Jawaban:

Volum NH₄OH 0,1 M dan HCl 0,05 M masing masing yang harus dicampur agar diperoleh 400 mL larutan penyangga dengan pH = 9 - 2 log 2 (Kb NH₄OH = 10⁻⁵) adalah 150 mL dan 250 mL.

Penjelasan:

Diketahui: Molaritas NH₄OH = 0,1 M

Molaritas HCl = 0,05 M

Volume larutan = 400 mL

pH = 9 – 2 log 2 (2 log 2 = 1)

pH = 9 – 1 = 8

Ditanya: Volume NH₄OH dan HCl yang harus dicampur......?

Jawab:

Untuk menyelesaikan soal ini maka kita harus mengingat tentang konsep Larutan penyangga yaitu:

1. Larutan Penyangga Asam

Merupakan Larutan penyangga yang terdiri dari komponen pasangan Asam dan Basa Konjugasinya

atau

Ketika terjadi reaksi antara Asam lemah dan Basa kuat, maka Asam lemah akan tersisa dan Basa kuat akan habis bereaksi seluruhnya

2. Larutan Penyangga Basa

Merupakan Larutan penyangga yang terdiri dari komponen pasangan Basa dan Asam Konjugasinya

atau

Ketika terjadi reaksi antara Asam kuat dan Basa lemah, maka Basa lemah akan tersisa dan Asam kuat akan habis bereaksi seluruhnya

Berdasarkan pada soal diketahui pH larutan penyangga yang dimaksud adalah 8 yang artinya merupakan penyangga basa yang terbuat dari reaksi antara basa lemah NH₄OH 0,1 M dengan Asam kuat HCl 0,05 M.

Untuk mengetahui perbandingan volume antara NH₄OH dan HCl yang bereaksi maka kita harus mengetahui mol keduanya yaitu dengan menghitung melalui pH yang telah diketahui.

Rumus pH untuk larutan penyangga Basa adalah sebagai berikut:

\boxed{pH = 14 - pOH}

pH=14−pOH

\boxed{pOH = - log [OH^-]}

pOH=−log[OH

−

]

dan

\boxed{[OH^-] = Kb . \frac{mol Basa Lemah}{Mol Asam Konjugasi}}

[OH

−

]=Kb.

MolAsamKonjugasi

molBasaLemah

Maka kita bisa mulai melakukan perhitungan untuk mencari nilai pOH dari nilai pH yaitu:

\boxed{pH = 14 - pOH}

pH=14−pOH

8 = 14 – pOH

pOH = 14 – 8

pOH = 6

selanjutnya kita mencari nilai [OH⁻] berdasarkan nilai pOH yang telah diketahui, yaitu:

\boxed{pOH = - log [OH^-]}

pOH=−log[OH

−

]

6 = - log [OH⁻]

[OH⁻] = 10⁻⁶ M

Selanjutnya kita mencari nilai perbandingan dari mol basa lemah dan mol asam konjugasi, yaitu:

\boxed{[OH^-] = Kb . \frac{mol Basa Lemah}{Mol Asam Konjugasi}}

[OH

−

]=Kb.

MolAsamKonjugasi

molBasaLemah

10⁻⁶ = 10⁻⁵ \frac{mol Basa Lemah}{Mol Asam Konjugasi}

MolAsamKonjugasi

molBasaLemah

\frac{mol Basa Lemah}{Mol Asam Konjugasi}

MolAsamKonjugasi

molBasaLemah

= \frac{1}{10}

10

1

Maka

10 x Mol basa lemah = mol asam konjugasi

Sampai pada tahap ini untuk mengetahui nilai mol berdasarkan molaritasnya yaitu:

\boxed {Molaritas = \frac{Mol}{Volume}}

Molaritas=

Volume

Mol

Karena volume dari NH₄OH dan HCl tidak diketahui, maka kita misalkan:

Volume NH₄OH = a

Volume HCl = b

Volume NH₄OH + Volume HCl = a + b = 400 mL

Sehingga:

\boxed {Molaritas NH_4OH = \frac{mol NH_4OH}{Volume NH_4OH}}

MolaritasNH

4

OH=

VolumeNH

4

OH

molNH

4

OH

0,1 M = mol NH₄OH / a

Mol NH₄OH = 0,1 a

\boxed {Molaritas HCl = \frac{mol HCl}{Volume HCl}}

MolaritasHCl=

VolumeHCl

molHCl

0,05 M = mol HCl / b

Mol HCl = 0,05 b

Maka jika kita tuliskan stoikiometri reaksinya yaitu:

NH₄OH + HCl ==> NH₄Cl + H₂O

Awal 0,1 a 0,05 b

Reaksi - 0,05 b - 0,05 b + 0,05 b + 0,05 b

--------------------------------------------------------------------------------------------------- -

Sisa 0,1a – 0,05 b - 0,05 b 0,05 b

Seperti yang sudah dituliskan diatas, untuk penyangga basa maka larutan Asam kuat akan habis bereaksi seluruhnya, sehingga HCl pada reaksi diatas akan habis bereaksi, sehingga:

Berdasarkan reaksi diatas maka mol basa lemah NH₄OH adalah 0,1 a – 0,05 b dan mol asam konjugasinya adalah 0,05 b.

10 x Mol basa lemah = mol asam konjugasi

10 x (0,1 a – 0,05 b) = 0,05 b

a – 0,5 b = 0,1 b

a = 0,1 b + 0,5 b

a = 0,6 b

maka

a + b = 400 mL

0,6 b + b = 400 mL

1,6 b = 400 mL

b = 250 mL

sehingga nilai a yaitu:

a = 0,6 b

a = 0,6 . 250 mL

a = 150 mL

Jadi volume NH₄OH yang harus dicampurkan adalah 150 mL dan volume HCl adalah 250 mL.

Demikian semoga bisa membantu

Pelajari soal-soal Larutan Penyangga Lainnya melalui link berikut:

Menghitung Molaritas dari pH Larutan Penyangga

www.yomemimo.com/tugas/26835419

Menghitung pH Larutan Penyangga Basa

www.yomemimo.com/tugas/2135112

Selamat belajar dan Tetap Semangat!!!

------------------------------------------------------------------------------------------------

Detail Jawaban

Kelas : XI

Mapel : KIMIA

BAB : Larutan Penyangga

Kode : 11.7.7.

-----------------------------------------------------------------------------------------------