akhir = 13 → basa kuat
11
10
titik
phenolphthalein
Titik ekuivalen = 8,5
9
ekivalen
PH
8
PP adalah indikator yang
bromothymol
7
blue
cocok digunakan pada
6
5
titrasi ini.
4
3
2
methyl orange
1
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Gambar 5.9 Perubahan pH
d. Asam lemah + asam lemah
50 cm3 NH3 0,1 M + 25 cm3 CH3 COOH 0,1 M, grafik perubahan pH
dapat ditunjukkan sebagai berikut.
13
- pH awal = 3 → asam lemah
12
- pH akhir = 11 → basa lemah
11
10
- Titik ekuivalen = 7
9
PH
titik
8
- Tidak ada garis curam
ekivalen
bromothymol
7
blue
6
- Tidak ada indikator dapat
5
digunakan untuk hasil yang
4
baik pada titrasi ini
3
2
1
0
Gambar 5.10 Perubahan pH
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Latihan
1. Untuk mengetahui kadar asam biru ( asam sianida, HCN) pada gadung
(umbi jalar) dapat dilakukan dengan cara titrasi pada larutan
ekstraknya. Bila 20 gr gadung tersebut diekstrasi dengan air hingga 50
ml (dianggap semua HCN sudah larut), 10 ml daripadanya dititrasi
dengan larutan NaOH 0,1 M dan ternyata volum larutan adalah 5 ml.
Tentukan kadar (%) asam biru (HCN) dalam gadung tersebut!
KIMIA XI SMA
nci
u
K
Ka t a
Asam Arrhenius
Basa Arrhenius
Asam Bronsted-Lowry
Basa Bronsted-Lowry
Asam Lewis
Basa lewis
Pasangan
asam-basa
konjugasi
pH
Titrasi
Asam monoprolis
Asam diprolis
Asam tripotik
Basa monohidroksi
Basa dihidroksi
Basa trihidroksi
Indikator
Lakmus
Indikator universal
Asam kuat
Basa kuat
Asam lemah
Basa lemah
Tetapan kesetimbangan
asam (Ka)
Tetapan kesetimbangan
basa (Kb)
Derajat ionisasi (α)
Larutan baku
Titik ekivalen
Reaksi penetralan
Tetapan kesetimbangan
air
RANGKUMAN
-
-
-
-
Asam arrhenius: senyawa yang bila
dilarutkan dalam air dapat menghasilkan
ion H+
Basa arrhenius: senyawa yang bila
dilarutkan dalam air dapat menghasilkan
ion OHAsam Bronsted-Lowry: donor proton
Basa Bronsted-Lowry: akseptor proton
Asam Lewis: akseptor elektron
Basa Lewis: donor elektron
Asam memerahkan kertas lakmus biru
Basa membirukan kertas lakmus merah
Indikator: alat bantu untuk mengetahui
sifat asam basa.
Bahan-bahan alam dapat digunakan
sebagai indikator, jika menunjukkan
warna yang berbeda di asam atau basa
Indikator universal digunakan untuk
menentukan derajat keasaman larutan
pH = -log [H+]
pOH = -log [OH-]
pH + pOH = pKw
pada 25o Kw = 10-4
-
Asam kuat: [H+] = m x Ma
-
Basa kuat: [OH-] = n x Mb
Asam lemah:
[H + ] = Ka x Ma
α=
Ka
Ma
Basa lemah
[OH − ] = Kb x Mb
α=
Kb
Mb
147
148
KIMIA XI SMA
-
-
-
-
P
Titrasi adalah metode analisa kuantitatif
untuk menentukan kadar suatu larutan
yang belum diketahui
Larutan baku adalah larutan yang secara
kuantitatif sudah diketahui konsentrasinya
Titik ekivalen adalah keadaan di mana
larutan penitrasi tepat bereaksi dengan
larutan standar/baku
Reaksi penetralan adalah reaksi asambasa
ELATIHAN SOAL
I. Silanglah (x) huruf a, b, c, d, atau e di depan jawaban yang tepat!
1. Berikut ini yang tergolong sifat
asam sulfat adalah ....
a. merupakan zat nonelektroli
b. bersifat netral
c. tergolong elektrolit sangat
lemah
d. mengandung ion H+ dan
OHe. mempunyai harga α = 1
2. Zat di bawah ini yang dapat
memerahkan kertas lakmus
adalah ....
a. NaOH
d. C2H5OH
e. CO(NH2)2
b. Ca(OH)2
c. CH3COOH
3. Kertas lakmus merah akan
berubah menjadi biru bila
dicelupkan ke dalam larutan ....
a. C2H5OH
d. HCl
b. HCOOH
e. HClO4
c. KOH
4. Jumlah ion H+ yang dihasilkan
dari ionisasi larutan CH3COOH
adalah ....
a. 1
d. 4
b. 2
e. 5
c. 3
5. Suatu zat dapat digunakan
sebagai indikator asam-basa,
jika zat tersebut ....
a. dapat terionisasi dalam
larutan
b. dapat bereaksi dengan asam
maupun basa
c. memberikan warna yang
berbeda dalam lingkungan
asam dan basa
d. memberikan warna tertentu
dalam larutan asam
e. memberikan warna yang
sama dalam larutan asam
dan basa
KIMIA XI SMA
6. Pasangan senyawa di bawah ini
yang larutannya dalam air terionisasi sempurna adalah ....
a. NaOH dan HNO3
b. NH4OH dan H2SO4
c. CH3COOH dan Ca(OH)2
d. HNO2 dan H2S
e. HCOOH dan Be(OH)2
7. Bila 4,9 gram H2SO4 dilarutkan
dalam air hingga volum larutan
menjadi 2 liter maka konsentrasi ion H+ adalah .... (Ar H = 1,
S = 32, dan O = 16)
a. 0,01 M
d. 0,05 M
b. 0,02 M
e. 0,10 M
c. 0,025 M
8. Dalam 500 mL larutan CaIOH)2
0,05 M terdapat ion hidroksida
sebesar ....
a. 0,05 M
d. 0,20 M
b. 0,10 M
e. 0,25 M
c. 0,15 M
9. Konsentrasi ion OH- yang terdapat dalam larutan CH3COOH
0,1 M (Kb = 1,96 x 10-5 adalah ....
a. 1,4 x 10-6 M d. 1,96 x 10-2 M
b. 1,96 x 10-6 M e. 1,4 x 10-2 M
c. 1,4 x 10-3 M
10. Bila larutan Ch3COOH 0,1 M
memiliki harga α = 0,0123,
maka harga Ka adalah ....
a. 1,5 x 10-7
d. 1,5 x 10-4
-6
b. 1,5 x 1
e. 1,5 x 10-3
c. 1,5 x 10-5
11. Warna larutan suatu asam
lemak HX 0,1 molar yang ditetesi
suatu indikator ternyata sama
dengan warna larutan HCl 1 x
10-3 M yang juga ditetesi
indikator tersebut, maka harga
Ka dari HX adalah ....
a. 8 x 10-8
d. 2 x 10-4
b. 4 x 10-5
e. 1 x 10-2
-5
c. 1 x 10
12. Perhatikan warna suatu indikator
univerasl di bawah ini
Warna
pH
merah
jingga
kuning
hijau
biru
nila
ungu
4
5
6
7
8
9
10
Warna indikator akan menjadi
jingga bila dimasukkan ke
dalam larutan ....
a. asam lemah d. basa kuat
b. asam kuat e. netral
c. basa lemah
13. Perhatikan data indikator
berikut.
Indikator
Trayek pH
metil merah
4,4 – 6,3
bromtimol
biru
fenolftalein
6,0 – 7,6
8,2 – 10
Perubahan
warna
merah kuning
kuning biru
tak ber
warna merah
Suatu larutan diuji pH-nya dengan indikator metil merah berwarna kuning, dengan bromtimol
biru memberikan warna biru dan
dengan
fenolftalein
tidak
berwarna, maka perkiraan harga
pH larutan tersebut adalah ....
a. 4,4 < pH < 6,3
b. 6,3 < pH < 7,6
c. 7,6 < pH < 8,2
d. pH < 4,4
e. pH < 10
149
150
KIMIA XI SMA
14. pH larutan asam asetat 0,2 M
(Ka = 2 x 10-5) adalah ....
a. 1 – log 2
d. 4 – log 2
b. 2 – log 2
e. 5 – log 2
c. 3 – log 2
15. Larutan berikut yang memiliki
pH terbesar adalah ....
a. HCl 0,5 M
b. H2SO4 0,5 M
c. CH3COOH 0,5 M
d. NH4OH 0,5 M
e. NaOH 0,5 M
16. Larutan berikut yang memiliki
pH terkecil adalah ....
a. HCl 0,1 M
b. H2SO4 0,2 M
c. NH4OH 0,2 M
d. CH3COOH 0,5 M
e. NaOH 0,1 M
17. Larutan NH4OH sebanyak 500
mL memiliki pH = 10, maka
dalam larutan tersebut mengandung NH4OH murni
sebanyak ....
(Ar N = 14, = 1, dan O = 16) Kb
= 10-6
a. 0,175 gram d. 1,85 gram
b. 0,75 gram e. 17,5 gram
c. 1,75 gram
18. Larutan asam formiat (HCOOH)
0,1 M mempunyai harga pH =
4, maka derajat ionisasi (α)
asam formiat adalah ....
a. 10-4
a. 10-1
a. 10-3
a. 3 x 10-1
-2
a. 10
19. 3,42 gram Ba(OH)2 dilarutkan
dalam air sampai volum 400
mL (Ar Ba = 137, O = 16, H = 1)
maka pH larutan yang terbentuk adalah ....
a. 1
d. 12
b. 2
e. 13
c. 10
20. Untuk membuat 1000 mL
larutan NaOH dengan pH = 12
dibutuhkan
NaOH
padat
sebanyak .... (Ar Na = 23, H = 1,
O = 16)
a. 0,04 gram d. 4 gram
b. 0,2 gram
e. 40 gram
c. 0,4 gram
II. Kerjakan soal di bawah ini!
1. Jelaskan yang dimaksud dengan asam dan basa menurut:
a. Arrhenius
b. Bronsted - Lowry
2. Teori asam basa Lewis lebih luas dibandingkan dengan teori Arrhenius
dan Bronsted –Lowry, jelaskan mengapa demikian?
3. Tentukan pasangan asam basa konjugasi dari reaksi-rekasi berikut:
→ HCO - + OHa. CO32-(aq) + H2O(l) ←
3 (aq)
(aq)
→ ClO - + NH +
b. HClO4(aq) + NH3(aq) ←
4 (aq)
4 (aq)
KIMIA XI SMA
4. Tunjukkan asam dan basa dalam reaksi asam basa di bawah ini dengan
menggunakan teori Lewis
→ NH +
a. NH3 + H+ ←
4
→
b. BF3 + F ← BF4
5. Tentukan pH larutan berikut!
a. H2SO4 0,01 M
b. Ca(OH)2 0,02 M
c. CH3COOH 0,05 M (Ka = 1 . 10-5)
d. NH4OH 0,05 M (Kb = 1 . 10-5)
6. Hitunglah massa Ca(OH)2 yang terlarut dalam 100 ml larutan dengan
pH = 12? (Ar Ca = 40; O = 16; H = 1)
7. Suatu larutan asam lemah berbasa satu mempunyai konsentrasi 0,1 M
sedangkan derajat ionisasinya 0,01. Hitunglah:
a. [H+]
b. pH larutan tersebut
8. Di dalam suatu botol terdapat larutan asam yang merupakan campuran
antara 200 ml larutan HCl 0,25 M dengan 300 ml larutan H2SO4 0,5 M
maka hitunglah:
a. [H+] dalam campuran
b. pH dalam campuran
9. Larutan kapur jenuh sebanyak 50 ml dititrasi dengan larutan standar
HCl 0,1 M dengan indikator pp larutan berwarna merah muda setelah
larutan HCl mencapai 10 ml, berapakah konsetrasi larutan kapur jenuh
tersebut?
10. Di laboratorium terdapat larutan H2SO4 yang tidak ada keterangan
molaritasnya dalam jumlah yang banyak, sayang bila dibuang.
Untuk mengetahui molaritasnya seorang praktikan melakukan titrasi
sebagai berikut.
Praktikan mengambil 1 ml larutan H2SO4 yang kemudian ditambah air
hingga volumenya 10 ml dan ditambah indikator pp beberapa tetes,
lalu dilakukan titrasi dengan menggunakan larutan KOH 0,5 M, ternyata volum KOH yang diperlukan hingga terbentuk warna merah
muda pada campuran adalah 40 ml.
Dari data tersebut hitunglah konsentrasi larutan H2SO4 di laboratorium?
151