Kalkulator Viceversa Campuran Dua Zat, Salah Satu Zat Berlebih

Soal: Seorang siswa lupa mencatat volume larutan natrium hidroksida (NaOH) 0,1 M yang dicampur dengan 100 mL asam sulfat (H₂SO₄) 1 M. Setelah diukur ternyata pH campuran larutan tersebut sekitar 0,22 pada skala pH. Hitunglah volume larutan NaOH yang sudah tercampur tadi.

Pembahasan Secara Rinci
pH campuran 0,22, ini dapat dikonversi menjadi [H⁺]. [H⁺] ini adalah konsentrasi ini berasal dari H₂SO₄ yang berlebih (bersisa). H₂SO₄ merupakan asam diprotik (menghasilkan 2 ion H⁺).

Reaksi setara: 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

[H⁺] = 10^-pH
[H⁺] = 10^-0,22
[H⁺] = 0,60 M

[H⁺] = 2×[H₂SO₄]
2×[H₂SO₄] = 0,60 M
[H₂SO₄] = ½ ×0,60 M
[H₂SO₄] = 0,30 M

Soal meminta untuk menentukan volume NaOH agar memenuhi persamaan ini:
Sebut saja Molaritas H₂SO₄ setelah dicampur NaOH sebagai M H₂SO₄ sisa.

M H₂SO₄ sisa = $\mathsf{\frac{n~H_2SO_4~setelah~dicampur~NaOH}{Volume ~campuran}}$

0,3 M = $\mathsf{\frac{n~H_2SO_4~setelah~dicampur~NaOH}{Volume ~campuran}}$.................persamaan (1)

Pertama, selesaikan dahulu nilai n H₂SO₄ setelah dicampur NaOH

Pada pencampuran H₂SO₄ dengan NaOH, H⁺ berkurang sebanyak OH^– yang ditambahkan karena H⁺ bereaksi dengan OH^–. Jumlah H⁺ yang tersisa sama dengan H⁺ dari H₂SO₄ dikurangi dengan OH^– dari NaOH.

n H⁺ sisa = n H⁺ dari H₂SO₄ - n OH^– dari NaOH
n H⁺ sisa = (valensi × M × V)H₂SO₄ - (valensi × M × V)NaOH
n H⁺ sisa = (2 × 1 × 100) – (1 × 0,1 × VNaOH
n H⁺ sisa = 200 – 0,1 VNaOH ..................................................persamaan (2)

n H₂SO₄ setelah dicampur NaOH = n H⁺ sisa : valensi H₂SO₄
n H₂SO₄ setelah dicampur NaOH = (200 – 0,1 VNaOH) : 2 ....persamaan (3)

Kedua, V campuran = V H₂SO₄ + V NaOH
Kedua, V campuran = 100 + V NaOH ......................................persamaan (4)

Terakhir, substitusikan nilai dari persamaan (3) dan (4) ke dalam persamaan (1)

0,3	=	$\mathsf{\frac{ n~H_2SO_4~setelah~dicampur~NaOH}{V~campuran}}$
0,3	=	$\mathsf{\frac{(200-0,1~V_{NaOH})~ : ~2}{100 + V_{NaOH}}}$
0,3 × (100 + VNaOH)	=	(200 – 0,1 VNaOH) : 2
0,3 × (100 + VNaOH) × 2	=	200 – 0,1 VNaOH
0,6 × (100 + VNaOH)	=	200 – 0,1 VNaOH
60 + 0,6 VNaOH	=	200 – 0,1 VNaOH
0,6 VNaOH + 0,1 VNaOH	=	200 – 60
0,7 VNaOH	=	140
VNaOH	=	140 : 0,7
VNaOH	=	200,00 mL

Jadi volume NaOH yang ditambahkan sebanyak 200,00 mL


Hitungan menggunakan kalkulator
Silakan masukkan data ke dalam kotak input yang sesuai, hanya data pereaksi saja. Untuk data koefisien reaksi silakan lakukan penyetaraan jumlah unsur yang terlibat dalam reaksi tersebut, namun data yang diperlukan hanyalah koefisien pereaksi saja.

Selanjutnya kalkulator ini dapat digunakan untuk menghitung hal serupa dengan data berbeda dari soal pada postingan ini. Silakan ganti data yang sudah ada dengan data baru.

Soal
Seorang siswa lupa mencatat volume larutan natrium hidroksida (NaOH) 0,1 M yang dicampur dengan 100 mL asam sulfat (H₂SO₄) 1 M. Setelah diukur ternyata pH campuran larutan tersebut sekitar 0,22 pada skala pH. Hitunglah volume larutan NaOH yang sudah tercampur tadi.

Persamaan reaksi yang telah disetarakan jumlah unsur-unsurnya:
2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O
Jika menggunakan kalkulator berikut NaOH diwakili oleh A dan H₂SO₄ diwakili sebagai B. Gunakan data konsentrasi H₂SO₄ seperti pada hasil hitung dari pembahasan di atas, di sini disimbolkan sebagai MBx.

Komposisi Reaksi Zat A + Zat B Salah Satu Bersisa Dibuat Oleh Urip Rukim
Reaksi	A		+	B
Koefisien setara
V dan M
Konsentrasi MBx
Hasil Hitung

Bagi pengguna gawai (smarthphone), silakan geser kiri atau kanan tabel ini bila sisi nampak terpotong atau putar layar gawai ke posisi lansekap.

Gunakan tanda titik untuk tanda desimal.

Semoga bermanfaat.
Terima kasih kepada teman-teman rukim yang aktif dalam diskusi hangat pada grup Asosiasi Guru Kimia Indonesia di Facebook yang telah memberi inspirasi dan berbagi.