HIDROLISA

HIDROLISA / HIDROLISIS Hidrolisis adalah terurainya garam dalam air yang menghasilkan asam atau basa. ADA EMPAT JENIS GARAM, YAITU : 1. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa kuat (misalnya NaCl, K2SO4 dan lain-lain) tidak mengalami hidrolisis. Untuk jenis garam yang demikian nilai pH = 7 (bersifat netral). 2. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa lemah (misalnya NH4Cl, AgNO3 dan lain-lain) hanya kationnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH <> 7 (bersifat basa). 4. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa lemah (misalnya CH3COONH4, Al2S3 dan lain-lain) mengalami hidrolisis total (sempurna). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH-nya tergantung harga Ka den Kb. Secara teknis, hidrolisis adalah sebuah reaksi dengan air. Reaksi inilah yang sebenarnya terjadi ketika ester dihirolisis dengan air atau dengan asam encer seperti asam hidroklorat encer. Hidrolisis ester dengan basa melibatkan reaksi dengan ion-ion hidroksida, tetapi hasil keseluruhannya sangat mirip sehingga dikategorikan dalam hidrolisis dengan air atau asam encer. Hidrolisis menggunakan air atau asam encer Reaksi dengan air murni sangat lambat sehingga tidak pernah digunakan. Reaksi ini dikatalisis oleh asam encer, sehingga ester dipanaskan di bawah refluks dengan sebuah asam encer seperti asam hidroklorat encer atau asam sulfat encer. Berikut dua contoh sederhana dari hidrolisis menggunakan sebuah katalis asam. Pertama, hidrolisis etil etanoat: dan yang kedua hidrolisis metil propanoat: Perhatikan bahwa kedua reaksi di atas dapat dapa t balik (reversibel). Untuk melangsugkan hidrolisis sesempurna mungkin, harus digunakan air yang berlebih. Air diperoleh dari asam encer, sehingga ester perlu dicampur dengan asam encer yang berlebih. Hidrolisis menggunakan basa encer Ini merupakan cara yang lazim digunakan untuk menghidrolisis ester. Ester dipanaskan di bawah refluks dengan sebuah basa encer seperti larutan natrium hidroksida. Ada dua kelebihan utama dari cara ini dibanding dengan menggunakan asam encer. Reaksinya berlangsung satu arah dan tidak t idak reversibel, dan produknya lebih mudah dipisahkan. Mari kita mengambil contoh ester sama seperti kedua contoh di atas, tapi menggunakan larutan natrium hdroksida bukan sebuah asam encer: Pertama, hidrolisis etil etanoat menggunakan larutan natrium hidroksida: dan selanjutnya hidrolisis metil propanoat dengan cara yang sama:

Perhatikan bahwa terbentuk garam natrium bukan asam karboksilat sendiri. Campuran ini relatif mudah dipisahkan. Jika digunakan larutan natrium hidroksida yang berlebih, tidak akan ada ester yang tersisa. Alkohol yang terbentuk bisa dipisahkan dengan distilasi. Pemisahan ini cukup mudah. Jika anda menginginkan terbentuk asam bukan garamnya, anda harus menambahkan asam kuat yang berlebih seperti asam hidroklorat encer atau asam sulfat encer ke dalam larutan yang tersisa setelah distilasi pertama. Jika anda melakukan ini, campuran akan dibanjiri dengan ion-ion hidrogen. Ionion hidrogen ini ditangkap oleh ion-ion etanoat (atau ion paropanoat atau ion apapun) yang terdapat dalam garam membentuk asam etanoat (atau asam propanoat, dan lain-lain). Karena asam-asam ini adalah asam lemah, maka ketika bergabung dengan ion hidrogen, cenderung tetap bergabung. Sekarang asam karboksilat bisa dipisahkan dengan distilasi. Hidrolisis ester-ester kompleks utuk membuat sabun Pembahasan ini berkaitan dengan hidrolisis basa (dengan menggunakan larutan natrium hidroksida) ester-ester besar yang ditemukan dalam lemak dan minyak hewani dan nabati. Jika ester-ester besar yang terdapat dalam lemak dan minyak hewani dan nabati dipanaskan dengan larutan natrium hdiroksida pekat, reaksi yang terjadi persis sama dengan reaksi pada ester-ester sederhana. Terbentuk asam karboksilat – kali ini, garam natrium dari sebuah asam besar seperti asam oktadekanoat (asam stearat). Garam-garam ini merupakan komponen sabun yang penting – yaitu komponen yang melakukan pembersihan. Juga terbentuk alkohol – kali ini, alkohol yang lebih rumit, propan-1,2,3-triol (gliserol). Karena hubungannya dengan pembuatan sabun, hidrolisis ester dengan basa terkadang disebut sebagai saponifikasi. Hidrolisis Apa yang dimaksud Hidrolisis Garam * Hidrolisis berasal dari kata hidro yaitu air dan lisis berarti penguraian, berarti hidrolisis garam adalah penguraian garam oleh air yang menghasilkan asam dan basanya kembali. * Ada dua macam hidrolisis, yaitu: Hidrolisis parsial/sebagian (jika garamnya berasal dari asam lemah dan basa kuat atau sebaliknya & pada hidrolisis sebagian hanya salah satu ion saja yang mengalami reaksi hidrolisis, yang lainnya tidak) 

• Hidrolisis total (jika garamnya berasal dari asam lemah dan basa lemah). • • * Beberapa jenis garam berdasarkan komponen asam basa pembentuknya

asam pembentuk basa pembentuk sifat larutan contoh kuat kuat netral NaCl; K2SO4

kuat lemah asam NH4Cl; Al2(SO4)3 lemah kuat basa CH3COONa; Na2CO3 lemah lemah bergantung Ka & Kb CH3COONH4 Catatan: Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis dan bersifat netral. • Di dalam air garam ini mengalami ionisasi sempurna menjadi anion dan kation. • Contoh : garam NaCl • Di dalam air, NaCl terionisasi sempurna membentuk ion Na+ dan ClNaCl(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) Ion Na+ berasal dari asam kuat dan ion Cl- berasal dari basa kuat sehingga keduanya tidak bereaksi dengan air. • Reaksi Hidrolisis adalah Na+(aq) + H2O(l) (tidak ada reaksi) Cl-(aq) + H2O(l) (tidak ada reaksi) • Larutan ini bersifat netral (pH=7). • • Jika diuji keasamannya dengan menggunakan kertas lakmus biru dan merah , maka warna lakmus biru tetap biru, lakmus merah tetap merah. PROSES HIDROLISIS dan APLIKASINYA di INDUSTRI Hidrolisis adalah suatu proses kimia yang menggunakan H2O sebagai pemecah suatu persenyawaan termasuk inversi gula, saponifikasi lemak dan ester, pemecahan protein dan reaksi Grignard. H2O sebagai zat pereaksi dalam pengertian luas termasuk larutan asam dan basa (dalam senyawa organik, hidrólisis, netralisasi). Jenis-jenis hidrólisis ada lima macam, yaitu : 1. Hidrolisis Murni Direaksikan dengan H2O saja, reaksi lambat sehingga jarang d igunakan dalam industri (tidak komersial). Hanya untuk senyawa-senyawa yang reaktif. Reaksi dapat dipercepat dengan menggunakan H2O uap. Contoh : 2. Hidrolisis dalam Larutan Asam Asam encer atau pekat misal HCl, H2SO4 (asam lain mahal). Biasanya berfungsi sebagai katalisator. Pada asam encer, pada umumnya kecepatan reaksi sebanding dengan konsentrasi H+ menjadi [H+]. Sifat ini tidak berlaku pada asam pekat. Pemakain H2SO4 lebih disukai karena HCl korosif. Contoh : 3. Hidrolisis dalam Larutan Basa Basa encer atau pekat seperti NaOH, KOH. Penggunaan basa terbatas karena

hasil akhir adalah garam bukan asam Contoh : SUKROSA DAN SIFATNYA Tebu (Saccharum officinarum) merupakan tanaman penghasil gula yang telah lama dibudidayakan di Indonesia khususnya Pulau Jawa. Tebu merupakan tanaman penghasil gula yang kita konsumsi sehari-hari. Gula yang kita konsumsi diproses dari sukrosa yang terbentuk di batang tebu. Kadar sukrosa yang ada dalam batang tebu bervariasi antara 8 – 13 % pada tebu segar yang mencapai kemasakan optimal. Sukrosa adalah senyawa disakarida dengan rumus molekul C12H22O11. Sukrosa terbentuk melalui proses fotosintesis yang ada pada tumbuh-tumbuhan. Pada proses tersebut terjadi interaksi antara karbon dioksida dengan air d idalam sel yang mengandung klorofil. Bentuk sederhana dari persamaan tersebut adalah : 6 CO2 + 6 H2O —–> C6H12O6 + 6 O2 Gula tebu adalah disakarida, gula tersebut dapat dibuat dari gabungan dua gula yang sederhana yaitu glukosa dan fruktosa (monosakarida). Penggabungan dari dobel unit karbon monosakarida menjadi : C12H22O11 yang selanjutnya dinamakan sukrosa atau saccharose. Selain sukrosa didalam batang tebu terdapat zat-zat lain. Dalam proses produksi gula zat – zat ini harus dihilangkan sehingga dihasilkan gula yang berkualitas. Berikut adalah komponen yang terdapat dalam batang tebu. Hidrolisis Garam dalam Kehidupan Sehari-Hari Agar tanaman tumbuh dengan baik, maka pH tanaman harus dijagam pH tanah di daerah pertanian harus disesuaikan dengan pH tanamannya. Oleh karena itu diperlukan pupuk yang dapat menjaga pH tanah agar tidak terlalu asam atau basa. Biasanya para petani menggunakan pelet padat (NH 4 ) 2 SO 4 untuk menurunkan pH tanah. Garam (NH 4 ) 2 SO 4 bersifat asam, ion NH 4 + akan terhidrolisis dalam tanah membentuk NH 3 dan H + yang bersifat asam. Kita juga sering memakai bayclin atau sunklin untuk memutihkan pakaian kita. Produk ini mengandung kira-kira 5 % NaOCl yang sangat reaktif sehingga dapat menghancurkan pewarna, sehingga pakaian menjadi putih kembali. Garam ini terbentuk dari asam lemah HOCl dengan basa kuat NaOH. Ion OCl - terhidrolisis menjadi HOCl dan OH -, sehingga garam NaOCl bersifat basa. Menentukan pH Larutan Garam Garam yang mengalami hidrolisis membentuk suatu reaksi kesetimbangan. Pada reaksi kesetimbangan anion basa atau kation asam, akan dibebaskan OH - atau H + . Ion OH - dan ion H + inilah yang dapat menentukan apakah larutan tersebut bersifat asam, basa atau netral. Karena hidrolisis garam merupakan reaksi refersibel (bolak-balik), maka reaksi ini mempunyai tetapan kesetimbangan yang disebut tetapan hidrolisis (Kh). Besarnya Kh bergantung pada harga tetapan ionisasi asam (Ka) atau tetapan ionisasi basa (Kb). Tetapan hidrolisis dapat digunakan untuk menentukan pH larutan garam. 1. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Kuat Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat jika dilarutkan dalam air

menunjukkan reaksi netral, karena anion maupun kationnya masing-masing tidak ada yang bergabung dengan ion hidrogen atau hidroksida. Untuk menentukan produk yang sangat sedikit berdisosiasi. Karena itu kesetimbangan air tidak terganggu. H 2 O (l) H + (aq) + OH - (aq) Karena konsetrasi H + dan OH - dalam larutan sama, maka larutan bersifat netral (pH=7) 2. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Lemah Jika garam yang berasal dari asam kuat dengan basa lemah dilarutkan ke dalam air, maka larutan tersebut bersifat asam (pH < 7). Kation asam (BH + ) dari garam bereaksi dengan air yang menghasilkan ion H 3 O + . BH + (aq) + H 2 O (l) B (aq) + H 3 O + (aq) . Reaksi ini mempunyai tetapan hidrolisis (Kh) sebagai berikut. Konsentrasi BH + semula, sama dengan konsentrasi garamnya. Jika konsentrasi BH + mula-mula sebesar M dan hidrolisis sebesar α, maka konsentrasi semua komponen dalam persamaan tersebut adalah: Karena nilai α sangat kecil, maka besarnya α pada M -α diabaikan, sehingga untuk M-α = M. Besarnya konsentrasi B dan H 3 O + adalah sama. Karena H 3 O + dapat diganti H +, persamaan tetapan hidrolisis dapat ditulis. Suatu basa dapat mengalami kesetimbangan sebagai berikut. B¬ (aq) + H 2 O (l) BH + (aq) + OH - (l) 3. Garam dari Asam Lemah dengan Basa Kuat Garam yang berasal dari asam lemah dengan basa kuat jika dilarutkan dalam air maka larutan tersebut bersifat basa (pH > 7). Anion basa (A - ) dari garam bereaksi dalam air yang menghasilkan ion OH - . A - (aq) + H 2 O (l) HA (aq) + OH - (aq) Konsentrasi A - semula sama dengan konsentrasi garamnya. Jika konsentrasi A mula-mula sebesar M dan terhidrolisis sebesar α, maka untuk konsentrasi semua komponen dalam persamaan tersebut adalah: Karena nilai α relatif kecil (dapat diabaikan) sehingga nilai (M -α) sama dengan M. Asam lemah akan terionisasi menjadi: HA H++AKonsentrasi HA sama dengan konsentrasi OH -, sehingga diperoleh persamaan tetapan: Selanjutnya konsentrasi OH - dapat dihitung dengan rumus: Keterangan: Kh : tetapan hidrolisis Kw : tetapan kesetimbangan air Ka : tetapan ionisasi asam [A-] : konsentrasi anion dari garam 4. Garam dari Asam Lemah dan Basa Lemah Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah jika dilarutkan dalam air dapat bersifat asam, basa atau netral tergantung pada kekuatan relatif asam dan basa penyusunnya. Larutan garam ini akan terhidrolisis sempurna baik →

→

→

→

→

kation [BH + ] maupun anionnya [A - ]. Kh : tetapan hidrolisis Kw : tetapan kesetimbangan air Ka : tetapan ionisasi asam Kb : tetapan ionisasi basa Konsep Hidrolisis Garam Pencampuran larutan asam dengan larutan basa akan menghasilkan garam dan air. Namun demikian, garam dapat bersifat asam, basa maupun netral. Sifat garam bergantung pada jenis komponen asam dan basanya. Garam dapat terbentuk dari asam kuat dengan basa kuat, asam lemah dengan basa kuat, asam kuat dengan basa lemah, atau asam lemah dengan basa lemah. Jadi, sifat asam basa suatu garam dapat ditentukan dari kekuatan asam dan basa penyusunnya. Sifat keasaman atau kebasaan garam ini disebabkan oleh sebagian garam yang larut bereaksi dengan air. Proses larutnya sebagian garam bereaksi dengan air ini disebut hidrolisis (hidro yang berarti air dan lisis yang berarti peruraian). 1. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Kuat Asam kuat dan basa kuat bereaksi membentuk garam dan air. Kation dan anion garam berasal dari elektrolit kuat yang tidak terhidrolisis, sehingga larutan ini bersifat netral, pH larutan ini sama dengan 7. Contoh Larutan KCl berasal dari basa kuat KOH terionisasi sempurna membentuk kation dan anionnya. KOH terionisasi menjadi H + dan Cl - . Masing-masing ion tidak bereaksi dengan air, reaksinya dapat ditulis sebagai berikut. KCl (aq) K + (aq) + Cl - (aq) K + (aq) + H 2 O (l) Cl - (aq) + H 2 O (l) 2. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Lemah Garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa lemah mengalami hidrolisis sebagian (parsial) dalam air. Garam ini mengandung kation asam yang mengalami hidrolisis. Larutan garam ini bersifat asam, pH <7. Contoh Amonium klorida (NH 4 Cl) merupakan garam yang terbentuk dari asam kuat, HCl dalam basa lemah NH 3 . HCl akan terionisasi sempurna menjadi H + dan Cl - sedangkan NH 3 dalam larutannya akan terionisasi sebagian membentuk NH 4 + dan OH - . Anion Cl - berasal dari asam kuat tidak dapat terhidrolisis, sedangkan kation NH 4 + berasal dari basa lemah dapat terhidrolisis. NH 4 Cl (aq) NH 4 + (aq) + Cl - (aq) Cl - (aq) + H 2 O (l) NH 4 + (aq) + H 2 O (l) NH 3 (aq) + H 3 O + (aq) Reaksi hidrolisis dari amonium (NH 4 + ) merupakan reaksi kesetimbangan. Reaksi ini menghasilkan ion oksonium (H 3 O + ) yang bersifat asam (pH<7). Secara umum reaksi ditulis: BH + + H 2 O B+H3O+ 3. Garam dari Asam Lemah dengan Basa Kuat →

→

→

→

→

→

→

Garam yang terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat mengalami hidrolisis parsial dalam air. Garam ini mengandung anion basa yang mengalami hidrolisis. Larutan garam ini bersifat basa (pH > 7). Contoh Natrium asetat (CH 3 COONa) terbentuk dari asam lemah CH 3 COOH dan basa kuat NaOH. CH 3 COOH akan terionisasi sebagian membentuk CH 3 COO - dan Na + . Anion CH 3 COO - berasal dari asam lemah yang dapat terhidrolisis, sedangkan kation Na + berasal dari basa kuat yang tidak dapat terhidrolisis. CH 3 COONa (aq) CH 3 COO - (aq) + Na + (aq) Na + (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) CH 3 COOH (aq) + OH - (aq) Reaksi hidrolisis asetat (CH 3 COO ) merupakan reaksi kesetimbangannya. Reaksi ini menghasilkan ion OH yang bersifat basa (pH > 7). Secara umum reaksinya ditulis: A-+H2O HA + OH 4. Garam dari Asam Lemah dengan Basa Lemah Asam lemah dengan basa lemah dapat membentuk garam yang terhidrolisis total (sempurna) dalam air. Baik kation maupun anion dapat terhidrolisis dalam air. Larutan garam ini dapat bersifat asam, basa, maupun netral. Hal ini bergantung dari perbandingan kekuatan kation terhadap anion dalam reaksi dengan air. Contoh Suatu asam lemah HCN dicampur dengan basa lemah, NH 3 akan terbentuk garam NH 4 CN. HCN terionisasi sebagian dalam air membentuk H + dan CN sedangkan NH 3 dalam air terionisasi sebagian membentuk NH4+ dan OH-. Anion basa CN - dan kation asam NH 4 + dapat terhidrolisis di dalam air. NH 4 CN (aq) NH 4 + (aq) + CN - (aq) NH 4 + (aq) + H 2 O NH 3(aq) + H 3 O (aq) + CN - (aq) + H 2 O (e) HCN (aq) + OH - (aq) Sifat larutan bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa penyusunnya (Ka dan Kb) - Jika Ka < Kb (asam lebih lemah dari pada basa) maka anion akan terhidrolisis lebih banyak dan larutan bersifat basa. - jika Ka > Kb (asam lebih kuat dari pada basa) maka kation akan terhidrolisis lebih banyak dalam larutan bersifat asam. - Jika Ka = Kb (asam sama lemahnya dengan basa) maka larutan bersifat netral. →

→

→

→

→

→

→