Sebanyak 100 mL larutan NH 3 ​ 0,8 M dicampurkan dengan 50 mL larutan HCl 0,2 M. Bila K b ​ NH 3 ​ = 1 0 − 4 , maka pH campuran adalah ...

Pembahasan

Tidak ada pilihan jawaban yang tepat, pH campuran adalah 10+log 7. Perhitungan pH dapat dilakukan jika spesi yang tersisa setelah reaksi dihitung. n NH 3 ​ n HCl ​ = = = = ​ 0 , 8 M × 100 mL 80 mmol 0 , 2 M × 50 mL 10 mmol ​ Setelah reaksi berlangsung, terdapat NH 3 ​ dan NH 4 ​ Cl pada larutan. Hal ini menandakan campuran yang terbentuk bersifat penyangga. Hal ini dikarenakan terdapat NH 3 ​ sebagai basa lemah dan NH 4 + ​ dari NH 4 ​ Cl yang bertindak sebagai asam konjugasi. [ OH − ] pOH pH ​ = = = = = = = = = = = ​ K b ​ [ Asam Konjugasi ] [ Basa lemah ] ​ K b ​ [ NH 4 + ​ ] [ NH 3 ​ ] ​ 1 0 − 4 150 mL 10 mmol ​ 150 mL 70 mmol ​ ​ 7 × 1 0 − 4 − lo g [ OH − ] − lo g ( 7 × 1 0 − 4 ) 4 − lo g 7 14 − pOH 14 − ( 4 − lo g 7 ) 14 − 4 + lo g 7 10 + lo g 7 ​

Tidak ada pilihan jawaban yang tepat, pH campuran adalah 10+log 7.

Perhitungan pH dapat dilakukan jika spesi yang tersisa setelah reaksi dihitung.

$$\begin{array}{rcl}\mathrm{n}{\mathrm{NH}}_3& =& 0,8\mathrm{M}\times 100\mathrm{mL}\\ & =& 80\mathrm{mmol}\\ \mathrm{n}\mathrm{HCl}& =& 0,2\mathrm{M}\times 50\mathrm{mL}\\ & =& 10\mathrm{mmol}\end{array}$$

 

Setelah reaksi berlangsung, terdapat $${\mathrm{NH}}_3$$ dan $${\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl}$$ pada larutan. Hal ini menandakan campuran yang terbentuk bersifat penyangga. Hal ini dikarenakan terdapat $${\mathrm{NH}}_3$$ sebagai basa lemah dan $${\mathrm{NH}}_4^{+}$$ dari $${\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl}$$ yang bertindak sebagai asam konjugasi.

$$\begin{array}{rcl}\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]& =& {\mathrm{K}}_{\mathrm{b}}\frac{\left[\mathrm{Basa}\mathrm{lemah}\right]}{\left[\mathrm{Asam}\mathrm{Konjugasi}\right]}\\ & =& {\mathrm{K}}_{\mathrm{b}}\frac{\left[{\mathrm{NH}}_3\right]}{\left[{\mathrm{NH}}_4^{+}\right]}\\ & =& 10^{-4}\frac{\frac{70\mathrm{mmol}}{\xcancel{150\mathrm{mL}}}}{\frac{10\mathrm{mmol}}{\xcancel{150\mathrm{mL}}}}\\ & =& 7\times 10^{-4}\\ \mathrm{pOH}& =& -\log \left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]\\ & =& -\log (7\times 10^{-4})\\ & =& 4-\log 7\\ \mathrm{pH}& =& 14-\mathrm{pOH}\\ & =& 14-(4-\log 7)\\ & =& 14-4+\log 7\\ & =& 10+\log 7\end{array}$$