Materi Kimia Kelas 11 - Hidrolisis Garam dan Konsep pH

1. Pengantar: Apa Itu Hidrolisis Garam?

Pernahkah kamu bertanya-tanya mengapa beberapa larutan garam terasa asam, netral, atau basa? 🤔 Hal ini disebabkan oleh hidrolisis garam, yaitu reaksi antara ion garam dengan air yang dapat menghasilkan larutan asam atau basa.

🔹 Hidrolisis garam adalah reaksi ion dari suatu garam dengan air yang menghasilkan perubahan pH.

🔹 Garam dapat berasal dari asam kuat-basa lemah, asam lemah-basa kuat, atau asam lemah-basa lemah.

---

2. Jenis-Jenis Hidrolisis Garam

Berdasarkan kombinasi asam dan basa yang membentuk garam, hidrolisis garam dibagi menjadi empat kategori utama:

1️⃣ Garam dari Asam Kuat dan Basa Kuat → Tidak Terhidrolisis (Netral, pH = 7)

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis karena ionnya stabil dalam air.

Contoh:

• NaCl dari HCl (asam kuat) + NaOH (basa kuat)
• KNO₃ dari HNO₃ (asam kuat) + KOH (basa kuat)

Persamaan ionisasi dalam air:

\[ NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^- \]

Karena \(Na^+\) dan \(Cl^-\) tidak bereaksi dengan air, larutan tetap netral (\(pH = 7\)).

---

2️⃣ Garam dari Asam Kuat dan Basa Lemah → Hidrolisis Parsial (Asam, pH < 7)

Jika garam berasal dari asam kuat dan basa lemah, ion anion dari asam kuat tidak bereaksi, tetapi kation dari basa lemah mengalami hidrolisis.

Contoh:

• NH₄Cl dari HCl (asam kuat) + NH₄OH (basa lemah)
• FeCl₃ dari HCl (asam kuat) + Fe(OH)₃ (basa lemah)

Reaksi dalam air:

\[ NH_4Cl \rightarrow NH_4^+ + Cl^- \]

Ion \(NH_4^+\) akan bereaksi dengan air:

\[ NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^+ \]

Ion \(H_3O^+\) membuat larutan bersifat asam (\(pH < 7\)).

➡ Larutan terasa asam dan dapat menyebabkan korosi pada logam.

---

3️⃣ Garam dari Asam Lemah dan Basa Kuat → Hidrolisis Parsial (Basa, pH > 7)

Jika garam berasal dari asam lemah dan basa kuat, ion kation dari basa kuat tidak bereaksi, tetapi anion dari asam lemah mengalami hidrolisis.

Contoh:

• NaCH₃COO dari CH₃COOH (asam lemah) + NaOH (basa kuat)
• K₂CO₃ dari H₂CO₃ (asam lemah) + KOH (basa kuat)

Reaksi dalam air:

\[ NaCH_3COO \rightarrow Na^+ + CH_3COO^- \]

Ion \(CH_3COO^-\) akan bereaksi dengan air:

\[ CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^- \]

Ion \(OH^-\) membuat larutan bersifat basa (\(pH > 7\)).

➡ Larutan terasa licin dan dapat digunakan sebagai zat pembersih.

---

4️⃣ Garam dari Asam Lemah dan Basa Lemah → Hidrolisis Total (pH Tergantung Ka dan Kb)

Jika garam berasal dari asam lemah dan basa lemah, baik ion kation maupun anion akan mengalami hidrolisis penuh.

Contoh:

• NH₄CN dari NH₄OH (basa lemah) + HCN (asam lemah)

Reaksi dalam air:

\[ NH_4CN \rightarrow NH_4^+ + CN^- \]

Kedua ion akan bereaksi dengan air:

\[ NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 + H_3O^+ \] \[ CN^- + H_2O \rightleftharpoons HCN + OH^- \]

pH larutan tergantung pada perbandingan antara Ka (asam) dan Kb (basa).

➡ Jika Ka > Kb, larutan bersifat asam; jika Kb > Ka, larutan bersifat basa.

---

3. Perhitungan pH Hidrolisis Garam

Untuk menentukan pH larutan garam yang mengalami hidrolisis, digunakan rumus berikut:

🔹 Untuk garam dari asam lemah dan basa kuat:

\[ pH = 7 + \frac{1}{2} (pKa + \log C) \]

🔹 Untuk garam dari asam kuat dan basa lemah:

\[ pH = 7 - \frac{1}{2} (pKb + \log C) \]

🔹 Untuk garam dari asam lemah dan basa lemah:

\[ pH = 7 + \frac{1}{2} (\log \frac{Kb}{Ka}) \]

Keterangan:

• \( Ka \) = Tetapan ionisasi asam
• \( Kb \) = Tetapan ionisasi basa
• \( C \) = Konsentrasi larutan

---

4. Contoh Soal dan Pembahasan

Hitung pH larutan 0,1 M NH₄Cl dengan \( Kb \) NH₄OH = \(1,8 \times 10^{-5}\).

Langkah 1: Hitung \( Ka \) dari NH₄⁺.

\[ Ka = \frac{Kw}{Kb} = \frac{10^{-14}}{1,8 \times 10^{-5}} = 5,56 \times 10^{-10} \]

Langkah 2: Masukkan ke rumus pH.

\[ pH = 7 - \frac{1}{2} (pKb + \log C) \] \[ pH = 7 - \frac{1}{2} (\log (1,8 \times 10^{-5}) + \log 0,1) \] \[ pH = 7 - \frac{1}{2} (-4,74 - 1) \] \[ pH = 7 - \frac{1}{2} (-5,74) \] \[ pH = 7 - (-2,87) \] \[ pH = 4,13 \]

Jadi, pH larutan NH₄Cl adalah 4,13 (bersifat asam).

---

5. Peran Hidrolisis Garam dalam Kehidupan Sehari-hari

✅ Industri Farmasi 💊

• Menentukan stabilitas dan efektivitas obat dalam tubuh.

✅ Pertanian 🌱

• Pengaruh garam pada kesuburan tanah dan pH larutan pupuk.

✅ Makanan dan Minuman 🍞

• Garam tertentu dapat mengontrol pH dalam makanan (contoh: baking soda).

✅ Lingkungan 🌍

• Menentukan keasaman atau kebasaan air sungai dan danau akibat limbah industri.

---

6. Kesimpulan

🔹 Hidrolisis garam mempengaruhi pH larutan.

🔹 Jenis garam menentukan apakah larutan bersifat asam, netral, atau basa.

🔹 pH dapat dihitung menggunakan rumus yang bergantung pada Ka dan Kb.

🔹 Penerapan hidrolisis garam sangat luas, mulai dari industri hingga kesehatan! 🚀