PERHITUNGAN pH HIDROLISIS (HIDROLISIS GARAM)

Hidrolisis adalah peristiwa suatu senyawa kimia dipecah oleh molekul air. Dalam hidrolisis garam, air terbentuk ketika suatu asam dan basa dicampur. Tidak semua suatu zat asam dan basa yang dicampur dalam air mengalami perhitungan pH hidrolisis garam. Adapun syarat bahwa perhitungan pH hidrolisis sebagai berikut.

1. Garam berasal dari asam lemah dan basa kuat
2. Garam berasal dari asam kuat dan basa lemah
3. Garam berasal dari asam lemah dan basa lemah

Banyak lho yang susah banget membedakan perhitungan pH hidrolisis garam dengan larutan penyangga (buffer). Jelas banget beda! Nah, di sini perbedaannya:

• Pada perhitungan pH hidrolisis dan buffer keduanya memakai konsep MBS (Mula-mula, Bereaksi, Sisa)
• Perhitungan pH hidrolisis pada bagian “Sisa” akan tersisa jumlah mol garam dan air di bagian produk, sedangkan jumlah mol asam dan basa habis bereaksi di bagian reaktan
• Perhitungan pH larutan penyangga pada bagian “Sisa” akan tersisa jumlah mol spesi lemah (asam lemah atau basa lemah), garam, serta air, sedangkan jumlah mol spesi kuat (asam kuat atau basa kuat) habis bereaksi

Untuk memahaminya, perhatikan contoh berikut.

PERBEDAAN pH HIDROLISIS DAN BUFFER DALAM KONSEP MBS

A. pH garam dari asam kuat dan basa kuat

• Tidak mengalami reaksi hidrolisis
• pH garam jenis ini adalah netral (pH = 7)

B. pH garam dari asam lemah dan basa kuat

• pH garam jenis ini adalah daerah basa (pH > 7)
• Mengalami reaksi hidrolisis parsial atau setengah, yaitu pada spesi lemah (asam lemah)
• Dalam rumus pH hidrolisis jenis ini, konsentrasi ([G]) berdasarkan rumus di bawah adalah anion dari garam itu sendiri. Contoh garam CH3COOK, maka anionnya adalah CH3COO- dan konsentrasi CH3COO- inilah yang dimasukkan ke rumus, bukan konsentrasi CH3COOK. Contoh lain adalah (CH3COO)2Ba, maka anionnya adalah 2CH3COO- dan konsentrasi CH3COO- ini dimasukkan ke rumus yaitu 2 kalinya konsentrasi (CH3COO)2Ba

RUMUS HIDROLISIS BERSIFAT BASA

C. Garam dari asam kuat dan basa lemah

• pH garam jenis ini adalah daerah asam (pH < 7)
• Mengalami reaksi hidrolisis parsial atau setengah, yaitu pada spesi lemah (basa lemah)
• Dalam rumus pH hidrolisis jenis ini, konsentrasi ([G]) yang dimasukkan ke rumus adalah konsentrasi kation dari garam itu sendiri. Contoh garam AlCl3, kationnya adalah Al3+ maka [G] yang dimasukkan adalah konsentrasi Al3+, bukan konsentrasi AlCl3. Contoh lain adalah garam Al2(SO4)3, kationnya adalah ion 2Al3+ maka [G] yang dimasukkan ke rumus adalah konsenrasi Al3+ yaitu 2 kalinya dari konsentrasi Al2(SO4)3

RUMUS pH HIDROLISIS BERSIFAT ASAM

D. Garam dari asam lemah dan basa lemah

• pH hidrolisis ini tidak bergantung terhadap konsentrasi asam atau basa karena dalam spesi lemah (asam lemah dan basa lemah), nilai pH-nya ditentukan oleh tinggi atau rendahnya tetapan asam/basa (Ka atau Kb)
• Jika Ka = Kb, maka pH = 7
• Jika Ka > Kb, maka pH < 7 (dalam rumus di bawah adalah label “ASAM”)
• Jika Ka < Kb, maka pH > 7 (dalam rumus di bawah adalah label “BASA”)

RUMUS HIDROLISIS LEMAH

E. Derajat hidrolisis garam

Derajat hidrolisis garam menunjukkan seberapa banyak suatu garam terurai dalam reaksi asam-basa (netralisasi). Derajat hidrolisis garam ini hanya berlaku pada asam lemah dan basa lemah. Hal ini dikarenakan pada garam yang berasal dari 2 spesi lemah (asam lemah dan basa lemah) rentang derajat ionisasi hidrolisisnya berkisar 0 < α < 1. Beda halnya dengan garam dari 1 spesi lemah dan 1 spesi kuat, nilai derajat ionisasi hidrolisisnya (sangat) mendekati 1.

RUMUS DERAJAT HIDROLISIS

F. Cara menentukan sifat suatu garam

Suatu garam dapat ditentukan sifatnya ada 2, yaitu:

1. Melalui perhitungan = berdasarkan rumus-rumus di atas
2. Konsep (tidak berlaku untuk garam dari asam lemah dan basa lemah) = lihat saja spesi kuat dari garam tersebut. Jika spesi kuatnya adalah asam berarti garam bersifat asam; jika spesi kuatnya adalah basa berarti garam bersifat basa; dan jika spesi kuatnya adalah asam dan basa berarti garam bersifat netral.

CONTOH SOAL

1. Garam berikut yang dalam air tidak mengalami hidrolisis adalah …
   A. CH3COOK
   B. HCOONa
   C. K3PO4
   D. CaSO4
   E. Al(CN)3
   –> Pembahasan: 
   Garam yang tidak dapat terhidrolisis dalam air adalah garam yang memiliki pH = 7 atau garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat. Obsein D adalah paling tepat karena garam CaSO4 berasal dari asam kuat H2SO4 dan basa kuat Ca(OH)2
2. Besar [OH-] dalam larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat …
   A. Berbanding lurus dengan Ka-nya
   B. Berbanding terbalik dengan Ka-nya
   C. Berbanding lurus dengan akar kuadrat Ka-nya
   D. Berbanding terbalik dengan akar kuadrat Ka-nya
   E. Berbanding terbalik dengan konsentrasi molar garamnya
   –> Pembahasan: 
   [OH-] dalam garam dari asam lemah dan basa kuat adalah mengitung [OH-] untuk garam bersifat basa. Dan, [OH-] berbanding terbalik dengan akar Ka-nya, berbanding lurus dengan [G].
   
3. Persaman hidrolisis suatu senyawa adalah F-  +  air  ⇌  HF  +  OH-. Rumus garam yang mengalami hidrolisis seperti persamaan hidrolisis di atas adalah …
   A. AlF3
   B. NaF
   C. BeF2
   D. (CH3)2F
   E. NH4F
   –> Pembahasan:
   Garam yang mampu mengalami hidrolisis adalah garam yang berasal dari spesi lemah dan kuat, dan yang terhidrolisis adalah kation atau anion yang bersifat lemah. Di soal, anion F- yang mengalami hidrolisis karena bersifat lemah dan berasal dari asam lemah HF. Garam yang mengandung anion F- ini hanya terhidrolisis parsial (sebagian) karena kation garamnya bersifat basa kuat, artinya garam yang dimaksud di soal adalah garam yang berasal dari basa kuat dan asam lemah. Obsein B adalah paling tepat karena garam NaF berasal dari basa kuat NaOH dan asam lemah HF.
4. Larutan NH4NO2 0,01 M mempunyai pH sebesar … (Kb NH4OH = 10^-5 dan Ka HNO2 = 10^-4)
   A. 9,5
   B. 8,0
   C. 6,5
   D. 5,5
   E. 4,0
   –> Pembahasan:
   
5. Jika larutan garam KX 0,01 M mempunyai pH = 9, harga Ka asam HX sebesar …
   A. 10^-8
   B. 10^-7
   C. 10^-6
   D. 10^-5
   E. 10^-4
   –> Pembahasan:
   
6. Larutan Ca(OH)2 0,30 M sebanyak 10 mL ditambahkan ke dalam 40 mL HF 0,15 M (Ka = 10^-4). Harga pH larutan campuran adalah …
   A. 7,0 + log 3,5
   B. 7,5 + log 3,5
   C. 8,0 + log 3,5
   D. 8,5 + log 3,5
   E. 9,0 + log 3,5
   –> Pembahasan:
   
7. Tersedia garam-garam 1 molar, yaitu Zn(NO3)2 (1), KBr (2), Na2HPO4 (3), dan KNO2 (4). Di antara pernyataan-pernyataan berikut ini yang benar mengenai larutan di atas adalah …
   A. Semua larutan garam bersifat netral
   B. Larutan (1), (3), dan (4) bersifat basa, sedangkan larutan (2) bersifat netral
   C. Larutan (1) bersifat asam, sedangkan larutan (3) dan (4) bersifat basa
   D. Larutan (1) dan (2) bersifat netral, sedangkan larutan (2) bersifat basa
   E. Larutan (1) dan (2) bersifat netral, sedangkan larutan (3) dan (4) bersifat asam
   –> Pembahasan:
   
8. Di antara garam berikut ini yang larutannya dapat memerahkan kertas lakmus biru adalah …
   A. CH3COOHNa
   B. NH4ClC. NaClO4
   D. KI
   E. CaS
   –> Pembahasan:
   Sama seperti soal nomor 7, namun beda di sini adalah hubungannya dengan kertas lakmus. Ingat, kertas lakmus yang dapat memerahkan kertas lakmus biru pasti senyawa tersebut bersifat asam!
9. Garam yang terhidrolisis sebagian dan bersifat basa dihasilkan dari pencampuran dua senyawa dengan jumlah mol yang sama, yaitu antara …
   A. NH3 dan HCl
   B. NH3 dan HCN
   C. KOH dan H2SO4
   D. KOH dan HCN
   e. NaOH dan H2SO4
   –> Pembahasan:
   Dalam menentukan sifat garam, perhatikan saja spesi kuat dari garam tersebut. Di soal, garam terhidrolisis sebagian dan bersifat basa, artinya garam ini bersifat basa yang terdiri dari basa kuat dan asam lemah. Jawaban paling tepat adalah D.
10. Di antara garam-garam berikut apabila dilarutkan dalam air akan menghasilkan larutan dengan pH paling tinggi adalah …
    A. KI
    B. KF
    C. KCl
    D. KBr
    E. NH4Cl
    –> Pembahasan:
    pH suatu senyawa terbentang dari 0 s/d 14. Artinya, pH tertinggi adalah 14 dan bersifat basa. KI, KCl, dan KBr adalah garam netral (dari asam kuat + basa kuat), KF adalah garam basa (asam lemah + basa kuat), dan NH4Cl adalah garam asam (asam kuat dan basa lemah)
11. Larutan garam berikut ini yang harga pH-nya tidak dipengaruhi oleh konsentrasi molarnya adalah …
    A. NH4NO3
    B. Al2(SO4)3
    C. HCOONa
    D. MgCl2
    E. CH3COONH4–> Pembahasan:
    pH garam yang tidak bergantung terhadap konsentrasi adalah garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah
12. Larutan kalsium asetat 0,01 M mengalami hidrolisis CH3COO-  +  H2O  ⇌  CH3COOH  +  OH-. Jika tetapan hidrolisis Kh = 10^-9, maka pH larutan tersebut sebesar …
    A. 6,5 + log 1,4
    B. 7,5 + log 1,4
    C. 8,5 + log 1,4
    D. 9,5 + log 1,4
    E. 10,5  + log 1,4
    –> Pembahasan:
    
13. Sebanyak 1,32 gram kristal (NH4)2SO4 dilarutkan dalam air sehingga volumenya menjadi 1 L. Jika diketahui Kb NH4OH = 10^-5, Ar N = 14, Ar S = 32, Ar H = 1, dan Ar O = 16, pH larutan yang terbentuk adalah …
    A. 5,0 – log 4,4
    B. 6,0 – log 4,4
    C. 7,0 – log 4,4
    D. 8,0 – log 4,4
    E. 9,0 – log 4,4
    –> Pembahasan:
    
14. Jika 50 mL CH3COOH 0,1 M direaksikan dengan 50 mL NaOH 0,1 M menghasilkan garam. Harga pH larutan adalah … (Ka CH3COOH = 10^-5)
    A. 6 – log 7,1
    B. 6 + log 7,1
    C. 8 + log 7,1
    D. 8 – log 7,1
    E. 9 – log 7,1
    –> Pembahasan:
    
15. Massa KOH yang diperlukan untuk bereaksi dengan 1 L CH3COOH 0,01 M agar diperoleh larutan dengan pH 9 adalah … g. (dianggap tidak terjadi perubahan volume, Ka = 10^-5, Ar K = 39, Ar O = 16, dan Ar H = 1)
    A. 5,6
    B. 2,8
    C. 1,12
    D. 0,56
    E. 0,112
    –> Pembahasan:
    
16. Amonium nitrat dilarutkan ke dalam 1 L air murni. JIka diketahui Mr amonium nitrat = 80, Kb NH4OH = 2 x 10^-5, dan pH larutan sebesar 6, massa amonium nitrat yang dilarutkan sebesar … gram
    A. 0,16B. 0,32
    C. 0,48
    D. 0,64
    E. 0,72
    –> Pembahasan:
    
17. Sebanyak 5,50 gram garam K2S (Mr = 110) dilarutkan ke dalam air hingga volumenya 50 mL. Jika Ka H2S = 5 x 10^-10, akan diperoleh larutan dengan pH …
    A. 8 + log 4,47
    B. 9 + log 4,47
    C. 10 + log 4,47
    D. 11 + log 4,47
    E. 12 + log 4,47
    –> Pembahasan:
    
18. Sebanyak 25 mL CH3COOH 0,1 M tepat bereaksi dengan 25 mL NaOH 0,1 M. Jika diketahui Ka CH3COOH = 1 x 10^-5, pernyataan yang benar tentang reaksi tersebut adalah …
    A. pH larutan asam sebelum bereaksi adalah 6
    B. pH larutan setelah bereaksi adalah 7
    C. CH3COONa hasil reaksi mengalami hidorlisis total
    D. Konsentrasi Na+ dalam campuran adalah 0,05 ME. Konsentrasi CH3COO- dalam campuran adalah 0,1 M
    –> Pembahasan:
    
    
19. Sebanyak 1,07 gram garam NH4Cl (Mr = 53,5) dilarutkan dalam air hingga volumenya 100 mL. Jika Kb NH4OH = 2 x 10^-5, pH larutan garam yang tersebut sebesar …
    A. 8
    B. 7
    C. 6
    D. 5E. 4
    –> Pembahasan:
    
20. Sebanyak 100 mL larutan NH4OH 0,06 M dicampurkan ke dalam 400 mL C6H5COOH 0,015 M yang pH-nya 3,5 – log 3. Jika pH larutan campuran sebesar 7 – log 2, pH larutan NH4OH mula-mula sebesar …
    A. 7,5 + log 3
    B. 8,5 + log 3
    C. 9,5 – log 3
    D. 9,5 + log 3
    E. 10,5 + log 3
    –> Pembahasan:
    
21. Jika diketahui pH (NH4)2SO4 = 5, Kb NH4OH = 10^-5, dan Mr (NH4)2SO4= 132, massa amonium sulfat yang harus dilarutkan dalam 250 mL air adalah …
    A. 0,825 g
    B. 1,650 g
    C. 2,475 g
    D. 3,300 ge. 4,125 g
    –> Pembahasan:
    
22. Besarnya [OH-] dalam 10 mL larutan yang mengandung 8 gram amonium nitrat adalah … (Kb NH4OH = 10^-5, Ar : N = 14, O = 16, H = 1)
    A. 10^-13
    B. 10^-12
    C. 10^-11
    D. 10^-10
    E. 10^-9
    –> Pembahasan:
    
23. Ion-ion berikut dapat mengalami hidrolisis dalam air, kecuali …
    A. K+B. CN-
    C. CO3 2-
    D. NH4 +
    E. SO3 2-
    –> Pembahasan:
    Soal ini sama seperti soal nomor 1, yaitu ion yang tidak dapat dihidrolisis adalah ion yang berasal dari spesi kuat (asam kuat atau basa kuat). Obsein A adalah yang paling tepat karena berasal dari basa kuat KOH. Bisa saja tertipu oleh obsein E, tetapi anion SO3 2- adalah spesi lemah dari asam lemah H2SO3 (asam sulfit).
24. Larutan garam berikut yang memiliki pH < 7 adalah
    A. NH4ClB. Na2SO4
    C. K2CO3
    D. KNO3
    E. CH3COONa
    –> Pembahasan:
    Untuk menentukan sifat suatu garam apakah asam atau basa, dilihat dari spesi kuat dari garam tersebut; jika spesi kuatnya basa berarti garam tersebut bersifat basa, sedangkan jika spesi kuatnya asam berarti garam tersebut bersifat asam. Di soal pH < 7, berarti bersifat asam dan lihat spesi asam kuat. Obsein A paling tepat karena NH4Cl berasal dari asam kuat HCl dan basa lemah NH4OH.
25. Campuran di bawah ini yang menghasilkan garam terhidrolisis sebagian dan bersifat basa adalah …
    A. 50 mL HCl 1 M + 50 mL NaOH 1 M
    B. 50 mL HBr 1 M + 50 mL NH3 1 M
    C. 50 mL HCN 1 M + 50 mL NH3 1 M
    D. 50 mL CH3COOH 1 M + 50 mL NH3 1 M
    E. 50 mL CH3COOH 1 M + 50 mL KOH 1 M
    –> Pembahasan: