Pertanyaan

Larutan asam lemah HX sebanyak 70 mL dititrasi dengan 0,02 M KOH. Larutan tersebut dapat membentuk larutan penyangga dengan pH sebesar 4 − log 4,5 dan 5 − log 3 pada penambahan basa sebanyak 10 mL dan 30 mL secara berurutan. Konstanta disosiasi dari asam lemah tersebut adalah ....

Larutan asam lemah HX sebanyak 70 mL dititrasi dengan 0,02 M KOH. Larutan tersebut dapat membentuk larutan penyangga dengan pH sebesar 4 $-$ log 4,5 dan 5 $-$ log 3 pada penambahan basa sebanyak 10 mL dan 30 mL secara berurutan. Konstanta disosiasi dari asam lemah tersebut adalah ....

$1, 8 \times 1 0^{- 4}$
$2, 4 \times 1 0^{- 4}$
$9, 6 \times 1 0^{- 5}$
$4, 9 \times 1 0^{- 5}$
$3, 3 \times 1 0^{- 6}$

Y. Rochmawatie

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan

Diketahui: V HX = 70 mL M KOH = 0 , 02 M pH 1 = 4 − lo g 4 , 5 → [ H + ] 1 = 4 , 5 × 1 0 − 4 pH 2 = 5 − lo g 3 → [ H + ] 2 = 3 × 1 0 − 5 V 1 = 10 mL V 2 = 30 mL Ditanya: Nilai K a Jawaban: Pada soal diketahui bahwa larutan yang terbentuk adalah larutan penyangga asam, artinya basa yang digunakan habis bereaksi. Dengan demikian, K a dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut. [ H + ] = K a × n basa konjugasi n asam Langkah pengerjaan yang harus dilakukan adalah sebagai berikut. Langkah 1:menentukan mol basa yang digunakan Mol basa 1 n 1 = M × V 1 n 1 = 0 , 02 M × 10 mL n 1 = 0 , 2 mmol Mol basa 2 n 1 n 1 n 1 = = = M × V 1 0 , 02 M × 30 mL 0 , 6 mmol Langkah 2: menuliskan persamaan stoikiometris reaksi Oleh karena pada soal tidak diketahui konsentrasi asam lemah yang digunakan, mol asam lemah mula-mula bisa dimisalkan menjadi y mmol. Persamaan 1. Mol basa yang digunakan adalah mol basa 1 dengan pH 4 − log 4,5 Penentuan mol basa konjugasi adalah sebagai berikut. KX → K + + X − 0 , 2 mmol 0 , 2 mmol Karena koefisien garam dan basa konjugasinya sama maka nilai molnya juga sama, yaitu 0,2 mmol. [ H + ] 4 , 5 × 1 0 − 4 9 × 1 0 − 5 = = = K a × n X − n HX K a × 0 , 2 ( y − 0 , 2 ) K a ( y − 0 , 2 ) . . . . . . . . . . ( 1 ) Persamaan 2.Mol basa yang digunakan adalah mol basa 2dengan pH 5 − log 3 Penentuan mol basa konjugasi adalah sebagai berikut. KX → K + + X − 0 , 6 mmol 0 , 6 mmol Karena koefisien garam dan basa konjugasinya sama maka nilai molnya juga sama, yaitu 0,6mmol. [ H + ] 3 × 1 0 − 5 1 , 8 × 1 0 − 5 = = = K a × n X − n HX K a × 0 , 6 ( y − 0 , 6 ) K a ( y − 0 , 6 ) . . . . . . . . . . ( 2 ) Langkah 3:menentukan mol asam lemah mula-mula (nilai y ) Nilai y dapat ditentukan dengan membandingkan persamaan 1 dan 2. 1 , 8 × 1 0 − 5 9 × 1 0 − 5 5 5 y − 3 4 y y = = = = = K a ( y − 0 , 6 ) K a ( y − 0 , 2 ) ( y − 0 , 6 ) ( y − 0 , 2 ) y − 0 , 2 2 , 8 0 , 7 Langkah 4:menentukan nilai K a dengan substitusi pada salah satu persamaan Substitusi y = 0,7 pada persamaan 1 9 × 1 0 − 5 9 × 1 0 − 5 K a K a = = = = K a ( y − 0 , 2 ) K a ( 0 , 7 − 0 , 2 ) 0 , 5 9 × 1 0 − 5 1 , 8 × 1 0 − 4 Dengan demikian, konstanta disosiasi dari asam lemah ( K a ) tersebut adalah 1 , 8 × 1 0 − 4 . Alasan opsi jawaban yang salah bisa dipilih adalah sebagai berikut. Jika menggunakan rata-rata [ H + ] sebagai nilai K a , opsi B kemungkin dipilih. Jika dalam perhitungan, mol asam lemah yang digunakan adalah 0,02 M, volume basa dan [ H + ] yang digunakan adalah volume dan [ H + ] rata-rata, opsi C kemungkinan dipilih. Jika dalam perhitungan, molasam lemah yang digunakan adalah 0,02 M, kemudian menghitung 2 nilai K a dari nilai pH dan volume yang berbeda, dan pada akhirnya menghitung rata-rata nilai K a yang diperoleh, opsi D kemungkinan dipilih. Jika [ H + ] yang digunakan saat perhitungan terbalik satu sama lain sehingga langkah pengerjaan 2 sampai 4 salah, opsi E kemungkinan dipilih. Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Diketahui:

$V HX = 70 mL$
$M KOH = 0, 02 M$
$pH_{1} = 4 - lo g 4, 5$ $\to$ $[H^{+}]_{1} = 4, 5 \times 1 0^{- 4}$
$pH_{2} = 5 - lo g 3$ $\to$ $[H^{+}]_{2} = 3 \times 1 0^{- 5}$
$V_{1} = 10 mL$
$V_{2} = 30 mL$

Ditanya: Nilai $K_{a}$

Jawaban:

Pada soal diketahui bahwa larutan yang terbentuk adalah larutan penyangga asam, artinya basa yang digunakan habis bereaksi. Dengan demikian, $K_{a}$ dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.

$[H^{+}] = K_{a} \times \frac{n asam}{n basa konjugasi}$

Langkah pengerjaan yang harus dilakukan adalah sebagai berikut.

Langkah 1: menentukan mol basa yang digunakan

Mol basa 1

$n_{1} = M \times V_{1} n_{1} = 0, 02 M \times 10 mL n_{1} = 0, 2 mmol$

Mol basa 2

$n_{1} n_{1} n_{1} = = = M \times V_{1} 0, 02 M \times 30 mL 0, 6 mmol$

Langkah 2: menuliskan persamaan stoikiometris reaksi

Oleh karena pada soal tidak diketahui konsentrasi asam lemah yang digunakan, mol asam lemah mula-mula bisa dimisalkan menjadi y mmol.

Persamaan 1. Mol basa yang digunakan adalah mol basa 1 dengan pH 4 − log 4,5

Penentuan mol basa konjugasi adalah sebagai berikut.

$KX \to K^{+} + X^{-} 0, 2 mmol 0, 2 mmol$

Karena koefisien garam dan basa konjugasinya sama maka nilai molnya juga sama, yaitu 0,2 mmol.

$[H^{+}] 4, 5 \times 1 0^{- 4} 9 \times 1 0^{- 5} = = = K_{a} \times \frac{n HX}{n X ^{-}} K_{a} \times \frac{( y - 0 , 2 )}{0 , 2} K_{a} (y - 0, 2) . . . . . . . . . . (1)$

Persamaan 2. Mol basa yang digunakan adalah mol basa 2 dengan pH 5 − log 3

Penentuan mol basa konjugasi adalah sebagai berikut.

$KX \to K^{+} + X^{-} 0, 6 mmol 0, 6 mmol$

Karena koefisien garam dan basa konjugasinya sama maka nilai molnya juga sama, yaitu 0,6 mmol.

$[H^{+}] 3 \times 1 0^{- 5} 1, 8 \times 1 0^{- 5} = = = K_{a} \times \frac{n HX}{n X ^{-}} K_{a} \times \frac{( y - 0 , 6 )}{0 , 6} K_{a} (y - 0, 6) . . . . . . . . . . (2)$

Langkah 3: menentukan mol asam lemah mula-mula (nilai y)

Nilai y dapat ditentukan dengan membandingkan persamaan 1 dan 2.

$\frac{9 \times 1 0 ^{- 5}}{1 , 8 \times 1 0 ^{- 5}} 5 5 y - 3 4 y y = = = = = \frac{K _{a} ( y - 0 , 2 )}{K _{a} ( y - 0 , 6 )} \frac{( y - 0 , 2 )}{( y - 0 , 6 )} y - 0, 2 2, 8 0, 7$

Langkah 4: menentukan nilai $K_{a}$ dengan substitusi pada salah satu persamaan

Substitusi y = 0,7 pada persamaan 1

$9 \times 1 0^{- 5} 9 \times 1 0^{- 5} K_{a} K_{a} = = = = K_{a} (y - 0, 2) K_{a} (0, 7 - 0, 2) \frac{9 \times 1 0 ^{- 5}}{0 , 5} 1, 8 \times 1 0^{- 4}$

Dengan demikian, konstanta disosiasi dari asam lemah $(K_{a})$ tersebut adalah $1, 8 \times 1 0^{- 4}$ .

Alasan opsi jawaban yang salah bisa dipilih adalah sebagai berikut.

Jika menggunakan rata-rata $[H^{+}]$ sebagai nilai $K_{a}$ , opsi B kemungkin dipilih.
Jika dalam perhitungan, mol asam lemah yang digunakan adalah 0,02 M, volume basa dan $[H^{+}]$ yang digunakan adalah volume dan $[H^{+}]$ rata-rata, opsi C kemungkinan dipilih.
Jika dalam perhitungan, mol asam lemah yang digunakan adalah 0,02 M, kemudian menghitung 2 nilai $K_{a}$ dari nilai pH dan volume yang berbeda, dan pada akhirnya menghitung rata-rata nilai $K_{a}$ yang diperoleh, opsi D kemungkinan dipilih.
Jika $[H^{+}]$ yang digunakan saat perhitungan terbalik satu sama lain sehingga langkah pengerjaan 2 sampai 4 salah, opsi E kemungkinan dipilih.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

124

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Pasangan senyawa dibawah ini yang dapat membentuk larutan penyangga adalah .... 100 ml HCOOH 0,2 M 100 ml HF 0,1 M 100 ml KOH 0,1 M 100 ml NaOH 0,2 M

4.6

Jawaban terverifikasi

Suatu senyawa kompleks yang berperilaku sebagai elektrolit kuat terbentuk dari 1 kation kompleks dan x anion. Pada kation kompleks tersebut, logam Co(III) bertindak sebagai atom pusat, sedangkan NH 3 ...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebanyak x gn-heptanadibakar dengan gas oksigen berlebih dalam kalorimeter bom yang berisi 300 gair dengan nilai kalor jenis 4 , 2 J / g ∘ C . Kapasitas kalor kalorimeternya adalah 2000 J/K. Jika pana...

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan diagram berikut! Perubahan entalpi untuk reaksi CO 2 ( g ) + 2 H 2 O ( g ) → CH 3 OH ( l ) + 2 3 O 2 ( g ) adalah ....

0.0

Jawaban terverifikasi

Larutan natrium karbonat 2 , 5 × 1 0 − 5 M sebanyak 30 mL ditambahkan pada sampel timbal(II) fluorida untuk membentuk larutan timbal(II) karbonat. Apabila larutan yang tersisa mengandung 95 g/L ion F ...

0.0

Jawaban terverifikasi