Contoh soal larutan penyangga penambahan asam dan basa

Diantara campuran larutan di bawah ini yang merupakan campuran buffer adalah … . a. 50 mL ${\mbox{HCl}}$ 0,5 M + 50 mL NaOH 0,1 M b. 50 mL ${\mbox{HCl}}$ 0,5 M + 50 mL $\mbox{NH}_{4}\mbox{OH}$ 0,5 M c. 50 mL ${\mbox{HCl}}$ 0,2 M + 50 mL $\mbox{NH}_{4}\mbox{OH}$ 0,5 M d. 50 mL ${\mbox{HCl}}$ 0,5 M + 50 mL $\mbox{NH}_{4}\mbox{OH}$ 0,1 M e. 50 mL ${\mbox{HCl}}$ 0,1 M + 50 mL NaOH 0,5 M

Jawaban C
Masing-masing dicari hasil reaksi, dimana yang terdapat komponen asam lemah dengan garamnya atau basa lemah dengan garamnya adalah yang merupakan larutan buffer.

Table of Contents Show

A. Komponen Larutan Penyangga
B. Perhitungan pH Larutan Penyangga
Video yang berhubungan

a. pilihan A terdapat sisa asam kuat (${\mbox{HCl}}$) b. pilihan B, terdapat komponen garamnya saja $(\mbox{NH}_{4}\mbox{Cl})$, untuk basa lemahnya habis bereaksi. c. pilhan C, terdapat komponen basa lemah $(\mbox{NH}_{4}\mbox{OH})$ dan garamnya $(\mbox{NH}_{4}\mbox{Cl})$ d. pilihan D, terdapat komponen asam kuat (${\mbox{HCl}}$) e. pilihan E, terdapat komponen basa kuat (NaOH). Sehingga yang tergolong larutan buffer adalah pilihan C saja

–

400 mL larutan $\mbox{CH}_{3}\mbox{COOH}$ 0,1 M direaksikan dengan 100 mL larutan $\mbox{Ca(OH)}_{2}$ 0,1 M. Tentukan: $(K_{a}=10^{-5})$ a. pH larutan b. pH larutan jika ditambahkan 0,001 $\mbox{mol}$ ${\mbox{HCl}}$ c. pH larutan jika ditambahkan 0,001 $\mbox{mol}$ NaOH d. pH larutan jika diencerkan dengan menambah 100 mL air.

Jawaban
a. Reaksi yang terjadi $\begin{array}{cccccccc}

& 2\mbox{CH}_{3}\mbox{COOH} & + & \mbox{Ca(OH)}_{2} & \rightarrow & \left(\mbox{CH}_{3}\mbox{COO}\right)_{2}\mbox{Ca} & + & \mbox{H}_{2}\mbox{O}\\ m & 0,04{ \mbox{mol}} & & 0,01{ \mbox{mol}}\\ r & 0,02{ \mbox{mol}} & & 0,01{ \mbox{mol}} & & 0,01{ \mbox{mol}} & & 0,01{ \mbox{mol}}\\ s & 0,02{ \mbox{mol}} & & – & & 0,01{ \mbox{mol}} & & 0,01{ \mbox{mol}} \end{array}$

–

Karena setelah reaksi terdapat komponen asam lemah dan garamnya, maka larutan ini termasuk buffer asam. $\begin{alignedat}{1}[\mbox{H}^{+}] & =K_{a}\times\frac{n_{\mbox{asam}}}{n_{\mbox{basa konjugasi}}\times\mbox{valensi}}\\ & =10^{-5}\times\frac{0,02}{0,01\times2}\\ & =10^{-5}\\ pH & =-\log(10^{-5})\\ & =5 \end{alignedat} $

–

b. Reaksi pada penambahan 0,001 $mol$ asam ${\mbox{HCl}}$ $\begin{array}{cccccc} & {\mbox{HCl}} & \rightarrow & \mbox{H}^{+} & + & \mbox{Cl}^{-}\\ & 0,001{ \mbox{mol}} & & 0,001{ \mbox{mol}} & & 0,001{ \mbox{mol}}\\ & \mbox{CH}_{3}\mbox{COO}^{-} & + & \mbox{H}^{+} & \rightarrow & \mbox{CH}_{3}\mbox{COOH}\\ m & 0,02{ \mbox{mol}} & & 0,001{ \mbox{mol}} & & 0,02{ \mbox{mol}}\\ r & 0,001{ \mbox{mol}} & & 0,001{ \mbox{mol}} & & 0,001{ \mbox{mol}}\\ s & 0,019{ \mbox{mol}} & & – & & 0,021{ \mbox{mol}} \end{array}$

–

$\begin{alignedat}{1}[\mbox{H}^{+}] & =K_{a}\times\frac{n_{\mbox{asam}}}{n_{\mbox{basa konjuasi}}\times\mbox{valensi}}\\ & =10^{-5}\times\frac{0,021}{0,019}\\ & =1,11\times10^{-5}\\ pH & =-\log(1,11\times10^{-5})\\ & =4,955 \end{alignedat} $

–

c. Reaksi pada penambahan 0,001 $\mbox{mol}$ asam NaOH $\begin{array}{cccccccc} & \mbox{NaOH} & \rightarrow & \mbox{Na}^{+} & + & \mbox{OH}^{-}\\ & 0,001\,{\mbox{mol}} & & 0,001\,{\mbox{mol}} & & 0,001\,{\mbox{mol}}\\ & \mbox{CH}_{3}\mbox{COOH} & + & \mbox{OH}^{-} & \rightarrow & \mbox{CH}_{3}\mbox{COO}^{-} & + & \mbox{H}_{2}\mbox{O}\\ m & 0,02\,{\mbox{mol}} & & 0,001\,{\mbox{mol}} & & 0,02\,{\mbox{mol}}\\ r & 0,001\,{\mbox{mol}} & & 0,001\,{\mbox{mol}} & & 0,001\,{\mbox{mol}}\\ s & 0,019\,{\mbox{mol}} & & – & & 0,021\,{\mbox{mol}} \end{array}$

–

$\begin{alignedat}{1}[\mbox{H}^{+}] & =K_{a}\times\frac{n_{\mbox{asam}}}{n_{\mbox{basa konjuasi}}\times\mbox{valensi}}\\ & =10^{-5}\times\frac{0,019}{0,021}\\ & =9,05\times10^{-6}\\ pH & =-\log(9,05\times10^{-6})\\ & =5,043 \end{alignedat} $

–

d. Dengan penambahan 100 mL, maka volume larutan menjadi 600 mL = 0,6 L $\begin{alignedat}{1}[\mbox{H}^{+}] & =K_{a}\cdot\frac{[\mbox{asam}]}{[\mbox{basa konjugasi}]}\\ & =10^{-5}\times\frac{\frac{0,02\,\mbox{mol}}{0,6\mbox{ L}}}{\frac{0,02\,{\mbox{mol}}}{0,6\mbox{ L}}}\\ & =10^{-5}\\ pH & =-\log(10^{-5})\\ & =5 \end{alignedat}

Hai sahabat bisakimia. Semoga tetap semangat belajar kimianya. Topik kita kali ini adalah contoh soal dan pembahasan Larutan Penyangga. Jika kalian sudah membaca materi tentang Larutan Penyangga, salah satu cara untuk lebih memahami materi pelajaran tersebut adalah dengan mengerjakan soal-soal latihan. Kalian juga dapat menambah pengetahuan tentang materi larutan penyangga disini. Silahkan disimak pembahasan soal berikut ini. Selamat belajar.

A. Komponen Larutan Penyangga

1. Perhatikan campuran larutan berikut. Campuran di bawah ini yang merupakan larutan penyangga adalah….

A. HCl dan KCl

B. HCN dan NaCN

C. NH4OH dan NaOH

D. CH3COOH dan HCOONa

E. NaOH dan KCl

Kunci Jawaban: B

Pembahasan:

HCN dan NaCN adalah campuran asam lemah dan garamnya (basa konjugasi). Sehingga dapat digolongkan ke dalam campuran larutan penyangga.

2. Perhatikan campuran larutan berikut ini.

(1) NH3 dan NH4Cl

(2) CH3COONa + HCN

(3) HCl + NH4Cl

(4) CH3COOH + CH3COONa

Campuran yang dapat membentuk larutan penyangga adalah….

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (1) dan (4)

D. (2) dan (3)

E. (2) dan (4)

Kunci Jawaban: C

Pembahasan:

Dari campuran tersebut, yang dapat membentuk larutan penyangga adalah:

(1) NH3 dan NH4Cl (penyangga basa)

(2) CH3COONa + HCN (bukan penyangga)

(3) HCl + NH4Cl (bukan penyangga)

(4) CH3COOH + CH3COONa (penyangga asam)

3. Larutan yang pH-nya tetap atau tidak berubah apabila ditambah sedikit asam, sedikit basa atau pengenceran adalah campuran dari senyawa-senyawa dengan konsentrasi yang sama dari….

A. HNO3 dan KNO3

B. HCOOH + HCOONa

C. CH3COONa + NaOH

D. H2SO4 dan Na2SO4

E. H2SO4 dan NaCl

Kunci Jawaban: B

Pembahasan:

Larutan penyangga adalah larutan yang pH-nya tetap atau tidak berubah apabila ditambah sedikit asam, sedikit basa atau pengenceran. Yang termasuk larutan penyangga adalah campuran antara HCOOH + HCOONa.

B. Perhitungan pH Larutan Penyangga

1. Campuran yang terdiri dari 100 mL HCN 0,1 M (Ka = 2 x 10-5) dan 100 mL KCN 0,2 M akan memiliki pH sebesar….

A. 9 + log 2

B. 9 – log 2

C. 5 + log 2

D. 5

E. 5 – log 2

Kunci Jawaban: D

Pembahasan:

2. Suatu larutan penyangga dibuat dengan mencampurkan 200 mL larutan NH4OH 0,1 M dengan 100 mL larutan NH4Cl 0,1 M. pH larutan yang terjadi adalah…. (Diketahui Kb NH4OH = 1 x 10-5)

A. 9 + log 2

B. 9

C. 5 + log 2

D. 5

E. 5 – log 2

Kunci Jawaban: A

Pembahasan:

Semoga materi kimia ini bermanfaat

Sumber:

Anis Dyah Rufaida, dkk. 2017. Detik-Detik Ujian Nasional Kimia. Tahun Pelajaran 2016/2017. Klaten: PT. Intan Pariwara.