Berikut ini 10 butir soal bentuk uraian latihan materi kimia kelas 11 pokok bahasan Larutan Penyangga (Bufer). Sumber soal Buku Sekolah Elektronik (BSE) Kimia 2 Untuk SMA/MA Kelas XI oleh Budi Utami dkk, diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Depdiknas 2009 pada halaman 190. Untuk bagian-1 sila klik di sini.
Soal-1. Berapa gram natrium asetat (Mr = 82) harus ditambahkan ke dalam 200 mL larutan asam asetat 0,1 M (Ka = 10–5) agar diperoleh larutan dengan pH = 4?
Pembahasan Soal-1
pH = 4
Ka = 10–5 → pKa = 5
Soal-2. Sebanyak 50 mL larutan CH3COOH 0,2 M (Ka = 10–5) dicampur dengan 50 mL larutan NaOH 0,1 M. Hitunglah pH larutan tersebut!
Pembahasan Soal-2
Soal-3. Ke dalam 40 mL larutan NH3 0,2 M (Kb = 10–5) ditambahkan 100 mL larutan HCl 0,02 M. Hitunglah pH larutan yang terjadi!
Pembahasan Soal-3
Soal-4. Berapa mL gas NH3 (STP) yang harus dialirkan ke dalam 150 mL larutan NH4Cl 0,5 M (Kb = 10–5) agar diperoleh larutan dengan pH = 8,5? (log 2 = 0,3 dan log 3 = 0,5)
Pembahasan Soal-4
Soal-5. Apakah campuran berikut bersifat penyangga? Jika ya, nyatakan komponen penyangganya.
50 mL larutan NH3 0,1 M + 25 mL larutan (NH4)2SO4 0,1 M
50 mL larutan H2SO4 0,1 M + 50 mL larutan NaHSO4 0,1 M
50 mL larutan CH3COOH 0,2 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M
Pembahasan Soal-5
Pertama periksa komponen, selanjutnya periksa jumlah zat yang dicampurkan:
kombinasi asam lemah (HA) dengan garam yang mengandung basa konjugat asam lemah (A–) dan kation dari basa kuat;
kombinasi basa lemah (BOH) dengan garam yang mengandung asam konjugat basa lemah (B+) dan anion dari asam kuat.
Selain ini silakan kombinasi lain untuk campuran dua larutan yang memungkinkan membentuk larutan penyangga. Bahasan lebih lengkap ada di sini.
50 mL NH3 0,1 M (basa lemah) + 25 mL (NH4)2SO4 0,1 M (garam yang mengandung kation NH4+ (asam konjugasi dari basa lemah NH3 dan anion SO42– asam kuat) → kesimpulan campuran ini bersifat penyangga. Jumlah tidak perlu lagi diperiksa.
50 mL H2SO4 0,1 M (basa kuat) + 50 mL NaHSO4 0,1 M (garam yang mengandung kation Na+ dari basa kuat dan anion HSO4– dari asam kuat) → kesimpulan campuran ini bersifat bukan penyangga.
50 mL CH3COOH 0,2 M (asam lemah 10 mmol) + 50 mL NaOH 0,1 M (basa kuat 5 mmol). Karena jumlah asam lemah lebih banyak dibanding basa kuat maka campuran ini akan membentuk larutan penyangga asam dengan komponen CH3COOH (asam lemah) dan CH3COO– (basa konjugasi)
Soal-6. Apakah larutan yang mengandung NH3 dan NH4Cl bersifat penyangga? Jika ya, bagaimana campuran tersebut mempertahankan pH terhadap penambahan sedikit asam atau sedikit basa?
Pembahasan Soal-6
NH3 merupakan basa lemah dan NH4Cl mengandung NH4+ yang merupakan basa konjugat dari NH3. Jadi larutan tersebut bersifat penyangga basa.
Dalam larutan tersebut terdapat kesetimbangan: NH3 (aq) + H2O (ℓ) ⇌ NH4+ (aq) + OH– (aq)
Pada penambahan asam: Jika ke dalam larutan ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam itu akan mengikat ion OH–. Hal itu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH–dapat dipertahankan. Jadi, penambahan asam menyebabkan berkurangnya komponen basa (dalam hal ini NH3), bukannya ion OH–. Asam yang ditambahkan itu bereaksi dengan basa NH3, membentuk ion NH4+. NH3 (aq) + H+ (aq) → NH4+ (aq)
Pada penambahan basa: Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH–dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (dalam hal ini ion NH4+), membentuk komponen basa (yaitu NH3) dan air. NH4+(aq) + OH–(aq) → NH3(aq) + H2O(ℓ)
Soal-7. Hitunglah perubahan pH, jika 1 mL larutan HCl 1 M ditambahkan ke dalam 50 mL larutan NaCl 1 M!
Pembahasan Soal-7
Soal-8. Hitunglah perubahan pH, jika 1 mL larutan HCl 1 M ditambahkan ke dalam 50 mL suatu bufer yang semula terdiri atas CH3COOH 1 M dan CH3COONa 1 M dengan Ka = 10–5.
Pembahasan Soal-8
Kalkulator untuk penyelesaian soal model seperti ini dapat dicoba di sini.
Soal-9. Berapakah perbandingan [HCO3–] : [H2CO3] yang diperlukan untuk mempertahankan pH sebesar 7,4 dalam aliran darah, bila diketahui Ka H2CO3 dalam darah 8 × 10–7?
Pembahasan Soal-9
Soal-10. Perhatikan suatu larutan yang mengandung asam format (HCOOH) 0,9 M dan natrium format (HCOONa) 1,1 M.
Hitunglah pH larutan asam format-natrium format (Ka HCOOH = 1,8 × 10–4 = 0,00018).
Ke dalam 100 mL larutan asam format-natrium format ini ditambahkan 10 mL larutan HCl 1 M. Berapakah pH larutan yang dihasilkan setelah kesetimbangan terjadi?
Pembahasan Soal-10
Kalkulator untuk penyelesaian soal model seperti ini dapat dicoba di sini.
Terima kasih Pak Urip 🙏
BalasHapus