Pertanyaan

Perhatikan tiga buah larutan dalam tiga beaker berikut: Tiga gelas beaker di atas masing-masing sebanyak 25 mL mengandung HCl , NH 3 , dan NH 4 Cl dengan konsentrasi 0,100 M pada suhu 25 ∘ C . Dalam gelas 3 terjadi reaksi: NH 4 + ( a q ) + H 2 O ( l ) ⇌ NH 3 ( a q ) + H 3 O + ( a q ) Hitunglah nilai K a untuk NH 4 + ( a q ) pada 25 ∘ C . Larutan dalam gelas 2 dituangkan ke dalam gelas 3 dan campuran larutan yang terbentuk dikocok-kocok. Anggaplah bahwa volumenya bertambah. Hitunglah pH larutan yang dihasilkan. Larutan dalam gelas 1dituangkan ke dalam larutan yang dibuat pada c(ii). Anggaplah bahwa volumenya bertambah. Campuran larutan yang terbentuk dikocok-kocok. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan penyangga? Jelaskan! Hitunglah [ NH 4 + ] akhir pada 25 ∘ C .

Perhatikan tiga buah larutan dalam tiga beaker berikut:

Tiga gelas beaker di atas masing-masing sebanyak 25 mL mengandung $HCl, NH_{3}, dan NH_{4} Cl$ dengan konsentrasi 0,100 M pada suhu $25^{\circ} C$ . $\;$

Dalam gelas 3 terjadi reaksi:
$NH_{4}^{+} (a q) + H_{2} O (l) ⇌ NH_{3} (a q) + H_{3} O^{+} (a q)$
1. Hitunglah nilai $K_{a}$ untuk $NH_{4}^{+} (a q)$ pada $25^{\circ} C$ .
2. Larutan dalam gelas 2 dituangkan ke dalam gelas 3 dan campuran larutan yang terbentuk dikocok-kocok. Anggaplah bahwa volumenya bertambah. Hitunglah pH larutan yang dihasilkan.
Larutan dalam gelas 1 dituangkan ke dalam larutan yang dibuat pada c(ii). Anggaplah bahwa volumenya bertambah. Campuran larutan yang terbentuk dikocok-kocok.
1. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan penyangga? Jelaskan!
2. Hitunglah $[NH_{4}^{+}]$ akhir pada $25^{\circ} C$ . $\;$

Q. 'Ainillana

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

larutan yang terbuat dari campuran gelas 1 dan larutan c(ii) bukan larutan penyangga, dan konsentrasi NH 4 + akhir adalah 0,067 M.

larutan yang terbuat dari campuran gelas 1 dan larutan c(ii) bukan larutan penyangga, dan konsentrasi

NH_{4}^{+}

akhir adalah 0,067 M. $\;$

Pembahasan

c. (i) NH 4 + ( a q ) merupakan asam lemah, nilai K a dapat diketahui melalui rumus derajat ionisasi ( α ) : α = [ NH 4 + ] K a K a = α 2 ⋅ [ NH 4 + ] Derajat ionisasi reaksi yang terjadi: α = jumlah mol mula − mula jumlah mol zat ion α = jumlah koefisien zat terion jumlah koefisien ion α = 2 2 α = 1 Konsentrasi NH 4 + ( a q ) : NH 4 Cl ( a q ) → NH 4 + ( a q ) + Cl − ( a q ) Jumlah koefisien NH 4 Cl = jumlah koefisien NH 4 + , maka [ NH 4 + ] = [ NH 4 Cl ] [ NH 4 + ] = 0 , 100 M Nilai K a untuk NH 4 + ( a q ) : K a = α 2 ⋅ [ NH 4 + ] K a = 1 2 ⋅ 0 , 1 K a = 1 0 − 1 (ii) Ketika gelas 2 dituangkan ke dalam gelas 3 akan terbentuk larutan penyangga dengan sistem kesetimbangan: NH 3 ( a q ) + H 2 O ( l ) ⇌ NH 4 + ( a q ) + OH − ( a q ) Untuk menentukan pH larutan penyangga basa, tentukan terlebih dahulu pOHnya. Nilai [ OH − ] , K b NH 3 = 1 , 8 × 1 0 − 5 : [ OH − ] = K b [ NH 4 Cl ] [ NH 3 ] [ OH − ] = 1 , 8 × 1 0 − 5 0 , 100 M 0 , 100 M [ OH − ] = 1 , 8 × 1 0 − 5 pOH larutan: pOH = − lo g [ OH − ] pOH = − lo g 1 , 8 × 1 0 − 5 pOH = 5 − lo g 1 , 8 pOH = 5 − 0 , 26 pOH = 4 , 74 pH larutan: pH = 14 − pOH pH = 14 − 4 , 74 pH = 9 , 26 Jadi Ka NH 4 + ( a q ) adalah 1 0 − 1 dan pH larutan campuran gelas 2 dan 3 adalah 9,26. d. Larutan HCl merupakan asam kuat, ketika larutan penyangga basa ditambah dengan suatu asam kuat, asam tersebut akan bereaksi dengan spesi basa yang terdapat dalam sistem larutan penyangga tersebut, Jadi HCl akan bereaksi dengan NH 3 . M = V n n = M ⋅ V Jumlah mol 25 mL larutan HCl 0,100 M: n HCl = [ HCl ] ⋅ V HCl n HCl = 0 , 100 M ⋅ 25 mL n HCl = 2 , 5 mmol Jumlah mol25 mL larutan NH 3 0,100 M: n NH 3 = [ NH 3 ] ⋅ V NH 3 n NH 3 = 0 , 100 M ⋅ 25 mL n NH 3 = 2 , 5 mmol Jumlah mol25 mL larutan NH 4 Cl 0,100 M: n NH 4 Cl = [ NH 4 Cl ] ⋅ V NH 4 Cl n NH 4 Cl = 0 , 100 M ⋅ 25 mL n NH 4 Cl = 2 , 5 mmol (i) Pada reaksi gelas 1 dan larutan c(ii) dihasilkan larutan NH 4 Cl sebanyak 5 mmol, dan tidak ada basa lemah ( NH 3 ) yang bersisa, Larutan hasil reaksi ini bukanlah larutan penyangga karena tidak ada basa lemah yang bersisa, sedangkan larutan penyangga basa terdiri dari basa lemah sisa dan garam yang dihasilkan. (ii) Jumlah mol NH 4 + : NH 4 Cl ( a q ) → NH 4 + ( a q ) + Cl − ( a q ) jumlah koefisien NH 4 Cl dan NH 4 + sama, maka: n NH 4 + = n NH 4 Cl n NH 4 + = 5 mmol Volume NH 4 + : V NH 4 + = V 1 + V 2 + V 3 V NH 4 + = 25 mL + 25 mL + 25 mL V NH 4 + = 75 mL Konsentrasi NH 4 + : [ NH 4 + ] = V NH 4 + n NH 4 + [ NH 4 + ] = 75 mL 5 mmol [ NH 4 + ] = 0 , 067 M Jadi larutan yang terbuat dari campuran gelas 1 dan larutan c(ii) bukan larutan penyangga, dan konsentrasi NH 4 + akhir adalah 0,067 M.

c. (i) $NH_{4}^{+} (a q)$ merupakan asam lemah, nilai $K_{a}$ dapat diketahui melalui rumus derajat ionisasi $(α)$ :

$α = \frac{K _{a}}{[ NH _{4}^{+} ]} K_{a} = α^{2} \cdot [NH_{4}^{+}]$

Derajat ionisasi reaksi yang terjadi:

$α = \frac{jumlah mol zat ion}{jumlah mol mula - mula} α = \frac{jumlah koefisien ion}{jumlah koefisien zat terion} α = \frac{2}{2} α = 1$

Konsentrasi $NH_{4}^{+} (a q)$ :

$NH_{4} Cl (a q) \to NH_{4}^{+} (a q) + Cl^{-} (a q)$

Jumlah koefisien $NH_{4} Cl$ = jumlah koefisien $NH_{4}^{+}$ , maka

$[NH_{4}^{+}] = [NH_{4} Cl] [NH_{4}^{+}] = 0, 100 M$

Nilai $K_{a}$ untuk $NH_{4}^{+} (a q)$ :

$K_{a} = α^{2} \cdot [NH_{4}^{+}] K_{a} = 1^{2} \cdot 0, 1 K_{a} = 1 0^{- 1}$

(ii) Ketika gelas 2 dituangkan ke dalam gelas 3 akan terbentuk larutan penyangga dengan sistem kesetimbangan:

$NH_{3} (a q) + H_{2} O (l) ⇌ NH_{4}^{+} (a q) + OH^{-} (a q)$

Untuk menentukan pH larutan penyangga basa, tentukan terlebih dahulu pOHnya.

Nilai $[OH^{-}]$ , $K_{b} NH_{3} = 1, 8 \times 1 0^{- 5}$ :

$[OH^{-}] = K_{b} \frac{[ NH _{3} ]}{[ NH _{4} Cl ]} [OH^{-}] = 1, 8 \times 1 0^{- 5} \frac{0 , 100 M}{0 , 100 M} [OH^{-}] = 1, 8 \times 1 0^{- 5}$

pOH larutan:

$pOH = - lo g [OH^{-}] pOH = - lo g 1, 8 \times 1 0^{- 5} pOH = 5 - lo g 1, 8 pOH = 5 - 0, 26 pOH = 4, 74$

pH larutan:

$pH = 14 - pOH pH = 14 - 4, 74 pH = 9, 26$

Jadi Ka $NH_{4}^{+} (a q)$ adalah $1 0^{- 1}$ dan pH larutan campuran gelas 2 dan 3 adalah 9,26.

d. Larutan HCl merupakan asam kuat, ketika larutan penyangga basa ditambah dengan suatu asam kuat, asam tersebut akan bereaksi dengan spesi basa yang terdapat dalam sistem larutan penyangga tersebut, Jadi HCl akan bereaksi dengan $NH_{3}$ .

$M = \frac{n}{V} n = M \cdot V$

Jumlah mol 25 mL larutan HCl 0,100 M:

$n HCl = [HCl] \cdot V_{HCl} n HCl = 0, 100 M \cdot 25 mL n HCl = 2, 5 mmol$

Jumlah mol 25 mL larutan $NH_{3}$ 0,100 M:

$n NH_{3} = [NH_{3}] \cdot V_{NH_{3}} n NH_{3} = 0, 100 M \cdot 25 mL n NH_{3} = 2, 5 mmol$

Jumlah mol 25 mL larutan $NH_{4} Cl$ 0,100 M:

$n NH_{4} Cl = [NH_{4} Cl] \cdot V_{NH_{4} Cl} n NH_{4} Cl = 0, 100 M \cdot 25 mL n NH_{4} Cl = 2, 5 mmol$

(i) Pada reaksi gelas 1 dan larutan c(ii) dihasilkan larutan $NH_{4} Cl$ sebanyak 5 mmol, dan tidak ada basa lemah ( $NH_{3}$ ) yang bersisa, Larutan hasil reaksi ini bukanlah larutan penyangga karena tidak ada basa lemah yang bersisa, sedangkan larutan penyangga basa terdiri dari basa lemah sisa dan garam yang dihasilkan.

(ii) Jumlah mol $NH_{4}^{+}$ :

$NH_{4} Cl (a q) \to NH_{4}^{+} (a q) + Cl^{-} (a q)$

jumlah koefisien $NH_{4} Cl$ dan $NH_{4}^{+}$ sama, maka:

$n NH_{4}^{+} = n NH_{4} Cl n NH_{4}^{+} = 5 mmol$

Volume $NH_{4}^{+}$ :

$V_{NH_{4}^{+}} = V_{1} + V_{2} + V_{3} V_{NH_{4}^{+}} = 25 mL + 25 mL + 25 mL V_{NH_{4}^{+}} = 75 mL$

Konsentrasi $NH_{4}^{+}$ :

$[NH_{4}^{+}] = \frac{n NH _{4}^{+}}{V _{NH_{4}^{+}}} [NH_{4}^{+}] = \frac{5 mmol}{75 mL} [NH_{4}^{+}] = 0, 067 M$

Jadi larutan yang terbuat dari campuran gelas 1 dan larutan c(ii) bukan larutan penyangga, dan konsentrasi $NH_{4}^{+}$ akhir adalah 0,067 M. $\;$

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebanyak 250 mL larutan NH 3 0,1 M ( K b = 1 0 − 5 ) ditambahkan 250 mL larutan HCl 0,05 M. b. Jika pada larutan yang terbentuk ditambahkan 500 mL air, tentukan pH larutan.

4.8

Jawaban terverifikasi

100 mL larutan NH 4 OH 0,1 M ( K b = 10 -5 ) dicampur dengan 50 mL larutan NH 4 CI 0,2 M c. Jika ke dalam campuran tersebut ditambahkan 5 mL larutan NaOH 0,2 M, hitung pH campuran yang terjadi!

166

4.4

Jawaban terverifikasi

Suatu campuran penyangga yang terbentuk dari 500 mL larutan NH 4 OH 1 M dan 500 mL larutan NH 4 Cl 1 M, ditambah 100 mL larutan H 2 SO 4 0,05 M. Hitunglah pH sebelum dan sesudah ditambah H 2 ...

3.5

Jawaban terverifikasi

Suatu larutan bufer mempunyai p H = 8,31. Jika 12 tetes HCl 1,2 M ditambahkan ke dalam 500 mL larutan ini, maka p H akhir yang dapat diharapkan adalah ....

4.8

Jawaban terverifikasi

Sebanyak 0,1 mol NH 4 OH yang ditambahkan dengan 0,05 mol NH 4 Cl .Hitung pH larutan : Mula-mula Jika ditambah 100 mL HCl 0,1 M Jika ditambah larutan sebanyak 1 liter yang mempunyai pH...

0.0

Jawaban terverifikasi