Larutan amonium hidroksida 0,1M pOH =3−1/2 log 2 direaksikan dengan larutan asam sulfat 0,1M membentuk 500ml larutan campuran dengan pH=9+log2. Untuk mengubah pH campuran menjadi 9+log3, maka volume larutan amonium hidroksida 0,2M yang harus ditambahkan adalah ...

Jawaban : 50 mL Larutan basa adalah larutan yang memiliki pH > 7. Perhitungan pH sebagai berikut : pOH = -log[OH^-] pH = 14 - pOH Apabila basa lemah, [OH^-] dihitung dengan rumus : [OH^-] = √(Kb.[BOH]) Dengan : Kb = Tetapan kesetimbagan asam Larutan penyangga adalah larutan yang dihasilkan dari keberadaan asam lemah dan basa konjugasinya atau basa lemah dan asam konjugasinya. Basa atau asam konjugasi itu berasal dari ionisasi sempurna garam basa atau asam lemah tersebut. Seperti NH3 (basa lemah) dan NH4Cl (garam basa lemah). NH4Cl apabila dilarutkan dalam air akan terionisasi menjadi ion NH4+ (asam konjugasi dari NH3) dan Cl-. Untuk larutan penyangga basa lemah dan asam konjugasinya dirumuskan sebagai berikut : [OH-] = Kb.mol basa lemah/mol asam konjugasi Kb = Tetapan kesetimbangan basa mol basa lemah (mol/mmol) mol asam konjugasi (mol/mmol) Dihitung Kb NH4OH sebagai berikut: pOH = -log[OH^-] 3-1/2 log 2 = -log(√(Kb.[NH4OH])) -log(2^(1/2).10^-3) = -log(√(Kb.0,1)) (2^(1/2).10^-3) = √(Kb.0,1) Kuadratkan kedua ruas diperoleh: 2.10^-6 = Kb.10^-1 Kb = 2.10^-5 Misalkan volume NH4OH adalah V1 mL dan dan volume H2SO4 adalah V2 mL. Menggunakan rumus mol = M.V, diperoleh mol NH4OH = 0,1V1 mmol dan mol H2SO4 = 0,1V2 mmol. Dengan m,r,s diperoleh sebagai berikut: -----2NH4OH + H2SO4 -> (NH4)2SO4 + 2H2O m : --0,1V1----0,1V2 r : ---0,2V2----0,1V2---------0,1V2---------0,2V2 ___________________- ________________+ s :-0,1V1-0,2V2--0---------0,1V2----------0,2V2 (NH4)2SO4 terionisasimenurut reaksi berikut: (NH4)2SO4 -> 2NH4^+ +SO4^2- Dengan perbandingan mol dan koefisien diperoleh: mol NH4^+/mol (NH4)2SO4 = koefisien NH4^+/koefisien (NH4)2SO4 mol NH4^+/0,1V2 mmol = 2/1 mol NH4^+ = 0,2V2 mmol Dihitung perbandingan volume dan masing-masing volume sebagai berikut: pH = 9 + log2 pOH = 14 - pH pOH = 14 - (9 + log2) pOH = 5 - log2 -log[OH^-] = -log(2.10^-5) [OH^-] = 2.10^-5 Kb.mol NH4OH/mol NH4^+ = 2.10^-5 2.10^-5.(0,1V1-0,2V2 mmol)/0,2V2 mmol= 2.10^-5 0,1V1-0,2V2 = 0,2V2 0,1V1 = 0,4V2 V1 = 4.V2 Total volume awal dari NH4OH dan H2SO4 adalah 500 mL sehingga: V1 + V2 = 500 mL 4.V2 + V2 = 500 mL 5V2 = 500 mL V2 = 100 mL V1 = 4.V2 V1 = 4.100 mL V1 = 400 mL Dengan demikian, diperoleh volume NH4OH adalah 400 mL dan volume H2SO4 adalah 100 mL. Jadi mol masing-masing senyawa di awal adalah: mol H2SO4 = [H2SO4].V H2SO4 mol H2SO4 = 0,1 M.100 mL mol H2SO4 = 10 mmol mol NH4OH = [NH4OH].V NH4OH mol NH4OH = 0,1 M.400 mL mol NH4OH = 40 mmol Ditambahkan 0,2 M NH4OH dengan volume tertentu (asumsikan V3 mL) sehingga mol NH4OH yang ada sekarang adalah 40 + 0,2V3 mmol. Tidak ada perubahan mol H2SO4 dan (NH4)2SO4 yang berubah saat kondisi akhir. Hanya saja, mol NH4OH saat terakhir berubah jadi 0,1V1-0,2V2+0,2V3 mmol atau 20 + 0,2V3 mmol. Dihitung V3 sebagai berikut: pH = 9 + log3 pOH = 14 - pH pOH = 14 - (9 + log3) pOH = 5 - log3 -log[OH^-] = -log(3.10^-5) [OH^-] = 3.10^-5 Kb.mol NH4OH/mol NH4^+ = 3.10^-5 2.10^-5.(20 + 0,2V3) mmol/20 mmol= 3.10^-5 (20 + 0,2V3)/20 = 3/2 2(20 + 0,2V3) = 20.3 40 + 0,4V3 = 60 0,4V3 = 20 V3 = 50 mL Dengan demikian, volume NH4OH yang harus ditambahkan sebesar 50 mL.