Larutan garam dibawah ini yang nilai pH-nya tidak bergantung pada besarnya konsentrasi adalah (A) CuSO4 (D) AgCN (B) Na2CO3. (E) NH4Cl (C) CaCO3. 

Seperti yang kamu tahu, garam merupakan hasil reaksi penetralan asam-basa. Garam bersifat ionik dan terdiri dari anion dan kation. Ion-ion dari garam yang terlarut dalam air akan bereaksi dengan air, kemudian membentuk larutan yang bersifat asam atau basa tergantung asam-basa penyusun garam tersebut. Kita akan menentukan larutan garam yang nilai pH-nya tidak bergantung konsentrasi larutan. Oleh karena itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Menentukan Jenis Garam dan Reaksi Hidrolisis.

Identifikasi Konsep

Salah satu jenis larutan yang dapat diukur pH-nya adalah garam. Kamu harus tahu, ya. Tidak semua garam bersifat netral dengan pH = 7. Garam juga dapat bersifat asam atau basa tergantung asam-basa penyusunnya. Ini karena konsentrasi ion \(H^+\) dan \(OH^-\) berpengaruh terhadap sifat garam. 

Semakin banyak konsentrasi ion \(H^+\), maka semakin asam sifat garam tersebut. Misalnya, garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa lemah akan bersifat asam. Sebaliknya, semakin banyak konsentrasi ion \(OH^-\), maka semakin basa sifat garam. Misalnya, garam yang terbentuk dari basa kuat dan asam lemah akan bersifat basa. Nah, sifat asam-basa garam ini disebabkan adanya hidrolisis sebagian karena garam terbentuk dari asam-basa lemah.

Sifat asam-basa suatu larutan dapat diukur dengan pH dan pOH. Semakin rendah pH larutan, semakin besar konsentrasi ion \(H^+\) dan kekuatan asamnya. Di sisi lain, semakin tinggi pH larutan, semakin besar konsentrasi ion \(OH^-\) dan kekuatan basanya. Nilai pH dan pOH larutan garam dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.

\(pH = - log[H^+]\)
\(pOH = - log[OH^-]\)

Konsentrasi ion \(H^+\) dan \(OH^-\) dapat dicari dengan persamaan di bawah ini.

\([H^+] = \sqrt{\frac{K_{w}}{K_{b}}. [asam\ konjugasi]}\)
\([OH^-] = \sqrt{\frac{K_{w}}{K_{a}}. [basa\ konjugasi]}\)

Keterangan:
\(K_{w}\) : konstanta kesetimbangan air
\(K_{a}\) : konstanta kesetimbangan asam lemah
\(K_{b}\) : konstanta kesetimbangan basa lemah

Persamaan konsentrasi ion \(H^+\) dan \(OH^-\) di atas berlaku untuk garam yang bersifat asam atau basa (garam yang terhidrolisis sebagian). Jika garamnya terhidrolisis sempurna, kita bisa menggunakan persamaan berikut.

\([H^+] = \sqrt{\frac{K_{a}}{K_{b}}. K_w}\)
\([OH^-] = \sqrt{\frac{K_{b}}{K_{a}}. K_w}\)

Berdasarkan persamaan di atas, kita mengetahui bahwa nilai \([H^+]\) dan \([OH^-]\) untuk larutan garam asam dan basa (terhidrolisis sebagain) dipengaruhi oleh konsentrasi asam basa konjugasinya. Sementara itu, garam yang terhirolisis sempurna nilai \([H^+]\) dan \([OH^-]\) tidak dipengaruhi konsentrasi asam basa konjugasi, tetapi hanya dipengaruhi nilai konstanta ionisasi asam basa dan air. Nilai \([H^+]\) dan \([OH^-]\) juga berkaitan dengan pH larutannya. Dengan kata lain, pH garam yang terhidrolisis sebagian dipengaruhi konsentrasi larutan. Kemudiam, pH garam yang terhidrolisi sempurna tidak dipengaruhi konsentrasi larutan.

Kita akan menentukan larutan garam yang pH-nya tidak dipengaruhi konsentrasi larutan, berarti larutan garam yang terhidrolisis sempurna. Berikut adalah pembahasan masing-masing garam pada option jawabannya.

1) Larutan \(CuSO_4\)
Garam \(CuSO_4\) terbentuk dari asam kuat, yaitu \(H_2SO_4\) dan basa lemah, yaitu \(Cu(OH)_2\). Maka dari itu, garam ini terhidrolisis sebagian dengan sifatnya yang asam. Nilai pH larutan ini akan dipengaruhi konsentrasi larutannya.

2) Larutan \(Na_2CO_3\)
Garam \(Na_2CO_3\) terbentuk dari asam lemah, yaitu \(H_2CO_3\) dan basa kuat, yaitu \(NaOH\). Maka dari itu, garam ini terhidrolisis sebagian dengan sifatnya yang basa. Nilai pH larutan ini akan dipengaruhi konsentrasi larutannya.

3) Larutan \(CaCO_3\)
Garam \(CaCO_3\) terbentuk dari asam lemah, yaitu \(H_2CO_3\) dan basa kuat, yaitu \(Ca(OH)_2\). Maka dari itu, garam ini terhidrolisis sebagian dengan sifatnya yang basa. Nilai pH larutan ini akan dipengaruhi konsentrasi larutannya.

4) Larutan \(AgCN\)
Garam \(AgCN\) terbentuk dari asam lemah, yaitu \(HCN\) dan basa lemah, yaitu \(AgOH\). Maka dari itu, garam ini terhidrolisis sempurna dengan sifatnya yang dipengaruhi besarnya konstanta ionisasi asam, basa, dan air. Nilai pH larutan ini tidak dipengaruhi konsentrasi larutannya.

5) Larutan \(NH_4Cl\)
Garam \(NH_4Cl\) terbentuk dari asam kuat, yaitu \(HCl\) dan basa lemah, yaitu \(NH_3\). Maka dari itu, garam ini terhidrolisis sebagian dengan sifatnya yang asam. Nilai pH larutan ini akan dipengaruhi konsentrasi larutannya.

Dari penjelasan di atas, kita mengetahui bahwa larutan \(AgCN\) terhidrolisis sempurna dan pH-nya tidak dipengaruhi konsentrasi larutannya.

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, larutan garam yang pH-nya tidak dipengaruhi besarnya konsentrasi larutan adalah \(AgCN\) (D).