Pembahasan Soal tentang % Hidrolisis, Derajat Hidrolisis dan pH pada Garam

Materi: kimia
Berikut ini beberapa variasi soal tentang hidrolisis garam yang terkait dengan % hidrolisis, derajat hidrolisis dan pH suatu larutan garam. Secara simpel arti % hidrolisis adalah banyaknya zat yang dapat bereaksi dengan air (reaksi hidrolisis) dibanding banyaknya zat sebelum hidrolisis. Derajat hidrolisis adalah akar hasil bagi antara Kh dengan konsentrasi garam.
Secara matematis dapat dituliskan:

$\mathsf {\% hidrolisis = \dfrac{jumlah~zat~yang~setelah-hidrolisis}{jumlah~zat~sebelum~hidrolisis \times 100}}$

$\mathsf{Derajat~hidrolisis~(h) =\sqrt{\dfrac{K_{h}}{[G]}}}$

$\mathsf{Pada~hidrolisis~anion~K_{h} = \dfrac{K_{w}}{K_{a}}}$

$\mathsf{Pada~hidrolisis~kation~K_{h} =  \dfrac{K_{w}}{K_{b}}}$

Soal-1: 
Hitung pH saat titik ekivalen tercapai pada proses titrasi 25 mL HC₂H₃O₂ 0,1000 M dengan 0,1000 M NaOH.

Pembahasan:
Titik ekuivalen akan terjadi pada penambahan 25,0 mL larutan NaOH.
Gambarkan ini sebagai dua langkah proses. Langkah pertama melibatkan reaksi stoikiometri antara NaOH dan asam asetat; langkah kedua melibatkan reaksi hidrolisis dari asetat yang dibentuk dari reaski pada langkah pertama.

1. NaOH(aq) dalam hal ini OH^– bereaksi dengan HC₂H₃O₂(aq)
Pencampuran dua larutan ini terjadi sesuai reaksi berikut:

Reaksi	HC2H3O2(aq)	+	OH–(aq)	⇌	C2H3O2–(aq)	+ H2O(l)
Mol sebelum reaksi	0,00250		0,00250		0
Mol saat reaksi	–0,00250		–0,00250		+0,00250
Mol setelah reaksi	0		0		0,00250
Molaritas setelah reaksi	0		0		0,0500

2. C₂H₃O₂^-(aq) terhidrolisis, dengan kalimat lain C₂H₃O₂^-(aq) bereaksi dengan air

Reaksi	C2H3O2–(aq)	+ H2O(l) ⇌	HC2H3O2(aq)	+	OH–(aq)
Sebelum hidrolisis (M)	0,050		0		~0
Sebelum hidrolisis (M)	– h		+ h		+h
Sebelum hidrolisis (M)	0,050 – h		h		h

Konstanta kesetimbangan dituliskan:
K_h = $ \dfrac {[OH^{–}][HC_{2}H_{3}O_{2}]}{[C_{2}H_{3}O_{2}^{–}]}$

K_b = $ \dfrac {h^{2}}{0,050 – h}$

Dan penyelesaian untuk h di mana
K_h = $\dfrac {K_{w}}{K_{a}}$
K_b = $ \dfrac {1,0 \times 10^{-14}}{1,8 \times 10^{-5}}$ 
K_b = 5,6 ×10^-10

K_h = $\dfrac{h^{2}}{0,050 – h}$
5,6 ×10^-10 = $ \dfrac{h^{2}}{0,050 – h}$
h = [OH^–] = 5,27 ×10^-6

[H₃O⁺] = $\dfrac{K_{w}}{[OH^{–}]}$
[H₃O⁺] = $\dfrac{1,0 \times 10^{-4}}{5,27 \times 10^{-6}}$

pH = –log [H₃O⁺] = –log (1,9 ×10^-9) = 8,72

---

Soal-2:
Hitung persen hidrolisis dari 0,1 M larutan amonium asetat, diketahui K_a = 1,72 × 10^–5,
K_b = 1,8 × 10^–5 dan K_w = 1 × 10^–14 . Apakah akan mengubah derajat hidrolisis ketika 4 liter air ditambahkan ke dalam 1 liter 0,1 M larutan amonium asetat tersebut?

Pembahasan:
Ini adalah garam yang berasal dari asam lemah (AL) dan basa lemah(BL).
Kh $ = \dfrac{K_{w}}{K_{a}.K_{b}} = \dfrac{1 \times 10^{-14}}{(1,75 \times 10^{-5}) \times (1,8 \times 10^{-5})} =$ 3,17 × 10^–5

Derajat hidrolisis (h) = √Kh = √ (3,17 × 10^–5)= 5,6 × 10^–3 = 0,56%.
Dalam hal ini derajat hidrolisis garam dari AL dan BL tidak tergantung konsentrasi, oleh karena itu ia akan tetap.

---

Soal-3:
Hitung persen hidrolisis dari 0,003 M larutan NaOCN jika K_a HOCN = 3,33 × 10^–4

Pembahasan:
h = $\sqrt{\dfrac{K_{h}}{[NaOCN]}} = \dfrac{ \sqrt{K_{w}}}{\sqrt{K_{a}.[NaOCN]}} = \dfrac{\sqrt{10^{-14}}}{\sqrt{3,33 \times 10^{-4}.0,003}}$ = 10^–4
 
% hidrolisis = 10^–4 × 100% = 0,01 %

---

Soal-4
Hitung [H⁺], pH dan persen hidrolisis untuk ion amonium dalam 0,10 M amonium klorida. Diketahui K_b NH₃ = 5,6 × 10^–10

Pembahasan:
Dimisalkan jumlah konsentrasi NH₄⁺ yang terhidrolisis adalah h maka dapat dibuat persamaan seperti berikut:

Reaksi	NH4+	+	H2O (l)	⇌	NH3	+	H3O+
Sebelum hidrolisis	0,10 M				–		–
Saat hidrolisis	– h M				+ h M		+ h M
Setelah hidrolisis	(0,10 – h) M				h M		h M

K_b = $\dfrac{[NH_{3}].[H_{3}O^{+}]}{[NH_{4}^{+}]}$

5,6 × 10^–10 = $\dfrac{h . h}{0,10 – h}$

Diasumsikan nilai h << 0,10 M maka 0,10 – h ≈ 0,10 M saja

5,6 × 10^–10 = $\dfrac{h . h}{0,10}$

h² =5,6 × 10^–11
h = 7,5 × 10^–6 M
h = [NH₄⁺] = [NH₃] = [H₃O⁺] = 7,5 × 10^–6 M

pH = – log [H₃O⁺] = – log (7,5 × 10^–6) = 6 – log 7,5 = 5,12

Persen hidrolisis dari ion amonium dalam larutan 0,10 M NH₄Cl adalah:
% hidrolisis = $\dfrac{[NH_{4}^{+}]terhidrolisis}{[NH_{4}^{+}]mula-mula}$ × 100

% hidrolisis = $\dfrac{7,5 \times 10^{-6}M}{0,10M}$ × 100 = 0,0075%

---

Soal-5:
Tentukan pH larutan NH₄Cl 0,01 M yang terhidrolisis 1 %.

Pembahasan:
Terhidrolisis 1% artinya dari 0,01 M ini yang dapat bereaksi dengan air sebanyak 1% x 0,01 M = 0,0001 M
NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺
 
[NH₄⁺] = [H₃O⁺] = 0,0001 M

pH = –log [H₃O⁺] = –log 0,0001 = 4

---