Garam (BHA) tersusun dari komponen kation BH- yang berasal dari basa dan komponen anion A- yang berasal dari asam.

BHA(aq) → BH+(aq) + A–

(aq)

Garam Kation Anion

a. Jika kation BH+ berasal dari basa lemah, maka berarti kation BH+ tersebut merupakan asan konjugasi kuat. B(aq) + H2O(l) ↔ BH+ (aq) + OH– (aq) Basa Lemah KATION

Sebagai asam konjugasi kuat, kation BH+ dapat bereaksi dengan air sebagai berikut :

Reaksi yang terjadi menyebabkan pelepasan ion H3O+ (H+) yang memberikan sifat asam pada larutan garam.

b. Jika anion A- berasal dari asam lemah, maka berarti anion A- tersebut merupakan basa konjugasi kuat.HA(aq) + H2O(l) H+ (aq) + A–

(aq) ANION

Anion A- yang relatif kuat dapat bereaksi dengan air sebagai berikut :

Reaksi yang terjadi menyebabkan pelepasan ion OH– yang memberikan sifat basa pada larutan garam.

Sifat larutan garam yang terhidrolisis dapat dikelompokan berdasarkan jenis asam dan pembentuknya, antara lain :

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat seperti NaCl tidak akan terhidrolisis.

Hal ini karena kation BH+ dan anion A− bersifat relatif lemah sehingga keduanya tidak dapat terhidrolisis. Akibatnya larutan garam bersifat netral (pH=7).

BH+ (aq) + H2O(l) B(aq) + H3O+ (aq)

KATION

A−(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH−

(aq)

BHA(aq) → BH+(aq) + A−

(aq)

KATION ANION

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah seperti NH4Cl akan terhidrolisis.

Hal ini karena kation BH+ bersifat relatif kuat sehingga dapat bereaksi melepas ion H3O+ (H+). Akibatnya larutan garam bersifat netral (pH < 7).

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah seperti CH3COONa akan terhidrolisis.

Hal ini karena kation A− bersifat relatif kuat sehingga dapat bereaksi melepas ion OH− . Akibatnya larutan garam bersifat netral (pH > 7).

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat seperti NH4HC2O4

, NH4CH3COO dan NH4CN akan terhidrolisis.

Hal ini karena kation BH+ dan anion A− bersifat relatif kuat sehingga keduanya dapat bereaksi dengan air melepas ion H3O+ (H+) dan ion OH−. Sifat asam basa dari larutan garam tergantung dari perbandingan konsentrasi ion H+ dan ion OH− tersebut.

Secara umum, hidrolisis garam dapat dikelompokan berdasarkan jenis asam dan basa pembentuknya sebagai berikut :

a. Asam kuat + Basa Lemah → Larutan garam bersifat asam (pH < 7)b. Asam lemah + Basa Kuat → Larutan garam bersifat basa (pH > 7)c. Asam Lemah + Basa Lemah → Larutan garam dapat bersifat asam

(pH < 7), basa (pH > 7) atau netral (pH = 7).

BHA(aq) → BH+(aq) + A–

(aq) Garam KATION ANION

BHA(aq) → BH+(aq) + A–

(aq)

Garam KATION ANION

BHA(aq) → BH+(aq) + A–

(aq) Garam KATION ANION

a. Asam Kuat + Basa Lemah → Larutan garam bersifat asam (pH < 7)b. Asam Lemah + Basa Kuat → Larutan garam bersifat basa (pH > 7) c. Asam Lemah + Basa Lemah → Larutan garam dapat bersifat asam

(pH < 7), basa (pH > 7) atau netral (pH = 7)

B. Menentukan

Secara umum, penentuan pH larutan garam akan dibahas berdasarkan jenis garam yang terhidrolisis, yakni :

Simak penjelasannya masing-masing berikut ini.

1) Garam dari Asam Kuat dan Basa Lemah Hidrolisis garam dari asam kuat dan basa lemah hanya

melibatkan reaksi antara komponen kation BH+ yang relatif kuat yang berasal dari basa lemah, dengan air (H2O).

BH+(aq) + H2O(l) B(aq) + H3O+

(aq)

KATION Oleh karena hidrolisis garam yang terjadi hanya melepas ion

H3O+ atau H+, maka larutan garam akan bersifat asam (pH < 7). Besarnya kosentrasi ion H+ yang dilepas dapat dihitung menggunakan persamaan tetapan hidrolisis Kh.

Kosentrasi zat-zat pada kesetimbangan adalah sebagai berikut :

Terlihat bahwa nilai [B] = [H+] yakni sebesar x. Dengan demikian persamaan di atas dapat dituliskan sebagai :

Oleh karena nilai x jauh lebih kecil dibandingkan nilai [BH+]awal dalam perhitungan maka dapat diasumsikan [BH+]setimbang = [BH+]awal

K h =[ B][H + ][BH + ]

[H+] = √Kh[BH+] pH = –log [H+]

BH+(aq) + H2O(l) B(aq) + H3O+

(aq)

Awal : [BH+]awal Reaksi : –x +x +x

Setimbang : [BH+]awal – x x x

a. Garam dari asam kuat dan basa lemahb. Garam dari asam lemah dan basa kuatc. Garam dari asam lemah dan basa lemah

Hubungan Kh dengan Kw dan Kb Nilai Kh dapat diperoleh nilai Kb basa lemah dan nilai Kw air

– Kesetimbangan air :2H2O(l) H3O+

(aq) + OH−(aq) ; Kw = [H3O+][OH−]

– Kesetimbangan basa lemah :

B(aq) + H2O(l) BH+(aq) + OH−

(aq) ; K b = [BH+][ OH -] [B]

Jika Kw dibagi dengan Kb maka akan diperoleh Kh : K wK b

=[H 3O +][OH -][BH+][OH - ]

[B ]

= [B] [H 3O+][BH +]

= K h

Contoh Soal

1. Tuliskan hidrolisis yang terjadi pada larutan garam NH4Cl. Tentukan apakah garam NH4Cl bersifat asam, basa, atau netral.Jawab : Garam NH4Cl tersusun dari kationNH4+ dan anion Cl− .

NH4Cl(aq) → NH4+

(aq) + Cl−(aq)

Garam Kation Anion

Kation NH4+ berasal dari basa lemah NH3 sehingga bersifat relatif

kuat.Anion Cl− berasal dari asam kuat HCl sehingga bersifat relatif lemah. Jadi, hanya kation NH4

+ yang terhidrolisis :NH4

+(aq) + H2O(l) NH3(aq) + H3O+

(aq)

Kation

Pelepasan ion H3O+ (H+) menunjukan garam NH4Cl bersifat asam.

2. Tuliskan hidrolisis yang terjadi dari larutan garam CH3COONa. Tentukan apakah garam CH3COONa bersifat asam, basa atau netral.Jawab :Garam CH3COONa tersusun dari kation Na+ dan anion CH3COO−.

CH3COONa(aq) → Na+(aq) + CH3COO−

(aq)

Garam Kation Anion

K h = K wK b

Kation Na+ berasal dari basa kuat NaOH sehingga bersifat relatif lemah.Anion CH3COO− berasal dari asam lemah CH3COOH sehingga bersifat relatif kuat. Jadi hanya anion CH3COO− yang terhidrolisis :

CH3COO−(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH−

(aq)

Anion

Pelepasan ion OH− menunjukkan garam CH3COONa bersifat basa

Contoh Soal

1. Hitung tetapan hidrolisis pada reaksi berikut :NH4Cl(aq) → NH4

+(aq) + Cl−(aq)

Garam Kation Anion

Diketahui Kb NH3 = 1,8 x 10−5 mol/L.Jawab :Garam NH4Cl berasal dari basa lemah NH3 dan asam kuat HCl.

Jadi K h=K wK b

= 1,0 × 10 -14 mol/L 1,8 × 10 -5 mol/L

=5,56 × 10−10 mol/L

2. Hitung pH dari larutan garam NH4Cl 0,2 M. Gunakan data Kh dari contoh soal di atas (contoh soal no 1).Jawab :Untuk 1,0 L terdapat 0,2 mol NH4Cl yang akan terurai membentuk 0,2 mol kation NH4

+.NH4Cl(aq) → NH4

+(aq) + Cl−(aq)

0,2 mol ∝ 0,2 mol ∝ 0,2 molHidrolisis kation NH4

+. NH4

+(aq) + H2O(l) NH3(aq) + H3O+

(aq)

Awal : 0,2 molReaksi : –x mol +x mol +x molSetimbang : (0,2 mol – x) mol x mol x mol

Diperoleh, K h = [NH 3 ][H3 O+ ] [NH 4 + ]

Pada kesetimbangan, [NH3] = [H3O+] = x sehingga diperoleh :[H3O+] atau [H+] = √(Kh[NH4

+])Dengan asumsi x << 0,2 mol, maka [NH4

+]setimbang = (0,2 mol – x) ≈ 0,2 mol.Hitung kosentrasi ion H+ :[H+] = √(Kh[NH4

+]) = √(5,56 x 10−10 mol/L)(0,2 mol/L = 1,05 mol x 10−5 mol/L

Jadi, pH = –log [H+] = –log (1,05 mol x 10−5) = 4,983. Hitung pH larutan (NH4)2SO4 0,2 M (Kb = 10−5) !

Jawab :

Untuk 1,0 L terdapat 0,2 mol (NH4)2SO4 yang akan terurai membentuk 0,2 mol kation (NH4)2

(NH4)2SO4(aq) → (NH4)2+

(aq) + SO4−

(aq)

0,2 mol ∝ 0,2 mol ∝ 0,2 mol

K h =K wK b

= 10 -14 mol/L 10 -5 mol/L

= 10−10 mol/ L

[H+] = √(Kh[(NH4)2+])

= √(10−10 mol/L)(2 × 0,2 mol/L) = 2 × 10−5 mol/L

Jadi, pH = –log [H+] = –log(2 × 10−5) = 5 –log 2

2) Garam dari Asam Lemah dan Basa KuatHidrolisis garam dari asam lemah dan basa kuat hanya

melibatkan reaksi antara komponen anion A− yang relatif kuat yang berasal dari asam lemah dengan air (H2O).

A−(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH−

(aq)

ANION

Oleh karena hidrolisis garam yang terjadi hanya melepas ion OH−, maka larutan garam akan bersifat basa (pH > 7). Besarnya kosentrasi ion OH− yang dilepas dapat dihitung menggunakan persamaan tetapan hidrolisis, Kh.

Kosentrasi zat-zat pada kesetimbangan adalah sebagai berikut :

A−(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH−

(aq)

Awal : [A−]awal

Reaksi : –x +x +x Setimbang : [A−]awal – x x x

Terlihat bahwa nilai [HA] = [OH−] yakni sebesar x. Dengan demikian, persamaan di atas dapat dituliskan sebagai :

Oleh karena nilai x jauh lebih kecil dibandingkan nilai [A−]awal

dalam perhitungan maka dapat diasumsikan [A−]setimbang ≈ [A−]awal

Hubungan Kh dengan Kw dan Ka

Nilai Kh dapat diperoleh dari nilai Ka asam lemah dan nilai Kw air

K h=[ HA ] [OH -]

¿¿

[OH−] = √Kh[A−] pOH = –log [OH−]pH = 14 – pOH

Kesetimbangan air :2H2O(l) H3O+

(aq) + OH−(aq) ; Kw = [H3O+][OH−]

Kesetimbangan asam lemah :HA(aq) + H2O(l) A−

(aq) + H3O+(aq) ;

K a =[A -][H3 O + ][HA]

Jika Kw dibagi dengan Ka maka akan diperoleh Kh :

Kw

K a

= [H 3 O+][OH -][H 3 O+][A -][HA]

=[HA ][OH- ][A - ]

=K h

Contoh Soal

1. Hitung tetapan hidrolisis pada reaksi :CH3COONa(aq) → Na+

(aq) + CH3COO−(aq)

Garam Kation Anion

Diketahui Ka CH3COONa = 1,754 x 10−5 mol/LJawab :Garam CH3COONa berasal dari basa kuat NaOH dan asam lemah CH3COOH.

Jadi, K h = Kw

Ka

= 1,0 ×10 -14 mol/L1,754 × 10-5 mol/L

=5,70 × 10-10 mol/L

2. Hitung pH dari larutan garam CH3COONa 0,65 M. Gunakan data Kh dari contoh soal di atas (contoh soal nomor 1).Jawab :Untuk 1,0 L terdapat 0,65 mol CH3COONa yang akan terurai membentuk 0,65 mol anion CH3COO−.CH3COONa(aq) → Na+

(aq) + CH3COO−(aq)

0,65 mol ∝ 0,65 mol ∝ 0,65 molHidrolisis anion CH3COO−.

CH3COO−(aq) + H2O+

(l) CH3COOH(aq) + OH−

(aq)

Awal : 0,65 molReaksi : –x mol +x mol +x molSetimbang : (0,65 – x) mol x mol x mol

Diperoleh, K h = [ CH3 COOH ] [OH -][CH 3 COO- ]

Pada kesetimbangan, [CH3COOH] = [OH−] = x sehingga diperoleh :

K h = Kw

Ka

[OH−] = √(Kh[CH3COO−])Dengan asumsi x << 0,65 mol, maka [CH3COO−]setimbang = (0,65 – x) mol ≈ 0,65 mol. Hitung kosentrasi ion OH− :[OH−] = √(Kh[CH3COO−])

= √(5,70 × 10−10 mol/L)(0,65 mol/L) = 1,92 × 10−5 mol/L

Jadi, pOH = –log [OH−] = –log (1,92 mol x 10−5) = 4,72. pH = 14 – pOH = 14 – 4,72 = 9,28

3. Hitunglah pH larutan Na2CO3 0,1 M (Ka H2CO3 = 4 × 10–7).Jawab :Na2CO3(aq) 2Na+

(aq) + H2CO3−

(aq)

Garam KATION ANION

Na2CO3(aq) → 2Na+(aq) + H2CO3

−(aq)

0,1 M ∝ 0,1 M ∝ 0,1 M

K h = Kw

Ka

= 1,0 × 10-14 mol/L4 × 10 -7 mol/L

= 2,5 × 10-8 mol/L

[OH−] = √(Kh[H2CO32−])

= √(2,5 × 10−8 mol/L)(0,1 mol/L) = 5 × 10−9 mol/L

Jadi, pOH = –log [OH−] = –log (5 x 10−9) = 8,30. pH = 14 – pOH = 14 – 8,30 = 5,7

3) Garam dari Asam Lemah dan Basa LemahHidrolisis garam dari basa lemah dan basa lemah

mengakibatkan rekasi antara komponen kation BH+ yang relatif kuat dari basa melah dan komponen anion A− yang relatif kuat dari asam lemah dengan air (H2O).

BH+(aq) + H2O(l) B(aq) + H3O+

(aq)

KATION

A−(aq) + H2O(l) HA(aq) + OH−

(aq)

ANION

BH+(aq) + A−

(aq) + 2H2O(l) B(aq) + HA(aq) + H3O+(aq) + OH−

(aq)

2H2O

Hidrolisis yang terjadi melepas ion H3O+ (H+) dan ion OH−. Hal ini menunjukan larutan garam dapat bersifat asam, basa, atau netral. Di bab 5 telah dijelaskan bahwa sifat larutan garam ini dapat diketahui dari perbandingan nilai Ka dari asam lemah pembentuk anion A− dan Kb dari basa lemah pembentuk kation BH+.

Larutan garam dari asam lemah dan basa lemah bersifat :

Asam (pH < 7) jika Ka > Kb

Basa (pH > 7) jika Ka < Kb

Netral (pH = 7) jika Ka = Kb

Nilai pH larutan garam ini dapat dihitung dari nilai kosentrasi ion H+ yang ditentukan dari persamaan tetapan hidrolisis, Kh berikut

Penurunan rumus pH larutan garam ini sedikit kompleks. Namun jika garam hanya terhidrolisis sedikit sekali, maka diperoleh persamaan berikut :

Hubungan Kh dengan Kw ; Ka dan Kb

Nilai Kh dapat diperoleh dari nilai Ka asam lemah, nilai Kb basa lemah dan Kw air.

Tetapan kesetimbangan air : Kw = [H3O+][OH−]

Tetapan ionisasi asam lemah : K a = [ A - ] [H 2O ][B]

Tetapan ionisasi basa lemah : K b = [BH+][OH -][B]

Jika Kw dibagi dengan Ka dan Kb maka akan diperoleh Kh :

Kw

K a Kb

= [H3 O + ][OH- ] [H 3 O+ ] [ A - ][HA]

× [BH+ ][OH - ][B]

= [ HA ] [B]

[ A - ] [BH+ ]= Kh

K h = [ HA ] [B]

[ A - ] [BH +]

[H+ ] =√(Kw K a )Kb

pH = –log H+

K h = Kw

Ka Kb

C. Hidrolisis Garam Dalam Kehidupan Sehari-hari

Simak beberapa contoh peristiwa hidrolisis garam dalam kehidupan sehari-hari berikut ini :

1. Tanaman dapat tumbuh pada suatu batasan pH tertentu. Oleh karena itu, pH tanah di daerah pertanian harus disesuaikan dengan pH tanamannya. Salah satu cara mengatur pH tanah adalah dengan penggunaan pupuk berupa garam seperti (NH4)2SO4. Di tanah, (NH4)2SO4 akan terhidrolisis melepas ion H3O+ (H+) yang dapat menurunkan pH tanah.

terionisasi

(NH4)2SO4(aq) 2NH4+

(aq) + SO42−

(aq) Garam Asam konjugasi kuat Basa konjugasi lemah

terhidrolisis

NH4+

(aq) NH3(aq) + H+(aq)

Asam konjugasi kuat Bersifat asam

2. Air limbah yang bersifat asam dapat dinetralisis dengan penambahan garam karbonat seperti Na2CO3 dan CaCO3. Sewaktu dalam air, garam karbonat akan mengalami hidrolisis melepas ion OH− yang akan menaikkan pH air limbah. Na2CO3(aq) 2Na+

(aq) + CO32−

(aq)

Garam Basa konjugasi kuat

terhidrolisis

CO32−

(aq) + H2O(l) HCO3−

(aq) + OH−(aq)

Basa konjugasi kuat Bersifat basa

Contoh Soal1. Terdapat 1,0 L larutan garam NH4CH3COO 0,25 M. Diketahui Ka

CH3COOH = 1,75 × 10−5 mol/L dan Kb NH3 = 1,8 × 10−5 mol/L. Hitung tetapan hidrolisis Kh.Jawab :pH dari larutan garam NH4CH3COO tidak tergantung pada kosentrasi garam. Tetapi hanya bergantung pada tetapan ionisasi Ka dan Kb. Sehingga, diperoleh :

[H+ ]=√ ( Kw Ka )K b

= √ (1 × 10 - 14 mol 2 /L2 ) (1,75 × 10 -5 mol/L)(1,8 × 10-5 mol/L)

=9,86 × 10 -8 mol/L

Jadi, pH = –log [H+] = –log(9,86 × 10−8) = 7,006

2. Tentukanlah pH dari larutan NH4NO3 0,2 M ! ( Ka = 10−5 ; Kb = 10−5)Jawab :pH dari larutan garam NH4NO3 tidak tergantung pada kosentrasi garam. Tetapi hanya bergantung pada tetapan ionisasi Ka dan Kb. Sehingga, diperoleh :

[H+ ]=√ ( Kw Ka )K b

= √ (10 -14 mol 2 /L2 ) (10-5 mol/L)(10-5 mol/L)

=10-8 mol/L

Jadi, pH = –log [H+] = –log(10−8) = 8