Pengertian Hidrolisis: Contoh, jenis

Hidrolisis adalah reaksi yang melibatkan kimia organik menggunakan air untuk membentuk dua atau lebih zat baru, dengan kata lain hidrolisis pada umumnya berarti pembagian ikatan kimia dengan penambahan air.

Faktanya, hidrolisis bisa menjadi kebalikan dari reaksi kondensasi di mana dua molekul bersatu menjadi lebih besar dan mengeluarkan satu molekul air. Mekanisme hidrolisis ini digunakan terutama dalam pembuatan alkohol seperti etanol, glikol seperti etilen glikol, propilen glikol, dan propilen oksida.

Jika zat dicampurkan ke dalam pelarut air maka zat itu ada yang melarut, dan ada pula yang bereaksi. Reaksi yang terjadi, di antaranya zat itu mengurai membentuk molekul sederhana, atau mengurai membentuk ion-positif (kation) dan ion-negatif (anion). Bereaksinya suatu zat dengan pelarut (solven) disebut solvolisis. Bila pelarutnya adalah air, disebut hidrolisis. Jadi hidrolisis merupakan reaksi antara suatu zat (termasuk garam) dengan air.

Jenis

Pada dasarnya ada empat jenis hidrolisis, yang adalah sebagai berikut:

  • Hidrolisis garam basa kuat-asam kuat: pada kelompok ini kita harus menyebutkan misalnya, NaCl. Garam ini berasal dari HCl dan NaOH, oleh karena itu Na + dan Cl- akan lemah. Na + + H2O tanpa reaksi Cl- + H2O tanpa reaksi Oleh karena itu pH akan menjadi netral.
  • Hidrolisis garam basa kuat asam lemah seperti: misalnya, NaCN (Na + CN-), yang berasal dari HCN (asam lemah) dan NaOH (basa kuat), oleh karena itu Na + akan lemah dan kuat-CN. Na + + H2O tanpa reaksi CN- + H2O HCN + OH-.
  • Hidrolisis garam dari basa lemah kuat asam: seperti NH4Cl (NH4 + Cl-) yang berasal dari HCl (asam kuat) dan NH3 (basa lemah), sehingga NH4 + akan kuat dan Cl- akan lemah. Cl- + H2O tanpa reaksi NH4 + + H2O NH3 + H3O +.
  • Hidrolisis garam basa lemah-asam lemah: misalnya, NH4CN (NH4 + CN-) yang berasal dari HCN (asam lemah) dan NH3 (basa lemah), oleh karena itu NH4 + dan CN- akan kuat. NH4 + + H2O NH3 + H3O +

Hidrolisis kimia

Di bidang kimia, ini adalah reaksi dekomposisi ganda di mana air bekerja sebagai salah satu reagen. Reagen dalam air dan produk hidrolisis dapat berupa molekul netral atau molekul ionik.

Hidrolisis asam

Dalam hidrolisis asam, air dapat ditemukan bertindak sebagai asam atau basa, berdasarkan teori asam Brønsted-Lowry. Ini adalah suatu proses dimana asam protat digunakan untuk mengkatalisasi pembelahan yang memiliki ikatan kimia melalui reaksi substitusi nukleofilik dengan menambahkan air. Istilah ini kadang-kadang juga digunakan untuk merujuk pada beberapa reaksi aksi nukleofilik, seperti dalam hidrolisis nitril yang dikatalisis oleh asam menjadi amida.

Ini digunakan untuk mendapatkan gula pereduksi agar dapat memperoleh bioetanol dari hidrolisis ampas tebu yang diperoleh dari tebu. Kadang-kadang digunakan untuk melakukan hidrolisis enzimatik glikogen dengan tujuan memperoleh glukosa.

Hidrolisis enzimatik

Fungsi utama hidrolisis enzimatik adalah menghasilkan gula yang dapat difermentasi, seperti glukosa, melalui penggunaan enzim. Gula ini kemudian dapat difermentasi untuk mendapatkan bioetanol. Produksi zat ini dari limbah agro-industri dengan tujuan digunakan di biorefinery adalah alternatif yang layak di bidang biofuel.

Hidrolisis basa

Hidrolisis alkali adalah proses yang dilakukan dengan air pada suhu antara 150 dan 180 derajat Celcius di mana, di samping itu, Kalium Hidroksida ditambahkan yang bekerja sebagai agen aktif untuk menguraikan bahan biologis seperti protein, asam nukleat, karbohidrat dan lemak, di solusi berbasis air steril yang terdiri dari asam amino dan gula. Ini menggunakan tekanan untuk menciptakan panas untuk mempercepat proses.

Tingkat hidrolisis

Tingkat hidrolisis adalah ukuran yang biasanya ditunjukkan oleh persentase di mana suatu senyawa dapat terionisasi atau dilarutkan dalam air. Jumlah ini terutama digunakan untuk melakukan studi tentang sifat koligatif larutan dan dinyatakan sebagai hubungan antara partikel terdisosiasi dan partikel awal.

Contoh

Beberapa contoh hidrolisis adalah:

  • Natrium klorida (NaCl) dalam larutan air mengalami hidrolisis untuk membentuk ion natrium (Na +) dan Klorida (Cl-)
  • Natrium hidroksida NaOH dalam larutan air menghidrolisis untuk membentuk ion Natrium (Na +) dan Hidroksida (OH-)
  • Na2SO4 Natrium sulfat dalam larutan air menghidrolisis untuk membentuk ion Natrium (Na +) dan Sulfat (SO4-2)
  • Kalsium Klorida CaCl2 dalam larutan berair menghidrolisis membentuk ion Kalsium (Ca + 2) dan Klorida (Cl-)

Sifat Garam Dalam Air

Garam-garam umumnya merupakan padatan kristal ion dan bersifat ada yang mudah larut dan ada yang sukar larut. (Sifat ini akan dibahas pada artikel mendatang). Bereaksi atau tidaknya suatu garam dengan pelarut air bergantung pada sifat kation dan anion pembentuk garam itu.

Natrium klorida

Garam-garam dapat dikelompokkan berdasarkan pada asam dan basa pembentuknya (lihat Tabel).

Tabel. Beberapa Tipe Garam Normal*

Asal Garam Normal Contoh
basa kuat & asam kuat

basa kuat & asam lemah

basa lemah & asam kuat

basa lemah & asam lemah

NaCI; KCI; K2SO4: Ca(NO3)2; dst.

CH3COONa; K2S; Na2CO3; dst.

NH4CI: CuSO4; FeCl3; dst.

CH3COONH4; Cu(CN)2; (NH4)2CO3; dst.

*) Garam normal adalah garam yang tersusun dari satu jenis kation dan satu jenis anion. Tipe garam lain: garam rangkap {KAI(SO4)2}; garam asam (NaH2PO4); garam basa {Ca(OH)Cl}. Tiga tipe garam normal di atas (tabel), semuanya tergolong garam kuat dan di dalam air terionisasi sempurna: sedangkan tipe garam normal terakhir merupakan garam lemah.

Salah satu contoh tipe garam pertama (garam yang berasal dari basa-kuat dan asam kuat; bk-ak) adalah NaCI. Garam tipe ini akan melarut dan terionisasi sempurna dalam air.

  • (a) ionisasi air: H2O(i) ↔ H+(aq) + OH(aq)
  • (b) ionisasi garam: NaCI(s) → NaCI(aq) ® Na+(aq) + Cl(aq)

Ion Na+ dan ion Cl dalam air bersifat stabil (sukar bereaksi dengan pelarut air) karena masing-masing berasal dari basa-kuat dan asam-kuat. Dengan demikian garam tipe ini hanya mengion dan ion-ionnya tidak bereaksi lebih lanjut dengan molekul air.

Jadi melarutnya garam tipe bk-ak tidak menyebabkan perubahan konsentrasi ion H+ dan ion OH di dalam pelarut air. Sehingga larutan garam tipe ini, pH-nya sama dengan pH air yaitu 7 (larutan bersifat netral).

Garam tipe kedua adalah garam yang berasal dari basa-kuat dan basa-Iemah (bk—al), misalnya CH3COONa, K2S, dst.

ion Na

Garam tipe ini akan melarut dan terionisasi sempurna, kemudian salah satu ionnya bereaksi dengan molekul air. Proses ini dapat dinyatakan seperti berikut dengan mengambil contoh garam CH3COONa.

garam CH3COONa.

Reaksi ini memperlihatkan terbentuknya ion OH sehingga meningkatkan konsentrasi ion OHdalam larutan. Oleh karena itulah melarutnya garam tipe bk-al akan melibatkan hidrolisis anionnya yang menyebabkan suasana larutan bersifat basa (pH larutan > 7).

Garam tipe ketiga adalah garam yang berasal dari basa-lemah dan asam-kuat (bl-ak). misalnya NH4CI, CuSO4, dst.

Ion NH

Seperti garam tipe kedua, garam tipe bl-ak akan melarut dan terionisasi sempurna, kemudian salah satu ionnya (yang berasal dari basa lemah) bereaksi dengan molekul air. Proses ini dapat dinyatakan seperti berikut dengan mengambil contoh garam NH4Cl.

garam NH4Cl.

(*) ion NH4+ (asam-konyugasi) dalam air selalu berkesetimbangan dengan molekul basa-lemahnya, NH4OH.

Ion Cl yang terbentuk merupakan ion stabil dan sukar bereaksi, sehingga reaksi sesungguhnya yang terjadi (lebih tepat dari reaksi d) adalah:

(d) NH4+(aq) + H2O(I) ↔ NH4OH(aq) + H+ (aq)

Berlawanan dengan garam tipe kedua, untuk garam tipe ak-bl, reaksi hidrolisisnya memperlihatkan terbentuknya ion H+ sehingga meningkatkan konsentrasi ion H+ dalam larutan. Oleh sebab itu melarutnya garam tipe bI—ak melibatkan hidrolisis kationnya yang meningkatkan konsentrasi ion H+ dengan menyebabkan suasana larutan bersifat asam (pH larutan < 7).

Tipe garam terakhir adalah tipe garam keempat yakni garam yang berasal dari basa-lemah dan asam-lemah (garam bl-al), misalnya CH3COONH4, Cu(CN)2, (NH4)2CO3. dst.

CH3COONH4

Berbeda dengan ketiga tipe garam yang telah dibahas, pada garam tipe bI-al, kedua kation dan anionnya bereaksi dengan molekul air, masing-masing membentuk molekul basa lemah dan molekul asam lemah.

molekul basa lemah

Hidrolisis tipe garam ini dapat dinyatakan sebagai:

(f) CH3COONH4(aq) + H2O(I) ↔ CH3COOH(aq) + NH4OH(aq)

Kemampuan membentuk asam lemah atau basa lemah, masing-masing kation dan anion sangat bergantung pada nilai Ka dan nilai Kb. Berarti, banyaknya ion H+ atau ion OH juga bergantung pada kedua nilai tetapan. Dengan kata lain pH larutan garam tipe bl—al bergantung pada nilai Ka dan nilai Kb.

Dari keempat tipe garam, dapat dibedakan:

  • garam tak-terhidrolisis (pada garam tipe 1: garam bk-ak).
  • garam terhidrolisis-sebagian (terhidrolisis-parsial); pada garam bk-al dan garam bl-ak.
  • garam terhidrolisis-sempurna (terhidrolisis-total); pada garam tipe 4. garam bl-al.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *