Kimia analisis adalah cabang ilmu kima yang memepelajari pemisahan, identifikasi senyawa kimia baik secara kualitatif maupun kuantitatif menggunakan metode eksperimen. Kimia analisis memiliki beberapa materi yang biasanya dibahas, yaitu :

1. Asam Basa

2. Hidrolisis Garam

3. Larutan Penyangga

4. Analisis Kualitatif

5. Analisis Kuantitatif

6. Kelarutan

7. Pemisahan

ASAM BASA

Asam adalah zat yang menyebabkan rasa masam pada berbagai materi sedangkan basa adalah zat yang dapat bereaksi dengan asam menghasilkan garam. Basa merupakan zat yang dapat menetralkan asam. Dipandang dari sudut pandang ikatan molekul yang terjadi, asam adalah senyawa yang dapat melepas ion hidrogen jika dilarutkan dalam air, sedangkan basa adalah senyawa yang melepaskan ion hidroksida jika dilarutkan dalam air.

Sifat – sifat asam basa :

Asam :

1. Rasanya masam

2. Bersift korosif

3. Bila ilarutkan dalam air menghasilkan ion hidrogen dan ion sisa asam yang bermuatan positif

HA (aq) à H+ (aq) + A- (aq)

4. Bila diuji dengan kertas lakmus biru dapat merubah warna lakmus menjadi merah. Jika diuji dengan indikator kertas lakmus merah, maka warna tidak berubah.

5. Derajat pH <7

Basa :

1. Rasanya pahit

2. Bersifat kaustik (merusak kulit)

3. Bila dilarutkan dalam air menghasilkan ion hidroksida dan ion logam atau gugus lain yang bermuatan negatif.

BOH (aq) à B+ (aq) + OH- (aq)

4. Bila diuji dengan indikator kertas lakmus merah, maka kertas lakmus akan berubah menjadi warna biru. Jika dengan kertas lakmus biru maka tidak akan merubah warna kertas lakmus tersebut.

5. Derajat pH >7

LARUTAN PENYANGGA

Larutan penyangga (buffer) adalah larutan yang memiliki adar asam lemah atau basa lemah (asam konugasi atau basa konjugasi). Fungsi buffer adalah untuk menjaga dan mempertahankan nilai pH suatu larutan. Ketika suatu reaksi kimia berlangsung, biasanya zat yang bereaksi akan mengalami perubahan pH yang bisa saja menimbulkan hasil reaksi yang tidak diinginkan. Agar tidak terjadi perubahan pH, larutan penyangga disini sangat di perlukan fungsinya untuk menetralkan asam atau basa dari luar.

Jenis-jenis larutan penyangga :

Pada dasarnya larutan penyangga terdiri dari dua jenis, yaitu :

1. Larutan penyangga asam (CH3COOH dan CH3COO-) / Basa konjugasi

2. Larutan penyangga basa (NH3 dan NH4+) / Asam konjugasi

Contoh larutan penyangga yang ada di sekitar kita :

1. Larutan penyangga dalam darah

Dalam darah terdapat 3 macam larutan penyangga, yaitu karbonat, hemogoblin, dan fosfat. Larutan penyangga karbonat dan fosfat berfungsi untuk mengontrol pH darah agar tetap stabil, sedangkan hemogoblin berfungsi untuk proses pengikatan oksigen oleh darah.

2. Larutan penyangga dalam air liur

Selain berfungsi sebagai penjaga kelembapan mulut, ternyata air liur juga dapat mempertahankan pH dalam mulut berada pada kissaran 6,8. Air lius mengandung larutan penyangga fosfat untuk menjaga kerusakan gigi dari kikisan asam yang berasal dari makanan yang dikonsumsi.

3. Larutan penyangga pada obat-obatan

Larutan penyangga pada obat-obatan berungsi untuk menjaga kadar pHdalam perut. Contoh : obat maag.

4. Larutan penyangga pada tanaman

Larutan penyangga pada tanaman berfungsi untuk melindungi tanaman dari perubahan pH yang mungkin terjadi akibat pupuk, pestisida, dll.

HIDROLISIS GARAM

Hidrolisis garam adalah reaksi yang terjadi pada ion-ion garam dalam air. Garam yang bisa terhidrolisis adalah garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Jika garam berasal dari asam dan basa kuat maka tidak bisa terhidrolisis.

Macam – macam garam ang berasal dari reaksi asam dan basa :

1. Garam yang berasal dari reaksi asam lemah dan basa kuat.

Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat dalam air mengalami hidrolisis sebagian. Komponen garam (anion asam lemah) mengalami hidrolisis menghasilkan ion OH-, maka pH > 7 sehingga larutan garam bersifat basa. Contoh CH3COOK, CH3COONa, KCN, CaS, dan sebagainya.

Reaksi ionisasi : CH3COOK(aq) → K⁺(aq) + CH3COO^-(aq)
Reaksi hidrolisis : K⁺(aq) + H2O(l) -/-> (tidak terhidrolisis)

CH3COO^-(aq) + H2O(l) → CH3COOH(aq) + OH^-(aq) bersifat basa

Rumus :

Keterangan :

Kh = konstanta hidrolisis

Kw = konstanta air

Ka = konstanta asam

[G] = konsentrasi garam

h = derajat hidrolisis

Untuk menentukan besarnya derajat hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat di gunakan rumus berikut:

Contoh: Jika 50 mL larutan KOH 0,5 M di campur dengan 50 mL larutan CH3COOH 0,5 M, maka hitung pH campuran yang terjadi (Ka = 10-6)!

Jawab:

KOH + CH3COOH => CH3COOK + H2O

M : 25 mmol 25 mmol 0 mmol 0 mmol

R : 25 mmol 25 mmol 25 mmol 25 mmol-

S : 0 mmol 0 mmol 25 mmol 25 mmol

pOH = - log 5 . 10^-5 = 5 – log 5

pH = 14 – (5 – log 5) = 9 + log 5

2. Garam yang berasal dari reaksi asam kuat dan basa lemah

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dalam air mengalami hidrolisis sebagian karena salah satu komponen garam (kation basa lemah) mengalami hidrolisis menghasilkan ion H⁺,maka pH < 7 sehingga larutan garam bersifat asam. Contoh (NH4)2SO4, AgNO3, NH4CI, CuSO4 dan sebagainya.

Rumus:

Keterangan:

Kh = konstanta hidrolisis
Kw = konstanta air
Kb = konstanta basa
[G] = konsentrasi garam
h = derajat hidrolisis

Untuk menentukan besarnya derajat hidrolisis garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah digunakan rumus:

Contoh: Diketahui 250 mL larutan (NH4)2SO4 0,1 M, Kb = 2 x 10^-5. tentukan pH larutan tersebut!

Jawab:

pH = - log 10^-5= 5

Jadi pH larutan tersebut adalah 5

3. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dan basa lemah

Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah dalam air mengalami hidrolisis total, karena kedua komponen garam (anion asam lemah dan kation basa lemah) terhidrolisis menghasilkan ion H+dan ion OH-, sehingga harga pH larutan ini tergantung harga Ka dan Kb.

Contoh: NH4CN, (NH4)2S, CH3COONH4, dan sebagainya.

Rumus:

Keterangan:

Kw = konstanta air

Ka = konstanta asam

Kb = konstanta basa

Kh = konstanta hidrolisis

Harga pH dari garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa lemah tergantung harga Ka dan Kb.

a. Jika Ka = Kb, maka larutan akan bersifat netral (pH = 7)

b. Jika Ka > Kb, maka larutan akan bersifat asam (pH < 7)

c. Jika Ka < Kb, maka larutan akan bersifat basa (pH > 7)

Contoh: Hitunglah pH larutan CH3COONH4 0,1 M. Jika di ketahui Ka CH3COOH = 10-10 !

Jawab:

4. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dan basa kuat

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat dalam air tidak mengalami hidrolisis. Karena kedua komponen garam tidak terhidrolisis sehingga pH larutan sama dengan air, yaitu pH = 7 bersifat netral.
Contoh: NaCI, Na2SO4, NaNO3, KCI, K2SO4, Ba(NO3)2, dan sebagaimana:

ANALISIS KUALITATIF

Analisis kualitatif adalah suatu proses mengidentifikasi suatu zat kimia dalam larutan atau sample yang tidak diketahui. Dalam menganalisa kualitatif yang dipergunakan adalah sifat – sifat dari senyawa sample baik sifat fisis maupun sifat kimia. Tujuan analisis kualitatif adalah untuk memisahkan dan mengidentifikasi sejumlah unsur/senyawa.

Analisis kualitatif ada tiga jenis, yaitu :

1. Analisis Makro

- Kuantitas zat 0.5 – 1 g

- Volume yang dipakai sekitar 20 ml

2. Analisis Semimikro

- Kuantitas zat 0,05 g

- Volume yang dipakai sekitar 1 ml

3. Analisis Mikro

- Kuantitas zat 0,01 g

- Volume yang dipakai sekitar < 1 ml

Dalam analisis kualitatif digunakan pereaksi untuk mengetahui jenis kation dan anion dari sample. Hasil analisa ini dapat dilihat dengan endapan yang terjadi pada senyawa tersebut seteklah di campur oleh zat pereaksi.

ANALISIS KUANTITATIF

Analisis kuantitatif adalah analisa yang dilakukan untuk mengetaui kadar suatu zat. Zat tersebut sering dinyatakan sebagai konstituen atau analit, menyusun sebagian kecil atau besar sample yang di analisa.

Macam - macam analisis kuantitatif :

1. Analisis kuantitatif instrumen

2. Analisis kuantitatif konvensional

Metode – metode analisis kuantitatif :

1. Metode gravimeter

Metode penetapan kadar suatu unsur atau senyawa berdasarkan berat.

2. Metode volumetri

Metode yang dilakukan dengan car menambahkan sejumlah larutan baru yag kebih diketahui kadarnya. Dengan mengetahui kadar larutan baru yang ditambahkan dan endapan yang terjadi dalam sample, maka jumlah senyawa dapat di hitung.

KELARUTAN

Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu untuk terlarut dalam suatu pelarut. Kelarutan dinyatakan dalam bentuk jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam pelarut pada kesetimbangan. Faktor – faktor yang mempengaruhi kelarutan :

1. Pengaruh Jenis Zat pada Kelarutan

Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip umumnya dapat saling bercampur dengan baik, sedangkan zat-zat yang struktur kimianya berbeda umumnya kurang dapat saling bercampur . Senyawa yang bersifat polar akan mudah larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar. Contohnya alkohol dan air bercampur sempurna , air dan eter bercampur sebagian, sedangkan minyak dan air tidak bercampur .

2. Pengaruh Temperatur(Suhu) pada Kelarutan

Kelarutan gas umumnya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi. Misalnya jika air dipanaskan, maka timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari dalam air, sehingga gas yang terlarut dalam air tersebut menjadi berkurang. Kebanyakan zat padat kelarutannya lebih besar pada temperatur yang lebih tinggi.

Ada beberapa zat padat yang kelarutannya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi, misalnya natrium sulfat dan serium sulfat. Pada larutan jenuh terdapat kesetimbangan antara proses pelarutan dan proses pengkristalan kembali. Jika salah satu proses bersifat endoterm, maka proses sebaliknya bersifat eksoterm. Jika temperatur dinaikkan, maka sesuai dengan azas Le Chatelier kesetimbangan itu bergeser ke arah proses endoterm. Jadi jika proses pelarutan bersifat endoterm, maka kelarutannya bertambah pada temperatur yang lebih tinggi. Sebaliknya jika proses pelarutan bersifat eksoterm, maka kelarutannya berkurang pada suhu yang lebih tinggi.

3. Pengaruh tekanan pada kelarutan

Perubahan tekanan pengaruhnya kecil terhadap kelarutan zat cair atau padat. Perubahan tekanan sebesar 500 atm hanya merubah kelarutan NaCl sekitar 2,3 % dan NH₄Cl sekitar 5,1 %. Kelarutan gas sebanding dengan tekanan partial gas itu. Menurut hukum Henry (William Henry: 1774-1836) massa gas yang melarut dalam sejumlah tertentu cairan (pelarutnya) berbanding lurus dengan tekanan yang dilakukan oleh gas itu (tekanan partial), yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan itu. Contohnya kelarutan oksigen dalam air bertambah menjadi 5 kali jika tekanan partial-nya dinaikkan 5 kali. Hukum ini tidak berlaku untuk gas yang bereaksi dengan pelarut, misalnya HCl atau NH₃dalam air.

4. Pengaruh Jumlah zat terlarut dan pelarut pada kelarutan

Jika jumlah pelarut lebih banyak maka kelarutannya akan makin besar, sedangkan bila jumlah pelarut lebih sedikit maka kelarutan akan semakin kecil.

Larutan adalah sediaan cair yang mengandung satu atau lebih zat kimia yang terlarut. Misal : terdispersi secara molekular dalam pelarut yang sesuai atau campuran pelarut yang saling bercampur. Karena molekul-molekul dalam pelarut terdispersi secara merata, maka penggunaan larutan sebagai bentuk sediaan, umumnya memberikan jaminan keseragaman dosis dan memiliki ketelitian yang baik jika larutan diencerkan atau dicampur.Bila zat A dilarutkan dalam air atau pelarut lain akan menjadi tipe larutan sebagai berikut:

- Larutan encer, yaitu larutan yang mengandung sejumlah kecil zat A yang terlarut.

- Larutan, yaitu larutan yang mengandung sejumlah besar zat A yang terlarut.

- Larutan jenuh, yaitu larutan yang mengandung jumlah maksimum zat A yang dapat larut dalam air pada tekanan dan temperatur tertentu.

- Larutan lewat jenuh, yaitu larutan yang mengandung jumlah zat A yang terlarut melebihi batas kelarutannya didalam air pada temperature tertentu. Zat pelarut disebut juga solvent, sedangkan zat yang terlarut disebut solute.

PEMISAHAN

proses pemisahan dapat diterangkan sebagai proses perpindahan massa. Proses pemisahan sendiri dapat diklasifikasikan menjadi proses pemisahan secara mekanis atau kimiawi. Pemilihan jenis proses pemisahan yang digunakan bergantung pada kondisi yang dihadapi. Pemisahan secara mekanis dilakukan kapanpun memungkinkan karena biaya operasinya lebih murah dari pemisahan secara kimiawi. Untuk campuran yang tidak dapat dipisahkan melalui proses pemisahan mekanis (seperti pemisahan minyak bumi), proses pemisahan kimiawi harus dilakukan.

Dalam dunia industri proses pemisahan sangat di perlukan. Di antaranya adalah pengolahan minyak bumi, pemisahan logam dari mineralnya, penjernihan air, pengolahan limbah industri. Ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk melakukan pemisahan, yaitu :

1. Penyaringan (filtrasi)

2. Penyulingan (destilasi)

3. Kristalisasi

4. Sublimasi

5. Kromatografi

6. Ekstraksi

7. Adsorbsi

8. Penguapan

Referensi :

http://www.materibelajar.id/2016/04/hidrolisis-garam-pengertian-definisi.html

http://www.kamusq.com/2012/12/larutan-penyangga-adalah-pengertian-dan.html

http://www.softilmu.com/2015/11/Pengertian-Sifat-Teori-Kekuatan-Keseimbangan-Perbedaan-Asam-dan-Basa-Adalah.html