2,5 x 10 -12 KESETIMBANGAN ASAM BASA Materi

KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Kesetimbangan

Keadaan
ketika
reaksi
mencapai titik dimana konsentrasi
reaktan dan produk konstan
Na2CO3
+
CaCl2
=== 2NaCl
+
CaCO3
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Persamaan umum kesetimbangan
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Hitung konstanta kesetimbangan untuk reaksi:
2A + B === C
+ 3D
Diketahui:
Rx 1: A
Rx 2: A
Rx3:
C
Rx4:
F
+
+
+
+
B
E
E
C
===
===
===
===
D
C + D + F
B
D + B
K1 = 0,4
K2 = 0,1
K3 = 2,0
K4 = 5,0
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Persamaan keseluruhan:
2A + B ===
C
+
3D
Rx1 + Rx2 - Rx3 + Rx4
Rx3:
C + E === B
Reaksi 3 diubah arah menjadi:
Rx5:
B === C + E
K3 = 2,0
K5 = 1/K3 = 0,5
K reaksi keseluruhan = K1.K2.K5.K4 = 0,1
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Reaksi-reaksi yang umum digunakan dalam kimia analisa:
1. Reaksi pengendapan (presipitasi)
2. Reaksi asam-basa
3. Reaksi pembentukan senyawa kompleks
4. Reaksi oksidasi-reduksi
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Reaksi pengendapan
 Terjadi apabila dua atau lebih reaktan bergabung membentuk
endapan atau produk yang sukar larut. Reaksi bisa terjadi karena
pertukaran ion
Ksp  konstanta kesetimbangan untuk reaksi
dimana padatan terdisosiasi menjadi ionionnya
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Reaksi asam-basa
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Asam dan Basa
Asam (HA) dan Basa
MOH) Arrhenius
Asam (HA)
Bronsted-Lowry
Asam (HA)
Bronsted-Lowry
Disosiasi dalam
air membentuk Disosiasi dalam donor
air membentuk
H+
(+ A-)
OH(+ M+)
acceptorDisosiasi dalam
air membentuk
H3O+ + A-
H+
BH+ + OH-
Konstanta
terukur
Reaksi yang
terjadi
Konstanta
terukur
Ka
Transfer proton
Kb
Reaksi
kombinasi
netralisasi
BH+
Garam
MA(aq)
Monoprotik
HA
Air
H2O(l)
poliprotik
HxA
Asam
konjugasi B
ABasa
konjugasi HA
Asam
Lewis
Basa
Lewis
donor
acceptor
Pasangan elektron
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Konsep asam basa Arrhenius
-Asam  - substansi yang berdisosiasi dalam air untuk
menghasilkan ion H+
- asam kuat  asam yang berdisosiasi ke dalam dengan
jumlah besar (HCl, H2SO4)
- asam lemah  asam yang berdisosiasi hanya jumlah
sedikit (CH3COOH, HF)
-Basa  substansi yang berdisosiasi dalam air untuk
menghasilkan ion OHTeori Arrhenius ditujukan untuk larutan encer, tidak menghitung
basa seperti NH3 yang tidak mengandung OH-
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Konsep asam basa Bronsted-Lowry
-Asam  substansi (molekul / ion) yang dapat memindahkan
proton (ion H+) ke substansi lain (proton donors)
-Basa  substansi yang dapat menerima proton (proton acceptors)
HA
Asam donor H+
+
B
Basa acceptor H+
==
BH+
Asam donor H+
Pasangan asam-basa konjugasi
+
ABasa acceptor H+
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Asam kuat dan asam lemah
Asam kuat  molekul yang dapat mendonorkan semua proton ke
molekul pelarut
HCl(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + Cl-(aq)
Asam lemah  molekul yang hanya mendonorkan sebagian proton
ke molekul pelarut
CH3COOH(aq) + H2O(l) === H3O+(aq) + CH3COO-(aq)
Ka (konstanta disosiasi asam):
Ka

H O CH COO 

 1,75x10

3
-
3
CH3COOH
-5
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Asam lemah
monoprotik  asam yang hanya mendonorkan proton tunggal /
konstanta disosiasi asam tunggal (misal: asam asetat)
HCl(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + Cl-(aq)
poliprotik  asam yang dapat mendonorkan proton lebih dari satu,
umumnya dijelaskan dengan tahapan disosiasi asam (misal: asam
phosphoric)
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Penurunan konstanta disosiasi
asam
dari
Ka1
ke
Ka3
menunjukkan proton berturutturut lebih sulit dipisahkan
Berdasarkan kekuatan asam:
H3PO4 > H2PO4- >HPO42-
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Basa kuat dan basa lemah
Ke basa an larutan diukur dari konsentrasi ion hidroksida (OH-)
Misal: basa kuat NaOH
NaOH(aq)  Na+(aq) + OH-(aq)
Basa lemah  molekul hanya menerima sebagian proton dari
pelarut
CH3COO-(aq) + H2O(l) === OH-(aq) + CH3COOH(aq)
Ka (konstanta disosiasi basa):
Kb

CH3COOHOH- 

 5,71x10 -10
CH COO 
-
3
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Amphiprotic
 Molekul yang bertindak sebagai asam atau basa (misal: reaksi
kimia ion bikarbonat alam air)
HCO3-(aq) + H2O(l) === H3O+(aq) + CO32-(aq)
Ka = 4,69 x 10-11
HCO3-(aq) + H2O(l) === OH-(aq) + H2CO3(aq)
Kb = 2,25 x 10-8
Jadi bikarbonat adalah basa lebih kuat dibanding sebagai
asam
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Disosiasi air
 Air bisa menjadi molekul amphiprotik
H2O(l) + H2O(l) === H3O+(aq) + OH-(aq)
Kw = [H3O+] [OH-]
Pada T: 24oC, Kw = 1 x 10-14
Persen disosiasi asam
 Konsentrasi asam yang terdisosiasi dibagi dengan konsentrasi
awal asam dikali 100%
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Skala pH
- Didefinisikan sebagai pH = - log [H3O+]
- sebagai indikator keasaman suatu bahan
[H3O+] = [OH-]  kondisi netral
Kw = [H3O+]2 = 1 x 10-14
[H3O+] = 1 x 10-7
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Perhitungan Ka dan Kb
CH3COOH(aq) + H2O(l) === H3O+(aq) + CH3COO-(aq)
CH3COO-(aq) + H2O(l) === CH3COOH(aq) + OH-(aq)
Kw = Ka x Kb
Pada T: 24oC, Kw = 1 x 10-14
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Misal:
a) Hitung Kb untuk piridin (C5H5N) dengan Ka = 5,90 x 10-6
b) Hitung Kb untuk dihidrogen pospat (H2PO4-) dengan Ka
= 7,11 x 10-3
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Indikator asam basa  pendekatan pH menggunakan substansi
yang dapat berubah warna dalam rentang pH tertentu
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Perhitungan pH
1. Hitung pH dari 0,025 M HNO3
2. Berapa harga Ka untuk 0,25 HF dengan pH = 2,036
3. Hitung pH dan konsentrasi dari semua komponen yang
ada dalam 0,05 M HF
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Jawab:
1. pH = - log [H3O+] = 1,6
2. Ka = 3,52 x 10-4
3. pH = 2,40 ; [H3O+] = [F-] = 4 x 10-3 M ; [HF] =
0,046 M ; [OH-] = 2,5 x 10-12
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Jawaban no 3:
Tahap 1: komponen yang ada HF (asam) dan H2O (basa)
Tahap 2: reaksi transfer proton yang mungkin terjadi
HF(aq) + H2O(l) === H3O+(aq) + F-(aq)
Ka = 3,5 x 10-4
H2O(l) + H2O(l) === H3O+(aq) + OH-(aq) Kw = 1 x 10-14
Tahap 3: reaksi utama
Ka >> Kw  reaksi utama adalah disosiasi HF
Tahap 4:
Reaksi utama:
HF(aq) + H2O(l) === H3O+(aq) + F-(aq)
Konsentrasi awal
0,05
Reaksi
-x
x
x
Konsentrasi setimbang
0,05 – x
x
x
Tahap 5: persamaan kesetimbangan
H O F  


Ka
3
HF
-
x.x
 3,5 x104
0,05 - x 
KESETIMBANGAN ASAM BASA
Materi Kimia Analisa
Dr. Yeni Rahmawati, MT.
Tahap 6: konsentrasi yang besar
[H3O+] = [F-] = x = 4 x 10-3 M
[HF] = 0,05 – x = 0,046 M
Tahap 7: konsentrasi yang kecil
[OH-] = Kw/[H3O+] = 2,5 x 10-12 M
Tahap 8: perhitungan pH
pH = - log [H3O+] = 2,4