Informasi berikut digunakan untuk menjawab soal. Seorang laboran akan membuat larutan dengan cara mencampurkanlarutan Xdenganlarutan NaOH dalam gelas kimia. Volume dan konsentrasi dari masing-masing reaktan adalah sama, yaitu 100 mL dan 0,3 M. Diketahui bahwa larutan X diperoleh dari oksidasi larutan Y yang memberikan hasil positif dengan pereaksi Tollens. Jika larutan X memiliki tetapan ionisasi sebesar 1 , 2 × 1 0 − 5 , pH larutan setelah pencampuran adalah ....

Pembahasan

Langkah untuk menyelesaikan soal adalah sebagai berikut. Langkah 1: menentukan larutan X Pereaksi Tollens digunakan untuk mengidentifikasi senyawa aldehid dan keton. Reaksi oksidasi aldehid dengan pereaksi Tollens akan memberikan hasil positif (terbentuk endapan perak), sedangkan senyawa keton memberikan hasil negatif (tidak terbentuk endapan perak). Larutan Y ketika dioksidasi akan menghasilkan larutan X dan memberikan hasil positif dengan pereaksi Tollens. Hal tersebut berarti Y merupakan senyawa aldehid . Hasil oksidasi aldehid adalah senyawa yang memiliki gugus karboksil atau asam karboksilat. Oleh karena itu, X merupakan senyawa asam karboksilat . Langkah 2: menentukan mol masing-masing reaktan Kemungkinan larutan X yang digunakan adalah asam karboksilat dengan struktur sebagai berikut. Berdasarkan struktur di atas, asamkarboksilat memiliki rumus RCOOH dengan R adalah gugus alkil. Reaksi larutan asam karboksilat dengan larutan NaOH adalah sebagai berikut. RCOOH ( a q ) + NaOH ( a q ) → RCOONa ( a q ) + H 2 ​ O ( l ) Untuk menentukan pH larutan setelah pencampuran, mol masing-masing reaktan perlu dihitung terlebih dahulu. n RCOOH n RCOOH n RCOOH n NaOH n NaOH n NaOH ​ = = = = = = ​ M × V 0 , 3 M × 100 mL 30 mmol M × V 0 , 3 M × 100 mL 30 mmol ​ Langkah 3: menuliskan persamaan stoikiometris reaksi Selanjutnya mol dimasukkan ke persamaan reaksi berikut. Mol yang bersisa adalah mol garam sehingga pH larutan setelah pencampuran dihitung menggunakan rumus hidrolisis garam basa karena terbentuk dari asam lemah dan basa kuat. Langkah 4: menentukan konsentrasi [ OH − ] [ OH − ] [ OH − ] [ OH − ] [ OH − ] [ OH − ] [ OH − ] [ OH − ] ​ = = = = = = = ​ K a ​ K w ​ ​ × [ RCOO − ] ​ 1 , 2 × 1 0 − 5 1 0 − 14 ​ × [ 200 mL 30 mmol ​ ] ​ 1 , 2 1 0 − 9 ​ × 0 , 15 ​ 0 , 125 × 1 0 − 9 ​ 125 × 1 0 − 12 ​ 25 × 5 × 1 0 − 12 ​ 5 5 ​ × 1 0 − 6 M ​ Langkah 5: menentukan nilai pH Nilai pOH ditentukan terlebih dahulu sebelum menentukan nilai pH. pOH pOH pOH pH pH pH ​ = = = = = = ​ − lo g [ OH − ] − lo g 5 5 ​ × 1 0 − 6 6 − lo g 5 5 ​ 14 − pOH 14 − ( 6 − lo g 5 5 ​ ) 8 + lo g 5 5 ​ ​ Jadi, jawaban yang benar adalah C.