Contoh Soal Ekuilibrium Kimia dalam Sistem Asam , Basa Lemah

Contoh Soal Ekuilibrium Kimia dalam Sistem Asam , Basa Lemah - Disosiasi elektrolitik adalah  pemisahan elektrolit menjadi ion positif atau ion negatif dalam larutan yang dipengaruhi oleh molekul pelarut. Sebuah elektrolit adalah substansi yang terdiri dari ion-ion bebas dan dapat menjadi konduktor elektrik.  asam, basa dan garam berdisosiasi dalam air, namun mereka berdisosiasi pada tingkat yang berbeda. Sebuah elektrolit lemah berdisosiasi dalam larutan yang biasanya berbentuk molekul, dan bagian kecil dari elektrolit lemah berada dalam bentuk ion. Disosiasi elektrolit lemah dalam larutan mengandung air adalah sebuah proses berulang dan ekuilibrium dinamis antara senyawa yang tak terdisosiasi dan ion terbentuk dalam larutan.

Contoh:

Dalam sebuah larutan terdapat ionisasi (proteolisis) asam lemah (HA):

$$HA+{}_{}$$ H 2 O⇄ H 3 O + + A −

atau dalam bentuk lebih sederhana:

$$HA\rightleftarrows {}^{}$$ H + + A −

Contoh:

$$H$$ 2 C O 3 ⇄ H + +HCO 3 −

Sesuai dengan Hukum Aksi Massa, konstanta ekuilibrium (contoh konstanta disosiasi asam) dapat dihitung sebagai berikut:

$$Ka=\frac{}{}$$ [ H 3 O + ][ A − ] [ HA ]

atau

$$Ka=\frac{}{}$$ [ H + ][ A − ] [ HA ]

Terdapat ekuilibrium pada larutan cair basa lemah B:

$$B+H2O\rightleftarrows B{}^{}$$ H + +O H −

Contoh:

$$N{}_{}$$ H 3 (aq)+ H 2 O⇄N H 4 + (aq)+O H − (aq)

Konstanta ekuilibrium dari reaksi ini (contoh konstanta disosiasi basa) dapat dihitung sebagai berikut:

$$Kb=\frac{}{}$$ [ B H + ][ O H − ] [ B ]

Jika besaran konstanta disosiasi lebih tinggi, maka kekuatan elektrolit lebih tinggi. Konstanta disosiasi adalah penghitungan kuantitatif kekuatan elektrolit. Konstanta disosiasi tergantung pada temperatur dan konstanta disosiasi tidak tergantung pada konsentrasi elektrolit. Konstanta disosiasi asam dan konstanta disosiasi basa ditampilkan dalam bentuk logaritma negatif:

$$\begin{array}{l}pKa=-\log Ka\end{array}$$ pKb=−logKb

Sesuai dengan besaran pKa nya, terdapat beberapa jenis asam:

Asam kuat (pKa≤0)

Asam kuat moderat (pKa of 0 to 2)

Asam lemah (pKa from 2 to 7)

Asam sangat lemah (pKa≥7)

Hubungan antara konstanta disosiasi dan derajat disosiasi elektrolit lemah dapat dijelaskan sebagai berikut:

$$K={}^{}$$ α 2 c

c – konsentrasi kuantitatif elektrolit.

Relasi berikut berlaku untuk menkonjugasikan pasangan asam-basa:

$$HA+{}_{}$$ H 2 O⇄ H 3 O + + A −

$$Ka=\frac{}{}$$ [ H 3 O + ][ A − ] [ HA ]

$$A$$ − +H2O⇄HA+O H −

$$Kb=\frac{}{}$$ [ HA ][ O H − ] [ A − ]

Sehingga,

$$KaKb=[$$ H 3 O + ][ O H − ]=Kw

Air adalah konduktor listik yang sangat buruk,
dan hal itu dapat dijelaskan menggunakan ionisasi insignifikan molekul air menjadi ion hidronium dan hidroksil (contoh autoprotolisis air):

$$2{}_{}$$ H 2 O⇄ H 3 O + +O H −

Konstanta ekuilibrium proses ini dapat dijelaskan sebagai berikut: 

$$K=\frac{}{}$$ [ H3 O + ][ O H − ] [ H 2 O ] 2

Jadi,

$$K{}^{}$$ [ H 2 O ] 2 =[ H 3 O + ][ O H − ]

maka [H2O] dapat diterima sebagai besaran konstan.

$$K{}^{}$$ [ H 2 O ] 2 =Kw

$$[$$ H 3 O + ][ O H − ]=Kw

Hasil perkalian dari [H3O+] dan [OH-] dalam larutan cair (konstanta autoprotolisis air) adalah sebuah besaran konstant pada temperatur tertentu dan tidak terpengaruh adanya ion lain.

Pada 25oC, yang merupakan temperatur standar: 

$$\begin{array}{}[\end{array}$$ H 3 O + ][ O H − ]= 10 −14 mo l 2 d m −6 [ H + ][ O H − ]= 10 −14 mo l 2 d m −6

Konsentrasi ion H3O+ dan OH- adalah sama dalam air murni, sesuai dengan berikut ini:

$$[$$ H 3 O + ]=[ O H − ]= 10 −7 mol/d m 3

Penambahan asam atau basa menghasilkan perubahan [H3O+] dan [OH-], namun hasilnya selalu konstan  selama perkalian.

S1

Konstanta disosiasi _____. 

S2

Terdapat _____ pada disosiasi elektrolit lemah dalam larutan cair.

S3

Jika pKa = 3, maka asam ini _____. 

S4

Hasil dari autoprotolisis air adalah _____. 

S5

Apakah relasi antara [H3O+] dan [OH-] dalam air alami?

S6

Jika Anda menambahkan asam dalam larutan cairan, maka hasil pengalian [H3O+] dan [OH-] adalah _____. 

S7

Disosiasi NH3 dalam larutan air membentuk  _____. 

S8

Menurut besaran pKa, manakah asam berikut ini yang terkuat?

S9

Sesuai dengan besarn pKa, manakah asam berikut yang terlemah?

S10

H2CO3 berdisosiasi dalam larutan air membentuk _____. 

Share this post