Hidrolisis
Hidrolisis adalah reaksi kimia yang memecah molekul air (H2O) menjadi kation hidrogen (H+) dan anion hidroksida (OH−) melalui suatu proses kimia. Proses ini biasanya digunakan untuk memecah polimer tertentu, terutama yang dibuat melalui polimerisasi tumbuh bertahap (step-growth polimerization). Kata “hidrolisis” berasal dari bahasa Yunani hydro “air” + lysis “pemisahan”.
Hidrolisis berbeda dengan hidrasi. Pada hidrasi, molekul tidak terpecah menjadi dua senyawa baru. Biasa nya hidrolisis terjadi saat proses pencernaan karbohidrat
Biasanya hidrolisis merupakan proses kimia yaitu penambahan satu molekul air ke zat kimia. Kadang-kadang penambahan ini menyebabkan zat kimia dan molekul air berpisah menjadi dua bagian. Pada reaksi semacam ini, satu pecahan dari molekul target (atau molekul induk) mendapat sebuah ion hidrogen.
Jenis Hidrolisis
- Garam. Hidrolisis garam adalah penguraian garam oleh air atau reaksi ion-ion garam oleh air. Garam-garam yang mengalami hidrolisis adalah garam yang mengandung ion dari asam lemah atau basa lemah. Sedangkan garam yang berasal dari asam kuat atau basa kuat tidak bisa mengalami reaksi hidrolisis.
- Ester dan amida
- ATP
- Polisakarida
- Ion logam dalam air
HIDROLISIS GARAM DALAM AIR
Garam adalah termasuk elekrolit kuat, maka jika garam dilarutkan dalam air akan mengalami penguraian menjadi komponen-komponennya yaitu kation dan anionnya. Untuk beberapa kasus, ion-ion tersebut merupakan asam atau basa Brownsted-Lowry yang lemah. Reaksi ion-ion tersebut dengan air membentuk ion H3O+ atau OH- disebut reaksi HIDROLISIS (hidrolisis berasal dari kata hidro yang berarti air dan lisis yang berarti penguraian)
GARAM dan 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 kuat asam kuat Netral
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 Brownsted-Lowry lemah sehingga keduanya tidak bereaksi dengan air (tidak terhidrolisis). Oleh karena itu larutan bersifat netral atau pH = 7
ASAM KUAT dan BASA LEMAH
Larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah ini bersifat ASAM. Sebagai contoh adalah NH4CL, garam ini terbentuk dari hasil reaksi netralisasi antara NH3 dan HCl dan di dalam air terionisasi sempurna menghasilkan ion NH4+ dan Cl-.
NH3 (aq) + HCl(aq) ==> NaCl(aq) + H2O(l)
Basa lemah asam kuat Netral
NH4Cl(aq) ==> NH4+(aq) + Cl-(aq)
Ion Cl- berasal dari asam kuat, merupakan basa Brownsted-Lowry lemah sehingga tidak bereaksi dengan air (tidak mampu menarik ion H+), sedangkan ion NH4+ berasal dari basa lemah, jadi merupakan asam Brownsted-Lowry kuat sehingga dapat bereaksi dengan air (terhidrolisis) atau memberikan ion H+ kepada air.
NH4+(aq) + H2O(l) <==> NH3(aq) + H3O+(l)
Karena ion NH4+ dapat memberikan ion H+ kepada air maka larutan menjadi bersifat ASAM dan diketahui harga Ka (konstanta ionisasi asam) dari kesetimbangan di atas adalah 5,6 x 10-10.
Dan untuk memahami penentuan pH garam yang berasal dari Asam Kuat dan Basa Lemah, perhatikan contoh berikut :
Jika diketahui 0,1 M NH4Cl dan Kb NH3 = 1,8 x 10-5, maka didalam air garam NH4Cl terionisasi sempurna dengan persamaan berikut:
NH4+(aq) + H2O(l) <==> NH3(aq) + H3O+(l)
Persamaan tetapan hidrolisisnya adalah sebagai berikut :
Kh = [NH3][H3O+]
[NH4+]
ASAM LEMAH dan BASA KUAT
Larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat ini bersifat BASA. Sebagai contoh adalah NaCH3COO, garam ini terbentuk dari hasil reaksi netralisasi antara NaOH dan CH3COOH dan di dalam air terionisasi sempurna menghasilkan ion Na+ dan CH3COO-.
NaOH(aq) + CH3COOH(aq) ==> NaCH3COO(aq) + H2O(l)
NaCH3COO(aq) ==> Na+(aq)+ CH3COO-(aq)
ion CH3COO- berasal dari asam lemah, jadi merupakan basa Brownsted-Lowry kuat sehingga dapat bereaksi dengan air (hidrolisis) atau menarik ion H+, sedangkan ion Na+ berasal dari basa kuat, jadi merupakan asam Brownsted-Lowry lemah sehingga tidak dapat bereaksi dengan air (tidak dapat memberikan ion H+)
CH3COO-(aq) + H2O(l) <==> CH3COOH(aq) +OH-(aq)
Karena ion dapat menarik/menerima ion H+ dari air dan membentuk ion OH- maka larutan menjadi bersifat BASA dan diketahui harga Kb (konstanta ionisasi basa) dari kesetimbangan diatas adalah 5,6 x 10-10
Untuk memahami penentuan pH garam yang berasal dari Asam Lemah dan Basa Kuat, perhatikan contoh berikut :
Jika diketahui 0,1 M NaCH3OO dan Ka CH3COO = 1,8 x 10-5, maka di dalam air garam NaCH3COO terionisasi sempurna dengan persamaan reaksi berikut :
NaCH3COO(aq) ==> Na+(aq) + CH3COO-(aq)
Karena koefisien NaCH3COO dan CH3COO- sama,
Maka [CH3COO-]=[ NaCH3COO]= 0,1 M
Ion CH3COO- mengalami hidrolisis sebagai berikut :
Kh = [CH3COOH][OH-]
[CH3COO-]
ASAM LEMAH dan BASA LEMAH
Larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah ini dapat bersifat ASAM, BASA, atau NETRAL. Ini bergantung pada kekuatan relatif asam atau basa dari garam yang terbentuk. Untuk jenis garam ini baik kation maupun anion dapat bereaksi dengan air (terhidrolisis) maka garam ini dikatakan mengalami hidrolisis total.
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 Brownsted-Lowry yang kuat dan keduanya terhidrolisis.
NH4CH3COO(aq) ==> NH4+(aq) + CH3COO-(aq)
NH4+(aq) + H2O(l) <==> NH3(aq) + H3O+(aq)
CH3COO-(aq) + H2O(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.
Untuk dapat menentukan pH larutan garam yang berasal dari Asam Lemah dan Basa Lemah, secara kuantitatif sukar dikaitkan dengan harga Ka dan Kb maupun dengan konsentrasi garamnya. pH yang tepat hanya dapat ditentukan dengan cara pengukuran.
Namun pH larutan garam ini dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus :
