REAKSI HIDROLISIS
I. PENGERTIAN
Pencampuran
larutan asam dengan larutan basa akan menghasilkan garam dan air. Namun
demikian, garam dapat bersifat asam, basa maupun netral. Sifat garam
bergantung pada jenis komponen asam dan basanya. Garam dapat terbentuk
dari asam kuat dengan basa kuat, asam lemah dengan basa kuat, asam kuat
dengan basa lemah, atau asam lemah dengan basa lemah. Jadi, sifat asam
basa suatu garam dapat ditentukan dari kekuatan asam dan basa
penyusunnya. Sifat keasaman atau kebasaan garam ini disebabkan oleh
sebagian garam yang larut bereaksi dengan air. Proses larutnya sebagian
garam bereaksi dengan air ini disebut hidrolisis (hidro yang berarti air dan lisis yang berarti peruraian).
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).
Hidrolisis
merupakan reaksi penguraian garam oleh air atau reaksi ion-ion garam
dengan air. Pada penguraian garam ini, dapat terjadi beberapa
kemungkinan, yaitu :
- Ion garam bereaksi dengan air menghasilkan ion H
- Ion garam bereaksi dengan air menghasilkan ion H+, sehingga menyebabkan [H+] dalaMm air bertambah dan akibatnya [H+] > [OH-], maka larutan bersifat asam.
- Ion garam tersebut tidak bereaksi dengan air, sehingga [H+] dalam air akan tetap sama dengan [OH-], maka air akan tetap netral (pH = 7).
Ion
garam dianggap bereaksi dengan air, bila ion tersebut dalam reaksinya
menghasilkan asam lemah atau basa lemah, sebab bila menghasilkan asam
atau basa kuat maka hasil reaksinya akan segera terionisasi sempurna dan
kembali menjadi ion-ionnya. Jika ditinjau dari asam dan basa
pembentuknya ada empat jenis garam yang dikenal, yaitu ;
1. Garam yang terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat
2. Garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa lemah
3. Garam yang terbentuk dari asam lemah dengan basa lemah
4. Garam yang terbentuk dari asam kuat dengan basa kuat
1. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Kuat
Asam
kuat dan basa kuat bereaksi membentuk garam dan air. Kation dan anion
garam berasal dari elektrolit kuat yang tidak terhidrolisis, sehingga
larutan ini bersifat netral, pH larutan ini sama dengan 7.
Contoh
Larutan KCl berasal dari basa kuat KOH terionisasi sempurna membentuk kation dan anionnya. KOH terionisasi menjadi H + dan Cl - . Masing-masing ion tidak bereaksi dengan air, reaksinya dapat ditulis sebagai berikut.
KCl (aq) → K + (aq) + Cl - (aq)
K + (aq) + H 2 O (l) →
Cl - (aq) + H 2 O (l) →
2. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Lemah
Garam
yang terbentuk dari asam kuat dengan basa lemah mengalami hidrolisis
sebagian (parsial) dalam air. Garam ini mengandung kation asam yang
mengalami hidrolisis. Larutan garam ini bersifat asam, pH <7.
Contoh
Amonium klorida (NH 4 Cl) merupakan garam yang terbentuk dari asam kuat, HCl dalam basa lemah NH 3 . HCl akan terionisasi sempurna menjadi H + dan Cl - sedangkan NH 3 dalam larutannya akan terionisasi sebagian membentuk NH 4 + dan OH - . Anion Cl - berasal dari asam kuat tidak dapat terhidrolisis, sedangkan kation NH 4 + berasal dari basa lemah dapat terhidrolisis.
NH 4 Cl (aq) → NH 4 + (aq) + Cl - (aq)
Cl - (aq) + H 2 O (l) →
NH 4 + (aq) + H 2 O (l) → NH 3 (aq) + H 3 O + (aq)
Reaksi hidrolisis dari amonium (NH 4 + ) merupakan reaksi kesetimbangan. Reaksi ini menghasilkan ion oksonium (H 3 O + ) yang bersifat asam (pH<7). Secara umum reaksi ditulis:
BH + + H 2 O → B + H 3 O +
3. Garam dari Asam Lemah dengan Basa Kuat
Garam
yang terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat mengalami hidrolisis
parsial dalam air. Garam ini mengandung anion basa yang mengalami
hidrolisis. Larutan garam ini bersifat basa (pH > 7).
Contoh
Natrium asetat (CH 3 COONa) terbentuk dari asam lemah CH 3 COOH dan basa kuat NaOH. CH 3 COOH akan terionisasi sebagian membentuk CH 3 COO - dan Na + . Anion CH 3 COO - berasal dari asam lemah yang dapat terhidrolisis, sedangkan kation Na + berasal dari basa kuat yang tidak dapat terhidrolisis.
CH 3 COONa (aq) → CH 3 COO - (aq) + Na + (aq)
Na + (aq) + H 2 O (l) →
CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) → CH 3 COOH (aq) + OH - (aq)
Reaksi hidrolisis asetat (CH 3 COO ‑ ) merupakan reaksi kesetimbangannya. Reaksi ini menghasilkan ion OH ‑ yang bersifat basa (pH > 7). Secara umum reaksinya ditulis:
A - + H 2 O → HA + OH -
4. Garam dari Asam Lemah dengan Basa Lemah
Asam
lemah dengan basa lemah dapat membentuk garam yang terhidrolisis total
(sempurna) dalam air. Baik kation maupun anion dapat terhidrolisis dalam
air. Larutan garam ini dapat bersifat asam, basa, maupun netral. Hal
ini bergantung dari perbandingan kekuatan kation terhadap anion dalam
reaksi dengan air.
Contoh
Suatu asam lemah HCN dicampur dengan basa lemah, NH 3 akan terbentuk garam NH 4 CN. HCN terionisasi sebagian dalam air membentuk H + dan CN - sedangkan NH 3 dalam air terionisasi sebagian membentuk NH4+ dan OH-. Anion basa CN - dan kation asam NH 4 + dapat terhidrolisis di dalam air.
NH 4 CN (aq) → NH 4 + (aq) + CN - (aq)
NH 4 + (aq) + H 2 O → NH 3(aq) + H 3 O (aq) +
CN - (aq) + H 2 O (e) → HCN (aq) + OH - (aq)
Sifat larutan bergantung pada kekuatan relatif asam dan basa penyusunnya (Ka dan Kb)
· Jika Ka < Kb (asam lebih lemah dari pada basa) maka anion akan terhidrolisis lebih banyak dan larutan bersifat basa.
· jika Ka > Kb (asam lebih kuat dari pada basa) maka kation akan terhidrolisis lebih banyak dalam larutan bersifat asam.
· Jika Ka = Kb (asam sama lemahnya dengan basa) maka larutan bersifat netral.
Tetapan kesetimbangan dari reaksi hidrolisis disebut tetapan hidrolisis dan dilambangkan dengan K h.
Kh = Kw
Ka atau Kb
II. SENYAWA OBAT
Hidrolisis
badan obat bisa menjadi faktor utama dalam ketidakstabilan solusi.
Aspirin, misalnya, mengalami hidrolisis dengan produk degradasi yang
dihasilkan menjadi asam salisilat dan asam asetat. Tingkat reaksi ini
dikatakan urutan kedua, karena tidak hanya tergantung pada konsentrasi
aspirin, tetapi pada pH larutan (misalnya konsentrasi ion hidronium pada
nilai pH larutan kurang dari sekitar 2,5 atau konsentrasi ion hidroksil
pada pH larutan nilai lebih besar dari sekitar 7,0). Pada pH = 7,5,
istilah tarif hidrolisis aspirin dapat ditulis:
mana,
[A] = konsentrasi aspirin
[OH -] = konsentrasi ion hidroksil
K = laju urutan kedua konstan
t = waktu
Jika
solusinya adalah buffer sehingga konsentrasi ion hidroksil dasarnya
tetap konstan, tingkat ekspresi mungkin ditulis ulang sebagai:
dimana,
C = konsentrasi ion hidroksil berubah
Sejak dua konstanta selalu dapat dikombinasikan menjadi satu konstan, ekspresi di atas adalah sama dengan:
dimana,
K app = KC
Dari
persamaan di atas, dapat dilihat bahwa penurunan aspirin dalam larutan
buffer pada pH = 7,5 akan mengikuti kinetika orde pertama, yaitu reaksi
akan tampak reaksi orde satu, tergantung hanya pada konsentrasi dari
satu reaktan yaitu aspirin.
Bentuk terpadu dari tingkat ekspresi urutan pertama adalah:
dimana,
A t = jumlah obat yang tersisa pada waktu = t
A o = jumlah obat awalnya hadir
K app = urutan tingkat pertama terlihat konstan
t = waktu sampling
Persamaan ini adalah dalam bentuk:
y = mx + b
dimana,
m = kemiringan garis
b = titik potong y
Untuk
hidrolisis aspirin dalam larutan buffer (pH = 7,5), a-log plot
semikonsentrasi sisa aspirin terhadap waktu harus menghasilkan sebuah
garis lurus dengan kemiringan negatif sebesar-K app.
Yang
pertama tingkat pesanan ditentukan secara eksperimental konstan (K app)
dapat terkait dengan urutan tingkat kedua benar konstan dengan
ekspresi:
K app = K[OH - ] K app = K [OH -]
Urutan
pseudo degradasi pertama aspirin dalam larutan buffer pada pH = 7,5
dapat diikuti dengan mengukur peningkatan konsentrasi asam salisilat
spektrofotometri.
Satu
mol asam salisilat diproduksi ketika salah satu mol aspirin
merendahkan, maka, dengan menggunakan rasio berat molekul aspirin untuk
asam salisilat, kita dapat menentukan berat aspirin terdegradasi untuk
setiap mg asam salisilat yang dihasilkan.
Dengan
demikian, setiap miligram asam salisilat ini merupakan penurunan 1,304
miligram aspirin. Karena jumlah ini adalah aspirin awalnya dikenal dan
karena jumlah aspirin yang terdegradasi dapat ditentukan, jumlah sisa
aspirin dapat dihitung.
III. MEKANISME REAKSI HIDROLISIS
Reaksi
Hidrolisis terjadi ketika suatu asam bertemu dengan basa yang akan
menghasilkan garam dan air yang merubah pH dari campuran tersebut. Dalam
reaksi hidrolisis, terjadi penarikan H+ dan OH- dari senyawa asam dan
basa. H+ dan OH- berikatan menjadi air. Sedangkan pembentuk senyawa asam
dan basa yang lain bersatu membentuk dari garam campuran asam basa
tersebut. Garam tersebut dapat bersifat asam atau basa atau netral
tergantung dari sifat – sifat para campurannya apakan asam kuat, asam
lemah, basa kuat, basa lemah.
Contohnya
Ketengikan disebabkan oleh adanya perubahan yang terjadi dari reaksi
dengan oksigen di udara-sehingga disebut ketengikan oksidatif. Off
flavour dihasilkan oleh reaksi hidrolisis yang dikatalis oleh
enzim-sehingga disebut ketengikan hidrolisis. Reaksi hidrolisis dan efek
absorpsi dapat dikurangi dengan penyimpanan dingin, transportasi yang
baik, pengemasan yang hati-hati dan sterilisasi sementara ketengikan
oksidatif tidak dapat dikurangi dengan merendahkan temperatur ruang
penyimpanan.
Pada
reaksi hidrolisis akan dihasilkan gliserida dan asam lemak bebas dengan
rantai pendek (C4 - C12). Akibat yang ditimbulkan dari reaksi ini
adalah terjadinya perubahan bau dan rasa dari minyak atau lemak, yaitu
timbulnya rasa tengik (Djatmiko dan Pandjiwidjaja, 1984). Ketengikan
oksidasi yang umum dijumpai yaitu reaksi oksidasi pada ikatan rangkap
dari asam lemak tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh mempunyai ikatan
rangkap yang mempengaruhi reaksi ini menyebabkan lemak menjadi keras dan
kental. Peroksida merupakan hasil antara yang biasanya dipakai sebagai
ukuran tingkat ketengikan (Kaced, et al., 1984). Ketengikan oksidatif
merupakan reaksi autocatalytic dimana laju reaksi meningkat sejalan
dengan meningkatnya waktu penyimpanan. Hal ini disebabkan karena adanya
hasil oksidasi awal yang dapat mempercepat reaksi oksidasi selanjutnya,
dan reaksi ini dikenal sebagai reaksi berantai (Schultz, et.al., 1962).
Ketengikan
hirdrolisis disebabkan oleh hidrolisis trigliserida, adanya uap air dan
pembebasan asam lemak bebas. Dalam reaksi hidrolisis, lemak dan minyak
akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi
hidrolisis mengakibatkan kerusakan lemak dan minyak. Ini terjadi karena
terdapat terdapat sejumlah air dalam lemak dan minyak tersebut.
Kerusakan
lemak yang utama adalah timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut
proses ketengikan. Hal ini disebabkan oleh proses otooksidasi radikal
asam lemak tidak jenuh dalam minyak. Otooksidasi dimulai dengan
pembentukan faktor-faktor yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya,
panas, peroksida lemak atau hidroperoksida, logam-logam berat, dan
enzim- enzim lipoksidase.
Oksidasi
dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan
lemak atau minyak . terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan
bau tengik pada lemak atau minyak. Reaksi oksidasi lemak akan
berlangsung dalam tiga tahap. Pada tahap permulaan terjadi reaksi
pembentukan radikal lemak bebas dan pemisahan hidrogen dari lemak yang
tidak jenuh.
IV. MANFAAT REAKSI HIDROLISIS
Reaksi
hidrolisis digunakan untuk menetralkan suatu campuran asam dan basa
yang menghasilkan air dan garam. Salah satu hasil dari reaksi hidrolisis
yaitu terbentuknya garam yang biasa dijumpai di dapur (NaCl) yang
merupakan produk dari reaksi asam basa
HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O (l)
Reaksi hidrolisis digunakan untuk merubah pH suatu larutan.
· Garam yang menghasilkan larutan basa, dihasilkan dari suatu reaksi antara asam lemah dan basa kuat.
· Garam yang menghasilkan larutan asam dihasilkan dari suatu reaksi antara asam kuat dan basa lemah.
Selain
mengahsilkan garam, reaksi hidrolisis dapat digunakan dalam bidang
pertanian. Agar tanaman tumbuh dengan baik, maka pH tanaman harus
dijagam pH tanah di daerah pertanian harus disesuaikan dengan pH
tanamannya. Oleh karena itu diperlukan pupuk yang dapat menjaga pH tanah
agar tidak terlalu asam atau basa. Biasanya para petani menggunakan
pelet padat (NH 4 ) 2 SO 4 untuk menurunkan pH tanah. Garam (NH 4 ) 2 SO 4 bersifat asam, ion NH 4 + akan terhidrolisis dalam tanah membentuk NH 3 dan H + yang bersifat asam.
Hidrolisis
pun dapat digunakan dalm proses pembuatan suatu larutan yang digunakan
dalam rumah tangga. Kita sering memakai bayclin atau sunklin untuk
memutihkan pakaian kita. Produk ini mengandung kira-kira 5 % NaOCl yang
sangat reaktif sehingga dapat menghancurkan pewarna, sehingga pakaian
menjadi putih kembali. Garam ini terbentuk dari asam lemah HOCl dengan
basa kuat NaOH. Ion OCl - terhidrolisis menjadi HOCl dan OH -, sehingga garam NaOCl bersifat basa.Original document by: http://ghiefarmasi.blogspot.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar