Soal Hidrolisis Garam Kimia Dan Pembahasan Lengkap
Apa itu Hidrolisis Garam?
Guys, pernah gak sih kalian bertanya-tanya, kenapa ya garam yang kita kenal sehari-hari, kayak garam dapur (NaCl), kok bisa bereaksi dengan air? Nah, di sinilah konsep hidrolisis garam berperan! Secara sederhana, hidrolisis garam adalah reaksi antara garam dengan air yang menghasilkan ion-ion yang dapat mengubah pH larutan. Jadi, larutan garam itu gak selalu netral ya, bisa jadi asam atau basa, tergantung jenis garamnya.
Kenapa Garam Bisa Bereaksi dengan Air?
Buat memahami ini, kita perlu ingat lagi tentang asam dan basa. Asam dan basa itu kayak dua sisi mata uang, saling menetralkan. Nah, garam itu terbentuk dari reaksi antara asam dan basa. Tapi, gak semua asam dan basa itu sama kuatnya. Ada asam kuat, asam lemah, basa kuat, dan basa lemah. Perbedaan kekuatan inilah yang bikin garam punya sifat unik.
Misalnya, garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat, kayak NaCl (dari asam kuat HCl dan basa kuat NaOH), gak akan mengalami hidrolisis yang signifikan. Kenapa? Karena ion-ionnya (Na+ dan Cl-) gak bereaksi dengan air. Tapi, kalau garamnya berasal dari asam lemah atau basa lemah, ceritanya beda. Ion-ion dari asam lemah atau basa lemah ini cenderung bereaksi dengan air, menghasilkan ion H+ atau OH- yang mengubah pH larutan.
Jenis-Jenis Hidrolisis Garam
Secara umum, ada empat jenis hidrolisis garam yang perlu kita ketahui:
- Hidrolisis garam dari asam kuat dan basa lemah: Garam jenis ini akan menghasilkan larutan yang bersifat asam. Contohnya, NH4Cl (dari asam kuat HCl dan basa lemah NH4OH). Ion NH4+ akan bereaksi dengan air menghasilkan ion H+, sehingga pH larutan kurang dari 7.
- Hidrolisis garam dari asam lemah dan basa kuat: Garam jenis ini akan menghasilkan larutan yang bersifat basa. Contohnya, CH3COONa (dari asam lemah CH3COOH dan basa kuat NaOH). Ion CH3COO- akan bereaksi dengan air menghasilkan ion OH-, sehingga pH larutan lebih dari 7.
- Hidrolisis garam dari asam lemah dan basa lemah: Garam jenis ini bisa menghasilkan larutan yang bersifat asam, basa, atau netral, tergantung kekuatan relatif asam dan basa pembentuknya. Kalau asam lemahnya lebih kuat dari basa lemahnya, larutan akan asam. Sebaliknya, kalau basa lemahnya lebih kuat, larutan akan basa. Kalau kekuatan keduanya seimbang, larutan akan netral. Contohnya, CH3COONH4 (dari asam lemah CH3COOH dan basa lemah NH4OH).
- Hidrolisis garam dari asam kuat dan basa kuat: Garam jenis ini tidak mengalami hidrolisis yang signifikan, sehingga larutannya bersifat netral. Contohnya, NaCl (dari asam kuat HCl dan basa kuat NaOH).
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Hidrolisis Garam
Selain jenis garamnya, ada beberapa faktor lain yang bisa mempengaruhi hidrolisis garam, antara lain:
- Konsentrasi garam: Semakin tinggi konsentrasi garam, semakin banyak ion yang bereaksi dengan air, sehingga efek hidrolisisnya semakin besar.
- Suhu: Umumnya, kenaikan suhu akan meningkatkan laju hidrolisis.
- Adanya ion senama: Adanya ion senama (ion yang sama dengan ion yang dihasilkan dari hidrolisis) dapat mengurangi derajat hidrolisis.
Soal-Soal Hidrolisis Garam dan Pembahasan Runtut
Nah, biar makin paham, yuk kita bahas beberapa soal tentang hidrolisis garam! Gue bakal kasih cara penyelesaiannya yang runtut, jadi kalian bisa ngerti step-by-stepnya.
Soal 1
Suatu garam NH4Cl dilarutkan dalam air hingga konsentrasinya 0,1 M. Jika tetapan hidrolisis (Kh) NH4Cl adalah 10^-9, tentukan pH larutan tersebut!
Pembahasan:
- Identifikasi jenis garam: NH4Cl adalah garam yang terbentuk dari asam kuat (HCl) dan basa lemah (NH4OH), sehingga akan mengalami hidrolisis menghasilkan larutan asam.
- Tuliskan persamaan hidrolisis: NH4+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O+(aq)
- Hitung konsentrasi ion H+: [H+] = √(Kh × [garam]) [H+] = √(10^-9 × 0,1) [H+] = √(10^-10) [H+] = 10^-5 M
- Hitung pH larutan: pH = -log [H+] pH = -log (10^-5) pH = 5
Jadi, pH larutan NH4Cl 0,1 M adalah 5 (asam).
Soal 2
Sebanyak 0,1 mol garam CH3COONa dilarutkan dalam air hingga volumenya 1 liter. Jika tetapan asam (Ka) CH3COOH adalah 10^-5, tentukan pH larutan tersebut!
Pembahasan:
- Identifikasi jenis garam: CH3COONa adalah garam yang terbentuk dari asam lemah (CH3COOH) dan basa kuat (NaOH), sehingga akan mengalami hidrolisis menghasilkan larutan basa.
- Tuliskan persamaan hidrolisis: CH3COO-(aq) + H2O(l) ⇌ CH3COOH(aq) + OH-(aq)
- Hitung konsentrasi garam: [CH3COONa] = mol / volume [CH3COONa] = 0,1 mol / 1 L [CH3COONa] = 0,1 M
- Hitung tetapan hidrolisis (Kh): Kh = Kw / Ka Kh = 10^-14 / 10^-5 Kh = 10^-9
- Hitung konsentrasi ion OH-: [OH-] = √(Kh × [garam]) [OH-] = √(10^-9 × 0,1) [OH-] = √(10^-10) [OH-] = 10^-5 M
- Hitung pOH larutan: pOH = -log [OH-] pOH = -log (10^-5) pOH = 5
- Hitung pH larutan: pH = 14 - pOH pH = 14 - 5 pH = 9
Jadi, pH larutan CH3COONa 0,1 M adalah 9 (basa).
Soal 3
Diketahui garam (NH4)2SO4 0,1 M dengan Kb NH3 = 10^-5. Tentukan pH larutan garam tersebut!
Pembahasan:
- Identifikasi jenis garam: (NH4)2SO4 adalah garam yang terbentuk dari asam kuat (H2SO4) dan basa lemah (NH3), sehingga akan mengalami hidrolisis menghasilkan larutan asam.
- Tuliskan persamaan hidrolisis: NH4+(aq) + H2O(l) ⇌ NH3(aq) + H3O+(aq)
- Perhatikan stoikiometri garam: Dalam 1 molekul (NH4)2SO4, terdapat 2 ion NH4+. Jadi, konsentrasi ion NH4+ adalah 2 kali konsentrasi garam. [NH4+] = 2 × [garam] [NH4+] = 2 × 0,1 M [NH4+] = 0,2 M
- Hitung Ka untuk NH4+: Ka = Kw / Kb Ka = 10^-14 / 10^-5 Ka = 10^-9
- Hitung konsentrasi ion H+: [H+] = √(Ka × [NH4+]) [H+] = √(10^-9 × 0,2) [H+] = √(2 × 10^-10) [H+] = 1,41 × 10^-5 M (kira-kira)
- Hitung pH larutan: pH = -log [H+] pH = -log (1,41 × 10^-5) pH ≈ 4,85
Jadi, pH larutan (NH4)2SO4 0,1 M adalah sekitar 4,85 (asam).
Soal 4
Jika 100 mL larutan NaCN 0,1 M dicampurkan dengan 100 mL larutan HCN 0,1 M (Ka HCN = 4 x 10^-10), hitunglah pH larutan buffer yang terbentuk!
Pembahasan:
- Identifikasi larutan: Campuran NaCN (garam dari asam lemah HCN dan basa kuat NaOH) dan HCN (asam lemah) akan membentuk larutan buffer (penyangga) basa.
- Hitung mol masing-masing zat:
- mol NaCN = volume × konsentrasi = 0,1 L × 0,1 M = 0,01 mol
- mol HCN = volume × konsentrasi = 0,1 L × 0,1 M = 0,01 mol
- Tuliskan reaksi kesetimbangan buffer: CN-(aq) + H2O(l) ⇌ HCN(aq) + OH-(aq)
- Hitung konsentrasi CN- dan HCN dalam campuran: Karena volume total menjadi 200 mL (0,2 L), maka:
- [CN-] = mol CN- / volume total = 0,01 mol / 0,2 L = 0,05 M
- [HCN] = mol HCN / volume total = 0,01 mol / 0,2 L = 0,05 M
- Gunakan persamaan Henderson-Hasselbalch untuk buffer basa: pOH = pKb + log ([garam] / [asam]) Untuk mencari pKb, kita perlu tahu Kb CN-. Kita bisa dapatkan dari Ka HCN: Kb = Kw / Ka = 10^-14 / (4 × 10^-10) = 2,5 × 10^-5 pKb = -log Kb = -log (2,5 × 10^-5) ≈ 4,6 pOH = 4,6 + log (0,05 / 0,05) pOH = 4,6 + log (1) pOH = 4,6
- Hitung pH larutan: pH = 14 - pOH pH = 14 - 4,6 pH = 9,4
Jadi, pH larutan buffer yang terbentuk adalah sekitar 9,4 (basa).
Soal 5
Hitung derajat hidrolisis (α) dan pH dari larutan NH4Cl 0,01 M jika diketahui Kb NH3 = 1,8 x 10^-5!
Pembahasan:
- Identifikasi jenis garam: NH4Cl adalah garam dari asam kuat HCl dan basa lemah NH3, jadi akan terhidrolisis menghasilkan larutan asam.
- Hitung Ka untuk NH4+: Ka = Kw / Kb = 10^-14 / (1,8 × 10^-5) ≈ 5,56 × 10^-10
- Hitung derajat hidrolisis (α): α = √(Ka / [garam]) α = √(5,56 × 10^-10 / 0,01) α = √(5,56 × 10^-8) α ≈ 2,36 × 10^-4
- Hitung konsentrasi ion H+: [H+] = [garam] × α [H+] = 0,01 M × 2,36 × 10^-4 [H+] = 2,36 × 10^-6 M
- Hitung pH larutan: pH = -log [H+] pH = -log (2,36 × 10^-6) pH ≈ 5,63
Jadi, derajat hidrolisis larutan NH4Cl 0,01 M adalah sekitar 2,36 × 10^-4 dan pH larutannya sekitar 5,63 (asam).
Tips dan Trik Mengerjakan Soal Hidrolisis Garam
Guys, biar kalian makin jago ngerjain soal hidrolisis garam, gue kasih beberapa tips dan trik nih:
- Pahami konsep dasar: Pastikan kalian benar-benar paham apa itu hidrolisis garam, kenapa bisa terjadi, dan jenis-jenisnya.
- Identifikasi jenis garam: Ini penting banget! Kalian harus bisa menentukan garam itu berasal dari asam kuat/lemah dan basa kuat/lemah.
- Tuliskan persamaan hidrolisis: Persamaan ini akan membantu kalian melihat ion mana yang bereaksi dengan air dan menghasilkan ion H+ atau OH-.
- Gunakan rumus yang tepat: Ada beberapa rumus yang perlu kalian ingat, seperti rumus menghitung [H+], [OH-], Kh, pH, pOH, dan derajat hidrolisis.
- Perhatikan stoikiometri: Kalau garamnya punya lebih dari satu ion yang terhidrolisis (misalnya (NH4)2SO4), jangan lupa perhitungkan stoikiometrinya.
- Latihan soal: Ini kunci utama! Semakin banyak latihan, semakin terbiasa kalian dengan berbagai tipe soal dan cara penyelesaiannya.
Kesimpulan
Oke guys, itu tadi pembahasan lengkap tentang hidrolisis garam, mulai dari konsep dasar, jenis-jenis hidrolisis, faktor-faktor yang mempengaruhi, contoh soal dan pembahasan runtut, sampai tips dan triknya. Semoga artikel ini bermanfaat buat kalian yang lagi belajar kimia ya! Kalau ada pertanyaan, jangan ragu buat tanya di kolom komentar. Semangat terus belajarnya!