Metal Anion dan Okso Kation dalam Larutan Air

BAB I

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita pernah melarutkan garam dapur dalam air, kemudian diaduk sehingga garam tersebut akan larut. Ketika kita tambahkan kembali satu sendok garam dapur ke dalam larutan garam tersebut, maka garam tidak dapat larut kembali, karena larutan tersebut telah lewat jenuh.

Pada pokok pembahasan Asam Basa kita ketahui bahwa asam dan basa akan bereaksi menghasilkan garam.Garam merupakan senyawa ion, yang terdiri dari kation logam dan anion sisa asam.Kation garam dapat dikatakan berasal dari suatu basa, sedangkan anionnya berasal dari suatu asam.

Hidrolisis garam dari asam kuat dan basa kuat bersifat netral, Garam dari asam kuat dan basa lemah bersifat asam, garam dari asam lemah dan basa kuat bersifat basa, dan garam dari asam lemah dan basa lemah bergantung pada Nilai Ka dan Kb-nya.

Konsep dari hidrolisis itu sendiri merupakan reaksi antara dua molekul air untuk membentuk ion hidronium dan ion hidroksida.Hidrolisis kation akan menghasilkan ion H₃O⁺, sedangkan hidrolisis anion akan menghasilkan ion OH-.

1.2              Tujuan

Adapun tujuan dari pokok pembahasan ini adalah sebagai berikut:

1.      Mengetahui beberapa jenis garam yang dapat terhidrolisis dalam air.

2.      Memahami kation dan anion yang dapat mengalami hidrolisis.

3.      Mengenal Oksida pembentuk asam basa.

4.      Mengetahui Asam Okso dan hal yang mempengaruhi kekuatan asam okso.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1       Hidrolisis                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

            Kata “hidrolisis” diturunkan dari kata Yunani (hidro), yang berarti “air” dan “lisis” yang berarti “penguraian”. Pada hidrolisis garam dapat diartikan sebagai penguraian garam oleh air,atau reaksi anion atau kation suatu garam dengan air yang menghasilkan asam atau basa.

Larutan garam dalam air, ada yang bersifat asam, basa, atau netral. Hal ini terjadi karena komponen garam ( kation dan anion ) yang berasal dari asam lemah atau basa lemah bereaksi dengan air ( terhidrolisis ).

Berikut beberapa macam hidrolisis, yaitu:

1.      Hidrolisis Total

Pada hidrolisis total yang terhidrolisis adalah garam anion dan kationnya yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Contoh : CH₃COONH₄, NH₄NO₂, NH₄CN. Hidrolisis kationnya mengakibatkan pembentukan basa lemah yang tak berdisosiasi.

M⁺  +  H₂O                     MOH  +  H⁺

Sedangkan hidrolisis anionnya menghasilkan asam lemah :

A-    + H₂O                     HA + OH^-

Ion – ion hidrogen dan hidroksil yang terbentuk akan bergabung kembali membentuk air:

            H⁺  +  OH^-                   H₂O

Persamaan ini tidak boleh dijumlahkan, kecuali apabila tetapan disosiasinya dari asam dan basa tersebut kebetulan sama. Suatu larutan yang mengandung garam dari asam lemah dan basa lemah ini bersifat asam, basa, atau netral tergantung pada kekuatan relatif dari asam lemah dan basa lemah tersebut. Berikut tiga hal yang terdapat terjadi:

·         Kb > Ka

Larutan akan bersifat basa ( pH> 7 ), karena anionnya (OH^-) terhidrolisis lebih banyak disebabkan oleh konsentrasi anionnya lebih besar dari pada kationnya (H⁺).

·         Kb < Ka

Larutan bersifat asam ( pH< 7 ), karena hidrolisis kation ( ion H⁺ ) terjadi lebih banyak. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi kationnya lebih besar dari konsentrasi anionnya (OH^-).

·         Ka = Kb

Larutan nyaris netral ( pH = 7 ), berarti konsentrasi kation dan anion yang dihasilkan adalah sama sehingga garam tersebut bersifat netral.

2.      Hidrolisis Partial atau Sebagian

Pada hidrolisis sebagian hanya anion atau kationnya saja yang mengalami reaksi hidrolisis. Jenis hidrolisis ini terbagi menjadi hidrolisis kation dan hidolisis anion.

·         Hidrolisis kation

Garam yang anionnya berasal dari asam kuat dan kation dari basa lemah, ketika larut dalam air akan menghasilkan ion H⁺, sehingga larutannya bersifat asam. Kation-kation ini merupakan asam konjugat dari basa lemah seperti Al³⁺, NH₄⁺,Li⁺.

Contoh: NH₄Cl, NH₄NO₃

H2O

Di dalam air, NH₄Cl terionisasi sempurna membentuk ion Cl^- dan NH₄⁺.

            NH₄Cl_(s)                           NH₄⁺  +  Cl^-

Kation NH₄⁺ dari basa lemah NH₃ akan terhidrolisis, sedangkan anion Cl^- tidak terhidrolisis karena berasal dari asam kuat HCl.

            NH₄⁺  +  H₂O                   NH₄OH  +  H⁺

Adanya ion H⁺ yang dihasilkan dalam reaksi yang dihasilkan menunjukkan bahwa larutan garam tersebut bersifat asam, dan ion Cl^- yang berasal dari asam kuat, tidak bereaksi dengan air (tidak terhidrolisis) sehingga terjadi hidrolisis parsial.

·         Hidrolisis Anion

Pada hidrolisis anion terjadi reaksi garam yang kationnya berasal dari basa kuat dan anionnya dari asam lemah yang akan terionisasi dalam air menghasilkan ion OH^- sehingga larutannya bersifat basa.

Contoh: CH₃COONa, CH₃COOK, NaF

CH₃COONa_(aq)                        CH₃COO^-(aq)   +  Na⁺(aq)

CH₃COOK_(aq)                          CH₃COO^-_(aq)  +  K⁺_(aq)

NaF_(aq)                                     F^-_(aq)  +  Na⁺_(aq)

Anion CH₃COO^-, dan F^-dari asam lemah CH₃COOH memiliki afinitas untuk ion H⁺ akan terhidrolisis sesuai persamaan reaksi berikut:

CH₃COO^-_(aq)  +  H₂O_(l)                        CH₃COOH_(aq)  +  OH^-_(aq)

F^-_(aq)  +  H₂O_(l)                         HF_(aq)  +  OH^-_(aq)

Adanya ion OH^- dalam hasil reaksi menunjukkan bahwa larutan garam tersebut bersifat basa.

3.      Garam yang tidak Mengalami Hidrolisis

Garam ini menghasilkan larutan netral, terjadi dari asam kuat dan basa kuat. Apabila dilarutkan dalam air, akan menunjukkan reaksi netral karena baik anion maupun kationnya hanya terhidrasi oleh air dan tidak mengalami reaksi dengan air. Sehingga garam tersebut tidak terhidrolisis dalam air.Akibatnya, konsentrasi ion H⁺ tidak berubah terhadap konsentrasi ion OH^-. Larutan tersebut memiliki pH = 7.

Umumnya ini terjadi pada garam yang mengandung ion logam alkali atau ion logam alkali (kecuali Be²⁺) dan basa konjugat suatu asam kuat (misalnya, Cl^-, Br^-, dan NO₃^-) tidak mengalami hidrolisis dalam jumlah banyak.

              Misalnya, bila KBr suatu garam yang terbentuk oleh reaksi asam kuat HBr dan basa KOH,

            HBr_(aq)  +  KOH_(aq)                              KBr_(aq)  +  H₂O_(l)

Apabila larut dalam air, garam ini terurai sempurna menjadi:

            KBr_(aq)             K⁺_(aq)  +  Br^-_(aq)

Ion K⁺ tidak memberi dan menerima ion H⁺. Ion Br^- adalah basa konjugat dari asam kuat HBr dan tidak memiliki afinitas untuk ion H⁺. Akibatnya suatu larutan yang mengandung ion K⁺ dan Br^-akan netral, dengan pH=7.

2.2.      Hidrasi

Hidrasi adalah proses pada saat ion dikelilingi oleh molekul air untuk membantu menstabilkan ion – ion dalam larutan dan mencegah kation bergabung kembali dengan anionnya.

Air sebagai pelarut yang sangat efektif untuk senyawa-senyawa ionik. Walaupun air merupakan molekul yang bermuatan netral, tetapi memiliki ujung bermuatan positif (atom H) dan ujung bermuatan negatif (atom O). Oleh sebab itu, air dianggap sebagai pelarut polar. Ketika senyawa ionik seperti natrium klorida dilarutkan dalam air maka tiga dimensi dari ion – ion dalam padatan akan rusak, dan ion – ion Na⁺ dan Cl^- akan terpisah. Setiap ion Na⁺ akan dikelilingi oleh sejumlah molekul air yang mengarahkan ujung negatifnya ke arah kation, dan setiap ion Cl^- dikelilingi molekul air yang ujung positifnya diarahkan pada anion. Inilah yang dinamakan Hidrasi yaitu sebuah proses pada saat ion dikelilingi oleh molekul-molekul air yang tersusun dalam keadaan tertentu.

2.3       Hidroksida

             Hidroksida adalah basa anorganik yang mengandung ion hidroksida (Ion OH^-). Sedangkan basa anorganik adalah basa-basa dengan gugus –OH-nya terikat pada logam. Contoh: NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Al(OH)₃.  Senyawa anion seperti ini apabila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion logam aqua dan ion hidroksida sehingga zat bersifat basa.

M⁺OH^-_(s)+ nH₂O                           M⁺_(aq) + OH^-_(aq)

Ion OH^- mempunyai kemampuan membentuk jembatan antara ion-ion logam. Terdapat berbagai senyawa logam transisi dan logam lain yang mengandung jembatan OH^- antara pasangan atom logam seperti :

        

         H

                    

                     O

              M         M

2.4       Oksida

            Oksida adalah senyawa kimia yang terbentuk antara suatu unsur dan   oksigen. Oksigen dapat membentuk senyawa oksida dengan hampir semua unsur, kecuali beberapa gas mulia. Berdasarkan pada jenis unsur dan sifat oksida yang terbentuk, terdapat beberapa macam oksida, yaitu oksida asam, oksida basa dan oksida amfoter.

·         Oksida Asam

Oksida asam adalah oksida yang terbentuk antara unsur non logam dan oksigen. Contohnya: N₂O, N₂O₅, CO, CO₂, SO₃ dan lain-lain

·         Oksida Basa

Oksida Basa adalah oksida yang terbentuk antara unsur logam dan oksigen. Umumnya dalam bentuk padat dan dapat membentuk larutan basa didalam air. Contohnya:

 Na₂O + H₂O         2 NaOH

 CaO + H2O          Ca (OH)₂

·         Oksida Amfoter

Oksida Amfoter adalah oksida yang terbentuk antara unsur metaloid atau semi logam dengan oksigen. Oksida amfoter bersifat sebagai oksida asam dalam keadaan basa, dan sebagai oksida basa dalam keadaan asam. Contohnya:

Al₂O₃ bertindak sebagai basa dengan HCL menghasilkan garam AlCl₃ dan air.

Al₂O₃ + 6HCL                 2 AlCl₃ + 3 H₂O

Dan Al₂O₃ bertindak sebagai asam dengan NaOH:

Al₂O₃ + NaOH + H₂O                 NaAl(OH)₄     

2.5       Hidrokso anion

            Hidrokso adalah penamaan untuk ion OH^- yang terikat sebagai ligan pada senyawa atau ion kompleks. Sedangkan anion adalah ion yang bermuatan negatif. Ion OH^- sendiri terdapat dalam senyawa basa. Basa, secara sederhana dapat didefenisikan sebagai zat, yang bila dilarutkan dalam air akan mengalami disosiasi dengan pembentukan ion-ion hidroksil sebagai satu-satunya ion negatif (anion). Hidroksida – hidroksida logam yang larut, seperti NaOH (natrium hidroksida) atau KOH (kalium hidroksida) hampir berdisosiasi sempurna dalam larutan air.

NaOH                     Na⁺  +  OH^-

KOH                 K⁺+  OH^-

                 [ Zn (OH)₄ ]^2-   Zn ²⁺  + 4OH^-  (ion tetra hidrokso zinkat II)

                 [ Be (OH)₄ ]^2-  Be ²⁺  + 4OH^- (ion tetra hidrokso berillat II)

2.6       Okso Kation

            Okso (O₂^-) adalah penamaan ligan yang mengandung oksigen dalam senyawa kompleks. Sedangkan kation adalah unsur yang bermuatan positif (contoh : Ni2+, Cu2+, Fe2+). Jadi okso kation adalah senyawa kompleks yang atom pusatnya merupakan kation dan berikatan dengan ligan okso (O2-).

Contoh : Fe₂O₃       H₂O             2Fe³⁺ + O₂^-      Triokso ferrat (III)

2.7       Asam Okso

Asam okso (oxoacid) adalah asam yang mengandung satu atom hidrogen, oksigen, dan unsur lain (unsur pusat). Rumus asam okso biasanya diawali dengan H, dan diikuti dengan unsur pusat dan kemudian O.

Asam okso terurai dalam air dengan memutuskan ikatan hidrogen-oksigen tersebut dan membentuk ion-ion hidronium (H₃O⁺) dan anion poliatomik. Berikut ini daftar tabel asam okso dan anionnya.

Asam okso	Rumus kimia	Anion	Rumus Kimia Anion
asam asetat	CH3COOH	asetat	CH3COO-
asam karbonat	H2CO3	karbonat	CO32-
asam klorat	HClO3	klorat	ClO3=
asam klorit	HClO2	klorit	ClO2-
asam hipoklorit	HClO	hipoklorit	ClO-
asam iodat	HIO3	iodat	IO3-
asam nitrat	HNO3	nitrat	NO3-
asam nitrit	HNO2	nitrit	NO2-
asam perklorat	HClO4	perklorat	ClO4-
asam fosfat	H3PO4	fosfat	PO43-
asam fosfit	H3PO3	fosfit	PO33-
asam sulfat	H2SO4	sulfat	SO42-
asam sulfit	H2SO3	sulfit	SO32-

Beberapa asam-asam okso tersebut merupakan asam kuat. Misalnya HClO₃ , HClO₄, HBrO₃,HBrO₄, HIO₃, HIO_4, H₂SO₄, HNO₃. Sering kali dua atau lebih asam okso mempunyai atom pusat yang sama tetapi jumlah atom O berbeda. Berikut aturan pemberian nama senyawa asam okso tersebut:

·         Penambahan satu atom O pada asam “-at” : Asamnya disebut asam “per ... –at”.

Comtoh: Menambahkan satu atom O pada HClO₃ akan mengubah asam klorat menjadi asam perklorat, HClO₄.

·         Pengurangan satu atom O dari asam “-at” : Asamnya disebut asam “-it”.

Contoh: Asam nitrat, HNO₃, menjadi asam nitrit, HNO₂.

·         Pengurangan dua atom O dari asam “-at” : Asamnya disebut asam “hipo...-it”.

Contoh: Ketika HBrO₃menjadi HBrO, asamnya disebut asam hipobromit.

2.8       Kekuatan Asam Okso

Kekuatan asam okso dapat beragam tergantung pada ukuran keelektronegatifan, dan bilangan oksidasi dari logam, juga jumlah atom oksigen yang terikat pada logam.

1.      Kekuatan asam okso berdasarkan keelektronegatifan

Contohnya: HClO > HBrO> HIO

Alasannyaa karena Cl memiliki keelektronegatifan yang lebih tinggi dari pada Br dan I. sehingga kemampuan Cl lebih kuat untuk menarik O dari pada Br dan I, yang menyebabkan ikatan antara O dan H menjadi lebih mudah putus dan membentuk H⁺_. sementara Br dan I keelektronrgatifannya lebih lemah, sehingga kemampuannya untuk menarik O lebih kecil, menyebabkan ikatan antara O dan H tidak mudah putus dan H+ menjadi tidak mudah lepas. Semakin mudah suatu senyawa melepaskan ion H+ maka akan semakin senyawa tersebut semakin asam. Jadi HClO lebih asam dari pada HBrO dan HIO.

2.      Kekuatan asam okso berdasarkan kenaikan bilangan oksidasi dari logam dan jumlah oksigen yang terikat pada logam.

•           Kekuatan asamnya akan semakin besar dengan semakin banyaknya oksigen yang terikat pada atom pusat.

•           Kekuatan asam akan semakin besar dengan semakin besarnya bilangan oksidasi atom pusat.

Contohnya: HClO< HClO₂< HClO₃< HClO₄

Alasannya adalah Menurut Bronsted-Lowry asam adalah donor proton, oleh karena itu kekuatan asam ditentukan oleh seberapa mudah suatu spesies untuk mendonorkan protonnya. Semakin mudah suatu spesies mendonorkan protonnya maka keasamannya akan semakin kuat begitu juga dengan sebaliknya. Mudah tidaknya suatu spesies asam untuk mendonorkan protonnya dapat dilihat dari seberapa besar harga Ka dan seberapa besar asam tersebut terionisasi dalam larutan.

HClO, HClO₂, HClO₃, dan HClO₄ yang terionisasi dalam air reaksinya adalah sebagai berikut:

HClO + H₂O                H₃O⁺ + ClO^-

HClO₂ + H₂O              H3O⁺ + ClO₂^-

HClO₃ + H₂O              H₃O⁺ + ClO₃^-

HClO₄ + H₂O               H₃O⁺ + ClO₄^-

Semakin besar jumlah spesies asam yang terionisasi maka asam tersebut akan semakin kuat dan sebaliknya.

BAB III

PENUTUP

3.1  Simpulan

·         Hidrolisis garam adalah penguraian garam oleh air, atau reaksi anion atau kation suatu garam dengan air yang menghasilkan asam atau basa.

·         Pada hidrolisis anion terjadi reaksi garam yang kationnya berasal dari basa kuat dan anionnya dari asam lemah yang akan terionisasi dalam air menghasilkan ion OH^- sehingga larutannya bersifat basa.

·         Hidrokso anion merupakan penamaan untuk ion OH^- yang terikat sebagai ligan pada senyawa atau ion kompleks. Ion OH^- sendiri terdapat dalam senyawa basa.

·         Okso kation adalah senyawa kompleks yang atom pusatnya merupakan kation dan berikatan dengan ligan okso (O₂^-).

·         Asam okso (oxoacid) adalah asam yang mengandung satu atom hydrogen, oksigen, dan unsur lain (unsur pusat).

·         Kekuatan asam okso bergantung pada ukuran keelektronegatifan, ukuran, bilangan oksidasi dari logam, serta jumlah atom oksigen yang terikat pada logam.