(1) Larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis, sehingga larutannya bersifat netral (pH = 7) (tidak terhidrolisis)
Contoh:
- Larutan \(\ce{NaCl}\)
- Larutan \(\ce{K2SO4}\)
- Larutan \(\ce{Ba(NO3)2}\)
- Larutan \(\ce{CaCl2}\)
- Larutan \(\ce{NaI}\)
(2) Larutan garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah (mengalami hidrolisis sebagian/parsial)
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {[\text{H}^{+}] = \sqrt{\dfrac{\text{K}_w}{\text{K}_b}\cdot \text{M}}}$$
\(\text{K}_h = \dfrac{\text{K}_w}{\text{K}_b}\)
\(\alpha = \sqrt{\dfrac{\text{K}_h}{\text{M}}}\)
\(\text{M} = \text{ konsentrasi ion garam yang terhidrolisis}\)
\(\text{K}_h= \text{ tetapan hidrolisis}\)
\(\alpha = \text{ derajat hidrolisis}\)
Contoh:
Sebanyak 1,07 gram \(\ce{NH4Cl}\) dimasukkan ke dalam air dan diperoleh larutan sebanyak 50 ml. Jika Kb amonium = \(1 \times 10^{-5}\) dan Kw = \(1 \times 10^{-14}\), tentukan pH larutan garam yang terjadi. (Mr \(\ce{NH4Cl}\) = 53,5).
Amonium klorida adalah garam yang berasal dari basa lemah dan asam kuat. Jika amonium klorida dilarutkan ke dalam air maka akan mengalami hidrolisis sebagian/parsial.
\(\ce{Cl}^{-} + \ce{H2O} \nrightarrow\)
\(\ce{NH4}^{+} + \ce{H2O} \rightleftharpoons \ce{NH4OH} + \ce{H}^{+}\)
Larutan garam yang terjadi bersifat asam.
Menghitung konsentrasi ion amonium
\(\ce{NH4Cl} \longrightarrow \ce{NH4}^{+} + \ce{Cl}^{-}\)
Konsentrasi amonium klorida:
\(\text{M} = \dfrac{n}{\text{V}}\)
\(\text{M} = \dfrac{1,07/53,5}{0,05}\)
\(\text{M} = 0,4\text { M}\)
Konsentrasi ion amonium = konsentrasi amonium klorida = 0,4 M
\(\color{blue} [\text{H}^{+}] = \sqrt{\dfrac{\text{K}_w}{\text{K}_b}\cdot \text{M}}\)
\([\text{H}^{+}] = \sqrt{\dfrac{1 \times 10^{-14}}{1 \times 10^{-5}}\cdot \color{blue} 0,4}\)
\([\text{H}^{+}] = \sqrt{1 \times 10^{-9}\cdot 0,4}\)
\([\text{H}^{+}] = \sqrt{4 \times 10^{-10}}\)
\([\text{H}^{+}] = 2 \times 10^{-5}\)
\(\text{pH} = 5\:-\:\log{2}\)
(3) Larutan garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat (mengalami hidrolisis sebagian/parsial)
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {[\text{OH}^{-}] = \sqrt{\dfrac{\text{K}_w}{\text{K}_a}\cdot \text{M}}}$$
\(\text{K}_h = \dfrac{\text{K}_w}{\text{K}_a}\)
\(\alpha = \sqrt{\dfrac{\text{K}_h}{\text{M}}}\)
\(\text{M} = \text{ konsentrasi ion garam yang terhidrolisis}\)
\(\text{K}_h= \text{ tetapan hidrolisis}\)
\(\alpha = \text{ derajat hidrolisis}\)
Contoh:
Sebanyak 0,82 gram natrium asetat dimasukkan ke dalam air dan diperoleh larutan sebanyak 400 mL. Jika Ka asam asetat = \(1 \times 10^{-5}\) dan Kw = \(1 \times 10^{-14}\), hitunglah pH larutan garam yang terjadi. (Mr natrium asetat = 82)
Natrium asetat adalah garam yang berasal dari basa kuat dan asam lemah. Jika natrium asetat dilarutkan ke dalam air maka akan mengalami hidrolisis sebagian/parsial.
\(\ce{Na}^{+} + \ce{H2O} \nrightarrow\)
\(\ce{CH3COO}^{-} + \ce{H2O} \rightleftharpoons \ce{CH3COOH} + \ce{OH}^{-}\)
Larutan garam yang terjadi bersifat basa.
Menghitung konsentrasi ion asetat
\(\ce{CH3COONa} \longrightarrow \ce{CH3COO}^{-} + \ce{Na}^{+}\)
Konsentrasi natrium asetat:
\(\text{M} = \dfrac{n}{\text{V}}\)
\(\text{M} = \dfrac{0,82/82}{0,4}\)
\(\text{M} = 0,025 \text { M}\)
Konsentrasi ion asetat = konsentrasi natrium asetat = 0,025 M
\(\color{blue} [\text{OH}^{-}] = \sqrt{\dfrac{\text{K}_w}{\text{K}_a}\cdot \text{M}}\)
\([\text{OH}^{-}] = \sqrt{\dfrac{1 \times 10^{-14}}{1 \times 10^{-5}}\cdot \color{blue} 0,025}\)
\([\text{OH}^{-}] = \sqrt{1 \times 10^{-9}\cdot \color{blue} 25 \times 10^{-3}}\)
\([\text{OH}^{-}] = \sqrt{25 \times 10^{-12}}\)
\([\text{OH}^{-}] = 5 \times 10^{-6}\)
\(\text{pOH} = 6\:-\:\log {5}\)
\(\text{pH} = 14\:-\:\text{pOH}\)
\(\text{pH} = 14\:-\:(6\:-\:\log {5})\)
\(\text{pH} = 8 + \log {5}\)
(4) Larutan garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa lemah (mengalami hidrolisis total)
$$\bbox[yellow, 5px, border: 2px solid red] {[\text{H}^{+}] = \sqrt{\dfrac{\text{K}_w \cdot \text{K}_a}{\text{K}_b}}}$$
\(\text{K}_h = \dfrac{\text{K}_w}{\text{K}_a \cdot \text{K}_b}\)
Jika \(\text{K}_a > \text{K}_b\) maka larutan bersifat asam
Jika \(\text{K}_a < \text{K}_b\) maka larutan bersifat basa
Contoh:
Sebanyak 13 gram \(\ce{NH4CN}\) dilarutkan ke dalam air sampai volumenya 900 mL. Tentukan pH larutan yang terjadi jika Kw = \(1 \times 10^{-13}\), Ka = \(6,4 \times 10^{-10}\) dan Kb = \(1,6 \times 10^{-5}\)
Amonium sianida adalah garam yang berasal dari basa lemah dan asam lemah. Jika amonium sianida dilarutkan ke dalam air maka akan mengalami hidrolisis total.
\(\ce{NH4}^{+} + \ce{H2O} \rightleftharpoons \ce{NH4OH} + \ce{H}^{+}\)
\(\ce{CN}^{-} + \ce{H2O} \rightleftharpoons \ce{HCN} + \ce{OH}^{-}\)
Karena nilai Kb > Ka maka larutan bersifat basa.
Penentuan pH larutan tidak ditentukan dari konsentrasi kation dan anion garam, tetapi dari nilai Kw, Ka, dan Kb.
\(\color{blue} [\text{H}^{+}] = \sqrt{\dfrac{\text{K}_w \cdot \text{K}_a}{\text{K}_b}}\)
\([\text{H}^{+}] = \sqrt{\dfrac{1 \times 10^{-13} \cdot 6,4 \times 10^{-10}}{1,6 \times 10^{-5}}}\)
\([\text{H}^{+}] = \sqrt{4 \times 10^{-18}}\)
\([\text{H}^{+}] = 2 \times 10^{-9}\)
\(\text{pH} = 9\:-\:\log {2}\)