MATERI HIDROLISIS

A.    Pengertian Hidrolisis

            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. Sebagaimana kita ketahui bahwa jika larutan asam direaksikan dengan larutan basa akan membentuk senyawa garam. Jika kita melarutkan suatu garam ke dalam air, maka akan ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu:

Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH₃COO^–, CN^–, dan S^2–) atau ion-ion yang berasal dari basa lemah (misalnya NH₄⁺, Fe²⁺, dan Al³⁺) akan bereaksi dengan air. Reaksi suatu ion dengan air inilah yang disebut hidrolisis. Berlangsungnya hidrolisis disebabkan adanya kecenderungan ion-ion tersebut untuk membentuk asam atau basa asalnya.

Contoh:

CH₃COO^– + H₂O → CH₃COOH + OH^–

NH₄⁺ + H₂O → NH₄OH + H⁺

 Ion-ion yang berasal dari asam kuat (misalnya Cl^–, NO₃^–, dan SO₄^2–) atau ion-ion yang berasal dari basa kuat (misalnya Na⁺, K⁺, dan Ca²⁺) tidak bereaksi dengan air atau tidak terjadi hidrolisis. Hal ini dikarenakan ion-ion tersebut tidak mempunyai kecenderungan untuk membentuk asam atau basa asalnya.

Na⁺ + H₂O → tidak terjadi reaksi

SO₄^2- + H₂O → tidak terjadi reaksi

Hidrolisis hanya dapat terjadi pada pelarutan senyawa garam yang terbentuk dari ion-ion asam lemah dan ion-ion basa lemah. Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam kuat dan basa kuat) tidak terjadi hidrolisis.

 B. Hidrolisis Garam dari Asam lemah dan Basa Kuat

Jika suatu garam dari asam lemah dan basa kuat dilarutkan dalam air, maka kation dari basa kuat tidak terhidrolisis sedangkan anion dari asam lemah akan mengalami hidrolisis. Jadi garam dari asam lemah dan basa kuat jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis parsial atau hidrolisis sebagian.

Contoh:

dengan:

K_w = tetapan kesetimbangan air

K_a = tetapan ionisasi asam lemah

pH larutan garam:

  

pH = 14 - pOH 

C. Hidrolisis Garam dari Asam Kuat dan Basa Lemah

Garam dari asam kuat dan basa lemah jika dilarutkan dalam air juga akan mengalami hidrolisis sebagian. Hal ini disebabkan karena kation dari basa lemah dapat terhidrolisis, sedangkan anion dari asam kuat tidak mengalami hidtrolisis.

Contoh:

dengan:

K_w = tetapan kesetimbangan air

K_b = tetapan ionisasi basa lemah

D. Hidrolisis Garam dari Asam Lemah dan Basa Lemah

Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah jika terlarut dalam air akan terhidrolisis total.

Harga pH bergantung kepada K_a dan K_b

         Jika  K_a = K_b , larutan garam bersifat netral (pH=7)

         Jika  K_a > K_b , larutan garam bersifat asam  (pH<7)

         Jika  K_a < K_b , larutan garam bersifat basa (pH>7)

Sebagai contoh :

garam NH₄CH³COO. Dalam air garam ini terionisasi sempurna menjadi ion NH₄⁺ dan CH₃COO^-. Baik ion NH₄⁺ maupun ion CH₃COO^- berasal dari basa lemah dan asam lemah sehingga kedua ion tersebut berturut-turut sebagai asam dan basa Bronsted-Lowry yang kuat dan keduanya terhidrolisis.

NH₄CH₃COO _(aq) → H₄⁺ _(aq) + CH₃COO^- _(aq)

NH₄⁺ _(aq) + H_{2 (l)} ↔ NH_{3 (aq)} + H₃⁺ _(aq)

CH₃COO^- _(aq) + H₂0 _(l) ↔ CH₃COOH _(aq) + OH^- _(aq)

sifat larutan garam ini bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa yang bersangkutan, jika Ka < Kb, maka anion (CH₃COO^-) akan terhidrolisis lebih banyak dan larutan akan bersifat basa ; jika Ka > Kb, maka kation (NH₄⁺) yang terhidrolisis lebih banyak dan larutan bersifat asam. Sedangkan jika Ka = Kb, maka larutan akan bersifat netral.

E. GARAM DARI ASAM KUAT DAN BASA KUAT

            Larutan garam ini bersifat NETRAL. Sebagai contoh, reaksi netralisasi antara NaOH dan HCl menghasilkan garam NaCl. Didalam air, NaCl terionisasi sempurna menghasilkan ion Na⁺ dan Cl-.

NaOH _(aq) +  Hcl _(aq) → NaCl _(aq) + H₂O _(l)

basa             asam          netral

kuat              kuat

NaCl _(aq) →  Na+ _(aq) + Cl^- _(aq)

ion Na+ berasal dari basa kuat dan ion Cl- juga berasal dari asam kuat, jadi kedua ion tersebut merupakan asam dan basa Bronsted-Lowry lemah sehinga keduanya tidak bereaksi dalam air (tidak terhidrolisis). Oleh karena itu larutan bersifat netral atau pH = 7.

F. PENERAPAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI

Reaksi hidrolisis merupakan suatu reaksi kimia yang digunakan untuk menetralkan suatu campuran asam dan basa yang menghasilkan air dan garam. Proses hidrolisis tersebut memiliki andil yang besar dalam terlaksananya berbagai macam proses penting dan kebutuhan dalam kehidupan sehari-hari.

Reaksi hidrolisis antara molekul asam dan basa yang direaksikan dengan air akan membentuk garam dengan rumus kimia NaCl. NaCl ini merupakan garam yang digunakan di dapur ibu rumah tangga sebagai pemberi rasa asin dalam makanan.

Di bidang pertanian, reaksi hidrolisis dimanfaatkan dalam penyesuaian pH tanah dengan tanaman yang ditanam. Melalui reaksi hidrolisis akan didapatkan jenis pupuk yang tidak terlalu asam maupun basa. Adapun molekul kimia yang sering digunakan untuk menurunkan pH pupuk ialah pelet padat (NH₄)₂SO₄. Apabila garam tersebut direaksikan dalam air, maka ion NH₄⁺ akan terhidrolisis di dalam tanah membentuk NH₃ dan H⁺ yang bersifat asam.

Reaksi hidrolisis antara garam yang terbentuk dari HOCl yang merupakan asam lemah dengan NaOH yang merupakan basa kuat dengan air akan terjadinya hidrolisis HOCl sehingga menghasilkan ion OH^- yang bersifat basa. Sedangkan NaOH sebagai basa kuat tidak terhidrolisis. Garam yang terbentuk melalui penggabungan kedua asam basa tersebut ialah NaOCl. Garam ini merupakan salah satu material yang dimanfaatkan dalam pembuatan bayclin  atau  sunklin  untuk  memutihkan  pakaian  kita.

Reaksi hidrolisis memiliki peran penting dalam pemecahan makanan menjadi nutrisi yang mudah diserap. Sebagian besar senyawa organik dalam makanan tidak mudah bereaksi dengan air, sehingga dibutuhkan katalis untuk memungkinkan keberlangsungan proses ini.  Katalis organik yang membantu dengan reaksi dalam organisme hidup dikenal sebagai enzim. Enzim ini bekerja dengan menerapkan konsep hidrolisis.

Reaksi hidrolisis berperan penting dalam proses pelapukan batuan. Proses ini penting dalam pembentukan tanah, dan membuat mineral penting tersedia bagi tanaman. Berbagai mineral silikat, seperti feldspar, mengalami reaksi hidrolisis lambat dengan air, membentuk tanah liat dan lumpur, bersama dengan senyawa larut.

Reaksi hidrolisis memiliki andil dalam penjernihan air. Penjernihan air minum oleh PAM menerapkan prinsip hidrolisis, yaitu menggunakan senyawa aluminium fosfat yang mengalami hidrolisis total.

Berikut ini beberapa contoh penerapan hidrolisis garam dalam kehidupan sehari-hari.

1. Pemutih Pakaian

Kita sering menggunakan bayclin untuk memutihkan pakaian. Produk ini mengandung sekitar 5% NaOCl yang sangat reaktif yang dapat menghancurkan pewarna, sehingga pakaian menjadi putih kembali. Garam NaOCl berasal dari HOCl (asam lemah) dan NaOH (basa kuat).

NaOCl + H₂O → Na⁺ + OCl^–

OCl^– akan terhidrolisis, sedangkan Na⁺ tidak terhidrolisis. Jadi, garam NaOCl yang menjadi bahan untuk membuat bayclin mengalami hidrolisis parsial. Garam yang dihasilkan bersifat basa.

2. Penjernihan Air

Penjernihan air minum oleh PAM berdasarkan prinsip hidrolisis. Proses penjernihan ini menggunakan senyawa aluminium fosfat. Garam aluminium fosfat berasal dari asam lemah dan basa lemah, sehingga garam ini mengalami hidrolisis total bila direaksikan dengan air.

3. Sebagai Pupuk

Agar tanaman tumbuh dengan baik, pH tanaman harus dijaga. pH tanah pada lahan pertanian harus disesuaikan dengan pH tanamannya. Untuk menjaga pH-nya agar tetap sama, diperlukan pupuk agar tidak terlalu asam atau basa. Biasanya para petani menggunakan senyawa (NH₄)₂SO₄ untuk menurunkan pH tanah. Garam (NH₄)₂SO₄ berasal dari H₂SO₄ (asam kuat) dan NH₄OH (basa lemah).

(NH₄)₂SO₄ → NH₄⁺ + SO₄^2-

NH₄⁺ akan terhidrolisis, sedangkan SO₄^2- tidak terhidrolisis. Jadi, garam (NH₄)₂SO₄ mengalami hidrolisis parsial. Garam yang dihasilkan bersifat asam.

4. Pelarutan Sabun

Sabun cuci atau garam natrium stearat (C₁₇H₃₅COONa) akan mengalami hidrolisis jika dilarutkan dalam air, menghasilkan asam stearat dan basa NaOH.

C₁₇H₃₅COONa +H₂O → C₁₇H₃₅COO + NaOH

Oleh karena itu, jika garam tersebut digunakan untuk mencuci, airnya harus bersih dan tidak mengandung garam Ca²⁺ atau Mg²⁺. Garam Ca²⁺ atau Mg²⁺ banyak terdapat dalam air sadah. Jika air yang digunakan untuk mencuci mengandung garam Ca²⁺ atau Mg²⁺, buih yang dihasilkan akan menjadi sangat sedikit. Akibatnya, cucian tidak bersih karena fungsi buih adalah untuk memperluas permukaan kotoran agar mudah larut dalam air.

5. Kulit Penutup pada Hewan Lunak

Kulit penutup (cangkang) pada hewan lunak (Mollusca) seperti Cypraecassis rufa danCrustaceae tersusun oleh garam kalsium karbonat (CaCO₃). Kalsium karbonat terbentuk oleh asam lemah H₂CO₃ dan basa kuat Ca(OH)₂, sehingga garam yang terbentuk bersifat basa.

6. Penyedap Makanan

Agar lebih terasa gurih dan enak, biasanya ke dalam makanan ditambahkan monosodium glutamat (MSG) yang berfungsi sebagai penyedap makanan. Monosodium glutamat yang memiliki rumus kimia C₅H₈NO₄Na merupakan garam yang bersifat basa.

7. Kompres Dingin

Semakin majunya ilmu pengetahuan dan teknologi menyebabkan terciptanya banyak benda-benda yang dapat mempermudah pekerjaan manusia. Dulu kita menggunakan kain dan es batu untuk mengompres ketika demam. Namun sekarang sudah tersedia kompres dingin instan yang diperjualbelikan di pasar. Kompres ini menggunakan garam ammonium nitrat (NH₄NO₃) yang bersifat asam.