Rabu, 17 Juni 2009
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menemukan rasa pahit, getir, asam, asin dan manis pada makanan atau minuman yang kita cicipi, bukan? Pada dasarnya rasa makanan, minuman atau zat tertentu yang terasa asam, pahit, getir, asin dan manis disebabkan karena sifat zat tersebut, yaitu sifat yang berkaitan dengan asam, basa dan garam. Rasa asam terkait dengan suatu zat yang dalam ilmu kimia digolongkan sebagai asam. Rasa pahit terkait dengan bahan lain yang digolongkan sebagai basa. Namun, tidak semua yang mempunyai rasa pahit merupakan basa. Basa dapat dikatakan sebagai lawan dari asam. Jika asam dicampur dengan basa, maka kedua zat itu saling menetralkan, sehingga sifat asam dan basa dihilangkan. Hasil reaksi antara asam dengan basa kita sebut garam. Adapun rasa manis terkait dengan kehadiran sifat asam dan basa secara bersama-sama.Untuk memperoleh pengetahuan tentang sifat asam, basa dan garam suatu zat lebih jauh lagi, silahkan baca artikel-artiikel di bawah ini
pH Larutan Asam-Basa
Pada tahun 1909, seorang ahli biokimia dari Denmark, Soren Pieter Lenmart Sorensen (1868-1939) mengajukan konsep pH untuk menggantikan konsentrasi sebagai ukuran keasaman menggantikan konsentrasi sebagai ukuran keasaman atau kebasaan suatu larutan, dimana hubungan pH dengan konsentrasi ion H+ dinyatakan dengan persamaan berikut :
pH= - log [H+]
Pada kesetimbangan, konsentrasi ion H+ dalam air murni adalah 10-7 M, sehingga kita dapat menghitung pH air tersebut pada kesetimbangan sebagai berikut
pH= - log [H+] = -log[10-7] = 7
Selain pH, terdapat pOH yang digunakan untuk mengukur derajat keasaman suatu larutan. suatu larutan dengan pOH yang tinggi berarti larutan tersebut asam, sedangkan larutan dengan pOH rendah berarti larutan tersebut basa. Serupa dengan pH,maka pOH suatu larutan dapat ditentukan sebagai berikut :
pOH =-log OH-
karena pada kesetimbangan, konsentrasi H+ dalam air murni sama dengan konsentrasi ion OH- yaitu 10-7 M, sehingga pada kesetimbangan berlaku persamaan berikut
pH + pOH = 14
Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa semakin kecil nilai pH suatu larutan, semakin asam larutan tersebut dan semakin besar nilai pH suatu larutan semakin basa larutan tersebut. Asam kuat terionisasi sempurna dialam air, sehingga konsentrasi ion H+ dalam larutannya adalah [H+] = n x Ma. Oleh karena itu nilai pHnya adalah :
pH=-log [H+] = -log (n x Ma)
dengan
Ma= konsentrasi asam kuat
n= koefisien H+ pada reaksi ionisasi asam
Seperti halnya asam kuat, basa kuat juga terionisasi sempurna di dalam air, sehingga konsentrasi ion OH- dalam larutannya adalah [OH-] = n x Mb. Oleh karena itu nilai pOHnya adalah
pOH =-log [OH-] = - log (n x Mb)
dengan : Mb = konsentrasi basa kuat
n = koefisien OH- pada reaksi ionisasi basa
Selain dapat ditentukan melalui perhitungan berdasarkan konsentrasinya, pH larutan dapat ditentukan melalui pengukuran dengan menggunakan pH meter. Dengan pH meter kita dapat memperoleh informasi pH secara langsung melalui layar digital pada alat tersebut.
Pada tahun 1909, seorang ahli biokimia dari Denmark, Soren Pieter Lenmart Sorensen (1868-1939) mengajukan konsep pH untuk menggantikan konsentrasi sebagai ukuran keasaman menggantikan konsentrasi sebagai ukuran keasaman atau kebasaan suatu larutan, dimana hubungan pH dengan konsentrasi ion H+ dinyatakan dengan persamaan berikut :
pH= - log [H+]
Pada kesetimbangan, konsentrasi ion H+ dalam air murni adalah 10-7 M, sehingga kita dapat menghitung pH air tersebut pada kesetimbangan sebagai berikut
pH= - log [H+] = -log[10-7] = 7
Selain pH, terdapat pOH yang digunakan untuk mengukur derajat keasaman suatu larutan. suatu larutan dengan pOH yang tinggi berarti larutan tersebut asam, sedangkan larutan dengan pOH rendah berarti larutan tersebut basa. Serupa dengan pH,maka pOH suatu larutan dapat ditentukan sebagai berikut :
pOH =-log OH-
karena pada kesetimbangan, konsentrasi H+ dalam air murni sama dengan konsentrasi ion OH- yaitu 10-7 M, sehingga pada kesetimbangan berlaku persamaan berikut
pH + pOH = 14
Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa semakin kecil nilai pH suatu larutan, semakin asam larutan tersebut dan semakin besar nilai pH suatu larutan semakin basa larutan tersebut. Asam kuat terionisasi sempurna dialam air, sehingga konsentrasi ion H+ dalam larutannya adalah [H+] = n x Ma. Oleh karena itu nilai pHnya adalah :
pH=-log [H+] = -log (n x Ma)
dengan
Ma= konsentrasi asam kuat
n= koefisien H+ pada reaksi ionisasi asam
Seperti halnya asam kuat, basa kuat juga terionisasi sempurna di dalam air, sehingga konsentrasi ion OH- dalam larutannya adalah [OH-] = n x Mb. Oleh karena itu nilai pOHnya adalah
pOH =-log [OH-] = - log (n x Mb)
dengan : Mb = konsentrasi basa kuat
n = koefisien OH- pada reaksi ionisasi basa
Selain dapat ditentukan melalui perhitungan berdasarkan konsentrasinya, pH larutan dapat ditentukan melalui pengukuran dengan menggunakan pH meter. Dengan pH meter kita dapat memperoleh informasi pH secara langsung melalui layar digital pada alat tersebut.
Reaksi Asam-Basa
Jika larutan asam dengan basa dicampurkan, maka ion H+dari asam akan bereaksi dengan ion OH- dari basa untuk membentuk air yang sesuai dengan persamaan berikut :
H+(aq) + OH- (aq) --->H2O (aq)
Pada komposisi tertentu,campuran kedua larutan tersebut dapat bersifat netral,oleh karena itu reaksi antara senyawa asam dengan senyawa basa dinamakan reaksi netralisasi. Selain terbentuk H2O pada reaksi netralisasi juga terbentuk senyawa lain yang merupakan gabungan ion-ion sisa dalam campuran asam-basa yaitu garam. Oleh karena itu, reaksi netralisasi asam-basa juga disebut reaksi penggaraman.
Konsep reaksi netralisai dapat diterapkan dalam titrasi. Titrasi adalah cara untuk menentukan konsentrasi suatu zat terlarut dengan menambah jumlah larutan standar yang dikeatahui konsentrasinya. Larutan standar ini disebut titran. Pada umumnya titrasi didasarkan pada volume larutan sehingga disebut titrasi volumetrik. Dalam hubungannya dengan asam-basa, maka titrasi yang melibatkan reaksi kedua zat tersebut dinamakan reaksi asam-basa.
Secara teknis, titrasi asam-basa dilakukan dengan mereaksikan suatu pereaksi (biasanya basa) yang diketahui konsentrasinya dari buret sedikit demi sedikit ke pereaksi lain yang volumnya diketahui dalam labu erlemeyer sampai kedua zat tersebut bereaksi secara sempurna (tepat bereaksi) yang ditandai dengan berubahnya warna indikator yang digunakan
Terdapat dua konsep penting dalam titrasi asam-basa, yaitu penetapan titik akhir titrasi dan titik ekivalen.Titik akhir titrasi merupakan titik dimana pada titik tersebut indikator yang mulai digunakan dalam titrasi mulai berubah warna. Dalam hal ini indikator yang biasanya digunakan dalam titrasi asam-basa adalah fenolftalein. Sementara itu, titik ekivalen adalah titik dimana pada titik tersebut mol H+ sama dengan mol OH- yang ditunjukkan dengan nilai pH. Dalam kondisi ideal, titik akhir titrasi dapat mencapai titik ekivalen. Berikut ini adalah contoh titrasi asam-basa untuk asam kuat-basa kuat, asam lemah-basa kuat, basa lemah-asam kuat dan asam lemah-basa lemah.
Jika larutan asam dengan basa dicampurkan, maka ion H+dari asam akan bereaksi dengan ion OH- dari basa untuk membentuk air yang sesuai dengan persamaan berikut :
H+(aq) + OH- (aq) --->H2O (aq)
Pada komposisi tertentu,campuran kedua larutan tersebut dapat bersifat netral,oleh karena itu reaksi antara senyawa asam dengan senyawa basa dinamakan reaksi netralisasi. Selain terbentuk H2O pada reaksi netralisasi juga terbentuk senyawa lain yang merupakan gabungan ion-ion sisa dalam campuran asam-basa yaitu garam. Oleh karena itu, reaksi netralisasi asam-basa juga disebut reaksi penggaraman.
Konsep reaksi netralisai dapat diterapkan dalam titrasi. Titrasi adalah cara untuk menentukan konsentrasi suatu zat terlarut dengan menambah jumlah larutan standar yang dikeatahui konsentrasinya. Larutan standar ini disebut titran. Pada umumnya titrasi didasarkan pada volume larutan sehingga disebut titrasi volumetrik. Dalam hubungannya dengan asam-basa, maka titrasi yang melibatkan reaksi kedua zat tersebut dinamakan reaksi asam-basa.
Secara teknis, titrasi asam-basa dilakukan dengan mereaksikan suatu pereaksi (biasanya basa) yang diketahui konsentrasinya dari buret sedikit demi sedikit ke pereaksi lain yang volumnya diketahui dalam labu erlemeyer sampai kedua zat tersebut bereaksi secara sempurna (tepat bereaksi) yang ditandai dengan berubahnya warna indikator yang digunakan
Terdapat dua konsep penting dalam titrasi asam-basa, yaitu penetapan titik akhir titrasi dan titik ekivalen.Titik akhir titrasi merupakan titik dimana pada titik tersebut indikator yang mulai digunakan dalam titrasi mulai berubah warna. Dalam hal ini indikator yang biasanya digunakan dalam titrasi asam-basa adalah fenolftalein. Sementara itu, titik ekivalen adalah titik dimana pada titik tersebut mol H+ sama dengan mol OH- yang ditunjukkan dengan nilai pH. Dalam kondisi ideal, titik akhir titrasi dapat mencapai titik ekivalen. Berikut ini adalah contoh titrasi asam-basa untuk asam kuat-basa kuat, asam lemah-basa kuat, basa lemah-asam kuat dan asam lemah-basa lemah.
Semua kurva titrasi berikut berdasarkan pada asam dan basa yang memiliki konsentrasi 1 mol dm-3. Pada tiap kasus, anda memulainya dengan 25 cm3 dengan salah satu larutan pada labu, dan larutan yang lainnya pada buret.
a. Titrasi Asam Kuat-Basa Kuat
Kita akan mengambil asam hidroklorida dan natrium hidroksida sebagai asam kuat dan basa kuat.
Mengalirkan asam pada basa
Anda dapat melihat bahwa pH hanya menurun dalam jumlah yang sangat sedikit sekali sampai mendekati titik ekivalen. Kemudian kurva tersebu melonjak turun dengan sangat curam. Jika anda menghitung harganya, penurunan pH terjadi dari 11.3 ketika anda menambahkan 24.9 cm3 sampai 2.7 ketika anda menambahkan 25.1 cm3.
Mengalirkan basa pada asam
Kurva ini sama dengan kurva sebelumnya terkecuali, tentunya, dimulai dengan pH rendah dan meningkat seiring dengan penambahan larutan natriun hidroksida yang anda lakukan.
Sekali lagi, pH tidak berubah drastis sampai anda mendekati titik ekivalen. Kemudian kurva tersebut meningkat dengan sangat tajam.
b. Titrasi Asam Kuat-Basa Lemah
Kali ini kita akan menggunakan asam hidroklorida sebagai asam kuat dan larutan amonia sebagai basa lemah.
Mengalirkan asam pada basa
Karena anda memiliki basa lemah, permulaan kurva sangat jelas berbeda. Bagaimanapun, sekali anda mendapatkan kelebihan asam, kurva pada dasarnya sama seperti sebelumnya.
Pada bagian permulaan kurva, pH menurun dengan cepat seiring dengan penambahan asam, tetapi kemudian kurva segera berubah dengan tingkat kecuraman yang berkurang. Hal ini karena terbentuk larutan penyangga - sebagai akibat dari kelebihan amonia dan pembentukan amonium klorida.
Harus diperhatikan bahwa titik ekivalen sekarang sedikit bersifat asam (sedikit lebih kecil daripada pH 5), karena amonium klorida murni tidak netral. Karena itu, titik ekivalen tetap turun sedikit curam pada kurva. Hal itu akan menjadi sangat penting dalam pemilihan indikator yang tepat.
Mengalirkan basa pada asam
Pada bagian permulaan titrasi ini, anda memiliki kelebihan asam hidroklorida. Bentuk kurva akan sama dengan ketika anda memiliki kelebihan asam pada permulaan titrasi yang menggunakan larutan natrium hidroksida pada asam. Ini hanya terjadi setelah titik ekivalen yang mana menjadi sesuatu yang berbeda.
Larutan penyangga yang terbentuk mengandung kelebihan amonia dan amonium klorida. Larutan penyangga ini menahan kenaikan pH yang sangat besar - tidak akan terjadi kenaikan yang sangat besar lagi. Karena amonia hanya basa lemah.
c.Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat
Kita akan mengambil asam etanoat dan natrium hidroksida sebagai asam lemah dan basa kuat.
Mengalirkan asam pada basa
Untuk bagian pertama dari gambar, anda memiliki kelebihan natrium hidroksida. Kurva akan tepat sama dengan ketika anda menambahkan asam hidroklorida pada natrium hidroksida. Sekali saja ada kelebihan asam, maka akan terjadi suatu hal yang berbeda.
Setelah titik ekivalen anda memiliki larutan penyangga yang mengandung natrium etanoat dan asam etanoat. Larutan penyangga ini menahan penurunan pH yang drastis.
Mengalirkan alkali pada asam
Permulaan gambar menunjukkan kenaikan pH yang relatif cepat tetapi mereda seiring dengan pembentukan larutan penyangga yang mengandung asam etanoat dan natrium etanoat. Setelah melewati titik ekivalen (ketika terjadi kelebihan natrium hidroksida) kurva sama seperti pada bagian akhir gambar HCl-NaOH.
d. Titrasi Asam Lemah-Basa Lemah
Contoh yang biasa untuk kurva titrasi asam lemah dan basa lemah adalah asam etanoat dan amonia.
Hal ini juga terjadi karena keduanya bersifat lemah . Pada kasus tersebut, titik ekivalen kira-kira terletak pada pH 7.
Mengalirkan asam pada basa
Gambar ini hanyalah penggabungan gambar yang telah anda lihat. Sebelum titik ekivalen sama seperti kasus amonia - HCl. Setelah titik ekivalen seperti bagian akhir kurva asam etanoat - NaOH.
Perhatian bahwa kurva tersebut sedikit tidak curam pada gambar ini. Malahan, terdapat sesuatu yang dikenal dengan "titik infleksi". Kecuraman yang berkurang berarti bahwa sulit melakukan titrasi antara asam lemah vs basa lemah.
Ringkasan kurva yang penting
Normalnya anda melakukan titrasi dengan menambahkan asam pada basa. Berikut ini adalah versi turunan gambar yang digambarkan di atas, karena itu anda dapat melihatnya secara keseluruhan.
a. Titrasi Asam Kuat-Basa Kuat
Kita akan mengambil asam hidroklorida dan natrium hidroksida sebagai asam kuat dan basa kuat.
Mengalirkan asam pada basa
Anda dapat melihat bahwa pH hanya menurun dalam jumlah yang sangat sedikit sekali sampai mendekati titik ekivalen. Kemudian kurva tersebu melonjak turun dengan sangat curam. Jika anda menghitung harganya, penurunan pH terjadi dari 11.3 ketika anda menambahkan 24.9 cm3 sampai 2.7 ketika anda menambahkan 25.1 cm3.
Mengalirkan basa pada asam
Kurva ini sama dengan kurva sebelumnya terkecuali, tentunya, dimulai dengan pH rendah dan meningkat seiring dengan penambahan larutan natriun hidroksida yang anda lakukan.
Sekali lagi, pH tidak berubah drastis sampai anda mendekati titik ekivalen. Kemudian kurva tersebut meningkat dengan sangat tajam.
b. Titrasi Asam Kuat-Basa Lemah
Kali ini kita akan menggunakan asam hidroklorida sebagai asam kuat dan larutan amonia sebagai basa lemah.
Mengalirkan asam pada basa
Karena anda memiliki basa lemah, permulaan kurva sangat jelas berbeda. Bagaimanapun, sekali anda mendapatkan kelebihan asam, kurva pada dasarnya sama seperti sebelumnya.
Pada bagian permulaan kurva, pH menurun dengan cepat seiring dengan penambahan asam, tetapi kemudian kurva segera berubah dengan tingkat kecuraman yang berkurang. Hal ini karena terbentuk larutan penyangga - sebagai akibat dari kelebihan amonia dan pembentukan amonium klorida.
Harus diperhatikan bahwa titik ekivalen sekarang sedikit bersifat asam (sedikit lebih kecil daripada pH 5), karena amonium klorida murni tidak netral. Karena itu, titik ekivalen tetap turun sedikit curam pada kurva. Hal itu akan menjadi sangat penting dalam pemilihan indikator yang tepat.
Mengalirkan basa pada asam
Pada bagian permulaan titrasi ini, anda memiliki kelebihan asam hidroklorida. Bentuk kurva akan sama dengan ketika anda memiliki kelebihan asam pada permulaan titrasi yang menggunakan larutan natrium hidroksida pada asam. Ini hanya terjadi setelah titik ekivalen yang mana menjadi sesuatu yang berbeda.
Larutan penyangga yang terbentuk mengandung kelebihan amonia dan amonium klorida. Larutan penyangga ini menahan kenaikan pH yang sangat besar - tidak akan terjadi kenaikan yang sangat besar lagi. Karena amonia hanya basa lemah.
c.Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat
Kita akan mengambil asam etanoat dan natrium hidroksida sebagai asam lemah dan basa kuat.
Mengalirkan asam pada basa
Untuk bagian pertama dari gambar, anda memiliki kelebihan natrium hidroksida. Kurva akan tepat sama dengan ketika anda menambahkan asam hidroklorida pada natrium hidroksida. Sekali saja ada kelebihan asam, maka akan terjadi suatu hal yang berbeda.
Setelah titik ekivalen anda memiliki larutan penyangga yang mengandung natrium etanoat dan asam etanoat. Larutan penyangga ini menahan penurunan pH yang drastis.
Mengalirkan alkali pada asam
Permulaan gambar menunjukkan kenaikan pH yang relatif cepat tetapi mereda seiring dengan pembentukan larutan penyangga yang mengandung asam etanoat dan natrium etanoat. Setelah melewati titik ekivalen (ketika terjadi kelebihan natrium hidroksida) kurva sama seperti pada bagian akhir gambar HCl-NaOH.
d. Titrasi Asam Lemah-Basa Lemah
Contoh yang biasa untuk kurva titrasi asam lemah dan basa lemah adalah asam etanoat dan amonia.
Hal ini juga terjadi karena keduanya bersifat lemah . Pada kasus tersebut, titik ekivalen kira-kira terletak pada pH 7.
Mengalirkan asam pada basa
Gambar ini hanyalah penggabungan gambar yang telah anda lihat. Sebelum titik ekivalen sama seperti kasus amonia - HCl. Setelah titik ekivalen seperti bagian akhir kurva asam etanoat - NaOH.
Perhatian bahwa kurva tersebut sedikit tidak curam pada gambar ini. Malahan, terdapat sesuatu yang dikenal dengan "titik infleksi". Kecuraman yang berkurang berarti bahwa sulit melakukan titrasi antara asam lemah vs basa lemah.
Ringkasan kurva yang penting
Normalnya anda melakukan titrasi dengan menambahkan asam pada basa. Berikut ini adalah versi turunan gambar yang digambarkan di atas, karena itu anda dapat melihatnya secara keseluruhan.
Langganan:
Postingan (Atom)