Calculate the pH of buffer solution that comprises of 15 mL of 0.1 M CH3COOH solution and 15 mL of CH3COONa if Ka of CH3COOH = 1.8 x 10-5.
Hitunglah pH larutan bufer yang terdiri atas 15 mL larutan CH3COOH 0,1 M dan 15 mL CH3COONa jika Ka CH3COOH = 1,8 x 10-5.
Lihat Jawaban
The number of moles of CH3COOH = 15 mL x 0.1 mmol mL-1.
= 1.5 mmol
Jumlah mol CH3COOH = 15 mL x 0,1 mmol mL-1
= 1.5 mmol
The number of moles of CH3COONa = 15 mL x 0.1 mmol mL-1.
= 1.5 mmol
Jumlah mol CH3COONa = 15 mL x 0,1 mmol mL-1
= 1,5 mmol
Because the number of moles of acid = the number of moles of conjugate base, thus:
pH = – log Ka pH = – log 1.8 x 10-5 pH = 4.75
Karena jumlah mol asam = jumlah mol basa konjugasinya maka:
pH = – log Ka
pH = – log 1,8 x 10-5
pH = 4,75
Soal Nomor 2
A quantity of 50 mL of 0.1 M (NH4)2SO4 solution added into 50 mL of 0.1 M NH4OH solution.
Sebanyak 50 mL larutan (NH4)2SO4 0,1 M ditambahkan ke dalam 50 mL larutan NH4OH 0,1 mL.
Calculate the pH of the solution after being added with (NH4)2SO4 (Kb of NH4OH = 1.8 x 10-5) Hitunglah pH larutan setelah penambahan (NH4)2SO4 Kb NH4OH = 1.8 x 10-5
When 5 mL of 0.1 M HCl solution is added into the mixture, how much is the pH?
Jika ditambahkan 5 mL larutan HCI 0,1 M ke dalam campuran itu, berapakah besar pH yang terjadi?
Lihat Jawaban
A solution that contains NH4OH and (NH4)2SO4 is a buffer solution because it contains weak base (NH4OH) and its conjugate acid (NH4+) so the pH depends on the proportion between moles NH4OH and moles of NH4+.
Moles of NH4OH =50 mL x 0.1 mmol mL-1. = 5 mmol
Larutan yang terdiri atas NH4OH dan (NH4)2SO4 merupakan larutan bufer karena mengandung basa lemah (NH4OH) dan asam konjugasinya (NH4+) sehingga besar pH bergantung pada perbandingan antara mol NH4OH dan mol NH4+.
Mol NH4OH = 50 mL x 0,1 mmol mL-1 = 5 mmol
In the solution, (NH4)2SO4 will go through the following complete ionization.
Dalam larutannya(NH4)2SO4 akan mengalami ionisasi sempurna sebagai berikut.(NH4)2SO4(aq) →2 NH4+aq) + SO42-(aq)
Based on the reaction above, the moles of NH4+, in the solution is twice of the moles (NH4)2SO4.
moles of NH4+ = 2 x moles of (NH4)2SO4
moles of NH4+ = 2 × 50 mL x 0.1 mmol mL-1
moles of NH4+ = 10 mmol pOH = -log (9 x 10-6) = 6 – log 9
pH = 14 – (6 – log 9)
pH = 8 + log 9 = 8.95
Berdasarkan reaksi di atas, jumlah mol NH4+ dalam larutan sama dengan dua kali jumlah mol (NH4)2SO4
mol NH4+ = 2 x mol (NH4)2SO4= 2 × 50 mL x 0.1 mmol mL-1= 10 mmol pOH = -log (9 x 10-6) = 6 – log 9
pH = 14 – (6 – log 9)
pH = 8 + log 9 = 8.95
The addition of HCl into the basic buffer solution causes the reduction of weak base (NH4OH) and increases its conjugate acid (NH4+). moles of HCI added = 5 mL x 0.1 mmol mL-1 = 0.5 mmol
Penambahan HCI ke dalam larutan bufer basa menyebabkan pengurangan basa lemah (NH4OH) dan menambah asam konjugasinya (NH4+).
mol HCI yang ditambahkan = 5 mL x 0,1 mmol mL-1 = 0,5 mmol Reaction happens according to the equation:
NH4OH(aq)
+
H+(aq)
→
NH4+(aq)
+
H2O(l)
initial
:
5 mmol
0.5 mmol
10 mmol
reacting
:
0.5 mmol
0.5 mmol
0,5 mmol
end
:
4.5 mmol
–
10.5 mmol
pOH = – log (7.7 x 10-6) pOH = 6 – log 7.7 pH = 14 – (6 – log 7.7) pH = 8.89
Reaksi yang terjadi sesuai persamaan:
NH4OH(aq)
+
H+(aq)
→
NH4+(aq)
+
H2O(l)
mula-mula
:
5 mmol
0,5 mmol
10 mmol
bereaksi
:
0,5 mmol
0,5 mmol
0,5 mmol
akhir
:
4,5 mmol
–
10,5 mmol
pOH = – log (7,7 x 10-6)
pOH = 6 – log 7.7
pH = 14 – (6 – log 7,7)
pH = 8,89
Penambahan asam mengakibatkan penurunan pH, tetapi relatif kecil yaitu dari 9,95 menjadi 8,89.
Soal Nomor 3
Sebanyak 50 mL larutan NH4OH 0,1 M dicampurkan dengan 100 mL NH4Cl 0,5 M. Jika Kb NH4OH = 10-5, tentukan pH campuran tersebut
Lihat Jawaban
50 mL NH4OH 0,1 M = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol = 0,005 mol = 5.10-3 mol
100 mL NH4Cl 0,5 M = 100 mL x 0,5 M = 50 mmol = 0,05 mol = 5.10-2 mol
Campuran tersebut merupakan campuran penyangga karena campuran basa lemah dengan garamnya.
pOH = – log [OH–]
pOH = – log 10-6
pOH = 6
pH = 14 – 6
pH = 8
Jadi pH campuran tersebut adalah 8.
Soal Nomor 4
Tentukan banyaknya padatan yang harus ditambahkan agar diperoleh larutan penyangga dari campuran berikut.
Natrium asetat dilarutkan ke dalam 1 liter asam asetat 0,5 M agar diperoleh larutan dengan pH = 6. Diketahui Ka CH3COOH = 1,8.10-5 (Ar H = 1, C = 12, O = 16, Na = 23)
Natrium hidroksida dilarutkan ke dalam campuran 55 mL CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL CH3COONa 0,1 M agar diperoleh larutan dengan pH = 6. Diketahui Ka CH3COOH = 2.10-5. (Ar Na = 23, O = 16, H = 1)
Lihat Jawaban
Banyaknya mol 1 liter CH3COOH 0,5 M = 0,5 mol
pH = 6, berarti [H+] = 10-6 massa CH3COONa = 9 mol x Mr CH3COONa
massa CH3COONa = 9 x 82
massa CH3COONa = 738 gram
Jadi untuk memperoleh larutan penyangga dengan pH = 6, maka harus dilarutkan natrium asetat sebanyak 738 gram.
55 mL CH3COOH 0,1 M = 0,0055 mol
50 mL CH3COONa 0,1 M = 0,005 mol
Misalkan NaOH yang ditambahkan = x mol, NaOH ini bereaksi dengan CH3COOH dan memperoleh larutan penyangga, berarti seluruh NaOH habis bereaksi dengan CH3COOH, dan dalam larutan nanti terdapat CH3COOH yang berkurang dan CH3COONa bertambah.
Reaksi yang terjadi: NaOH(aq) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)
NaOH
+
CH3COOH
→
CH3COONa
+
H2O
mula-mula
:
x mol
0,0055 mol
0,005 mol
–
bereaksi
:
x mol
x mol
x mol
–
akhir
:
–
0,0055 – x mol
0,005 + x mol
Setelah reaksi terdapat:
CH3COOH = 0,0055 – x mol
CH3COONa = 0,005 + x mol
Agar diperoleh pH = 6, berarti [H+] = 10-6 0,1 (0,005 + x) = 2 (0,0055 – x)
0,0005 + 0,1x = 0,011 – 2x
0,1x + 2x = 0,011 – 0,0005
2,1 x = 0,0105
x = 0,005 mol NaOH
x= 0,005 x 40
x = 0,2 gram
Jadi untuk memperoleh larutan penyangga dengan pH = 6, maka harus dilarutkan NaOH sebanyak 0,2 gram.