Berikut 15 soal pilihan ganda kompleks (PGK) model mutiple choice mutiple answer (MCMA) pokok bahasan larutan penyangga/bufer. Bonus: 3 Wacana dengan masing-masing 3 soal di bagian akhir. Cobalah menjawab lebih dahulu dengan beri checklist pada kotak tersedia kemudian cocokkan dengan kunci jawaban dengan klik Kunci & Pembahsan. Pilihlah jawaban yang benar untuk model soal PGK-MCMA ini lebih dari satu.
SOAL-1
Sebuah larutan penyangga dengan pH = 9 + log 2 dibuat dengan mencampurkan 2,14 g NH4Cl (Mr = 53,5) ke dalam larutan NH4OH 0,2 M. Manakah pernyataan berikut yang BENAR tentang sistem penyangga ini? (Kb NH4OH = 2 × 10-5)
Kunci & Pembahasan
1. Benar: n NH4Cl = 2,14/53,5 = 0,04 mol → [NH4+] = 0,04 M
2. Benar: pH = pKb + log([basa]/[asam]) → 9,3 = 4,7 + log(0,2V/0,04) → V = 0,1 L = 100 mL
5. Benar: Sistem NH4OH/NH4+ adalah penyangga basa
3. Salah: Perbandingannya 2:1
4. Salah: Penambahan sedikit basa pada penyangga hanya mengubah pH sedikit
SOAL-2
Dalam pembuatan larutan penyangga NH4OH/NH4Cl dengan pH tertentu, manakah faktor-faktor berikut yang MEMENGARUHI pH akhir larutan penyangga?
Kunci & Pembahasan
pH larutan penyangga basa ditentukan oleh:
2. Massa NH4Cl menentukan [NH4+]
3. Konsentrasi NH4OH mempengaruhi rasio [basa]/[asam]
4. Kb menentukan pKb yang digunakan dalam persamaan Henderson-Hasselbalch
1. Volume tidak mempengaruhi pH selama jumlah mol tetap
5. Suhu tidak dianggap berpengaruh dalam kondisi ideal
SOAL-3
Sebuah larutan antiseptik dibuat dengan mencampurkan 250 mL HOCl 0,1 M (Ka = 3 × 10-8) dan 150 mL NaOH 0,1 M. Manakah pernyataan berikut yang BENAR tentang sistem ini?
Kunci & Pembahasan
1. Salah: Terbentuk sistem basa lemah (OCl-) dan asam konjugasinya (HOCl) yang merupakan penyangga basa
2. Benar: Karena terbentuk penyangga basa, pH > 7
3. Benar: n NaOH = 0,015 mol = n OCl- → [OCl-] = 0,015/0,4 = 0,0375 M
5. Benar: n HOCl sisa = 0,025 - 0,015 = 0,01 mol → [HOCl] = 0,025 M → rasio 1:1,5 (setelah penyesuaian volume)
4. Salah: Karena sistem penyangga, penambahan sedikit asam tidak mengubah pH drastis
SOAL-4
Pada larutan antiseptik HOCl/NaOCl, manakah pernyataan berikut yang SALAH tentang pengaruh penambahan 1 mL HCl 5 M?
Kunci & Pembahasan
2. Benar: OCl- + H+ → HOCl (OCl- berkurang)
5. Benar: Reaksi di atas menghasilkan tambahan HOCl
1. Salah: Ion H+ akan bereaksi dengan OCl- sehingga tidak meningkat signifikan
3. Salah: Sistem penyangga menahan perubahan pH, tidak akan turun drastis
4. Salah: Penambahan asam justru mengurangi kapasitas penyangga karena mengubah rasio komponen
SOAL-5
Seorang apoteker ingin membuat 200 mL larutan penyangga asam format (HCOOH) dengan pH = 3,9. Dia mencampurkan larutan HCOOH 0,1 M (Ka = 2 × 10-4) dengan sejumlah natrium format (HCOONa, Mr = 68 g/mol). Manakah pernyataan berikut yang BENAR tentang sistem ini?
Kunci & Pembahasan
1. Benar: pH = pKa + log([HCOO-]/[HCOOH]) → 3,9 = 3,7 + log(x) → x = 1,58. Dengan [HCOOH] = 0,1 M, maka [HCOO-] = 0,1 M × 1,58 = 0,158 M. Massa = 0,158 × 0,2 × 68 ≈ 0,136 g
2. Benar: Karena pH mendekati pKa, perbandingannya mendekati 1:1
4. Benar: Sistem HCOOH/HCOO- adalah penyangga asam klasik
3. Salah: Pengenceran tidak mengubah pH larutan penyangga secara signifikan
5. Salah: Sistem penyangga akan menahan perubahan pH
SOAL-6
Dalam pembuatan larutan penyangga asam benzoat (C6H5COOH)/natrium benzoat dengan pH 4,5, manakah faktor berikut yang TIDAK MEMPENGARUHI kapasitas penyangga?
Kunci & Pembahasan
Kapasitas penyangga dipengaruhi oleh:
1. Volume total (semakin besar volume, semakin besar kapasitas)
2. Konsentrasi komponen penyangga
4. Nilai Ka menentukan rentang pH efektif
Tidak dipengaruhi oleh:
3. Suhu (asalkan tidak ekstrim)
5. Jenis wadah selama tidak bereaksi dengan larutan
SOAL-7
Sebanyak 3,8 gram garam natrium asetat (CH3COONa, Mr = 82) ditambahkan ke dalam 250 mL larutan asam asetat 0,1 M (Ka = 1,8 × 10-5). Manakah pernyataan berikut yang BENAR tentang sistem ini?
Kunci & Pembahasan
1. Benar: pH = pKa + log([CH3COO-]/[CH3COOH]) = 4,74 + log(0,185/0,1) ≈ 4,74
2. Benar: Sistem asam lemah dan garamnya membentuk penyangga asam
3. Benar: n CH3COONa = 3,8/82 = 0,0463 mol → [CH3COO-] = 0,0463/0,25 = 0,185 M
4. Salah: Sistem penyangga akan menahan perubahan pH
5. Salah: Perbandingannya 1:1,85 terbalik (seharusnya 0,1:0,185 atau 1:1,85)
SOAL-8
Seorang teknisi laboratorium memiliki beberapa larutan dengan komposisi berikut. Manakah kombinasi yang TIDAK AKAN membentuk larutan penyangga?
Kunci & Pembahasan
Sistem penyangga hanya terbentuk dari:
1. Asam lemah + basa konjugatnya
2. Basa lemah + asam konjugatnya
Pernyataan 4 salah karena:
- HCl + NaOH → NaCl + H2O (asam kuat + basa kuat tidak membentuk penyangga)
Sistem lain membentuk penyangga karena:
1. NH4OH (basa lemah) + HCl berlebih membentuk NH4+
2. CH3COOH (asam lemah) + NaOH berlebih membentuk CH3COO-
3. HCOOH + HCOOK sudah merupakan pasangan asam-basa konjugat
5. NH3 + NH4Cl adalah pasangan basa-asam konjugat
SOAL-9
Seorang peneliti ingin membuat 400 mL larutan penyangga anilin (C6H5NH2) dengan pH = 9,3 menggunakan larutan anilin 0,1 M dan HCl 0,05 M (Kb anilin = 4 × 10-10). Manakah pernyataan berikut yang BENAR tentang sistem ini?
Kunci & Pembahasan
1. Benar: pH = pKa + log([basa]/[asam]) → 9,3 = 4,7 + log(x) → x = 104.6 ≈ 1:2. Volume HCl = (1/3)×400 = 133,3 mL
2. Benar: Volume anilin = 400 - 133,3 = 266,7 mL
5. Benar: Anilin (basa lemah) + HCl membentuk penyangga basa
3. Salah: Perbandingannya 2:1 (kebalikan dari rasio volume)
4. Salah: Pengenceran tidak mengubah pH penyangga signifikan
SOAL-10
Jika larutan H2SO4 pada pembuatan penyangga anilin diganti dengan asam kuat lain, manakah kombinasi berikut yang PALING EKONOMIS untuk membuat 500 mL penyangga dengan pH yang sama?
Kunci & Pembahasan
1. Benar: HNO3 0,2 M lebih pekat sehingga volume lebih sedikit
3. Benar: H3PO4 0,15 M memberikan volume terkecil
2. Kurang ekonomis: Volume HCl diperlukan lebih besar
4. Salah: Asam lemah tidak cocok untuk penyangga jenis ini
5. Tidak ekonomis: Volume terlalu besar
SOAL-11
Dalam pembuatan larutan penyangga anilin-HCl, manakah faktor berikut yang MEMENGARUHI kapasitas penyangga?
Kunci & Pembahasan
1. Benar: Konsentrasi komponen mempengaruhi kapasitas
2. Benar: Volume total menentukan jumlah komponen penyangga
4. Benar: pH target mempengaruhi rasio komponen penyangga
3. Salah: Suhu tidak mempengaruhi kapasitas dalam range normal
5. Salah: Indikator hanya untuk pengukuran, tidak mempengaruhi sistem
SOAL-12
Jika larutan penyangga anilin-HCl dengan pH = 9,3 diberi perlakuan berikut, manakah yang akan MERUBAH pH secara signifikan?
Kunci & Pembahasan
4. Benar: Penambahan asam kuat berlebih akan melebihi kapasitas penyangga
5. Benar: Pemanasan ekstrim dapat mengubah Kb dan kesetimbangan
1-3 Salah: Perubahan kecil dalam rentang kapasitas penyangga tidak mengubah pH signifikan
2. Salah: Pengenceran tidak mengubah pH penyangga
SOAL-13
Dalam penelitian enzimatik, digunakan larutan penyangga fosfat 0,1 M dengan pH 7,4 (Ka2 H2PO4- = 6,3 × 10-8). Seorang peneliti mencampur 100 mL NaH2PO4 0,1 M dengan x mL Na2HPO4 0,1 M. Manakah pernyataan berikut yang BENAR tentang sistem ini?
Kunci & Pembahasan
1. Benar: pH = pKa + log([HPO42-]/[H2PO4-]) → 7,4 = 7,2 + log(x/100) → x ≈ 60,3 mL
2. Benar: 60,3/100 = 1,58/1 (sesuai perhitungan)
3. Benar: Rentang efektif penyangga fosfat adalah pKa ± 1
4. Salah: Sistem penyangga akan menahan perubahan pH
5. Salah: Termasuk penyangga amfoter (bisa sebagai asam atau basa)
SOAL-14
Air danau alami memiliki sistem penyangga karbonat (H2CO3/HCO3-) dengan pH 6,5. Manakah aktivitas antropogenik berikut yang DAPAT MENGURANGI kapasitas penyangga alami ini?
Kunci & Pembahasan
1. Benar: Asam berlebih akan mengonsumsi HCO3- penyangga
3. Benar: Penurunan CO2 mengurangi sumber H2CO3
4. Benar: Nitrat dapat tereduksi menjadi asam nitrit
2. Salah: Kapur justru meningkatkan kapasitas penyangga
5. Salah: Tidak langsung mempengaruhi sistem karbonat
SOAL-15
Larutan infus Ringer laktat mengandung sistem penyangga laktat (CH3CH(OH)COOH/CH3CH(OH)COO-) dengan pH 6,5 (Ka asam laktat = 1,4 × 10-4). Manakah pernyataan berikut yang SALAH tentang sistem ini?
Kunci & Pembahasan
1. Salah: pH = pKa + log([laktat]/[asam]) → 6,5 = 3,85 + log(x) → x ≈ 102.65 ≈ 447:1 (bukan 0,45:1)
3. Salah: Meskipun penyangga, penambahan asam tetap mengubah pH walau tidak drastis
2. Benar: Digunakan dalam terapi cairan intravena
4. Benar: Asam lemah dan basa konjugatnya
5. Benar: Asal usul biologis asam laktat
Wacana untuk soal wacana-1, 2, 3
Konsep Dasar Larutan Penyangga
Larutan penyangga (buffer) adalah larutan yang dapat mempertahankan pH-nya terhadap penambahan sedikit asam atau basa. Larutan buffer terdiri dari pasangan asam-basa konjugat, yaitu asam lemah dengan garamnya (basa konjugat) atau basa lemah dengan garamnya (asam konjugat).
Mekanisme kerja buffer didasarkan pada kesetimbangan kimia dimana komponen buffer dapat menetralisir ion H⁺ atau OH⁻ yang ditambahkan.
Dalam kehidupan sehari-hari, larutan buffer sangat penting. Darah manusia memiliki pH sekitar 7,4 yang dipertahankan oleh sistem buffer bikarbonat (H2CO3/HCO3⁻).
Mata kita memiliki buffer untuk mempertahankan pH air mata sekitar 7,4. Bahkan di laboratorium, buffer digunakan dalam berbagai eksperimen biokimia dan analisis kimia.
Soal Wacana-1
Berdasarkan wacana tentang larutan penyangga, manakah pernyataan yang BENAR mengenai karakteristik dan komponen larutan buffer?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: Buffer asam terdiri dari asam lemah dan basa konjugatnya (garamnya).
(2) Benar: Ini adalah definisi utama larutan penyangga.
(3) Salah: Asam kuat dan basa kuat tidak membentuk pasangan konjugat yang efektif.
(4) Benar: Semakin tinggi konsentrasi buffer, semakin besar kapasitasnya.
(5) Salah: Hanya larutan dengan pasangan asam-basa konjugat yang dapat buffer.
Soal Wacana-2
Dalam tubuh manusia, sistem buffer sangat penting untuk menjaga kestabilan pH. Manakah pernyataan yang TEPAT mengenai sistem buffer dalam tubuh?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: Sistem H2CO3/HCO3⁻ mempertahankan pH darah 7,35-7,45.
(2) Benar: Buffer HPO4²⁻/H2PO4⁻ penting dalam sel dengan pKa 7,2.
(3) Benar: Hemoglobin dapat mengikat H⁺ dan melepaskannya sesuai kebutuhan.
(4) Salah: Sistem buffer bekerja secara terintegrasi dan saling mendukung.
(5) Salah: Perubahan pH darah 0,4 unit saja dapat berakibat fatal.
Soal Wacana-3
Seorang apoteker ingin membuat larutan buffer asam asetat-asetat dengan pH 5. Diketahui pKa CH3COOH = 4,74. Manakah pernyataan yang SAHIH mengenai pembuatan buffer ini?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) adalah persamaan Henderson-Hasselbalch.
(2) Benar: pH > pKa berarti [basa konjugat] > [asam].
(3) Benar: 5 = 4,74 + log(r), log(r) = 0,26, r = 10^0,26 ≈ 1,82.
(4) Benar: Jika [A⁻] = [HA], log(1) = 0, maka pH = pKa.
(5) Salah: Konsentrasi mempengaruhi kapasitas buffer, meskipun tidak mengubah pH.
Wacana untuk soal wacana-4, 5, 6
Perhitungan pH Larutan Penyangga
pH larutan penyangga dapat dihitung menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch: untuk buffer asam, pH = pKa + log([basa konjugat]/[asam]), sedangkan untuk buffer basa, pOH = pKb + log([asam konjugat]/[basa]).
Kapasitas buffer maksimum ketika [asam] = [basa konjugat] atau rasio = 1. Penambahan sedikit asam atau basa kuat hanya mengubah rasio [basa]/[asam] secara kecil, sehingga pH hampir tidak berubah.
Dalam aplikasi praktis, buffer digunakan dalam berbagai bidang. Buffer fosfat digunakan dalam kultur jaringan, buffer tris-HCl dalam elektroforesis DNA, dan buffer sitrat dalam industri makanan. Pemahaman perhitungan pH buffer membantu dalam mendesain sistem buffer untuk aplikasi spesifik.
Soal Wacana-4
Sebuah larutan buffer dibuat dari 0,1 M CH3COOH dan 0,2 M CH3COONa. Diketahui Ka CH3COOH = 1,8×10⁻⁵. Manakah pernyataan yang BENAR mengenai larutan ini?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: pKa = -log(1,8×10⁻⁵) = 4,74.
(2) Benar: pH = pKa + log([CH3COO⁻]/[CH3COOH]) = 4,74 + log(2).
(3) Benar: log(2) = 0,30, jadi pH = 4,74 + 0,30 = 5,04.
(4) Salah: Penambahan sedikit asam hanya sedikit menurunkan pH karena kerja buffer.
(5) Benar: Konsentrasi total 0,3 M memberikan kapasitas buffer yang memadai.
Soal Wacana-5
Sebanyak 100 mL buffer NH3/NH4⁺ dengan [NH3] = 0,1 M dan [NH4⁺] = 0,1 M (Kb NH3 = 1,8×10⁻⁵) ditambah 10 mL HCl 0,1 M. Manakah pernyataan yang TEPAT mengenai perubahan yang terjadi?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: pOH = 4,74 + log(1) = 4,74, pH = 14 - 4,74 = 9,26.
(2) Benar: NH3 + H⁺ → NH4⁺, mekanisme kerja buffer basa.
(3) Benar: Penambahan asam akan menurunkan pH, meskipun sedikit.
(4) Benar: Buffer efektif meminimalkan perubahan pH.
(5) Salah: Kapasitas buffer hanya berkurang sebagian, tidak hilang semua.
Soal Wacana-6
Dalam industri farmasi, buffer fosfat sering digunakan. Untuk buffer NaH2PO4/Na2HPO4 dengan pKa2 H3PO4 = 7,21, dibuat larutan dengan [NaH2PO4] = 0,05 M dan [Na2HPO4] = 0,15 M. Manakah pernyataan yang SAHIH mengenai buffer ini?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: pH = pKa + log([HPO4²⁻]/[H2PO4⁻]).
(2) Benar: log(3) = 0,48, pH = 7,21 + 0,48 = 7,69.
(3) Benar: pH 7,69 mendekati fisiologis, cocok untuk aplikasi biologis.
(4) Benar: 0,15/0,05 = 3.
(5) Salah: Penambahan basa akan meningkatkan pH, bukan menurunkannya.
Wacana untuk soal wacana-7, 8, 9
Aplikasi Larutan Penyangga dalam Kehidupan
Larutan penyangga memiliki aplikasi yang sangat luas dalam berbagai bidang. Dalam tubuh manusia, buffer bikarbonat mempertahankan pH darah, buffer fosfat dalam sel, dan buffer protein dalam plasma.
Dalam industri makanan, buffer digunakan untuk mengontrol keasaman produk. Dalam pertanian, pH tanah dipertahankan oleh buffer alami untuk optimalisasi pertumbuhan tanaman.
Buffer juga penting dalam produk konsumen seperti shampoo dan lotion untuk mempertahankan pH kulit, dalam kolam renang untuk mengontrol keasaman air, dan dalam akuarium untuk kesehatan ikan.
Pemahaman tentang buffer membantu dalam mendesain produk dan sistem yang membutuhkan kestabilan pH.
Soal Wacana-7
Dalam bidang kesehatan, larutan buffer sangat penting. Manakah pernyataan yang BENAR mengenai aplikasi buffer dalam medis?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: Infus diformulasi dengan buffer untuk pH ~7,4 sesuai darah.
(2) Benar: pH air mata ~7,4, obat tetes mata di-buffer untuk menghindari iritasi.
(3) Salah: Darah memiliki multiple buffer systems (bikarbonat, fosfat, protein).
(4) Benar: Asidosis = pH darah < 7,35, ketika buffer overwhelmed.
(5) Salah: pH obat disesuaikan dengan stabilitas dan kompatibilitas.
Soal Wacana-8
Dalam industri makanan dan minuman, buffer digunakan untuk berbagai tujuan. Manakah pernyataan yang TEPAT mengenai aplikasi buffer dalam produk pangan?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: Asam sitrat/sitrat buffer digunakan untuk pH ~2,5-4,0 dalam minuman.
(2) Benar: Fosfat buffer meningkatkan water holding capacity dalam daging.
(3) Benar: pH mempengaruhi flavor, tekstur, dan pertumbuhan mikroba.
(4) Salah: Banyak makanan alami mengandung buffer (susu, daging, buah).
(5) Salah: pH kontrol menghambat mikroba, memperpanjang shelf life.
Soal Wacana-9
Seorang petani ingin mengoptimalkan pH tanah untuk tanaman tertentu. Manakah pernyataan yang SAHIH mengenai peran buffer dalam pertanian?
Kunci & Pembahasan
(1) Benar: Komponen tanah seperti humus dan mineral bertindak sebagai buffer.
(2) Benar: CaCO3 menetralkan asam: CaCO3 + 2H⁺ → Ca²⁺ + CO2 + H2O.
(3) Benar: pH mempengaruhi kelarutan dan ketersediaan hara seperti Fe, P, Mn.
(4) Salah: Kebutuhan pH berbeda (blueberry suka asam, alfalfa suka basa).
(5) Salah: Pupuk seperti ammonium sulfat dapat menurunkan pH tanah.


Tidak ada komentar:
Posting Komentar