Pembuat Soal Hitungan untuk Campuran Asam/Basa-Kuat/Lemah Bervalensi 1

Berikut ini alat untuk memudahkan pembuatan soal terkait campuran asam-basa. Ini hanya simulasi untuk campuran asam (HA)/basa(BOH) kuat/lemah.

Untuk campuran jenis lain seperti asam/basa bervalensi lebih 1 silakan dikembangkan sendiri.

Harapannya bisa membantu guru dalam mengontruksi soal hitungan sehingga diperoleh hasil hitung berupa angka sederhana.

Variabel dalam soal-soal terkait campuran asam dan basa selalu terkait data volume asam, konsentrasi asam, volume basa, konsentrasi basa, nilai K_a atau K_b, dan pH. 

Selanjutnya akan ditanya salah satu dari enam variabel tersebut. Rutinitasnya selalu begitu.

Dengan menggunakan data mentah seperti variabel tersebut dapat dibuat sebuah alat (kalkulator) sehingga dapat memanipulasi data yang dikehendaki dengan mudah.

Syarat agar campuran (asam lemah dan basa kuat) atau (asam kuat dan basa lemah) membentuk larutan penyangga maka jumlah V × [X] dari komponen asam/basa lemah harus memiliki proporsi lebih banyak daripada basa/asam kuat.

Proporsi di sini berdasar perbandingan koefisien setara setiap zat yang dicampurkan beserta hasilnya.

Syarat agar campuran (asam lemah dan basa kuat) atau sebaliknya dapat membentuk garam terhidrolisis, jumlah zat keduanya harus sebanding.

Jika komponen asam/basa kuat yang berlebih maka akan menghasilkan larutan bersifat asam/basa.

• Jumlah asam lemah = V_AL × [AL]
  (AL di sini adalah kode dari larutan asam lemah)
  
  
• Jumlah basa kuat = V_BK × [BK]
  (BK di sini adalah kode dari larutan basa kuat)

Secara ringkas campuran asam lemah dan basa kuat dengan perbandingan 1 : 1.

V_AL × [AL] > V_BK × [BK] → terbentuk larutan penyangga (bufer)

V_AL × [AL] = V_BK × [BK] → terbentuk larutan garam yang dapat terhidrolisis

V_AL × [AL] < V_BK × [BK] → terbentuk larutan bersifat basa.

$\mathsf{pH = -log[H^+] \Leftrightarrow [H^+] = 10^{-pH} }$

Rumus yang berlaku dalam kalkulator di sini:
Larutan penyangga asam (campuran asam lemah berlebih dengan basa kuat):

$\mathsf{ [H^+] = K_a \times \dfrac{jumlah~sisa~dari~asam~lemah}{jumlah~ garam~yang~terbentuk}}$

Garam berasal dari asam lemah (AL), basa kuat (BK) dengan konsentrasi konjugat [G]

$\mathsf{[OH^-]=\sqrt{\dfrac{K_w}{K_a} \times [G]}}$

Bila campuran asam lemah dengan basa kuat dengan jumlah berlebih maka:

$\mathsf{[OH^-]=\dfrac{V_{BK} \cdot [BK] - V_{AL} \cdot [AL]}{V_{AL} +V_{BK}} }$

Kalkulator Campuran Asam–Basa

Mendukung semua tipe: asam lemah/kuat × basa lemah/kuat bervalensi 1

Tipe Campuran

Asam Asam Lemah (HA) Asam Kuat (HX)

Basa Basa Kuat (BOH) Basa Lemah (B)

-

Data Larutan Asam

V asam (mL)

M asam (mol/L)

mol asam (mmol)

-

Data Larutan Basa

V basa (mL)

M basa (mol/L)

mol basa (mmol)

-

Tetapan Kesetimbangan

Ka (asam lemah) Kosongkan untuk hitung Ka

Kb (basa lemah) Tidak dibutuhkan

Derajat Keasaman

pH Kosongkan untuk hitung pH

pOH

-

Isi data, kosongkan 1 variabel yang ingin dihitung.

Hasil Perhitungan

pH

-

[H⁺] (M)

-

[OH⁻] (M)

-

Tipe larutan

-

Mol sisa (mmol)

-

V total (mL)

-

Cara pakai: Kosongkan tepat 1 kotak input (Va, Ma, Vb, Mb, Ka/Kb, atau pH). Input menerima titik atau koma sebagai desimal, misal 1,8e-5 atau 1.8e-5. Output ditampilkan dengan koma desimal.