pH Larutan Garam

Dari uraian artikel sebelumnya, berkesimpulan bahwa beberapa garam yang terlarut dalam pelarut air dapat memberikan suasana (pH) larutannya bergantung pada tipe garam yang bersangkutan. Berapa besarnya pH larutan garam, ditentukan oleh seberapa jauh pergeseran kesetimbangan ionisasi air yang melibatkan perubahan [H⁺] atau [OH^–] dalam larutan.

Tabel berikut merupakan hasil pengamatan pH larutan beberapa garam dan dapat dicobakan ulang dibuktikan di laboratorium. Tabel. Suasana (pH) Larutan Beberapa Garam 0,1 M

Keterangan: a = asam; b = basa; k = kuat; I = lemah..

Dari data pengamatan memperlihatkan bahwa setiap tipe garam terlarut memberikan suasana atau pH larutan tertentu. Adakah hubungan antara jumlah (konsentrasi) dan jenis dari garam terlarut dengan pH larutannya? Hubungan ini akan ditinjau pada uraian artikel berikut.

pH Larutan Garam berasal dari Bk-Ak

Garam yang berasal dari basa-kuat dan asam-kuat (garam bk-ak) tidak terhidolisis di dalam air sehingga tidak menggeser kesetimbangan ionisasi air; atau dengan kata lain tidak mengubah [H⁺] dan [OH] dalam larutan. Dalam air pada 25°C berlaku: [H⁺] = [OH^–] = 10^-7; atau pH = pOH = 7. Jadi, larutan garam yang berasal dari basa-kuat dan asam kuat (garam bk-ak), pH-nya sama dengan pH air yakni 7.

pH Larutan Garam berasal dari Bk-Al

CH3000Na, KCN, Na2CO3, dst. adalah garam berasal dari basa-kuat dan asam-Iemah (garam bk-al) hanya terhidrolisis-sebagian, yakni dengan bereaksinya anion garam dengan ion H⁺ dari air membentuk asam lemah. Akibatnya [H⁺] menurun dan [OH^–] meningkat; sehingga suasana larutan menjadi bersifat basa (pH > 7).

Untuk memperkirakan pH larutan garam bk-al dapat diketahui dari hubungan antara konsentrasi garam terlarut dan [OH^–]. Hubungan ini dapat diturunkan sebagai berikut. Perhatikan kembali tahap reaksi pada pelarutan garam yang berasal dari basa kuat dan asam lemah (garam bk-al).

Persamaan tetapan kesetimbangan hidrolisis ini adalah,

Ion CH₂COO dianggap hanya berasal dari garam CH₃COONa (terionisasi sempurna), berlaku; [CH₃COO] = [CH₃COONa]; dan berlaku: [CH₃COOH] = [OH^–] (karena koefisien sama; persamaan c). Hubungan di atas dapat dinyatakan sebagai;

Secara umum berlaku hubungan;

Keterangan: K_W = tetapan ionisasi air; K_a = tetapan ionisasi air; dan garam merupakan garam bk-al.

Melalui persamaan diatas dapat diperkirakan nilai [OH^–] jika konsentrasi garam bk-al yang terlarut dan tetapan lainnya (K_w dan K_a) di ketahui. Selanjutnya dari nilai [OH^–] dihitung nilai pOH; dan terakhir, harga pH larutan dapat ditetapkan melalui hubungan pH + pOH = 14.

pH Larutan Garam berasal dari Bl-Ak

Telah dibahas pada tulisan sebelumnya bahwa garam bl-ak (garam yang berasal dari basa lemah dan asam kuat) seperti NH₄CI, CuSO₄, Pb(NO₃)₂, dst. akan terhidrolisis-sebagian dengan menghasilkan larutan garam yang bersifat asam (pH < 7). Dalam hal ini kationnya bereaksi dengan ion OH^– dan pelarut air membentuk basa-Iemahnya sehingga [OH^–] menurun, sebaliknya [H⁺] meningkat. Dengan demikian [H⁺] dalam larutan garam akan bergantung pada [garam], nilai K_b, dan nilai K_w.

Reaksi hidrolisis garam bl-ak untuk NH₄CI (persamaan reaksi lengkap lihat kembali tulisan sebelumnya) adalah,

NH₄ + H₂O ↔ NH₄OH + H⁺

Analog dengan garam bk-al, maka terhadap garam bl-ak berlaku:

Secara umum dapat dinyatakan sebagai:

Keterangan: K_w = tetapan ionisasi air; K_a = tetapan ionisasi air; dan garam merupakan garam bk-al. Jadi melalui persamaan 2.7d, pH larutan garam bl-ak dapat diperkirakan jika konsentrasi garam, nilai tetapan ionisasi basa (K_b), dan nilai tetapan ionisasi air (K_w) diketahui.

pH Larutan Garam berasal dari Bl-Al

Untuk garam yang berasal dari basa-lemah dan basa-lemah (garam bl-al), misalnya CH₃COONH₄ akan terhidrolisis-total menurut persamaan reaksi sebagai berikut:

CH₃COONH₄ + H₂O ↔ CH₃COOH + NH₄OH. atau:

CH₃COO^– + NH₄⁺ + H₂O ↔ CH₃COOH + NH₄OH

Penggabungan persamaan 2.8a dan 28b dan dengan menggunakan persamaan reaksi hidrolisis garam, menghasilkan persamaan:

Berdasarkan persamaan tetapan kesetimbangan ionisasi dari asam lemah dan basa lemah, persamaan di atas dapat diubah sebagai berikut.

Secara umum, persamaan di atas dapat dinyatakan dalam bentuk:

Keterangan:

K_a = tetapan ionisasi asam lemah; K_b = tetapan ionisasi basa lemah; K_w = tetapan ionisasi air (= 10^-14).

Dengan demikian, melalui persamaan 28e, atau 2.8d, ph larutan garam bl-al (garam berasal dari basa-lemah dan asam-lemah) dapat diperkirakan. Hanya, dari kedua persamaan tersebut memperlihatkan bahwa pH atau pOH larutan garam bl-al tidak bergantung pada konsentrasi garam tetapi oleh nilai terapan ionisasi asam dan tetapan ionisasi basa garamnya.

Derajat keasaman (pH) merupakan salah satu faktor yang menentukan nilai lingkungan, terutama nilai air dan nilai tanah. Dalam tubuh kita, pH cairan tubuh diatur oleh sistem bufer. Pembuangan atau penambahan garam-garam ke lingkungan kehidupan seperti pupuk atau berupa limbah akan berdampak pada kehidupan itu sendiri.

Pengetahuan tentang hidrolisis garam juga dapat membantu kita bagaimana melarutkan garam agar tidak terjadi pengendapan dan larutan tetap jernih seperti yang diinginkan. Di samping itu, pengenalan suasana larutan (karena terbentuknya garam) dapat membantu pada analisis titrimetri (titrasi asam—basa) misalnya dapat memudahkan untuk perkiraan pH titik kesetaraan reaksi (titik akhir titrasi). Dari hasil perkiraan (hitung) pH larutan dapat dipilih indikator yang tepat untuk reaksi tersebut. Ketetapan pemilihan indikator sangat menentukan ketepatan penentuan titik akhir titrasi sebagai titik kesetaraan reaksi.