);

Contoh soal hidrolisis dan pembahasannya

Postingan ini membahas contoh soal hidrolisis garam dan pembahasannya. Hidrolisis berasal dari kata hidro yang berarti air dan lisis yang berarti pengurain. Hidrolisis adalah reaksi penguraian garam oleh air atau reaksi ion-ion garam dengan air. Jika kita melarutkan suatu garam kedalam air, ada dua kemungkinan yang terjadi yaitu:

  1. Ion-ion yang berasal dari asam lemah misalnya CH3COO, CN dan S2- atau ion-ion yang berasal dari basa lemah misanya NH4+, Fe2+, dan Al3+ akan bereaksi dengan air. Reaksi ion tersebut dengan air disebut hidrolisis. Contoh NH4+ + H2O → NH4OH + H+
  2. Ion-ion yang berasal dari asam kuat misalnya Cl, NO3, SO42- atau ion-ion yang berasal dari basa kuat misalnya Na+, K+, Ca2+ tidak bereaksi dengan air sehingga tidak terjadi hidrolisis.

Jenis hidrolisis garam

  • Hidrolisis garam dari asam lemah dan basa kuat

Jika suatu garam dari asam lemah dan basa kuat dilarutkan dalam air, maka kation dari basa kuat tidak terhidrolisis sedangkan anion dari asam lemah mengalami hidrolisis. Rumus yang berlaku pada hidrolisis garam dari asam lemah dan basa kuat sebagai berikut:

Kh =
Kw
Ka

[OH] =
Kw . [G]
Ka

pH =
1
2
(14 + pKa + log [G])

Keterangan:

  1. Kw = tetapan kesetimbangan air
  2. Ka = tetapan ionisasi asam lemah
  3. pKa = – log Ka
  4. [G] = konsentrasi garam
  • Hidrolisis garam dari asam kuat dan basa lemah

Garam dari asam kuat dan basa lemah jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis sebagian. Kation dari basa lemah akan terhidrolisis dan anion dari asam kuat tidak terhidrolisis. Rumus yang berlaku pada hidrolisis garam dari asam kuat dan basa lemah sebagai berikut:

Kh =
Kw
Kb

[H+] =
Kw . [G]
Kb

pH =
1
2
(14 – pKb – log [G])

Keterangan:

  1. Kb = Tetapan ionisasi basa lemah
  2. pKb = – log Kb
  • Hidrolisis garam dari asam lemah dan basa lemah

Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah akan mengalami hidrolisis total. Hal ini karena kation dari basa lemah dan anion dari asam lemah mengalami hidrolisis. Rumus yang berlaku sebagai berikut:

Kh =
Kw
Ka x Kb

[H+] =
Ka . Kw
Kb

pH =
1
2
(14 + pKa – pKb)

Contoh soal hidrolisis garam

Contoh soal 1

Tentukan apakah garam-garam berikut mengalami hidrolisis. Bila ya, termasuk hidrolisis spasial atau hidrolisis total dan tuliskan reaksi hidrolisisnya.

  1. NaCl
  2. Al2(SO4)3
  3. K2SO4
  4. CH3COONH4

Pembahasan

NaCl → Na+ + Cl
Na+ adalah ion yang berasal dari basa kuat misalnya NaOH dan Cl berasal dari asam kuat seperti HCl. Karena kedua ion berasal dari asam kuat dan basa kuat maka garam tidak mengalami hidrolisis.

Al2(SO4)3 → Al3+ + 3SO42-
ion Al3+ berasal dari basa lemah dan ion SO42- berasal dari asam kuat sehingga garam mengalami hidrolisis parsial atau sebagian. Persamaan hidrolisis Al3+ + H2O → Al(OH)3 + 2H+. Sedangkan SO42- + H2O tidak bereaksi.

K2SO4 → 2K+ + SO42-. Ion K+ berasal dari basa kuat dan SO42- berasal dari asam kuat. Karena berasal dari asam kuat dan basa kuat maka tidak mengalami hidrolisis.

CH3COONH4 → CH3COO + NH4+. Ion CH3COO berasal dari asam lemah dan NH4+ berasal dari basa lemah. Karena garam berasal dari asam lemah dan basa lemah maka mengalami hidrolisis total.
CH3COO + H2O → CH3COOH + OH
NH4+ + H2O → NH4OH + H+


Contoh soal 2

Hitunglah pH larutan dari NaCN 0,1 M jika Ka HCN = 4,9 x 10-10.

Pembahasan

NaCN → Na+ + CN. Na+ adalah ion dari basa kuat dan CN adalah ion dari asam lemah. Jadi soal ini adalah hidrolisis garam dari asam lemah dan basa kuat. Karena mengandung basa kuat maka kita hitung [OH] dengan cara dibawah ini:

[OH] =
Kw . [G]
Ka

[OH] =
10-14 . 0,1
4,9 x 10-10

[OH] = 1/7 x 10-2
pOH = – log [OH] = – log 1/7 x 10-2
pOH = 2 + 0,85 = 2,85
pH = 14 – pOH = 14 – 2,85 = 11,15

Cara lain menghitung pH dengan rumus dibawah ini:

  • pKa = – log Ka = – log 4,9 x 10-10 = 10 – log 4,9 = 10 – 0,69 = 9,31
  • pH = 1/2 (14 + pKa + log [G] = 1/2 (14 + 9,31 + log 0,1)
  • pH = 1/2 (22,31) = 11,15

Contoh soal 3

Hitunglah konsentrasi OH dan pH larutan NaOCN 1 M bila Ka HOCN = 3,3 x 10-4.

Pembahasan

NaOCN → Na+ + OCN. Na+ adalah ion dari basa kuat dan OCN adalah ion dari asam lemah sehingga soal ini merupakan hidrolisis asam lemah dan basa kuat. Cara menentukan ion OH dan pH sebagai berikut:

[OH] =
Kw . [G]
Ka

[OH] =
10-14 . 1
3,3 x 10-4
= 0,55 x 10-5 M
pOH = – log [OH] = – log 0,55 x 10-5 = 5 – 0,6 = 4,4
pH = 14 – 4,4 = 9,6

Contoh soal 4

Tentukan pH larutan ZnCl2 0,01 M, bila diketahui Kb Zn(OH)2 = 10-5.

Pembahasan

ZnCl2 → Zn2+ + 2Cl. Zn2+ merupakan ion dari basa lemah dan Cl ion dari asam kuat sehingga merupakan hidrolisis asam kuat dan basa lemah. Karena mengandung asam kuat berarti kita hitung [H+] dengan rumus dibawah ini:

[H+] =
Kw . [G]
Kb

[H+] =
10-14 . 0,02
10-5
=  20   x 10-6
pH = – log [H+] = – log  20   x 10-6 = 6 – 0,65 = 5,35

Cara lain menghitung pH sebagai berikut:

  • pKb = – log Kb = – log 10-5 = 5
  • pH = 1/2 (14 – pKb – log [G]) = 1/2 (14 – 5 – log 0,02)
  • pH = 1/2 (9 + 2 – log 2)
  • pH = 1/2 (10,7) = 5,35

Catatan: [G] = 0,02 diperoleh karena Cl menjadi 2Cl sehingga [G] = 2 x 0,01 = 0,02.


Contoh soal 5

Hitunglah massa (NH4)2SO4 yang harus ditambahkan kedalam 100 mL air sehingga diperoleh larutan dengan pH = 5 (Ar H = 1, N = 14, O = 16, S = 32, Kb = NH3 = 105.

Pembahasan

(NH4)2SO4 → 2NH4+ + SO42-. Ion NH4+ berasal dari basa lemah dan SO42- berasal dari asam kuat sehingga merupakan hidrolisis asam kuat dan basa lemah. Cara menentukan massa kita tentukan terlebih dahulu konsentrasi [G] dengan cara dibawah ini:

  • pKb = – log Kb = – log 10-5 = 5
  • pH = 1/2 (14 – pKb – log [G])
  • 5 = 1/2 (14 – 5 – log [G])
  • 10 = 9 – log [G]
  • log [G] = 9 – 10 = -1
  • [G] = 10-1 = 0,1 M

Hitung massa dengan rumus molaritas dibawah ini:

M =
g
Mr
x
1000
mL

0,1 =
g
132
x
1000
100

g = 1,32 gram

Jadi massa (NH4)2SO4 sebesar 1,32 gram.


Contoh soal 6

Hitunglah pH larutan 0,1 M NH4OCN, dengan Ka HOCN = 3,3 x 10-4 dan Kb NH3 = 1,75 x 10-5.

Pembahasan

NH4OCN → NH4+ + OCN. Ion NH4+ berasal dari basa lemah dan ion OCN berasal dari asam lemah sehingga merupakan hidrolisis garam dari asam lemah dan basa lemah. Selanjutnya kita hitung [H+] dengan rumus dibawah ini:

[H+] =
Ka . Kw
Kb

[H+] =
3,3 . 10-4 . 10-14
1,75 . 10-5
=  33/1,75   x 10-7
pH = – log  33/1,75   x 10-7 = 7 – 0,64 = 6,36

Cara menghitung pH sebagai berikut:

  • pKa = – log Ka = – log 3,3 x 10-4 = 4 – 0,52 = 3,48
  • pKb = – log Kb = – log 1,75 x 10-5 = 5 – 0,24 = 4,76
  • pH = 1/2 (14 + pKa – pKb) = 1/2 (14 + 3,48 – 4,76)
  • pH = 1/2 (12,72) = 6,36

Contoh soal 7

Sebanyak 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M (Ka = 10-5) direaksikan dengan 50 mL larutan KOH 0,1 M. Hitunglah pH campuran yang terjadi.

Pembahasan

Pada soal ini diketahui:

  • mol CH3COOH = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol
  • mol KOH = 50 ml x 0,1 M = 5 mmol

Reaksi CH3COOH + KOH sebagai berikut:

CH3COOHKOHCH3COOKH2O
Awal5 mmol5 mmol
Reaksi5 mmol5 mmol5 mmol5 mmol
Sisa5 mmol5 mmol
M =
n
Vtotal

M =
5 mmol
50 mL + 50 mL
= 0,05 M

CH3COOK → CH3COO + K+. Ion CH3COO berasal dari asam lemah dan ion K+ berasal dari basa kuat sehingga merupakan hidrolisis asam lemah dan basa kuat. Karena mengandung basa kuat kita tentukan [OH].

[OH] =
Kw . [G]
Ka

[OH] =
10-14 . 0,05
10-5
= 7 x 10-6
pOH = – log [OH] = – log 7 x 10-6 = 6 – log 7
pH = 14 – pOH = 14 – (6 – log 7) = 8 + log 7 = 8,85

Cara lain menghitung pH menggunakan rumus dibawah ini:

  • pH = 1/2 (14 + pKa + log [G])
  • pH = 1/2 (14 + (- log 10-5) + log 0,05
  • pH = 1/2 (14 + 5 + (- 1,3)) = 8,85

Daftar pustaka

  • Utami, Budi. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XI Program Ilmu Alam. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, 2009.
  • Permana, Irvan. Kima SMA/MA Untuk kelas XI Semester 1 dan 2 Program Ilmu Pengetahuan Alam. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, 2009.

You cannot copy content of this page