Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa

Pada halaman ini akan dibahas mengenai Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa. Semua informasi ini kami rangkum dari berbagai sumber. Semoga memberikan faedah bagi kita semua.

Bagaimana memprediksi posisi kesetimbangan (arah reaksi) dari reaksi asam basa? Asam-basa di sini biasanya merupakan asam-basa Lewis. Posisi kesetimbangan reaksi dapat diprediksi bila diketahui nilai pKa atau Ka dari asam dan asam konjugat (asam pada hasil reaksi) atau setidaknya terdapat urutan tingkat keasaman beserta konjugat setiap zat seperti pada Tabel 1. Apakah asam (di ruas kiri) cukup kuat untuk memprotonasi basa atau dengan kalimat lain, apakah basa yang ada itu cukup kuat untuk mendeprotonasi asam pada reaksi tersebut? Bisa juga diformulasikan - apakah reaksi tersebut dapat berlangsung ke arah kanan hingga membentuk produk? Pertanyaan yang lebih aplikatif adalah apakah reaksi ke kanan dapat berlangsung untuk menghasilkan produk. Simulator ini dapat membantu memperkirakannya bila diketahui data-data yang dimaksud.

Bahasan ini merupakan salah satu dasar dalam mempelajari kimia organik, karena kebanyakan reaksi dalam kimia organik berdasar reaksi asam-basa.

Ada 4 tahap untuk menentukan posisi kesetimbangan asam basa:

1. Identifikasi dua asam dalam reaksi kesetimbangan, satu di ruas kiri dan satu lagi di ruas kanan tanda panah kesetimbangan.
2. Gunakan informasi yang terdapat dalam tabel 1, tentukan mana yang merupakan asam yang lebih kuat dan mana yang merupakan asam yang lebih lemah. Atau bila diketahui data Ka atau pKa ini juga dapat digunakan.
3. Identifikasi mana yang merupakan basa lebih kuat dan basa yang lebih lemah. Ingat bahwa asam yang lebih kuat akan memberikan basa konjugat yang lebih lemah, dan asam yang lebih lemah akan memberikan basa konjugat yang lebih kuat.
4. Asam yang lebih kuat dan basa yang lebih kuat akan bereaksi menghasilkan asam dan basa yang lebih lemah.

Referensi: Buku Introduction to General, Organic, and Biochemistry, Edisi ke-10, Bettelheim, dkk., Halaman 244-247.

Ingat bahwa pKa = - log Ka.

Secara matematis nilai:
K = konstan kesetimbangan reaksi asam-basa

K dari reaksi asam basa = $\mathsf{\dfrac{\text{Ka asam di kiri}}{\text{Ka asam di kanan}}}$

pK = -log K ; K = 10^-pK
pK = pKa asam di kiri - pKa asam di kanan

Misal terdapat reaksi kesetimbangan asam-basa berikut:

CH3COOH	+	NH3	⇌	CH3COO–	+	NH4+
Ka = 10–4,8						Ka = 10–9,4
pKa = 4,8						pKa = 9,4

Analisis matematis:
pK = pKa asam di kiri - pKa asam di kanan
pK = 4,8 - 9,4
pK = -4,6 → K = 10^-pK → K = 10^4,6

Nilai K yang besar (K >>> 1) menunjukkan bahwa reaksi ke kanan dapat berlangsung, atau posisi kesetimbangan ke arah kanan atau dengan kata lain jumlah produk lebih banyak dibanding jumlah reaktan. Sebaliknya bila nilainya K kecil (K < 1) berarti posisi reaksi kesetimbangan condong ke kiri lebih mungkin terjadi atau jumlah reaktan lebih banyak dibanding produk. Dalam memprediksi posisi kesetimbangan suatu reaksi asam basa memang data yang diperlukan cukup hanya data Ka atau pKa asam. Asam di ruas kiri akan menghasilkan basa konjugat di ruas kanan, sementara itu asam di ruas kanan sebagai asam konjugat dari basa yang berada di ruas kiri. Jadi nilai Ka atau pKa itu sudah merepresentasikan nilai Kb atau pKb dari masing-masing pasangan.
JIKA HASIL PERHITUNGAN TIDAK TAMPIL, SILAHKAN KLIK DISINI

Asam		Basa Konjugat		Asam
HI	1	I⁻	18	HI	1
HCl	2	Cl⁻	17	HCl	2
H₂SO₄	3	HSO₄⁻	16	H₂SO₄	3
HNO₃	4	NO₃⁻	15	HNO₃	4
H₃O⁺	5	H₂O	14	H₃O⁺	5
HSO₄⁻	6	SO₄²⁻	13	HSO₄⁻	6
H₃PO₄	7	H₂PO₄⁻	12	H₃PO₄	7
CH₃COOH	8	CH₃COO⁻	11	CH₃COOH	8
H₂CO₃	9	HCO₃⁻	10	H₂CO₃	9
H₂S	10	HS⁻	9	H₂S	10
H₂PO₄⁻	11	HPO₄²⁻	8	H₂PO₄⁻	11
NH₄⁺	12	NH₃	7	NH₄⁺	12
HCN	13	CN⁻	6	HCN	13
C₆H₅OH	14	C₆H₅O⁻	5	C₆H₅OH	14
HCO₃⁻	15	CO₃²⁻	4	HCO₃⁻	15
HPO₄²⁻	16	PO₄³⁻	3	HPO₄²⁻	16
H₂O	17	OH⁻	2	H₂O	17
C₂H₅OH	18	C₂H₅O⁻	1	C₂H₅OH	18

---

Tabel 1. Beberapa Asam beserta basa konjugatnya.

Sumber: Introduction to General, Organic, and Biochemistry, Edisi ke-10, Bettelheim, dkk., Hal 244

	Asam	Basa Konjugat
	HI	I–
	HCl	Cl–
	H2SO4	HSO4–
	HNO3	NO3–
	H3O+	H2O
	HSO4–	SO42–
	H3PO4	H2PO4–
	CH3COOH	CH3COO–
	H2CO3	HCO3–
	H2S	HS–
	H2PO4–	HPO42–
	NH4+	NH3
	HCN	CN–
	C6H5OH	C6H5O–
	HCO3–	CO32–
	HPO42–	PO43–
	H2O	OH–
	C2H5OH	C2H5O–

Tabel 2. Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa

Simulator ini menggunakan data zat pada Tabel 1.Pilih zat kemudian klik di luar opsi zat untuk melihat hasil hitung.

Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Dirancang dan Dibuat Oleh Urip Rukim
Asam		Basa		Basa Konjugat		Asam Konjugat
HI HCl H₂SO₄ HNO₃ H₃O⁺ HSO₄⁻ H₃PO₄ CH₃COOH H₂CO₃ H₂S H₂PO₄⁻ NH₄⁺ HCN C₆H₅OH HCO₃⁻ HPO₄²⁻ H₂O C₂H₅OH	+	I⁻ Cl⁻ HSO₄⁻ NO₃⁻ H₂O SO₄²⁻ H₂PO₄⁻ CH₃COO⁻ HCO₃⁻ HS⁻ HPO₄²⁻ NH₃ CN⁻ C₆H₅O⁻ CO₃²⁻ PO₄³⁻ OH⁻ C₂H₅O⁻			+

Keterangan tanda panah:

<===>>>⥂	Posisi kesetimbangan dominan ke produk (ke kanan) jumlah produk lebih banyak dibanding reaktan
<<<===>⥄	Posisi kesetimbangan dominan ke reaktan (ke kiri) jumlah produk lebih sedikit dibanding reaktan
<===>⇌	Posisi kesetimbangan imbang.

Berikutnya adalah simulator untuk penentuan posisi kesetimbangan reaksi asam basa bila diketahui nilai pKa atau Ka.

Tabel 3. Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Berdasarkan Data pKa.

Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar kotak input untuk melihat hasil hitung.

Asam	+	Basa		Basa Konjugat	+	Asam Konjugat
pKa	Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Menggunakan Data pKa Dirancang dan Dibuat Oleh Urip Rukim					pKa
Nilai pK =				Nilai K =

Tabel 4. Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Berdasarkan Data Ka.

Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar kotak input untuk melihat hasil hitung. Bilangan eksponen seperti 3 × 10^-5 diketik 3e-5.

Asam	+	Basa		Basa Konjugat	+	Asam Konjugat
Nilai Ka	Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Menggunakan Data Ka Dirancang dan Dibuat Oleh Urip Rukim					Nilai Ka
Nilai K =				Nilai pK =

Catatan: Simulator semacam ini biasa digunakan untuk menguji apakah reaksi dapat berlangsung ke kanan atau tidak. Sangat umum digunakan dalam bahasan kimia organik. Meski demikian untuk topik kimia SMA untuk level lanjut masih relevan.

Mohon koreksi dan saran dari pembaca, bila dijumpai kekurangtepatan dalam postingan ini. Sila tinggalkan komentar pada kotak komentar di bawah ini. Terima kasih.

Dalam: kalkulator

Share:

Anda Juga Bisa Baca