hitunglah konsentrasi masing-masing spesi dalam larutan asam lemah h2co3 0,1 molar jika diketahui Ka1 = 4,2 kali 10 pangkat min 7 dan Ka2 = 4,8 kali 10 pangkat min 11
Hitunglah konsentrasi masing-masing spesi dalam larutan asam lemah H₂CO₃ 0,1 molar jika diketahui Ka₁ = 4,2 x 10⁻⁷ dan Ka₂ = 4,8 x 10⁻¹¹!
Larutan asam lemah H₂CO₃ terionisasi sebagian dalam pelarut air dengan persamaan reaksi :
H₂CO₃(aq) ⇄ CO₃²⁻(aq) + 2H⁺(aq)
Pembahasan
- Penentuan pH asam lemah
Asam lemah berdasarkan teori asam basa Arrhenius merupakan zat yang bereaksi sebagian atau terionisasi sebagian dengan air yang menghasilkan ion H⁺. Reaksi ionisasi larutan asam lemah dalam air merupakan reaksi kesetimbangan. Berikut adalah reaksi ionisasi asam lemah dalam air dan nilai tetapan kesetimbangan asam (Ka)
HA(aq) ⇄ H⁺(aq) + A⁻(aq)
Ka = [H⁺] [A⁻] / [HA]
Semakin kecil harga Ka, maka semakin lemah asam yang artinya semakin kecil konsentrasi ion H⁺ pada reaksi kesetimbangan.
Penentuan konsentrasi ion H⁺ dalam asam lemah dinyatakan dalam rumus :
[H⁺] =
Keterangan :
Ka : tetapan kesetimbangan asam
Ma : molaritas asam lemah
- Penentuan pH asam lemah poliprotik
Asam poliproptik merupakan zat yang bila direaksikan dengan air akan menghasilkan lebih dari satu ion H⁺. Contohnya asam H₃CO₃ dan H₃PO₄.
Untuk asam poliprotik akan terionisasi secara bertahap sesuai dengan jumlah proton atau ion H⁺ yang dilepas. Jika asam bervalensi 2 misalnya H₂CO₃ maka akan mengalami ionisasi sebanyak 2 kali yang berarti melepaskan ion H⁺ sebanyak 2 kali sehingga memiliki nilai Ka sebanyak 2.
Terdapat hubungan Ka, Ka₁ dan Ka₂ pada asam bervalensi dua yaitu :
Ka₁ x Ka₂ = Ka
Pada asam tertentu, nilai tetapan kesetimbangan asam pertama (Ka₁) jauh lebih besar daripada tetepan kesetimbangan asam kedua (Ka₂) hal ini dikarenakan akan lebih mudah melepas satu ion H⁺ dari molekul netral dibandingkan memindahkan ion H⁺ berikutnya dari muatan negatif yang diturunkan dari molekul tersebut
Harga Ka₂ lebih kecil dibandingkan harga Ka₁, sehingga dapat dianggap harga Ka hanya ditentukan oleh Ka₁ untuk menentukan pH atau konsentrasi spesi dalam reaksi ionisasi
[H+] =
Penyelesaian Soal
Diketahui :
Konsentrasi larutan asam H₂CO₃ = 0,1 M
Ka₁ = 4,2 x 10⁻⁷
Ka₂ = 4,8 x 10⁻¹¹
Ditanya : konsentrasi masing-masing spesi larutan asam H₂CO₃..?
Jawab :
- Menentukan harga Ka asam lemah H₂CO₃
Reaksi ionisasi asam lemah H₂CO₃ tahap pertama :
H₂CO₃(aq) ⇄ HCO₃⁻(aq) + H⁺(aq)
Ka₁ = [H⁺] [HCO₃⁻]/ [H₂CO₃] = 4,2 x 10⁻⁷
Reaksi ionisasi asam lemah H₂CO₃ tahap kedua :
HCO₃⁻(aq) ⇄ CO₃²⁻(aq) + H⁺(aq)
Ka₂ = [H⁺] [CO₃²⁻]/ [HCO₃⁻] = 4,8 x 10-¹¹
Jika H₂CO₃ dianggap terionisasi dalam 1 tahap maka,
H₂CO₃(aq) ⇄ CO₃²⁻(aq) + 2H⁺(aq)
Ka = [H⁺]² [CO₃²⁻] / [H₂CO₃]
Hubungan Ka, Ka₁ dan Ka₂ yaitu :
Ka₁ x Ka₂ = ([H⁺] [HCO₃⁻]/ [H₂CO₃]) x ([H⁺] [CO₃²⁻]/ [HCO₃⁻])
Ka1 x Ka2 = [H⁺]² [CO₃²⁻] / [H₂CO₃] = Ka
Ka = Ka1 x Ka2
Ka = 4,2 x 10⁻⁷ x 4,8 x 10⁻¹¹
Ka = 2,016 x 10⁻¹⁷
- Menentukan konsentrasi masing-masing spesi larutan asam H₂CO₃
Konsentrasi mula-mula H₂CO₃ = 0,1 M
H₂CO₃(aq) ⇄ CO₃²⁻(aq) + 2H⁺(aq)
Mula² (M) 0,1 0 0
Bereaksi (M) - x + x + 2x
——————————————————————————-
Sisa (M) 0,1 – x x 2x
Kita anggap asam lemah H₂CO₃ terionisasi sedikit sehingga
0,1 – x ≈ 0,1
Ka = [H⁺]² [CO₃²⁻] / [H₂CO₃]
2,016 x 10⁻¹⁷ = (2x)² (x) / 0,1
2,016 x 10⁻¹⁷ = 4x³/ 0,1
2,016 x 10⁻¹⁸ = 4x³
x³ = 2,016 x 10⁻¹⁸/ 4
x³ = 5,04 x 10⁻¹⁹
x = 8,0 x 10⁻⁷
Jadi konsentrasi konsentrasi masing-masing spesi larutan asam H₂CO₃ pada saat sisa adalah :
[H₂CO₃ ] = 0,1 – x = 0,1 – 8,0 x 10⁻⁷ = 0,099 M
[CO₃²⁻] = x = 8,0 x 10⁻⁷ M
[H⁺] = 2x = 2 x (8,0 x 10⁻⁷) = 1,6 x 10⁻⁶ M
Pelajari lebih lanjut
1. Materi tentang teori asam basa brainly.co.id/tugas/20822143
2. Materi tentang perhitungan pada basa lemah brainly.co.id/tugas/20510145
3. Materi tentang contoh soal perhitungan asam dan basa kuat brainly.co.id/tugas/20597203
Detil jawaban
Kelas: 11 SMA
Mapel: Kimia
Bab: Larutan asam basa
Kode: 11.7.5
Kata Kunci: asam lemah poliprotik, asam lemah, pH