HIDROLISIS GARAM

Pencampuran larutan asam dengan larutan basa akan menghasilkan garam dan air. Namun demikian, garam dapat bersifat asam, basa maupun netral. Sifat garam bergantung pada jenis komponen asam dan basanya. Garam dapat terbentuk dari asam kuat dengan basa kuat, asam lemah dengan basa kuat, asam kuat dengan basa lemah, atau asam lemah dengan basa lemah. Jadi, sifat asam basa suatu garam dapat ditentukan dari kekuatan asam dan basa penyusunnya. Sifat keasaman atau kebasaan garam ini disebabkan oleh sebagian garam yang larut bereaksi dengan air. Proses larutnya sebagian garam bereaksi dengan air ini disebut hidrolisis (hidro yang berarti air dan lisis yang berarti peruraian).

1. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Kuat
Asam kuat dan basa kuat bereaksi membentuk garam dan air. Kation dan anion garam berasal dari elektrolit kuat yang tidak terhidrolisis, sehingga larutan ini bersifat netral, pH larutan ini sama dengan 7.

Contoh
Larutan KCl berasal dari basa kuat KOH terionisasi sempurna membentuk kation dan anionnya. KOH terionisasi menjadi H + dan Cl - . Masing-masing ion tidak bereaksi dengan air, reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.

KCl (aq) → K + (aq) + Cl - (aq)

K + (aq) + H 2 O (l) →

Cl - (aq) + H 2 O (l) →

2. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Lemah
Garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa lemah mengalami hidrolisis sebagian (parsial) dalam air. Garam ini mengandung kation asam yang mengalami hidrolisis. Larutan garam ini bersifat asam, pH <7.
Contoh
Amonium klorida (NH 4 Cl) merupakan garam yang terbentuk dari asam kuat, HCl dalam basa lemah NH 3 . HCl akan terionisasi sempurna menjadi H + dan Cl - sedangkan NH 3 dalam larutannya akan terionisasi sebagian membentuk NH 4 + dan OH - . Anion Cl - berasal dari asam kuat tidak dapat terhidrolisis, sedangkan kation NH 4 + berasal dari basa lemah dapat terhidrolisis.
NH 4 Cl (aq) → NH 4 + (aq) + Cl - (aq)

Cl - (aq) + H 2 O (l) →

NH 4 + (aq) + H 2 O (l) → NH 3 (aq) + H 3 O + (aq)

Reaksi hidrolisis dari amonium (NH 4 + ) merupakan reaksi kesetimbangan. Reaksi ini menghasilkan ion oksonium (H 3 O + ) yang bersifat asam (pH<7). Secara umum reaksi ditulis: BH + + H 2 O → B + H 3 O +

3. Garam dari Asam Lemah dengan Basa Kuat
Garam yang terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat mengalami hidrolisis parsial dalam air. Garam ini mengandung anion basa yang mengalami hidrolisis. Larutan garam ini bersifat basa (pH > 7).

Contoh
Natrium asetat (CH 3 COONa) terbentuk dari asam lemah CH 3 COOH dan basa kuat NaOH. CH 3 COOH akan terionisasi sebagian membentuk CH 3 COO - dan Na + . Anion CH 3 COO - berasal dari asam lemah yang dapat terhidrolisis, sedangkan kation Na + berasal dari basa kuat yang tidak dapat terhidrolisis.

CH 3 COONa (aq) → CH 3 COO - (aq) + Na + (aq)

Na + (aq) + H 2 O (l) →

CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) → CH 3 COOH (aq) + OH - (aq)

Reaksi hidrolisis asetat (CH 3 COO ) merupakan reaksi kesetimbangannya. Reaksi ini menghasilkan ion OH yang bersifat basa (pH > 7). Secara umum reaksinya ditulis:

A - + H 2 O → HA + OH -

4. Garam dari Asam Lemah dengan Basa Lemah
Asam lemah dengan basa lemah dapat membentuk garam yang terhidrolisis total (sempurna) dalam air. Baik kation maupun anion dapat terhidrolisis dalam air. Larutan garam ini dapat bersifat asam, basa, maupun netral. Hal ini bergantung dari perbandingan kekuatan kation terhadap anion dalam reaksi dengan air.

Contoh
Suatu asam lemah HCN dicampur dengan basa lemah, NH 3 akan terbentuk garam NH 4 CN. HCN terionisasi sebagian dalam air membentuk H + dan CN - sedangkan NH 3 dalam air terionisasi sebagian membentuk NH4+ dan OH-. Anion basa CN - dan kation asam NH 4 + dapat terhidrolisis di dalam air.

NH 4 CN (aq) → NH 4 + (aq) + CN - (aq)

NH 4 + (aq) + H 2 O → NH 3(aq) + H 3 O (aq) +

CN - (aq) + H 2 O (e) → HCN (aq) + OH - (aq)

Sifat larutan bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa penyusunnya (Ka dan Kb)
Jika Ka < Kb (asam lebih lemah dari pada basa) maka anion akan terhidrolisis lebih banyak dan larutan bersifat basa. jika Ka > Kb (asam lebih kuat dari pada basa) maka kation akan terhidrolisis lebih banyak dalam larutan bersifat asam.
Jika Ka = Kb (asam sama lemahnya dengan basa) maka larutan bersifat netral.

Teori asam basa Lewis

Di tahun 1923 ketika Bronsted dan Lowry mengusulkan teori asam-basanya, Lewis juga mengusulkan teori asam basa baru juga. Lewis, yang juga mengusulkan teori oktet, memikirkan bahwa teori asam basa sebagai masalah dasar yang harus diselesaikan berlandaskan teori struktur atom, bukan berdasarkan hasil percobaan.
Teori asam basa Lewis

Asam: zat yang dapat menerima pasangan elektron.

Basa: zat yang dapat mendonorkan pasangan elektron.

Semua zat yang didefinisikan sebagai asam dalam teori Arrhenius juga merupakan asam dalam kerangka teori Lewis karena proton adalah akseptor pasangan elektron . Dalam reaksi netralisasi proton membentuk ikatan koordinat dengan ion hidroksida.

H⁺ + OH^- àH2O
Situasi ini sama dengan reaksi fasa gas yang pertama diterima sebagai reaksi asam basa dalam kerangka teori Bronsted dan Lowry.

HCl_(g) + NH_3(g) àNH₄Cl_(s)
Dalam reaksi ini, proton dari HCl membentuk ikatan koordinat dengan pasangan elektron bebas atom nitrogen.

Keuntungan utama teori asam basa Lewis terletak pada fakta bahwa beberapa reaksi yang tidak dianggap sebagai reaksi asam basa dalam kerangka teori Arrhenius dan Bronsted Lowry terbukti sebagai reaksi asam basa dalam teori Lewis. Sebagai contoh reakasi antara boron trifluorida BF3 dan ion fluorida F-.

BF₃ + F^-–> BF₄^-

Reaksi ini melibatkan koordinasi boron trifluorida pada pasangan elektron bebas ion fluorida. Menurut teori asam basa Lewis, BF3 adalah asam. Untuk membedakan asam semacam BF3 dari asam protik (yang melepas proton, dengan kata lain, asam dalam kerangka teori Arrhenius dan Bronsted Lowry), asam ini disebut dengan asam Lewis. Boron membentuk senyawa yang tidak memenuhi aturan oktet, dan dengan demikian adalah contoh khas unsur yang membentuk asam Lewis.

Karena semua basa Bonsted Lowry mendonasikan pasangan elektronnya pada proton, basa ini juga merupakan basa Lewis. Namun, tidak semua asam Lewis adalah asam Bronsted Lowry sebagaimana dinyatakan dalam contoh di atas.

Dari ketiga definisi asam basa di atas, definisi Arrhenius yang paling terbatas. Teori Lewis meliputi asam basa yang paling luas. Sepanjang yang dibahas adalah reaksi di larutan dalam air, teori Bronsted Lowry paling mudah digunakan, tetapi teori Lewis lah yang paling tepat bila reaksi asam basa melibatkan senyawa tanpa proton.

Gilbert N. Lewis pada tahun 1923 mempublikasikan definisi asam basa berdasarkan teori ikatan kimia dimana definisi asam basa Lewis adalah sebagai berikut.

Asam adalah aseptor pasangan elektron bebas sedangkan basa adalah donor pasangan elektron bebas.

Teori asam basa Lewis mencakup pengertian yang lebih luas dibandingkan definisi asam basa Arrhenius dan Bronsted-Lowry. Konsep asam basa Bronsted-Lowry dengan Lewis adalah berbeda akan tetapi kedua konsep ini saling melengkapi. Basa Lewis adalah basa Bronsted-Lowry juga disebabkan dapat mendonorkan pasangan elektron bebasnya, akan tetapi asam Lewis belum tentu menjadi asam Bronsted-Lowry disebabkan asam Bronsted-Lowry adalah donor proton sedangkan asam Lewis adalah acceptor elektron. Spesies apapun yang dapat menjadi aseptor pasangan elektron bebas bisa disebut sebagai asam lewis.

Basa Lewis

Perlu diingat bahwa basa Lewis adalah donor pasangan elektron bebas, spesies berupa molekul atau ion yang memiliki tendensi untuk mendonorkan pasangan elektron bebasnya maka digolongkan dalam basa Lewis. Contoh basa Lewis adalah ion halide ( Cl-, F-, Br- dan I-), ammonia, ion hidroksida, molekul air, senyawa yang mengandung N, O, atau S, senyawa golongan eter, ketone, molekul CO2 dan lain-lain. Gambar dibawah menunjukkan basa Lewis dengan pasangan elektron bebasnya.

Asam Lewis adalah aseptor pasangan elektron bebas. Contoh asam lewis adalah H+, B2H6, BF3, AlF3, ion logam transisi yang bisa mebentuk ion kompleks seperti Fe2+, Cu2+, Zn2+, dan sebagainya. Oh ya mungkin kamu berfikir bahwa untuk menjadi asam Lewis akan selalu diperlukan orbital kosong untuk menampung pasangan elektron yang didonorkan oleh basa Lewis tapi hal ini tidaklah mutlak sebab untuk menjadi asam Lewis tidak selalu suatu spesies menyediakan orbital kosong.

Reaksi asam Lewis dan basa lewis dapat dicontohkan sebagai berikut:

Konsep asam basa Bronsted Lowry

Johannes Nicolaus Bronsted dan Thomas Martin Lowry pada tahun 1923 secara terpisah mendefinisikan asam-basa sebagai berikut:

Asam adalah donor proton dan sebaliknya basa disebut sebagai aseptor proton

Kemudian teori ini lebih dikenal sebagai teori asam basa Bronsted-Lowry sebagai penghargaan bagi mereka berdua. Konsep asam basa Bronsted-Lowry tidak menentang konsep asam-basa Arrhenius akan tetapi bisa dikatakan sebagai perluasan dari konsep tersebut.

Ion hidroksida dalam konsep Arrhenius tetap menjadi basa dalam konsep Bronsted-Lowry disebabkan ion hidroksida dapat menerima H+ (aseptor proton) untuk membentuk H2O.

Contoh:

HCl dan HNO3 adalah asam Bronsted-Lowry disebabkan kedua spesies ini mampu memberikan ion H+ (proton H+) kepada air dengan reaksi sebagai berikut:

HCl(aq) + H2O(l) -> H3O+(aq) + Cl-(aq)
HNO3(aq) + H2O ->H3O+(aq) + NO3-(aq)

NH3 dan ion OH- adalah basa menurut Bronsted-Lowry disebabkan kedua spesies ini adalah aseptor proton. NH3 dapat bereaksi dengan air untuk membentuk NH4+ dan OH- dapat bereaksi dengan H+ membentuk air.

NH3(g) + H2O(l) -> NH4+(aq) + OH-(aq)
OH-(aq) + H+(aq) -> H2O(l)

Salah satu keunngulan teori asam-basa Bronsted-Lowry adalah konsep ini bisa menjelaskan mengenai sifat asam basa reaksi yang reversible. Contoh jenis reaksi ini adalah reaksi disosiasi asam lemah CH3COOH.

CH3COOH(aq) + H2O H3O+(aq) + CH3COO-(aq)

Sekarang perhatikan reaksi yang hanya berjalan ke kanan

CH3COOH(aq) + H2O(l) -> H3O+(aq) + CH3COO-(aq)

• CH3COOH adalah asam sebab spesies ini mendonorkan proton pada H2O
• H2O adalah basa sebab spesies ini menerima proton dari CH3COOH

Sedangkan untuk reaksi kebalikkannya

H3O+(aq) + CH3COO-(aq) -> CH3COOH(aq) + H2O(l)

• H3O+ adalah asam sebab spesies ini mendonorkan proton pada CH3COO-
• CH3COO- adalah basa sebab spesies ini menerima proton pada H3O+

Artinya reaksi reversible dari asam lemah diatas memiliki 2 asam dan 2 basa yang saling berpasangan yang kita sebut sebagai pasangan asam basa konjugasi Bronsted-Lowry.

Artinya CH3COOH adalah asam konjugasi dari CH3COO- atau CH3COO- adalah basa konjugasi dari CH3COOH. Keduanya berpasangan sehingga dinamakan asam basa konjugasi Bronsted-Lowry.

Cara mudah mengingat asam basa konjugasi Bronsted-Lowry adalah sebagai berikut:

Untuk membuat asam konjugasi Bronsted-Lowry maka tabahkan satu H+ pada spesies yang ditanyakan, sedangkan untuk membuat basa konjugasi dari Bronsted-Lowry maka tinggal ambil satu H+ dari spesies yang ditanyakan.

• H2SO4 basa konjugasinya (tinggal ambil 1 H+) adalah HSO4-
• HNO3 basa konjugasinya (tinggal ambil 1 H+) adalah NO3-
• PO43- asam konjugasinya (tinggal tambah 1 H+) adalah HPO42-
• Cl- asam konjugasinya (tinggal tambah 1 H+) HCl

Oh ya teorivasam-basa Bronsted-Lowry ini ada kelemahannya juga yaitu dia tidak bisa menjelaskan reaksi asam basa yang tidak melibatkan transfer proton (H+) seperti reaksi berikut;

Fe2+(aq) + 6H2O(l) -> Fe(H2O)62+(aq)
AgCl(s) + NH3(aq) -> Ag(NH3)Cl(aq)

Dua reaksi diatas adalah contoh sebagian kecil reaksi asam basa yang tidak bisa dijelaskan lewat konsep asam basa Bronsted-Lowry akan tetapi dapat dijelaskan dengan menggunakan teori asam-basa Lewis.

asam basa arrhenius

Teori Asam-Basa Arrhenius

Asam-Basa dalam Kehidupan Sehari-hari

Sejak berabad-abad yang lalu, para pakar mendefinisikan asam dan basa berdasarkan sifat larutannya. Larutan asam mempunyai rasa masam dan bersifat korosif (merusak logam, marmer, dan berbagai bahan lain), sedangkan larutan basa berasa agak pahit dan bersifat kaustik (licin, seperti bersabun). Mengapa cuka, belimbing, dan jeruk sama-sama mempunyai rasa masam??

Svante Ausgust Arrhenius,ahli kimia berkebangsaan Swedia, tercatat sebagai pemenang hadiah nobel kimia pada tahun 1903.

Untuk menjelaskan penyebab sifat asam dan basa, sejarah perkembangan ilmu kimia mencatat berbagai teori. Pada tahun 1777, Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) menge-mukakan bahwa asam mengandung unsur oksigen. Unsur itu yang dianggap bertanggung jawab atas sifat-sifat asam. Namun, pada tahun 1810, Sir Humphry Davy (1778-1829) menemukan bahwa asam hidrogen klorida tidak mengandung unsur oksigen. Davy kemudian menyimpulkan bahwa unsur hidrogenlah, dan bukan unsur oksigen yang merupakan unsur dasar dari setiap asam. Kamudian pada tahun 1814, Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) menyimpulkan bahwa asam adalah zat yang dapat menetralkan alkali dan kedua golongan senyawa itu hanya dapat didefinisikan dalam kaitan satu dengan yang lain.

Konsep yang cukup memuaskan tentang asam dan basa, dan yang tetap diterima hingga sekarang, dikemukakan oleh Svante August Arrhenius (1859-1927) pada tahun 1884.

a. Asam

Garam NaCl dalam air

Svante August Arrhenius (19 Februari 1859 – 2 Oktober 1927) seorang ilmuwan Swedia mendefinisikan teori asam-basa sebagai berikut:

Asam adalah suatu spesies yang akan meningkatkan konsentrasi ion H⁺ di dalam air dan basa adalah suatu spesies yang akan meningkatkan konsentrasi ion OH^- di dalam air.

Atau dengan pernyataan lain

Asam adalah suatu spesies yang apabila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H⁺ dan basa adalah suatu spesies yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion OH^-.

Sebagai contoh gas HCl ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H+ dan Cl- sehingga menurut konsep ini HCl dalam larutan air adalah asam.

HCl(g) → H⁺(aq) + Cl^-(aq)

Contoh asam yang lain adalah HF, HBr, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄, CH₃COOH, H₂C₂O₄, dan sebagainya. Sedangkan KOH bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion K⁺ dan OH^- oleh sebab itu KOH menurut teori Arrhenius adalah basa.

KOH(s) → K⁺(aq) + OH^-(aq)

Contoh yang lain adalah NaOH, Ca(OH)₂, NH₄OH, Ba(OH)₂ dan lainnya.

Teori asam basa menurut Arrhenius adalah teori yang amat sempit mengingat teori ini hanya terbatas pada spesies yang memiliki H⁺ atau OH^- dan spesies tersebut ada dalam pelarut air artinya apabila spesies tersebut tidak memiliki H⁺ atau OH^- dan reaksinya dijalankan dengan pelarut non-air maka teori ini tidak berlaku.

Sebagai contoh gas ammonia (NH₃) dapat bereaksi dengan gas HCl membentuk ammonium klorida padat dengan reaksi sebagai berikut:

NH₃(g) + HCl(g) → NH₄Cl(s)

Reaksi diatas adalah salah satu contoh reaksi asam basa yang tidak bisa dijelaskan dengan teori Arrhenius disebabkan reaksi diatas tidak melibatkan adanya H+ dan OH-. Apabila reaksi diatas dilakukan dalam medium air maka yang terlibah adalah larutan NH4OH dan larutan HCl dengan reaksi berikut;

NH₄OH(aq) + HCl(aq) → NH₄Cl(aq) + H₂O(l)

Jumlah ion H⁺ yang dapat dihasilkan oleh satu molekul asam disebut valensi asam, sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepas ion H⁺ disebut ion sisa asam. Nama asam sama dengan ion sisa asam dengan didahului kata asam. Berbagai contoh asam dan reaksi ionisasinya diberikan pada tabel berikut.

Rumus Asam	Nama Asam	Reaksi Ionisasi	Valensi Asam	Sisa Asam
HCl	Asam klorida	HCl → H+ + Cl-	1	Cl-
HCN	Asam sianida	HCN → H+ + CN-	1	CN-
H2S	Asam sulfida	H2S → 2H+ + S2-	2	S2-
H2SO4	Asam sulfat	H2SO4 → 2H+ + SO42-	2	SO42-
H3PO3	Asam fosfit	H3PO3 → 2H+ + HPO32-	2	HPO32-
HCOOH	Asam format	HCl → H+ + HCOO-	1	HCOO-
CH3COOH	Asam asetat	HCl → H+ + CH3COO-	1	CH3COO-

b. Basa

Asam-Basa Arrhenius

Menurut Arrhenius, basa adalah senyawa yang dalam air dapat menghasilkan ion hidroksida (OH^-). Jadi, pembawa sifat basaadalah ion OH^-. Basa Arrhenius merupakan hidroksida logam, dapat dirumuskan sebagai M(OH)_x, dan dalam air mengion sebagai berikut.

M(OH)_x (aq) → M^x+ (aq) + xOH^- (aq)

Jumlah ion OH^- yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa. Beberapa contoh basa Arrhenius diberikan pada table berikut.

Rumus Basa	Nama Basa	Reaksi Ionisasi	Valensi
NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 Al(OH)3	Natrium hidroksida Kalsium hidroksida Barium hidroksida Aluminium hidroksida	NaOH → Na+ + OH- Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH- Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH- Al(OH)3 → Al3+ + 3OH-	1 2 2 3

Meskipun tidak mempunyai gugus hidroksida, larutan ammonia (NH₃) ternyata bersifat basa. Hal itu terjadi karena NH₃ bereaksi dengan air (mengalami hidrolisis) membentuk ion OH^- sebagai berikut.

NH₃ (aq) + H₂O (l) ↔NH₄⁺ (aq) + OH^- (aq)

Untuk menunjukkan sifat basanya, larutan NH₃ sering ditulis sebagai NH₄OH. Hal itu tidaklah benar karena NH₄OH tidak ditemukan, yang ada hanya NH₃, ion NH₄⁺, serta ion OH^-.