pendidikan SMA: soal-soal kimia beserta jawaban

1. Sebanyak 50 mL larutan NH4OH 0,01M (Kb = 10–6) dicampur dengan 100 mL larutan NH4Cl 0,5 M.
Maka pH campurannya adalah ....
A. 5
B. 6
C. 7
D. 8
E. 9

Jawaban : b

2. Sebanyak 100 mL larutan NH3 0,8 M dicampurkan dengan 50 mL larutan HCl 0,2 M. Bila Kb NH3 = 10–4,
maka pH campuran adalah ....
A. 5 – log 3
B. 4 + log 3
C. 10 – log 3
D. 9 + log 3
E. 10 + log 3

Jawaban : c

3. Campuran buffer yang dapat mempertahankan pH darah dalam
tubuh kita adalah ....
A. HCN/CN–
B. HCl/Cl–
C. H2CO3/HCO3–
D. CH3COOH/CH3COO–
E. HCOOH/HCCO–

Jawaban : C

4. Campuran larutan di bawah ini
yang merupakan campuran buffer
adalah ....
A. 50 mL HCl 0,5 M + 50 mL NaOH0,1 M
B. 50 mL HCl 0,5M + 50 mLNH4CH 0,5 M
C. 50 mL HCl 0,2M + 50 mLNH4OH 0,5 M
D. 50 mL HCl 0,5M + 50 mLNH4OH 0,1 M
E. 50 mL HCl 0,1 M + 50 mL NaOH0,5 M

Jawaban : C

5. Bila larutan NH3 dan HCl dengan konsentrasi yang sama dicampurkan akan didapat larutan yang mempunyai harga pH = 9. Jika Kb = 10–5, maka perbandingan volume kedua larutan tersebut adalah
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 3 : 2
E. 3 : 4

Jawaban : C

6.    Ke dalam 1 liter larutan asam asetat 0,1 M yang pH-nya = 3 ditambahkan garam natrium asetat supaya pH-nya menjadi dua kali semula (Ka = 10–5). Garam natrium asetat yang ditambahkan sebanyak ....
A. 0,0001 mol                 D. 0,1 mol
B. 0,001 mol                   E. 1,0 mol
C. 0,01 mol

Jawaban : E

7. Volume KOH 0,1 M yang harus ditambahkan ke dalam 50 mL larutan asam asetat 0,3 M agar diperoleh larutan penyangga dengan pH sebesar = 5 – log 2 (Ka = 10–5) adalah ....

A. 15 mL
B. 25 mL
C. 30 mL
D. 50 mL
E. 75 mL

Jawaban : D

8. Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan-larutan yang berada di sekitar kita dapat diklasifikasikan menjadi larutan elektrolit dan larutab non-elektrolit.

Data pengamatan daya hantar listrik dari beberapa larutan dalam air adalah sebagai berikut :

No	Larutan	Nyala lampu	Gelembung gas
1. 2. 3. 4.	Garam dapur Asam cuka Gula Air aki	terang redup tidak menyala terang	ada ada tidak ada ada

Dari data diatas, pasangan larutan yang merupakan elektrolit kuat adalah ....

A. 1 dan 3 D. 2 dan 4

B. 1 dan 4 E. 3 dan 4

C. 2 dan 3

Jawaban : B

9. Larutan asam atau larutan basa yang belum diketahui konsentrasinya dapat diketahui dengan cara titrasi. Seorang siswa melakukan titrasi larutan NaOH 0,1 M dengan larutan HCl yang tidak diketahui konsentrasinya diperoleh data sebagai berikut :

No.	Volume NaOH (ml)	Volume HCl (ml)
1. 2. 3. 4. 5.	50 50 50 50 50	10 15 25 35 40

Berdasarkan data di atas maka harga pH larutan asam HCl adalah ....

A. 1 - log 2 D. 13 - log 2

B. 1 + log 2 E. 13 + log 2

C. 2 + log 2

Jawaban : A

10. Ionisasi larutan asam lemah bergantung harga tetapan ionisasi (Ka) atau derajat ionisasi (a). Konsentrasi ion H⁺ yang terdapat dalam 200 ml larutan CH₃COOH 0,5 M dengan Ka = 1,8 x 10^-5 sebesar ....

A. 8 x 10^-6M

B. 4 x 10^-4M

C. 3 x 10^-3 M

D. 2 x 10^-3 M

E. 3 x 10^-2 M

Jawaban : C

11. Larutan penyangga asam terbentuk jika asam lemah bereaksi dengan basa kuat dan terdapat sisa asam lemah. Untuk membuat suatu larutan penyangga asam, seorang siswa mencampur 200 ml larutan HCOOH 0,1 M (Ka HCOOH = 10^-4) dengan 100 ml, larutan NaOH 0,1 M. pH larutan yang dihasilkan adalah ....

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

E. 7

Jawaban : B

12. Suatu endapan terjadi jika hasil kali konsentrasi ion-ion lebih besar dari Ksp-nya. Dalam suatu percobaan, tiga tabung reaksi yang masing-masing berisi 10 ml 0,01 M larutan CaCl₂, SrCl₂ dan BaCl₂ , pada masing-masing tabung ditambahkan 10 ml larutan K₂SO₄ 0,01 M. Jika Ksp CaSO₄= 2 x 10^-4; SrSO₄= 2 x 10^-7; BaSO₄= 9 x 10^-11, maka garam yang mengendap adalah ....

A. BaSO₄

B. CaSO₄ dan SrSO₄

C. CaSO₄ dan BaSO₄

D. SrSO₄ dan BaSO₄

E. CaSO_{4 ,}SrSO₄ dan BaSO₄

Jawaban : D

13. Massa molekul relatif zat terlarut dapat ditentukan bila tekanan osmosis dan suhu larutan serta massa zat terlarut diketahui. Sebanyak 1,27 gram zat elektrolit LCl₂ pada 27⁰C dilarutkan dalam air sampai volume 500 ml. tekanan osmosis larutan= 1,476 atm dan R = 0,082 l atm / mol.K maka Mr zat elektrolit tersebut adalah....

A. 127

B. 172

C. 254

D. 285

E. 324

Jawaban : A

14. Sifat sistem koloid dapat ditentukan berdasarkan sifat partikel yang terdispersi. Siswa melakukan eksperimen untuk menentukan larutan

koloid diperoleh data pengamatan sebagai berikut :

No	Warna larutan	Sesudah penyaringan	Efek terhadap sinar
1. 2. 3. 4. 5.	Biru Kuning Kuning Coklat Kuning	Keruh Keruh Jernih Keruh Keruh	Tidak dihamburkan Dihamburkan Tidak dihamburkan Dihamburkan Dihamburkan

Dari tabel diatas, pasangan yang menyatakan sifat koloid adalah ....

A. 1 dan 2 D. 3 dan 4

B. 1 dan 5 E. 4 dan 5

C. 2 dan 3

Jawaban : E

15. Suatu larutan penyangga di buat dengan mencampur 60 mL larutan NH₃ 0,1 M dengan 40 mL larutan NH₄Cl 0,1 M. Berapa pH larutan penyangga yang diperoleh jika diketahui Kb.NH3 = 1,8 x 10^-5?.

Jawab

Mol NH₃ = 0,1 mmol mL^-1 x 60 mL = 6 mmol

Mol NH₄Cl = NH₄⁺ = 0,1 mmol.mL^-1 x 40 mL = 4 mmol

pH = – log OH

= -log 2,7 x 10^-5

= 4,57

Karena yang ditanyakan pH, maka berlaku rumus

pKw = pH + pOH

14 = 4,57 + pOH

pOH = 14 – 4,57 = 9,43

jadi pH larutan buffer yang diperoleh 9,43

16. Tentukan konstanta asam HZ bila asam lemah HZ 0,5 M mempunyai pH = 4-log 5.

Jawab

pH = 4-log 5

H+ = 5 x 10-4

25 x 10-8 = Ka x 0,5

Ka= 5 x 10^-7

17. Untuk membuat larutan pH = 5, maka ke dalam 100 mL larutan 0,1 M asam asetat (Ka = 10⁵) harus ditambah NaOH sebesar…..(penambahan volume akibat penambahan diabaikan dan Mr.NaOH = 40)

Jawab

Massa NaOH = 5 mmol x 40 mg/mmol = 200 mg

18. Tentukan pH larutan 0,01 M garam yang diperoleh dari basa lemah dan asam kuat bila diketahui Kb basa = 10^-6?

Jawab

19. V mL NaOH 0,3 M ditambah 2V mL CH₃COOH 0,3M, jika diketahui pKa CH₃COOH = 5, tentukan pH lartuan yang terbentuk?

Jawab

Campuran di atas merupakan larutan penyangga asam (asam lemah + basa konjugasi)

pH = -log H+

pH = 5

20. Volum campuran (V2) = 200 mL NH₃ + 300 mL NH₄Cl + 500 mL aquades = 1000 mL = 1 L

M . NH₃ = 0,6 M

M . NH₄Cl = 0,3 M

Yang dicari V2 dari NH₃ dan NH₄⁺

Jawab :

pOH = –log 2,4.10–5 = 4,62

pH = 14 – 4,62 = 9,38

Jadi, pH setelah ditambah 500 mL air adalah 9,38.

21. Ke dalam larutan penyangga yang terdiri dari 200 mL NH₃ 0,6 M dengan 300 mL NH₄Cl 0,3 M (Kb NH₃ = 1,8.10^–5) ditambahkan air sebanyak 500 mL. Tentukan

a. pH larutan mula-mula

b. pH setelah di tambah 500 mL aquades.

Jawab

pH mula-mula

Jumlah mol NH₃ = 0,6 M x 200 mL = 120 mmol = 0,12 mol

Jumlah mol NH₄⁺ = 0,3 M x 300 mL = 90 mmol = 0,09 mol

Volum campuran = 200 mL + 300 mL = 500 mL = 0,5 L

pOH = –log 2,4.10–5

= 5 – log 2,4

= 4,62

pH = 14 – 4,62 = 9,38

Jadi, pH mula-mula adalah 9,38.

pH setelah di tambah 500 mL aquades

22. Berapa liter cairan CCl₄ yang harus diambil untuk memperoleh 3,35 x 1025 molekul CCl4 jika diketahui massa jenis CCl₄ = 1,59/mL

Jawab

Jumlah mol CCl₄ = 3,58 x 10²⁶ molekul CCl₄/6,02 x 1023 molekul CCl₄.mol^-1

= 5,95 x10² mol CCl₄

Gram CCl₄ = 5,95 x10² mol CCl4 x 153 g/mol CCl₄

= 9,15 x 10⁴ g CCl₄

mL CCl₄ = 9,15 x 10⁴ g CCl₄/1,59 g CCl5.mL^-1

= 5,75 x 10⁴ mL CCl₄

= 5,75 x 10⁴ mL CCl₄/1000 mL

= 57,5 L CCl₄.

23. Jika 2 g gas H₂ direaksikan dengan 8 g gas O₂berapa massa H₂O yang dihasilkan…..?

Jawab

Langkah-langkah penyelesaian

1) Menulis persamaan reaksi yang setara:

H₂ + 1/2H₂ —→H₂O

2) Konversikan massa senyawa-senyawa atau pereaksi yang diketahui ke dalam mol

Mol H₂ = 2/Mr.H₂ = 2/2 = 1 mol

Mol O₂= 8/Mr.O₂ = 8/32 = 0,25 mol

3) Menentukan reagen pembatas dengan cara: mol masing-masing spesi yang telah diketahui dibagi dengan koefisien masing-masing spesies dari persamaan reaksi.

H₂ = 1/1 = 1

O₂ = 0,25/0,5 atau 0,25/1/2 = 0,5

Jadi O₂ sebagai reagen pembatas karena paling sedikit.

4) Menentukan mol H₂O yang dihasilkan menggunakan persamaan:

5) Karena yang ditanya massa H₂O maka mol H₂O yang telah diketahui dikonfersikan menjadi gram, menggunakana persamaan:

24. Bila serbuk besi 28 gram (Ar Fe = 56) direaksikan dengan 20 g belerang (Ar S=32). Sesuai persamaan reaksi berikut: Fe + S →FeS

Dari reaksi yang terjadi tentukan pereaksi manakah yang tersisa setelah reaksi berakhir?

Jawab

Langkah penyelesaian

1. Konversikan massa kedua logam yang telah diketahui dalam satuan mol.

Mol besi = 28 g / 56 g/mol = 0,5 mol

Mol belerang = 20 g / 32 g/mol = 0,6 mol

Dari jumlah mol dari kedua unsur dapat diketahui bahwa apabila jumlah mol kedua unsur dibagi dengan koefisien masing-masing unsur pada persamaan reaksi akan diperoleh mol besi lebih kecil dari mol belerang. Oleh sebab itu yang menjadi pereaksi pembatas dalam reaksi ini adalah besi.

2. Menentukan mol belerang yang bereaksi. Seperti yang telah disinggung bahwa pereaksi lain yang bereaksi sama dengan jumlah mol pereaksi pembatas. Karena besi yang tersedia sebanyak 0,5 mol maka belerang yang bereaksi adalah 0,5 juga.

3. Jadi massa belerang yang bereaksi = 0,5 mol x Ar S = 0,5 mol x 32 g/mol = 16 g

4. Dan S yang tersisa sebanyak = 20-16 = 4 gram.

Contoh Soal

Berapa mol Al₂O₃ yang terbentuk jika dibentuk dari campuran 0,36 mol Al dengan 0,36 mol oksigen berdasarkan reaksi berikut:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Jawab

soal di atas masih berkaitan dengan pereaksi pembatas. Oleh sebab itu jika dilakukan perhitungan maka akan diperoleh

mol Al/koefisien Al < mol O₂/koefisien O₂

maka mol Al sebagai pereaksi pembatas

25. 60 g gas etana dibakar secara sempurna dengan 16 g oksigen. Berapa jumlah molekul H₂O yang terbentuk…..

a. 1,20 x 10²²

b. 2,40 x 10²²

c. 2,40 x 10²³

d. 3 x 10²³

e. 1,20 x 10²⁴

Jawaban C

Langkah-langkah penyelesaian:

1) Tulislah reaksi yang setara dari proses pembakaran jika reaksi belum disetarakan dan jika reaksi telah diketahui maka harus disetarakan terlebih dahulu.

Untuk reaksi pembakaran sempurna produk yang dihasilkan hanya CO₂ dan H₂O sedangkan pemabakaran tidak sempurna produk yang dihasilkan berupa CO dan H₂O.

C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

2) Tentukan mol dari masing-masing massa pereaksi yang telah diketahui.

Massa C₂H₆ = 60 g

mol C₂H₆ = 60/30 = 2 mol

massa O₂ = 16 g

mol O₂ = 16/32 = 0,5 mol

3) Dari persamaan reaksi yang telah setara tentukan pereaksi mana yang akan habis terlebih dahulu (pereaksi pembatas).

mol C₂H₆/ koefisien C₂H₆ = 2/1 = 1

mol O₂/koefisien O₂ = 0.5 / 7/2 = 0,143

karena mol O₂/koefisien O₂ < mol C₂H₆/koefisien C₂H₆ maka O₂ sebagai pereaksi pembatas.

4) Hitunglah jumlah mol H₂O yang dihasilkan. Menggunakan persamaan:

Catatan: Koefisien dan mol yang diketahui disini adalah spesies atau senyawa yang menjadi pereaksi pembatas.

5) Tentukan jumlah molekul yang ditanyakan dengan cara mengalikan mol spesi yang ditanyakan dengan bilangan Avogadro.

26. Logam aluminium larut dalam KOH pekat berdasarkan reaksi:

2Al + 2KOH + 6H₂O → 2K(Al(OH)₄) + 3H₂

Berapa volume gas H₂ yang dihasilkan pada STP bila 2,7 g aluminum yang dilarutkan….

Jawab

1) Pada soal di atas reaksi telah setara jadi tidak perlu disetarakan

2) Konfersikan massa logam Al yang diketahui ke dalam mol

3) Tentukan mol H₂ yang dihasilkan (perhatikan koefisien):

4) Karena reaksi dilansungkan pada keadaan standar maka” satu mol gas gas apa saja memiliki volume 22,4 L. maka

0,15 mol x 22,4 L = 3,36 L

27. Berapa liter gas oksigen yang dibutuhkan untuk membakar 6 liter gas propana secara sempurna…?

a. 150

b. 90

c. 75

d. 30

e. 15

Jawaban D

Langkah-langkah penyelesaian

1. Tulislah reaksi yang setara dari proses pembakaran.

C₃H₆ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

2. Hitung volume O₂yang dibutuhkan, menggunakan persamaan:

28. Perhatikan persamaan reaksi berikut

C₃H₈(g) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g)

Pada suhu dan tekanan tertentu, berpa perbandingan volume CO₂ dan H₂O……..?

Jawab

Tulislah persamaan reaksi yang setara

C₃H₈(g) + O₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O(g)

Berdasarkan hukum Gay Lussac-Avogadro yang menyatakan “pada suhu dan tekanan tertentu perbandingan koefisien zat-zat yang bereaksi pada fasa gas sama dengan perbandingan volume zat-zat yang bereaksi”

Jadi perbandingan volume CO₂ dan H₂O = koefisien CO₂:koefisien H₂O = 3:4.

29. Perhatikan reaksi berikut:

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)

Jika terdapat 4,8 g logam magnesium (Ar Mg=24) dan HCl berlebih, berapakah liter gas H₂ yang dihasilkan pada kondisi standar (STP)…

a. 2,24

b. 4,48

c. 6,72

d. 11,20

e. 22,40

Jawaban

Langkah-langkah penyelesaian:

1) Jika reaksi belum setara, setarakan reaksi yang terjadi dengan memberi koefisien yang sesuai. Pada reaksi di atas telah setara maka tidak perlu dilakukan penyetaraan.

2) Konversikan massa logam Mg yang diketahui menjadi mol.

3) Pada reaksi diatas koefisien H₂ = koefisien Mg, maka mol H₂ = mol Mg = 0,2 mol

4) Hitunglah volume gas H₂ yang dihasilkan, dengan cara: mengalikan mol gas yang ditanyakan dengan 22,4 L. 22,4 merupakan suatu tetapan dimana 1 mol gas apa saja pada keadaan standar akan memiliki volume sebesar 22,4 L. Karena pada reaksi terdapat 0,2 mol maka volume gas H₂yang dihasilkan dapat dihitung dengan cara: 0,2 mol x 22,4 liter/mol = 4,48 L.

30. Di dalam laboratorium gas CO₂ biasanya dibuat dengan cara memanaskan padatan KClO₃ murni sehingga diperoleh KCl dan O₂. Bila pada keadaan standar (STP) volume O₂ yang diinginkan adalah sebesar 16,8 L. Berapakah massa KClO₃ murni yang dipanaskan…..

Jawab

Reaksi yang setara

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

VO₂ = 16,8 L/mol → mol O₂ = 16,8L/22,4L = 0,75 mol

Jadi massa KClO₃ murni yang harus dipanaskan sebanyak 61,35 g.

31. Reaksi antara KClO₃ dengan HCl berkebih adalah sebagai berikut

KClO₃ + HCl → KCl + 3H₂O + 3Cl₂

Berapa gram KClO₃ yang dibutuhkan agar diperoleh 142 gram Cl₂?. Jika diketahui Ar K = 39, Cl=35,5, O = 16, H = 1.

Jawab

Konfersikan massa Cl2 yg diketahui ke dalam mol

HCl berlebih artinya KClO₃ sebagai pereaksi pembatas, maka:

32. atu cuplikan besi sebanyak 5 gram dipanaskan dengan gas klor menghasilkan 10 gram besi(II) klorida. Tentukan persen (%) unsur besi yang terdapat dalam cuplikan? Jika diketahui Ar.Fe = 56. Ar.Cl=35,5.

Jawaban

Langkah-langkah penyelesaian

1) Tulislah reaksi berimbang yang terjadi

Fe+Cl₂ → FeCl₂

2) Konfersikan massa FeCl₂ yang diketahui menjadi mol

3) Dari persamaan yang telah berimbang diatas diketahui bahwa

Koefisien Fe = koefisien FeCl₂

Pernyataan ini menyatakan

Mol Fe = mol FeCl₂. Karena mol FeCl₂ telah diketahui maka mol tersebut sama dengan mol Fe, yakni 10/127 mol.

4) Konfersikan mol Fe yang telah diketahui menajdi gram

5) Konfersikan massa Fe ke dalam persen

33. Berapa persen (%) C, O, N dan H yang terdapat dalam urea (CO(NH₂)₂₎, jika diketahui Ar.C = 12, Ar.O = 16, Ar.N = 28 dan Ar.H =1?

Jawab

Langkah penyelesaian

1. menentukan mol masing-masing atom yang ada dalam senyawa

Atom C = 1 mol

Atom O = 1 mol

Atom N = 2 mol

Atom H = 4 mol

2. Menentukan massa masing-masing atom dalam senyawa, dengan cara: mengalikan mol atom dengan atom relatif (Ar) masing-masing atom.

Atom C = 1 mol x 12 g/mol = 12 g

Atom O = 1 mol x 16 g/mol = 16 g

Atom N = 2 mol x 14 g/mol = 28 g

Atom H = 4 mol x 1 g/mol = 4 g

3. Jumlahkan massa semua atom yang telah diperoleh untuk memperoleh massa molekul (massa molekul relatif)

34. Berapa konsentrasi H⁺ dan OH^– dalam 500 mL larutan HCl 0,1 M?

Jawab

HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl^–(aq)

Perbandingan koefisien = 1 : 1 : 1

Konsentrasi OH^– dalam HCl 0,1 M adalah

[H⁺] [OH^–] = 10^–14 M

0,1 M [OH^–] = 10^–14 M

35. Berapa konsentrasi ion H+ dan ion SO42– dalam 500 mL larutan H2SO4 0,2 M?

Jawab

H₂SO₄(aq) → 2H⁺(aq) + SO₄^2–(aq)

Perbandingan koefisien = 1 : 2 : 1

36. Berapa konsentrasi OH^– dan H⁺ dalam larutan NaOH 0,2 M?

Jawab

NaOH(aq) → Na⁺(aq) + OH^–(aq)

Perbandingan koefisien = 1 : 1 : 1

[H⁺] [OH^–] = 10^–14 M

[H⁺] x 0,2 = 10^–14 M

37. Tentukan [H⁺] yang terdapat dalam asam formiat 0,01 M. Jika diketahui Ka. HCOOH = 1,7 x 10^–4.

Jawab

Reaksi ionisasi HCOOH

HCOOH(aq) <==> H⁺(aq) + HCOO^–(aq)

= 1,30 x 10^-3 M

38. Tentukan [OH^–] yang terdapat dalam larutan amonia 0,5 M jika diketahui Kb.NH₃ = 1,8 x 10–5.

Jawab

Dalam air NH₃terionisasi sebagai berikut = NH₄OH(aq) <==> NH₄⁺(aq) + OH^–(aq)

3 x 10^-3

39. Berapa konsentrasi H⁺, HCOO^–, dan HCOOH dalam larutan asam formiat 0,1 M,

jika derajat ionisasinya 1,5%.

Jawab

40. Derajat ionisasi asam cuka 0,1 M adalah 1%. Berapa [H⁺] dan Ka asam cuka tersebut?

Jawab

[H⁺] = Ca x α

= 0,1 x 0,01 = 10^-3 M

Ka = Ca x α²

= 0,1 x (0,01)² = 10^–5M

41. Suatu larutan basa lemah NH₄OH 0,1M dalam air terionisasi 1%. Tentukan:

a. Kosentrasi OH^– yang terbentuk,

b. Harga Kb

Jawab

[OH^–] = Cb x α

= 0,1 x 0,01

= 0,001 M

= 1 x 10^-5

42. Suatu larutan asam mempunyai konsentrasi H⁺ = 10^–2 M, tentukan harga pH larutan tersebut.

Jawab

[H⁺] = 10^–2 M

pH = – log [H⁺] = – log 10^–2 = 2

43. Suatu larutan basa mempunyai konsentrasi OH^– = 5 x 10^–3 M, tentukan harga pOH dan pH dari larutan tersebut.

Jawab

[OH^–] = 5 x 10^–3 M

pOH = – log [OH^–]

= – log [5 x 10^–3]

= – [log 5 + log 10^–3]

= 3 – log 5

pH + pOH = 14

pH = 14 – pOH

= 14 – (3 – log 5)

= 11 + log 5

44. Tentukan pH dari 500 mL larutan HCl 0,2 M.

Jawab

HCl merupakan asam kuat maka konsentrasi H⁺ yang dihasilkan sama dengan konsentrasi awal asam.

HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl^–(aq)

Konsentrasi HCl = 0,2 maka konsentrasi H⁺ = 0,2 M

pH = – log [H+]

= – log 2.10^–1 = 1 – log 2

45. 100 mL larutan HBr 0,1 M diencerkan dengan aquades 100 mL. Tentukan:

a. pH mula-mula

b. pH setelah diencerkan.

Jawab

pH mula-mula

HBr adalah basa kuat maka konsentrasi H+ sama dengan konsentrasi HBr awal.

[H⁺] = [HBr] = 0,1 M = 10^–1

pH = – log [H⁺] = – log 10^–1 = 1

pH setelah diencerkan

Catatan: M (molar) = mol atau mmol zat dalam liter atau mL pelarut. Contoh larutan 1 M artinya 1 mol zat dalam 1 L larutan atau 1 mmol zat dalam 1 mL pelarut.

Mol HBr mula-mula = 100 mL x 0,1 mmol/mL = 10 mmol = 0,010 mol

Volum larutan = 100 mL HBr + 100 mL aquades = 200 mL = 0,2 L

Kosentrasi HBr setelah diencerkan:

[H⁺] = [HBr] = 0,05 = 5 x 10^–2

pH = –log [H⁺] = –log 5 x 10^–2 = 2 – log 5

46. Tentukan pH larutan jika 0,37 gram kalsium hidroksida dilarutkan dalam 250 mL air?

Jawab

47. Hitunglah pH larutan HCN 0,01 M (Ka HCN = 4,9 x 10^–10)

Jawab

2,2 x 10^–6 M

pH = – log [H⁺]

= – log 2,2 x10^–6

= 6 – log 2,2 = 5,66

Contoh 7

Suatu asam lemah dengan harga α= 0,01 dan konsentrasi asam = 0,1 M. Hitunglah pH larutan asam tersebut.

Jawab

48. Hitung pH larutan NH₄OH 0,01 M (Kb NH₄OH = 1,8 x 10^–5)

Jawab

= 4,2 x 10^–4

pOH = – log OH^-

= -log 4,2 x 10^–4

= 4 – log 4,2

pH = 14 – pOH

= 14 – (4 – log 4,2)

= 10 + log 4,2

= 10,6

Jadi, pH larutan = 10,6.

49. 10 mL HCl yang tidak diketahui konsentrasinya dititrasi oleh larutan NaOH 0,1 M. Pada titik akhir titrasi ternyata rata-rata volum NaOH 0,1 M yang digunakan adalah 12,52 mL. Hitunglah konsentrasi HCl yang dititrasi.

Jawab

V_asam x M_asam = V_basa x M_basa

10 mL x M_asam = 12,52 mL x 0,1 M

Jadi konsentrasi HCl adalah 0,125 M.

50. 10 mL HCl X M dititrasi oleh larutan Ba(OH)₂ 0,1 M diperlukan 15 mL. Hitunglah konsentrasi HCl yang dititrasi.

Jawab

V_asam x M_asam = V_basa x M_basa

10 mL x Masam = 15 mL x 0,2 M

51. 50 mL larutan NaOH dinetralkan melalui titrasi oleh 25 mL larutan HCl 0,2 M. Berapa massa NaOH yang terdapat pada larutan tersebut?

Jawab

V_asam x M_asam = V_basa x M_basa

25 mL.0,2 M = 50 mL .MNaOH

0,1 M artinya terdapat 0,1 mol NaOH dalam setiap liter larutan atau 0,1 mmol NaOH dalam setiap liter larutan. Maka jumlah mol NaOH yang terdapat dalam 50 mL larutan NaOH

= 50 mL x 0,1 M = 5 mmol = 5.10^–3 mol.

Yang ditanyakan adalah massa NaOH dalam larutan, maka mol NaOH x Mr NaOH (massa molar = massa molekul relatif NaOH)

= 5.10^–3 mol x 40 g/mol = 0,2 g.

52. Sebanyak 250 mL H₂SO₄ 0,1 M dapat dinetralkan melalui titrasi oleh larutan KOH 0,3 M. Hitunglah volum KOH yang diperlukan (dalam mL)?

Jawab

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2–

Asam sulfat termasuk asam berbasa dua atau asam yang dapat melepaskan dua H+ dalam air, sehingga

[H⁺] = 2 x konsentrasi H₂SO₄ awal atau koefisien H⁺ x konsentrasi awal H₂SO₄

V_asam x M_asam = V_basa x M_basa

250 mL x 0,2 M = V_basa x 0,3 M

Jadi volume KOH yang diperlukan sebanyak 166,7 mL

53. 40 mL larutan NH₄OH 0,2 M dicampurkan dengan 100 mL larutan HCl 0,02 M. Hitung massa (mg) garam yang terbentuk, jika diketahui Ar N = 14, H = 1, Cl = 35,5.

Jawab

Persamaan reaksi:

NH₄OH(aq) + HCl(aq) <==> NH₄Cl(aq) + H₂O(l)

NH₄OH yang ada = 40 mL x 0,2 mmol mL^–1 = 8 mmol

HCl yang ada = 100 mL x 0,02 mmol mL^–1 = 2 mmol

Pada persamaan reaksi di atas dapat diketahui bahwa perbandingan mol atau perbandingan koefisien NH₄OH dan HCl = 1: 1. Oleh sebab itu, HCl sebagai pereaksi pembatas, artinya HCl akan habis terlebih dahulu karena lebih sedikit dibanding NH₄OH.

Jadi produk yang terbentuk hanya tergantung pada mol atau mmol pereaksi pembatas, pada reaksi di atas garam (NH₄Cl) yang terbentuk hanya tergantung pada mol atau mmol HCl.

NH₄Cl yang terbentuk

Karena yang ditanyakan adalah massa garam yang terbentuk maka diperlukan Mr.garam

Mr.NH₄OH = 53,5

Jadi massa molar NH₄OH = 53,5 mg/mmol

Maka massa NH₄OH = 2 mmol x 53,5 mg/mmol = 107 mg

54. Sebanyak 1 L larutan penyangga mengandung CH₃COOH 0,1 M dan CH₃COONa 0,1 M. Jika Ka CH₃COOH = 1,8 × 10–5, maka tentukan

a. pH larutan penyangga

b. pH larutan penyangga jika ditambah 10 mL HCl 0,1 M,

c. pH larutan penyangga jika ditambah 10 mL NaOH 0,1 M.

Jawab

a. Jumlah mol basa konjugasi (CH₃COO^–) diperoleh dari garam CH₃COONa

Jumlah mol masing-masing zat dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut.

Jumlah mol CH₃COOH = 1 L × 0,1 mol.L^-1 = 0,1 mol

Jumlah mol CH₃COONa = 1 L × 0,1 mol.L^-1 = 0,1 mol

pH larutan buffer dihitung dengan persamaan berikut

b. pH larutan penyangga jika ditambah 10 mL HCl 0,1 M

HCl merupakan suatu asam m,aka penambahannya sama dengan meningkatkan ion H⁺ dalam campuran. Jumlah mol HCl = 0,01 L × 0,1 mol.L^-1 = 0,001 mol

H⁺ yang ditambahkan sama dengan konsentrasi mula-mula asam karena merupakan asam kuat dan akan bereaksi dengan akan bereaksi dengan CH₃COO- membentuk CH3COOH yang tidak terionisasi.

Dari reaksi diperoleh

Mol CH₃COO^– = mol CH₃COONa = 0,099

mol CH₃COOH = 0,101

pH larutan penyangga setelah ditambah asam kuat HCl dapat dihitung sebagai berikut.

c. Pada larutan penyangga, CH₃COOH akan menetralisir basa kuat NaOH yang ditambahkan. Jumlah mol NaOH yang ditambahkan. Dapat dihitung dengan cara sebagai berikut.

Jumlah mol NaOH = 0,01 L × 0,1 mol L–1 = 0,001 mol

NaOH merupakan basa kuat maka jumlah ion OH^- yang ditembahkan sama dengan konsentrasi awal NaOH dan akan bereaksi H⁺ dalam larutan membentuk H₂O. Agar tetap seimbang maka CH₃COOH terurai menjadi CH₃COO^- dan H⁺. H⁺ yang terbentuk sebanyak yang bereaksi dengan OH-.

Persamaan reaksi dan jumlah mol masing-masing spesi.