indikator pH dan dampaknya terhadap kualitas air minum.

Apa itu pH?

pH(“potentia hydrogeni” - kekuatan hidrogen, atau “pondus hydrogenii” - berat hidrogen) adalah satuan pengukuran aktivitas ion hidrogen dalam zat apa pun, yang secara kuantitatif menyatakan keasamannya.

Istilah ini muncul pada awal abad kedua puluh di Denmark. Indikator pH diperkenalkan oleh ahli kimia Denmark Soren Petr Lauritz Sorensen (1868-1939), meskipun pernyataan tentang “kekuatan air” tertentu juga ditemukan di antara para pendahulunya.

Aktivitas hidrogen didefinisikan sebagai logaritma desimal negatif dari konsentrasi ion hidrogen yang dinyatakan dalam mol per liter:

pH = -log

Untuk kesederhanaan dan kenyamanan, indikator pH diperkenalkan dalam perhitungan. pH ditentukan oleh rasio kuantitatif ion H+ dan OH- dalam air, yang terbentuk selama disosiasi air. Merupakan kebiasaan untuk mengukur tingkat pH pada skala 14 digit.

Jika air memiliki kandungan ion hidrogen bebas yang lebih rendah (pH lebih besar dari 7) dibandingkan dengan ion hidroksida [OH-], maka air tersebut akan memiliki reaksi basa, dan dengan peningkatan kandungan ion H+ (pH kurang dari 7) - reaksi asam. Dalam air sulingan yang sangat murni, ion-ion ini akan menyeimbangkan satu sama lain.

lingkungan asam: >
lingkungan netral: =
lingkungan basa: >

Jika konsentrasi kedua jenis ion dalam suatu larutan sama, maka larutan tersebut dikatakan netral. Dalam air netral nilai pH adalah 7.

Ketika berbagai bahan kimia dilarutkan dalam air, keseimbangan ini berubah, mengakibatkan perubahan nilai pH. Ketika asam ditambahkan ke air, konsentrasi ion hidrogen meningkat, dan konsentrasi ion hidroksida menurun; ketika alkali ditambahkan, sebaliknya, kandungan ion hidroksida meningkat, dan konsentrasi ion hidrogen menurun.

Indikator pH mencerminkan derajat keasaman atau kebasaan lingkungan, sedangkan “keasaman” dan “alkalinitas” mencirikan kandungan kuantitatif zat dalam air yang masing-masing mampu menetralkan basa dan asam. Sebagai analogi, kita dapat memberikan contoh suhu, yang mencirikan derajat pemanasan suatu zat, tetapi bukan jumlah panasnya. Dengan memasukkan tangan kita ke dalam air, kita dapat mengetahui apakah air itu dingin atau hangat, namun kita tidak akan dapat menentukan berapa banyak panas yang ada di dalamnya (yaitu, secara relatif, berapa lama air ini akan mendingin).

pH dianggap sebagai salah satu indikator terpenting kualitas air minum. Ini menunjukkan keseimbangan asam-basa dan mempengaruhi bagaimana proses kimia dan biologis akan berlangsung. Tergantung pada nilai pH, laju reaksi kimia, tingkat agresivitas korosif air, toksisitas polutan, dll. dapat berubah. Kesejahteraan, suasana hati, dan kesehatan kita secara langsung bergantung pada keseimbangan asam-basa lingkungan tubuh kita.

Manusia modern hidup di lingkungan yang tercemar. Banyak orang membeli dan mengkonsumsi makanan yang terbuat dari produk setengah jadi. Selain itu, hampir setiap orang setiap hari terkena stres. Semua ini mempengaruhi keseimbangan asam-basa lingkungan tubuh, menggesernya ke arah asam. Teh, kopi, bir, minuman berkarbonasi menurunkan pH dalam tubuh.

Lingkungan asam diyakini merupakan salah satu penyebab utama kerusakan sel dan kerusakan jaringan, berkembangnya penyakit dan proses penuaan, serta pertumbuhan patogen. Dalam lingkungan asam, bahan bangunan tidak mencapai sel dan membrannya rusak.

Secara eksternal, keadaan keseimbangan asam basa darah seseorang dapat dinilai dari warna konjungtiva di sudut matanya. Dengan keseimbangan asam basa yang optimal, warna konjungtiva adalah merah muda cerah, tetapi jika alkalinitas darah seseorang meningkat, konjungtiva menjadi merah muda tua, dan dengan peningkatan keasaman, warna konjungtiva menjadi merah muda pucat. Apalagi warna konjungtiva berubah dalam waktu 80 detik setelah mengonsumsi zat yang mempengaruhi keseimbangan asam basa.

Tubuh mengatur pH cairan internal, mempertahankan nilai pada tingkat tertentu. Keseimbangan asam-basa tubuh adalah rasio asam dan basa tertentu yang berkontribusi terhadap fungsi normalnya. Keseimbangan asam-basa bergantung pada pemeliharaan proporsi yang relatif konstan antara perairan antar sel dan intraseluler dalam jaringan tubuh. Jika keseimbangan asam-basa cairan dalam tubuh tidak dijaga secara konstan, fungsi normal dan kelangsungan hidup tidak mungkin dilakukan. Oleh karena itu, penting untuk mengontrol apa yang Anda konsumsi.

Keseimbangan asam-basa adalah indikator kesehatan kita. Semakin “masam” kita, semakin cepat kita menua dan jatuh sakit. Agar semua organ dalam berfungsi normal, tingkat pH dalam tubuh harus bersifat basa, berkisar antara 7 hingga 9.

PH di dalam tubuh kita tidak selalu sama - ada bagian yang lebih basa dan ada pula yang asam. Tubuh mengatur dan mempertahankan homeostasis pH hanya dalam kasus tertentu, seperti pH darah. Kadar pH ginjal dan organ lain yang keseimbangan asam basanya tidak diatur oleh tubuh dipengaruhi oleh makanan dan minuman yang kita konsumsi.

PH darah

Tingkat pH darah dijaga oleh tubuh pada kisaran 7,35-7,45. PH normal darah manusia dianggap 7,4-7,45. Bahkan sedikit penyimpangan pada indikator ini mempengaruhi kemampuan darah untuk membawa oksigen. Jika pH darah naik menjadi 7,5, darah membawa 75% lebih banyak oksigen. Ketika pH darah turun menjadi 7,3, seseorang sudah sulit bangun dari tempat tidur. Pada pukul 7.29, dia bisa mengalami koma; jika pH darah turun di bawah 7.1, orang tersebut akan meninggal.

Tingkat pH darah harus dijaga dalam kisaran yang sehat, sehingga tubuh menggunakan organ dan jaringan untuk mempertahankan tingkat pH yang konstan. Oleh karena itu, kadar pH darah tidak berubah akibat meminum air yang bersifat basa atau asam, namun jaringan dan organ tubuh yang digunakan untuk mengatur pH darah justru mengalami perubahan pH.

PH ginjal

Parameter pH ginjal dipengaruhi oleh air, makanan, dan proses metabolisme dalam tubuh. Makanan asam (seperti produk daging, produk susu, dll) dan minuman (minuman manis, minuman beralkohol, kopi, dll) menyebabkan rendahnya tingkat pH di ginjal karena tubuh menghilangkan kelebihan keasaman melalui urin. Semakin rendah tingkat pH urin, semakin keras kerja ginjal. Oleh karena itu, beban asam yang diberikan pada ginjal dari makanan dan minuman tersebut disebut beban asam-ginjal potensial.

Minum air alkali bermanfaat bagi ginjal - tingkat pH urin meningkat dan beban asam dalam tubuh menurun. Meningkatkan pH urin meningkatkan pH tubuh secara keseluruhan dan membersihkan ginjal dari racun asam.

PH perut

Perut kosong mengandung tidak lebih dari satu sendok teh asam lambung yang diproduksi pada makanan terakhir. Lambung memproduksi asam sesuai kebutuhan saat mengonsumsi makanan. Lambung tidak menghasilkan asam ketika seseorang meminum air.

Sangat bermanfaat untuk minum air putih saat perut kosong. Nilai pH meningkat hingga level 5-6. Peningkatan pH akan memberikan efek antasida ringan dan akan menyebabkan peningkatan probiotik menguntungkan (bakteri baik). Meningkatkan pH lambung akan meningkatkan pH tubuh, yang menyehatkan pencernaan dan menghilangkan gejala gangguan pencernaan.

pH lemak subkutan

Jaringan lemak tubuh memiliki pH asam karena kelebihan asam disimpan di dalamnya. Tubuh harus menyimpan asam dalam jaringan lemak bila tidak dapat dikeluarkan atau dinetralkan dengan cara lain. Oleh karena itu, pergeseran pH tubuh ke sisi asam menjadi salah satu faktor penyebab berat badan berlebih.

Efek positif air alkali terhadap berat badan adalah air alkali membantu menghilangkan kelebihan asam dari jaringan karena membantu ginjal bekerja lebih efisien. Hal ini membantu mengendalikan berat badan karena jumlah asam yang harus “disimpan” oleh tubuh berkurang secara signifikan. Air alkali juga meningkatkan hasil pola makan sehat dan olahraga dengan membantu tubuh mengatasi kelebihan keasaman yang dihasilkan oleh jaringan lemak selama penurunan berat badan.

Tulang

Tulang memiliki pH basa karena sebagian besar terdiri dari kalsium. PH mereka konstan, tetapi jika darah memerlukan penyesuaian pH, kalsium diambil dari tulang.

Manfaat air alkali bagi tulang adalah melindunginya dengan mengurangi jumlah asam yang harus dilawan oleh tubuh. Penelitian telah menunjukkan bahwa minum air alkali mengurangi resorpsi tulang – osteoporosis.

PH hati

Hati memiliki pH yang sedikit basa, yang kadarnya dipengaruhi oleh makanan dan minuman. Gula dan alkohol harus dipecah di hati, yang menyebabkan kelebihan asam.

Manfaat air alkali bagi hati antara lain adanya antioksidan dalam air tersebut; Air alkali telah ditemukan meningkatkan kerja dua antioksidan yang ditemukan di hati, yang berkontribusi terhadap pemurnian darah yang lebih efektif.

PH tubuh dan air basa

Air alkali memungkinkan bagian tubuh yang menjaga pH darah berfungsi lebih efisien. Meningkatkan kadar pH di bagian tubuh yang bertugas menjaga pH darah akan membantu organ tersebut tetap sehat dan berfungsi secara efisien.

Di sela-sela waktu makan, Anda dapat membantu tubuh menormalkan pH dengan meminum air alkali. Peningkatan pH sekecil apa pun dapat berdampak besar pada kesehatan Anda.

Menurut penelitian ilmuwan Jepang, pH air minum yang berada pada kisaran 7-8 meningkatkan angka harapan hidup penduduk sebesar 20-30%.

Tergantung pada tingkat pH, air dapat dibagi menjadi beberapa kelompok:

Perairan yang sangat asam< 3
air asam 3 - 5
perairan sedikit asam 5 - 6,5
perairan netral 6,5 - 7,5
air sedikit basa 7,5 - 8,5
air alkali 8,5 – 9,5
air yang sangat basa > 9,5

Biasanya, tingkat pH air keran minum berada dalam kisaran yang tidak secara langsung mempengaruhi kualitas air konsumen. Di perairan sungai pH biasanya berkisar antara 6,5-8,5, di perairan curah hujan 4,6-6,1, di rawa 5,5-6,0, di perairan laut 7,9-8,3.

WHO tidak menawarkan nilai pH yang direkomendasikan secara medis. Diketahui bahwa pada pH air yang rendah bersifat sangat korosif, dan pada kadar pH yang tinggi (pH>11) air memperoleh karakteristik sabun, bau yang tidak sedap, dan dapat menyebabkan iritasi pada mata dan kulit. Oleh karena itu, tingkat pH optimal untuk air minum dan air rumah tangga dianggap berada pada kisaran 6 hingga 9.

Menarik untuk diketahui: Ahli biokimia Jerman OTTO WARBURG, yang dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1931, membuktikan bahwa kekurangan oksigen (pH asam<7.0) в тканях приводит к изменению нормальных клеток в злокачественные.

Ilmuwan menemukan bahwa sel kanker kehilangan kemampuan untuk berkembang di lingkungan yang jenuh dengan oksigen bebas dengan pH 7,5 atau lebih tinggi! Artinya ketika cairan tubuh menjadi asam, perkembangan kanker terstimulasi.

Para pengikutnya di tahun 60an abad terakhir membuktikan bahwa flora patogen apa pun kehilangan kemampuan untuk bereproduksi pada pH = 7,5 ke atas, dan sistem kekebalan kita dengan mudah mengatasi penyerang mana pun!

Untuk menjaga dan memelihara kesehatan, kita membutuhkan air alkali yang tepat (pH=7,5 ke atas). Hal ini akan memungkinkan keseimbangan asam-basa cairan tubuh lebih terjaga, karena lingkungan hidup utama memiliki reaksi yang sedikit basa.

Sudah berada dalam lingkungan biologis yang netral, tubuh dapat memiliki kemampuan luar biasa untuk menyembuhkan diri sendiri.

Tidak tahu di mana Anda bisa mendapatkannya air yang tepat ? Aku akan memberitahu Anda!

Catatan:

Mengklik " Untuk mengetahui"tidak menimbulkan pengeluaran atau kewajiban keuangan apa pun.

Hanya kamu dapatkan informasi tentang ketersediaan air yang tepat di wilayah Anda,

Dan dapatkan kesempatan unik untuk menjadi anggota klub orang sehat secara gratis

dan dapatkan diskon 20% untuk semua penawaran + bonus kumulatif.

Bergabunglah dengan klub kesehatan internasional Coral Club, dapatkan kartu diskon GRATIS, kesempatan untuk berpartisipasi dalam promosi, bonus kumulatif, dan hak istimewa lainnya!

Secara kimia, pH suatu larutan dapat ditentukan dengan menggunakan indikator asam basa.

Indikator asam basa adalah zat organik yang warnanya bergantung pada keasaman medium.

Indikator yang paling umum adalah lakmus, jingga metil, dan fenolftalein. Lakmus berubah warna menjadi merah pada lingkungan asam dan menjadi biru pada lingkungan basa. Fenolftalein tidak berwarna dalam lingkungan asam, tetapi berubah menjadi merah tua dalam lingkungan basa. Metil jingga berubah menjadi merah dalam lingkungan asam, dan menjadi kuning dalam lingkungan basa.

Dalam praktik laboratorium, sejumlah indikator sering kali dicampur, dipilih sehingga warna campuran berubah pada rentang nilai pH yang luas. Dengan bantuan mereka, Anda dapat menentukan pH suatu larutan dengan akurasi satu. Campuran ini disebut indikator universal.

Ada perangkat khusus - pengukur pH, yang dengannya Anda dapat menentukan pH larutan dalam kisaran 0 hingga 14 dengan akurasi 0,01 unit pH.

Hidrolisis garam

Ketika beberapa garam dilarutkan dalam air, keseimbangan proses disosiasi air terganggu dan, akibatnya, pH medium berubah. Hal ini karena garam bereaksi dengan air.

Hidrolisis garam – interaksi pertukaran kimia ion garam terlarut dengan air, mengarah pada pembentukan produk berdisosiasi lemah (molekul asam atau basa lemah, anion garam asam atau kation garam basa) dan disertai dengan perubahan pH medium.

Mari kita perhatikan proses hidrolisis tergantung pada sifat basa dan asam yang membentuk garam.

Garam yang dibentuk oleh asam kuat dan basa kuat (NaCl, kno3, Na2so4, dll).

Katakanlah bahwa ketika natrium klorida bereaksi dengan air, terjadi reaksi hidrolisis membentuk asam dan basa:

NaCl + H 2 O ↔ NaOH + HCl

Untuk mendapatkan gambaran yang benar tentang sifat interaksi ini, mari kita tuliskan persamaan reaksi dalam bentuk ionik, dengan mengingat bahwa satu-satunya senyawa yang terdisosiasi lemah dalam sistem ini adalah air:

Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -

Ketika ion identik di sisi kiri dan kanan persamaan dihilangkan, persamaan disosiasi air tetap:

H 2 O ↔ H + + OH -

Seperti yang Anda lihat, tidak ada kelebihan ion H + atau OH - dalam larutan dibandingkan dengan kandungannya di dalam air. Selain itu, tidak terbentuk senyawa lain yang berdisosiasi lemah atau sedikit larut. Dari sini kami menyimpulkan bahwa garam yang dibentuk oleh asam dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis, dan reaksi larutan garam tersebut sama seperti dalam air, netral (pH = 7).

Saat menyusun persamaan ion-molekul untuk reaksi hidrolisis, perlu:

1) tuliskan persamaan disosiasi garam;

2) menentukan sifat kation dan anion (mencari kation basa lemah atau anion asam lemah);

3) tuliskan persamaan reaksi ionik-molekul, dengan memperhatikan bahwa air merupakan elektrolit lemah dan jumlah muatan pada kedua ruas persamaan harus sama.

Garam yang dibentuk oleh asam lemah dan basa kuat

(Tidak 2 BERSAMA 3 , K 2 S, CH 3 COONa Dan dll. .)

Perhatikan reaksi hidrolisis natrium asetat. Garam dalam larutan ini terurai menjadi ion: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + adalah kation dari basa kuat, CH 3 COO - adalah anion dari asam lemah.

Kation Na+ tidak dapat mengikat ion air, karena NaOH, basa kuat, terurai sempurna menjadi ion. Anion asam asetat lemah CH 3 COO - mengikat ion hidrogen membentuk asam asetat yang sedikit terdisosiasi:

CH 3 COO - + HON ↔ CH 3 COOH + OH -

Terlihat bahwa akibat hidrolisis CH 3 COONa, terbentuk ion hidroksida berlebih dalam larutan, dan reaksi medium menjadi basa (pH > 7).

Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bahwa garam yang dibentuk oleh asam lemah dan basa kuat dihidrolisis pada anion ( Sebuah N - ). Dalam hal ini, anion garam mengikat ion H + , dan ion OH terakumulasi dalam larutan - , yang menyebabkan lingkungan basa (pH>7):

An n - + HOH ↔ Han (n -1)- + OH - , (pada n=1 HAn terbentuk - asam lemah).

Hidrolisis garam yang dibentuk oleh asam lemah di- dan tribasa serta basa kuat berlangsung secara bertahap

Mari kita perhatikan hidrolisis kalium sulfida. K 2 S berdisosiasi dalam larutan:

K 2 S ↔ 2K + + S 2- ;

K+ adalah kation dari basa kuat, S2 adalah anion dari asam lemah.

Kation kalium tidak mengambil bagian dalam reaksi hidrolisis; hanya anion hidrosulfida lemah yang berinteraksi dengan air. Dalam reaksi ini, tahap pertama adalah pembentukan ion HS - yang terdisosiasi lemah, dan tahap kedua adalah pembentukan asam lemah H 2 S:

tahap pertama: S 2- + HOH ↔ HS - + OH - ;

Tahap 2: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH - .

Ion OH yang terbentuk pada tahap pertama hidrolisis secara signifikan mengurangi kemungkinan hidrolisis pada tahap berikutnya. Akibatnya, proses yang hanya terjadi pada tahap pertama biasanya memiliki kepentingan praktis, yang biasanya terbatas pada penilaian hidrolisis garam dalam kondisi normal.

Hidrolisis adalah interaksi zat dengan air, yang mengakibatkan perubahan lingkungan larutan.

Kation dan anion dari elektrolit lemah mampu berinteraksi dengan air untuk membentuk senyawa atau ion yang stabil dan sedikit terdisosiasi, akibatnya lingkungan larutan berubah. Rumus air dalam persamaan hidrolisis biasanya ditulis sebagai H‑OH. Ketika bereaksi dengan air, kation basa lemah menghilangkan ion hidroksil dari air, dan kelebihan H+ terbentuk dalam larutan. Lingkungan larutan menjadi asam. Anion asam lemah menarik H+ dari air, dan reaksi medium menjadi basa.

Dalam kimia anorganik, kita paling sering berurusan dengan hidrolisis garam, yaitu hidrolisis garam. dengan interaksi pertukaran ion garam dengan molekul air dalam proses pelarutannya. Ada 4 pilihan untuk hidrolisis.

1. Garam terbentuk dari basa kuat dan asam kuat.

Garam ini praktis tidak mengalami hidrolisis. Dalam hal ini kesetimbangan disosiasi air dengan adanya ion garam hampir tidak terganggu, oleh karena itu pH = 7, mediumnya netral.

Na + + H 2 O Cl ‑ + H 2 O

2. Jika suatu garam dibentuk oleh kation basa kuat dan anion asam lemah, maka terjadi hidrolisis pada anion tersebut.

Na 2 CO 3 + HOH NaHCO 3 + NaOH

Karena ion OH - terakumulasi dalam larutan, medianya bersifat basa, pH>7.

3. Jika suatu garam dibentuk oleh kation basa lemah dan anion asam kuat, maka terjadi hidrolisis sepanjang kation tersebut.

Cu 2+ + HOH CuOH + + H +

CuCl 2 + HOH CuOHCl + HCl

Karena ion H+ terakumulasi dalam larutan, mediumnya bersifat asam, pH<7.

4. Garam yang dibentuk oleh kation basa lemah dan anion asam lemah mengalami hidrolisis kation dan anionnya.

CH 3 COONH 4 + HOH NH 4 OH + CH 3 COOH

CH3COO‑+
+ HOH NH 4 OH + CH 3 COOH

Larutan garam tersebut memiliki lingkungan yang sedikit asam atau sedikit basa, yaitu. nilai pH mendekati 7. Reaksi medium bergantung pada perbandingan konstanta disosiasi asam dan basa. Hidrolisis garam yang dibentuk oleh asam dan basa yang sangat lemah praktis tidak dapat diubah. Ini terutama sulfida dan karbonat dari aluminium, kromium, dan besi.

Al 2 S 3 + 3HOH 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Dalam menentukan medium larutan garam, perlu diperhatikan bahwa medium larutan ditentukan oleh komponen kuatnya. Jika garam dibentuk oleh asam yang merupakan elektrolit kuat, maka larutannya bersifat asam. Jika basanya adalah elektrolit kuat, maka basanya.

Contoh. Solusinya memiliki lingkungan basa

1) Pb(TIDAK 3) 2; 2) Na 2 BERSAMA 3 ; 3) NaCl; 4) NaNO3

1) Pb(NO 3) 2 timbal(II) nitrat. Garam dibentuk oleh basa lemah dan asam kuat, berarti lingkungan solusi kecut.

2) Na 2 CO 3 natrium karbonat. Garam terbentuk fondasi yang kuat dan asam lemah yang berarti medium larutan bersifat basa.

3) NaCl; 4) Garam NaNO 3 dibentuk oleh basa kuat NaOH dan asam kuat HCl dan HNO 3. Media larutan bersifat netral.

Jawaban yang benar 2) Na 2 CO 3

Kertas indikator dicelupkan ke dalam larutan garam. Pada larutan NaCl dan NaNO 3 tidak terjadi perubahan warna yang berarti lingkungan larutan netral. Dalam larutan, Pb(NO 3) 2 berubah menjadi merah, media larutan kecut. Dalam suatu larutan, Na 2 CO 3 berubah warna menjadi biru, media larutan bersifat basa.

Kuliah: Hidrolisis garam. Lingkungan larutan berair: asam, netral, basa

Kami terus mempelajari pola reaksi kimia. Saat mempelajari topik ini, Anda mengetahui bahwa selama disosiasi elektrolitik dalam larutan berair, partikel zat yang terlibat dalam reaksi larut dalam air. Ini adalah hidrolisis. Berbagai zat anorganik dan organik, khususnya garam, terkena dampaknya. Tanpa memahami proses hidrolisis garam, Anda tidak akan bisa menjelaskan fenomena yang terjadi pada organisme hidup.

Inti dari hidrolisis garam adalah proses pertukaran interaksi ion (kation dan anion) garam dengan molekul air. Akibatnya, elektrolit lemah terbentuk - senyawa dengan tingkat disosiasi rendah. Kelebihan ion H + atau OH - bebas muncul dalam larutan berair. Ingat, pada disosiasi elektrolit mana yang membentuk ion H+, dan mana ion OH -. Seperti yang Anda duga, dalam kasus pertama kita berurusan dengan asam, yang berarti media berair dengan ion H+ akan bersifat asam. Dalam kasus kedua, basa. Di dalam air itu sendiri, mediumnya netral, karena sedikit terdisosiasi menjadi ion H + dan OH - dengan konsentrasi yang sama.

Sifat lingkungan dapat ditentukan dengan menggunakan indikator. Phenolphthalein mendeteksi lingkungan basa dan mengubah larutan menjadi merah. Lakmus berubah warna menjadi merah jika terkena asam, namun tetap berwarna biru jika terkena basa. Oranye metil berwarna oranye, berubah menjadi kuning dalam lingkungan basa, dan menjadi merah muda dalam lingkungan asam. Jenis hidrolisis tergantung pada jenis garam.

Jenis garam

Jadi, garam apa pun bisa menjadi interaksi asam dan basa, yang seperti Anda pahami, bisa kuat dan lemah. Yang kuat adalah yang derajat disosiasinya mendekati 100%. Perlu diingat bahwa asam sulfur (H 2 SO 3) dan fosfat (H 3 PO 4) sering diklasifikasikan sebagai asam berkekuatan sedang. Saat menyelesaikan masalah hidrolisis, asam ini harus diklasifikasikan sebagai asam lemah.

Asam:

Kuat: HCl; HBr; Hl; HNO3; HClO4; H2SO4. Residu asamnya tidak berinteraksi dengan air.

Lemah: HF; H2CO3; H 2 SiO 3 ; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; asam organik. Dan residu asamnya berinteraksi dengan air, mengambil kation hidrogen H+ dari molekulnya.

Alasan:

Kuat: hidroksida logam larut; Ca(OH)2; Sr(OH)2. Kation logamnya tidak berinteraksi dengan air.

Lemah: hidroksida logam yang tidak larut; Amonium hidroksida (NH 4 OH). Dan kation logam di sini berinteraksi dengan air.

Berdasarkan materi ini, mari kita simakjenis garam :

Garam dengan basa kuat dan asam kuat. Contoh : Ba(NO3)2, KCl, Li2SO4. Ciri-ciri: tidak berinteraksi dengan air, artinya tidak mengalami hidrolisis. Larutan garam tersebut memiliki media reaksi netral.

Garam dengan basa kuat dan asam lemah. Contoh: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. Ciri-ciri: residu asam dari garam-garam ini berinteraksi dengan air, hidrolisis terjadi pada anion. Media larutan berair bersifat basa.

Garam dengan basa lemah dan asam kuat. Contoh: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. Ciri-ciri: hanya kation logam yang berinteraksi dengan air, terjadi hidrolisis kation. Lingkungannya asam.

Garam dengan basa lemah dan asam lemah. Contoh: CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, HCOONH 4. Ciri-ciri: kation dan anion residu asam berinteraksi dengan air, hidrolisis terjadi pada kation dan anion.

Contoh hidrolisis pada kation dan pembentukan media asam:

Hidrolisis besi klorida FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(persamaan molekul)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (persamaan ion penuh)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (persamaan ionik pendek)

Contoh hidrolisis oleh anion dan pembentukan lingkungan basa:

Hidrolisis natrium asetat CH3COONa

CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(persamaan molekul)

Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (persamaan ion penuh)

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(persamaan ionik pendek)

Contoh ko-hidrolisis:

• Hidrolisis aluminium sulfida Al2S 3

Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S

Dalam hal ini, kita melihat hidrolisis sempurna, yang terjadi jika garam dibentuk oleh basa lemah yang tidak larut atau mudah menguap dan asam lemah yang tidak larut atau mudah menguap. Pada tabel kelarutan terdapat tanda hubung untuk garam tersebut. Jika selama reaksi pertukaran ion terbentuk garam yang tidak ada dalam larutan berair, maka reaksi garam tersebut dengan air harus ditulis.

Misalnya:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ Fe 2 (CO 3) 3+ 6NaCl

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

Kita tambahkan kedua persamaan ini dan kurangi persamaan yang diulang pada ruas kiri dan kanan:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

Kami mempelajari pengaruh indikator universal pada larutan garam tertentu

Seperti yang bisa kita lihat, medium larutan pertama bersifat netral (pH = 7), larutan kedua bersifat asam (pH< 7), третьего щелочная (рН >7). Bagaimana kita bisa menjelaskan fakta menarik seperti itu? 🙂

Pertama, mari kita ingat apa itu pH dan bergantung pada apa.

pH adalah indeks hidrogen, ukuran konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan (menurut huruf pertama dari kata Latin potensi hidrogeni - kekuatan hidrogen).

pH dihitung sebagai logaritma desimal negatif dari konsentrasi ion hidrogen yang dinyatakan dalam mol per liter:

Dalam air murni pada suhu 25 °C, konsentrasi ion hidrogen dan ion hidroksida adalah sama yaitu berjumlah 10 -7 mol/l (pH = 7).

Jika konsentrasi kedua jenis ion dalam suatu larutan sama, maka larutan tersebut netral. Bila > larutan bersifat asam, dan bila > larutan bersifat basa.

Apa yang menyebabkan pelanggaran kesetaraan konsentrasi ion hidrogen dan ion hidroksida dalam beberapa larutan garam dalam air?

Faktanya adalah terjadi pergeseran kesetimbangan disosiasi air karena pengikatan salah satu ionnya ( atau ) dengan ion garam dengan pembentukan produk yang sedikit terdisosiasi, sedikit larut atau mudah menguap. Inilah inti dari hidrolisis.

- ini adalah interaksi kimia ion garam dengan ion air, yang mengarah pada pembentukan elektrolit lemah - asam (atau garam asam) atau basa (atau garam basa).

Kata "hidrolisis" berarti penguraian oleh air ("hidro" - air, "lisis" - penguraian).

Tergantung pada ion garam mana yang berinteraksi dengan air, ada tiga jenis hidrolisis:

1. hidrolisis oleh kation (hanya kation yang bereaksi dengan air);
2. hidrolisis oleh anion (hanya anion yang bereaksi dengan air);
3. hidrolisis gabungan - hidrolisis pada kation dan anion (kation dan anion bereaksi dengan air).

Garam apa pun dapat dianggap sebagai produk yang dibentuk oleh interaksi basa dan asam:

Hidrolisis suatu garam adalah interaksi ion-ionnya dengan air sehingga menimbulkan suasana asam atau basa, tetapi tidak disertai dengan terbentuknya endapan atau gas.
Proses hidrolisis hanya terjadi dengan partisipasi larut garam dan terdiri dari dua tahap:
1)disosiasi garam dalam larutan - tidak dapat diubah reaksi (derajat disosiasi, atau 100%);
2) sebenarnya , yaitu interaksi ion garam dengan air, - dapat dibalik reaksi (derajat hidrolisis ˂ 1, atau 100%)
Persamaan tahap 1 dan 2 - tahap pertama tidak dapat diubah, tahap kedua dapat dibalik - Anda tidak dapat menjumlahkannya!
Perhatikan bahwa garam dibentuk oleh kation alkali dan anion kuat asam tidak mengalami hidrolisis; asam hanya terdisosiasi jika dilarutkan dalam air. Dalam larutan garam KCl, NaNO 3, NaSO 4 dan BaI, mediumnya netral.

Hidrolisis oleh anion

Dalam hal interaksi anion melarutkan garam dengan air disebut proses hidrolisis garam pada anion.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (disosiasi)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (hidrolisis)
Disosiasi garam KNO 2 terjadi sepenuhnya, hidrolisis anion NO 2 terjadi dalam jumlah yang sangat kecil (untuk larutan 0,1 M - sebesar 0,0014%), tetapi ini cukup untuk membuat larutan menjadi bersifat basa(di antara produk hidrolisis terdapat ion OH -), yang dikandungnya P H = 8.14.
Anion hanya mengalami hidrolisis lemah asam (dalam contoh ini, ion nitrit NO 2, berhubungan dengan asam nitrat lemah HNO 2). Anion asam lemah menarik kation hidrogen yang ada dalam air dan membentuk molekul asam ini, sedangkan ion hidroksida tetap bebas:
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
Contoh:
a) NaClO = Na + + ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H 2 O ↔ HCN + OH -
c) Na 2 CO 3 = 2Na + + CO 3 2-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 — + OH —
d) K 3 PO 4 = 3K + + PO 4 3-
PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH —
e) BaS = Ba 2+ + S 2-
S 2- + H 2 O ↔ HS — + OH —
Harap dicatat bahwa dalam contoh (c-e) Anda tidak dapat menambah jumlah molekul air dan sebagai pengganti hidroanion (HCO 3, HPO 4, HS) tuliskan rumus asam yang sesuai (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S ). Hidrolisis adalah reaksi yang dapat dibalik, dan tidak dapat berlangsung “sampai akhir” (sampai terbentuknya asam).
Jika asam tidak stabil seperti H 2 CO 3 terbentuk dalam larutan garamnya NaCO 3, maka akan terjadi pelepasan gas CO 2 dari larutan (H 2 CO 3 = CO 2 + H 2 O). Namun, ketika soda dilarutkan dalam air, larutan transparan terbentuk tanpa pelepasan gas, yang merupakan bukti ketidaklengkapan hidrolisis anion dengan munculnya hanya hidranion asam karbonat HCO 3 - dalam larutan.
Derajat hidrolisis garam oleh anion bergantung pada derajat disosiasi produk hidrolisis – asam. Semakin lemah asamnya, semakin tinggi derajat hidrolisisnya. Misalnya, ion CO 3 2-, PO 4 3- dan S 2- lebih terhidrolisis daripada ion NO 2, karena disosiasi H 2 CO 3 dan H 2 S berada pada tahap ke-2, dan H 3 PO 4 di Tahap ke-3 berlangsung jauh lebih sedikit dibandingkan disosiasi asam HNO 2. Oleh karena itu, larutan misalnya Na 2 CO 3, K 3 PO 4 dan BaS adalah sangat basa(yang mudah dilihat dari betapa sabunnya soda saat disentuh) .

Kelebihan ion OH dalam suatu larutan dapat dengan mudah dideteksi dengan indikator atau diukur dengan alat khusus (pH meter).
Jika dalam larutan pekat garam yang terhidrolisis kuat oleh anion,
misalnya Na 2 CO 3, tambahkan aluminium, maka aluminium (karena amfoterisitas) akan bereaksi dengan alkali dan pelepasan hidrogen akan diamati. Ini adalah bukti tambahan adanya hidrolisis, karena kami tidak menambahkan alkali NaOH ke dalam larutan soda!

Berikan perhatian khusus pada garam asam berkekuatan sedang - ortofosfat dan belerang. Pada tahap pertama, asam-asam ini terdisosiasi dengan cukup baik, sehingga garam asamnya tidak mengalami hidrolisis, dan lingkungan larutan garam tersebut bersifat asam (karena adanya kation hidrogen dalam garam). Dan garam sedang terhidrolisis pada anion - medianya bersifat basa. Jadi, hidrosulfit, hidrogen fosfat, dan dihidrogen fosfat tidak terhidrolisis pada anion, mediumnya bersifat asam. Sulfit dan fosfat dihidrolisis oleh anion, medianya bersifat basa.

Hidrolisis dengan kation

Ketika kation garam terlarut berinteraksi dengan air, prosesnya disebut
hidrolisis garam pada kation

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 − (disosiasi)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (hidrolisis)

Disosiasi garam Ni(NO 3) 2 terjadi sepenuhnya, hidrolisis kation Ni 2+ terjadi dalam jumlah yang sangat kecil (untuk larutan 0,1 M - sebesar 0,001%), tetapi ini cukup untuk membuat media menjadi asam (ion H+ terdapat di antara produk hidrolisis ).

Hanya kation hidroksida basa dan amfoter serta kation amonium yang sukar larut yang mengalami hidrolisis NH4+. Kation logam memisahkan ion hidroksida dari molekul air dan melepaskan kation hidrogen H+.

Sebagai hasil hidrolisis, kation amonium membentuk basa lemah - amonia hidrat dan kation hidrogen:

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 H 2 O + H +

Harap dicatat bahwa Anda tidak dapat menambah jumlah molekul air dan menulis rumus hidroksida (misalnya, Ni(OH) 2) sebagai ganti hidroksokasi (misalnya, NiOH +). Jika hidroksida terbentuk, maka presipitasi akan terbentuk dari larutan garam, yang tidak diamati (garam ini membentuk larutan transparan).
Kation hidrogen berlebih dapat dengan mudah dideteksi dengan indikator atau diukur dengan alat khusus. Magnesium atau seng ditambahkan ke larutan pekat garam yang dihidrolisis kuat oleh kation, dan kation bereaksi dengan asam untuk melepaskan hidrogen.

Jika garam tidak larut maka tidak terjadi hidrolisis, karena ion-ionnya tidak berinteraksi dengan air.