REAKSI DISSOSIASI-ASSOSIASI dan KESETIMBANGAN ION

1.      Asam, Basa, Garam

Ionisasi HA (asam) adalah:

HA à H+ + A-

Sehingga tetapan keseimbangan ionisasi asam/tetapan kesetimbangan ionisasi asam (Ka) dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dimana semakin besar Ka maka semakin besar pula keasaman zat tersebut.

Ionisasi BOH (basa) adalah:

BOH à B+ + OH-

Sehingga tetapan keseimbangan ionisasi basa/tetapan kesetimbangan ionisasi basa (Kb) dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dimana semakin besar Kb maka semakin besar pula kebasaan suatu zat.

2.      Kekuatan Ion

Kekuatan ion merupakan setengah jumlah konsentrasi masing-masing ion produk dikalikan dengan kuadrat muatannya. Kekuatan ion dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dimana Ci adalah konsentrasi komponen ke i dan Zi adalah muatannya.

3.      Hidrolisis

a.       Hidrolisis garam

Hidrolisis garam terjadi apabila garam berinteraksi dengan air, dimana ion hidrogen tetap berada dalam larutan secara berlebih sehingga larutan dari garam tersebut bersifat basa atau asam.

-          Garam asam kuat-basa kuat

Jika garam yang bersifat asam dan basa kuat dilarutkan di dalam air, maka larutannya akan bersifat netral karena kation dan anionnya tidak bereaksi dengan ion hidrogen maupun ion hidroksida yang berasal dari air, sehingga kesetimbangan air tidak terganggu. Jadi, garam ini tidak termasuk garam hidrolisis.

-          Garam asam lemah-basa kuat

Apabila garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat dilarutkan, maka larutan akan bersifat basa. Hal ini terjadi karena anion bergabung dengan ion H^- memebentuk asam lemah yang terdisosiasi, sehingga ino OH^- tertinggal dan tetap berupa ion. Di dalam air, konsentrasi ion OH^- akan melebihi konsentrasi ion H⁺ sehingga larutan bersifat basa.

kesetimbangannya adalah sebagai berikut:

A⁺ + H₂O à HA + OH^-

Sehingga tetapan hidrolisisnya dapat dihitung dengan rumus:

-          Garam asam kuat-basa lemah

Apabila garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dilarutkan, maka larutan akan bersifat asam. Hal ini terjadi karena kation M+ dari garam bereaksi dengan ion hidroksida yang dihasilkan dari disosiasi air membentuk basa lemah MOH dan meninggalkan ion H+

Kesetimbangannya alah sebagai berikut:

M+ + H2O à MOH + H+

Sedangkan tetapan hidrolisisnya adalah sebagai berikut:

-          Garam asam lemah-basa lemah

Sifat larutan yang dihasilkan tergantung dari tetapan asam dan basanya. Apabila Ka > Kb, maka larutan bersifat asam, bila Ka < Kb, maka larutan bersifat basa, dan bila Ka = Kb maka larutan bersifat netral.

b.      Tetapan dan Derajat Hidrolisis

Dengan menuliskan reaksi ini sebagai kesetimbangan, hidrolisis garam dapat diungkapkan dengan cara kuantitatif

A^- + H₂O   HA + OH^- 

Bila h adalah derajat hidrolisis yang menyatakan rasio garam yang terhidrolisis saat kesetimbangan. Tetapan kesetimbangan hidrolisis K_h adalah:

K_h = [HA][OH^-]/[A^-] = (c_sh)²/c_s(1 – h) = c_sh²/(1 – h)

K_h disebut tetapan hidrolisis, dan c_s adalah konsentrasi awal garam. A^- adalah basa konjugat dari asam lemah HA dan K_h berhubungan dengan konstanta disosiasi basanya. Akibatnya, hubungan berikut akan berlaku bila konstanta disosiasi asam HA adalah Ka: jadi,

K_aK_h = K_w (9.39)

Bila h ≪ 1, K_a â‰’c_sh; h ≒√(K_h/c_s). Maka konsentrasi [OH^-] dan [H⁺] diberikan oleh ungkapan:

[OH^-] = c_sh ≒√(c_sK_w/K_a) (9.40)

[H⁺] = K_w/[OH^-] ≒√(K_wK_a/c_s) (9.41)

Karena terlibat asam lemah,

K_a/c_s < 1,

∴ [H⁺] < √K_w = 10^-7 (9.42)

Jadi, garam dari asam lemah bersifat basa. Dengan cara yang sama, [H⁺] garam asam lemah dan basa kuta dinyatakan dengan:

[H⁺] = c_sh ≒√(c_sK_w/K_b) (9.43)

Karena melibatkan basa lemah,

c_s/K_b > 1,

∴ [H⁺] > √K_w = 10^-7 (9.44)

Jadi, garamnya bersifat asam.

4.      Larutan Dapar

Larutan dapar adalah suatu larutan yang dapat menahan perubahan pH pada pengenceran, dan hanya sedikit berubah pada penambahan sejumlah kecil asam atau basa.  Dapt juga dikatakan sebagai suatu larutan yang terdiri dari campuran asam atau basa lemah dengan garamnya.

Perumusannya dapat ditulis sebagai berikut (untuk basa lemah)

pH = 14 – pOH

dimana Cb adalah konsentrasi basa dan Cg adalh konsentrasi garam.

Sementara untuk asam dapat ditulis:

Diman Ca adalah konsentrasi asam.

5.      Kelarutan

Kelarutan adalah sama dengan konsentrasi molar larutan jenuh. Kelarutan bergantung pada berbagai keasaan seperti temperatur, tekanan, konsentrasi zat lain dalam larutan tersebut, dan komposisi pelarut.

Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Sebagai contoh suatu larutan mengalami ionisasi sebagai berikut:

AaBb à aA^m+ + bB^n-

maka, Kspnya dapat dihitung dengan rumus:

Ksp = [A^m+]^a [B^n-]^b

6.      Endapan

Endapan adalah suatu zat yang merupakan fase padat dalam suatu larutan. Biasanya berupa kristal dan koloid, dan dapat dipisahkan dari larutannya dengan cara penyaringan. Endapan dapat terbentuk apabila kecepatan melarut dan mengendap sama dan pada saat kesetimbangan dinamis.

-          Pengendapan sulfida

Bila gas sulfida dialirkan ke suatu larutan, maka akan terbentuk endapan logam-logam sulfida. Pengendapan ini hanya dapat terjadi apabila hasil kali konsentrasi ion logam dan ion sulfida melampaui harga hasil kali kelarutannya.

-          Pengendapan logam hidroksida

Pengendapan hanya akan terjadi apabila konsentrasi ion logam dan ion hidroksida lebih besar dari harga hasil kali kelarutannya.

7.      Kompleks Ligan

Kompleks yang terbentuk dari ligan polidentat sering disebut kelat. Pembentukan komplek kelat digunakan secara luas dalam kimia analisis kuantitatif. Bilangan kord dapat menunjukan jumlah ligan yang dapat terikat pada atom pusat. Berdasarkan jumlah ligan yang terikat pada atom pusat, komplek ligan dapat dibedakan menjadi monodentat, bidentat, tridentat, tetradentat, dan polidentat. Sedangkan berdasarkan jumlah elektron yang diberikan, liga dapat dibagi menjadi ligan monodentat dan ligan multidentat.