2 Larutan Asam-basa
Menjelaskan pH larutanasam lemah dan basa lemah
1. Menjelaskan cara me-nentukan:a. derajat ionisasi;b. tetapan kesetim-
bangan baik asam(Ka) maupun basa(Kb);
c. pH asam lemahdan basa lemah
2. Menjelaskan konseppH dalam pencemaran
Menyebutkan sifat-sifat larutan asam-basadan menghitung pH-nya
Menjelaskan konsep asam-basa
Menjelaskan konsep asam-basa berdasarkan:1. teori Arrhenius2. teori Bronsted-Lowry3. teori Lewis
Menjelaskan pH larutanasam kuat dan basa kuat
1. Menjelaskan cara me-nentukan pH, pOH, danpKw
2. Menentukan pH larutanasam kuat dan basakuat
Menjelaskan sifat larutanasam dan basa
1. Menyebutkan sifatlarutan asam dan basa
2. Menjelaskan trayek pHberbagai indikator
3. Mengidentifikasi larutanyang termasuk asamatau basa mengguna-kan indikator buatan,kertas lakmus, danindikator alami
4. Memahami sifat-sifatlarutan asam-basa,metode pengukuran,dan terapannya.
Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator
4.2 Menghitung banyak-nya pereaksi dan hasilreaksi dalam larutanelektrolit dari hasiltitrasi asam-basa.
Rasa ingintahu
Mencoba membuat indikator alami dari berbagaisayuran, buah, atau bunga yang ada di lingkungansiswa.
Pada bab ini akan dipelajari:1. Konsep Asam-Basa2. Sifat Larutan Asam dan Basa3. Penentuan pH Larutan Asam Kuat dan Basa Kuat4. Penentuan pH Larutan Asam Lemah dan Basa Lemah
Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter
Larutan Asam-Basa
3Kimia Kelas XI
A. Pilihan Ganda1. Jawaban: b
Pada reaksi:HCl(g) + NH3(g) NH4Cl(s)Menurut Arrhenius, reaksi HCl dan NH3 dalam fasegas tidak dapat digolongkan reaksi asam-basakarena tidak membentuk ion H+ dan OH, padahalkedua senyawa tersebut merupakan asam-basa.Teori Arrhenius disempurnakan oleh Bronsted-Lowryyang mengemukakan teori asam-basa berdasarkantransfer proton (ion H+). Teori Bronsted-Lowry dapatditerapkan dalam reaksi HCl dan NH3. Dalam fasegas, HCl dan NH3 tidak terionisasi karena keduanyamerupakan molekul kovalen dan reaksi tersebuttergolong reaksi asam-basa.
2. Jawaban: aGaram yang bersifat netral terbentuk antara asamkuat dengan basa kuat. Contoh garam yangterbentuk antara asam sulfat dengan kaliumhidroksida. Garam yang terbentuk antara asamkuat dengan basa lemah akan bersifat asam.Contoh garam yang terbentuk antara amoniumhidroksida dan asam klorida serta aluminiumhidroksida dan asam nitrat. Garam yang terbentukantara asam lemah dengan basa kuat akan bersifatbasa. Contoh garam yang terbentuk antara asamsianida dan natrium hidroksida serta asamkarbonat dan barium hidroksida.
3. Jawaban: cTeori Bronsted-Lowry melibatkan serah terimaproton. Teori ini memiliki kelebihan karena dapatmenjelaskan sifat asam-basa pada reaksi yangreversibel, yaitu reaksi yang spesinya dalam reaksidapat bertindak sebagai asam dan basa. MisalCH3COOH dan H2O. Pada reaksi reversible,CH3COOH + H2O R H3O+ + CH3COO, reaksi kekanan CH3COOH mendonorkan proton sehinggabertindak sebagai asam. Pada reaksi ke kiri,CH3COO
bertindak sebagai basa. Dengandemikian pada reaksi reversible juga berlangsungtransfer proton. Sementara itu, serah terimaelektron merupakan teori dari Lewis.
4. Jawaban: eCH3COOH dapat melepas proton sehingga bersifatasam dan dapat juga menyerap proton sehinggabersifat basa. Oleh karena dapat bersifat asamdan basa maka CH3COOH dikatakan bersifatamfoter. H2SO4 hanya dapat melepas protonsehingga bersifat asam. Na2SO4, NaBr, dan NaClmerupakan garam netral.
5. Jawaban: dMenurut Arrhenius, asam adalah spesi yang me-lepaskan H+ dalam air, sedangkan basa adalahspesi yang melepaskan OH dalam air. Ba(OH)2dalam air bersifat basa karena melepaskan ion OH.
6. Jawaban: dNH4
+ merupakan asam konjugasi dari basa NH3karena NH3 mampu bertindak sebagai akseptorproton, yaitu dengan menarik ion H+ dari molekulair. OH merupakan basa konjugasi dari H2Okarena H2O mampu bertindak sebagai donor proton.
7. Jawaban: ea. HClO4 + NH2
R ClO4 + NH3asam 1 basa 2 basa 1 asam 2
konjugasikonjugasi
b. HClO4 + NH3 R ClO4 + NH4+asam 1 basa 2 basa 1 asam 2
konjugasikonjugasi
c. HClO4 + H22O R ClO4 + H3O+asam 1 basa 2 basa 1 asam 2
konjugasikonjugasi
d. HClO4 + OH R ClO4 + H2O
asam 1 basa 2 basa 1 asam 2
konjugasikonjugasi
e. HClO4 + N2H5+ R H2ClO4 + N2H4
basa 2 asam 1 asam 2 basa 1konjugasi
konjugasi
Jadi, senyawa HClO4 yang bersifat basa ditunjuk-kan pada reaksi e.
8. Jawaban: e
F H F H| | | |F B + : N H F B : N H
| | | |F H F H
Asam Basa
Dalam kulit valensi atom N dalam molekul NH3terdapat tiga pasang ikatan (N H) dan satu pasangelektron bebas (tidak berpasangan). Pada atom Bdalam molekul BF3 terdapat tiga pasang elektronyang berikatan (B F). Sepasang elektron yangtidak berikatan pada atom N dapat disumbangkan
4 Larutan Asam-basa
b. Tidak menjelaskan alasan beberapa senyawayang mengandung hidrogen dengan bilanganoksidasi +1 (seperti HCl) dapat larut dalamair untuk membentuk larutan asam, sedangkanyang lain seperti CH4 tidak dapat.
c. Tidak menjelaskan alasan bahwa senyawayang tidak memiliki OH, seperti Na2CO3memiliki karakteristik seperti basa.
4. Persamaan reaksi Lewis:
: Cl : . . | . . . .: Cl Sn Cl : + 2 : Cl . . | . . . . : Cl : . .
Asam Basa Lewis Lewis
5. Tuliskan reaksi asam-basa berikut menurutBronsted Lowry dan tentukan pasangan asam-basakonjugasinya!a. HAc(aq) + H2O(A)b. HNO2(aq) + OH
(aq)c. HBr(aq) + H2O(A)d. NH3(aq) + HBO3
2(aq)e. H2CO3(aq) + H2O(A)Jawaban:a. HAc(aq) + H2O(A) R H3O+(aq) + Ac(aq)
Asam Basa Asam Basa
konjugasi konjugasi
b. HNO2(aq) + OH(aq) R H2O(A) + NO2(aq)
Asam Basa Asam Basa
konjugasi konjugasi
c. HBr(aq) + H2O(A) R Br(aq) + H3O+(aq)Asam Basa Basa Asam
konjugasi konjugasi
d. NH3(aq) + HBO32(aq) R H2BO3(aq) + NH2(aq)
Asam Basa Asam Basakonjugasi konjugasi
e. H2CO3(aq) + H2O(A) R H3O+(aq) + HCO3(aq)Asam Basa Asam Basa
konjugasi konjugasi
. .
Cl ClCl Sn Cl
Cl Cl
kepada atom pusat B yang kemudian digunakansecara bersama-sama sehingga terjadi ikatankovalen koordinasi (B N). Atom B pada BF3bertindak sebagai asam Lewis. Asam Lewismerupakan spesi yang bertindak sebagai penerimapasangan elektron. Basa Lewis merupakan spesiyang bertindak sebagai pemberi pasanganelektron.
9. Jawaban: cNH4OH(g) + H2O(aq) NH4OH2+(aq) + OH(aq)basa asam asam konjugasi basa
konjugasi
NH4OH dan NH4OH2+ merupakan pasangan basa-
asam konjugasi. H2O dan OH merupakan
pasangan asam-basa konjugasi.
10. Jawaban: dPartikel yang dapat bersifat amfiprotik adalahpartikel yang dapat bersifat asam dan basa dalamreaksi yang berbeda. Partikel akan bersifat asamjika bereaksi dengan basa, sedangkan partikel akanbersifat basa jika bereaksi dengan asam. Ion HCO3
dapat bertindak sebagai donor proton ketikaditambah basa membentuk CO3
2 (basa konjugasi).Ion HCO3
dapat bertindak sebagai akseptorproton ketika ditambah asam membentuk H2CO3(asam konjugasi).
B. Uraian1. a. HCl(aq) H+(aq) + Cl(aq)
Jumlah ion H+ = 1 (asam monoprotik)b. H2SO4(aq) 2H+(aq) + SO42(aq)
Jumlah ion H+ = 2 (asam poliprotik)c. NaOH Na+(aq) + OH(aq)
Jumlah ion OH = 1 (basa monoprotik)d. Ca(OH)2 Ca2+(aq) + 2OH(aq)
Jumlah ion OH = 2 (basa poliprotik)
2. a. Sifat asam atau basa suatu zat ditentukanoleh lingkungan atau pelarutnya.
b. Keasaman suatu basa akan semakin ber-tambah jika semakin mudah melepaskanproton (H+).
c. Kebasaan suatu basa akan semakin bertambahjika semakin mudah menerima proton (H+).
d. Zat dalam reaksi yang dapat bertindak sebagaiasam maupun basa disebut zat amfiprotik.Contoh H2O.
3. Kekurangan teori asam-basa menurut Arrheniussebagai berikut.a. Hanya dapat diaplikasikan pada reaksi yang
terjadi dalam air.
5Kimia Kelas XI
Warna KertasLakmus Merah
SetelahPencelupan
MerahBiru
MerahMerah
Biru
a.b.c.d.e.
NamaLarutan
Warna KertasLakmus Biru
SetelahPencelupan
MerahBiruBiru
MerahBiru
CukaAmoniaGaram dapurAir jerukBarium hidroksida
Sifat
AsamBasaNetralAsamBasa
A. Pilihan Ganda1. Jawaban: b
Uji organoleptik artinya uji dengan dicicipi.Keberadaan asam lemah yang tidak berbahaya,seperti asam sitrat pada buah jeruk dapatdibuktikan dengan cara mencicipinya. Rasamasam pada buah jeruk membuktikan salah satusifat asam yaitu berasa masam. Sifat korosifartinya merusak berbagai benda logam dannonlogam. Sifat ini terutama dimiliki oleh asam-asam kuat. Asam yang bereaksi dengan logamakan menghasilkan garam dengan gas H2. Asamyang bereaksi dengan basa akan menghasilkangaram dan air. Asam yang dilarutkan dalam airakan terurai menjadi ion positif hidrogen dan ionnegatif sisa asam.
2. Jawaban: cSifat-sifat larutan basa sebagai berikut.1) Berasa pahit.2) Bersifat kaustik.3) Jika mengenai kulit terasa licin.4) Mengubah warna kertas lakmus merah
menjadi biru.5) Terionisasi menjadi ion positif logam dan ion
negatif hidroksil.6) Bereaksi dengan asam.7) Bereaksi dengan garam.
3. Jawaban: eAsam lambung merupakan asam klorida (HCl).Pada saat terserang sakit mag, kandungan asamlambung akan naik. Dengan adanya obat mag,asam lambung akan dinetralkan oleh kandunganbasa dalam obat mag, seperti magnesiumhidroksida (Mg(OH)2) atau aluminium hidroksida(Al(OH)3). Magnesium klorida (MgCl2) merupakangaram yang dapat dielektrolisis menghasilkanmagnesium. Natrium hidroksida (NaOH)merupakan basa kuat yang digunakan dalampembuatan sabun mandi. Natrium bikarbonat(NaHCO3) terdapat dalam soda kue. Asam format(HCOOH) terdapat dalam semut.
4. Jawaban: bLarutan yang tidak mengubah warna kertas lakmusmerupakan larutan garam yang bersifat netral.Larutan yang bersifat netral mempunyai pH sekitar7. Larutan yang bersifat asam akan mempunyairasa masam, mengandung ion H+, pH kurang dari7, bersifat korosif, dan dapat memerahkan kertaslakmus biru. Larutan yang bersifat basa
mempunyai rasa pahit, terasa licin di kulit,mengandung ion OH, pH lebih dari 7, dan dapatmembirukan kertas lakmus merah.
5. Jawaban: aPerubahan warna menjadi merah pada pengujiansuatu larutan dengan ekstrak bunga nusa indahmenunjukkan bahwa larutan tersebut termasukasam. Contoh larutan asam adalah H2S. NH4OHdan NaOH merupakan basa, jika diuji denganekstrak bunga nusa indah menghasilkan warnakuning. CH3COONa dan K2S merupakan garambersifat basa sehingga jika diuji dengan ekstrakbunga nusa indah juga akan menghasilkan warnakuning.
6. Jawaban: aIon H+ mengakibatkan korosi karena adanya ion inimenunjukkan tingkat keasaman. Semakin banyakion H+ berarti semakin tinggi keasaman. Keasamantinggi menunjukkan tingkat korosi yang tinggi.
7. Jawaban: cLarutan basa apabila diuji dengan kunyit makawarna indikator dalam larutan akan menjadi jingga,jika diuji dengan daun pacar air, warna indikatordalam larutan akan menjadi kuning, jika diuji dengankubis ungu, warna indikator dalam larutan akanmenjadi hijau kebiruan, jika diuji dengan umbi bit,warna indikator dalam larutan menjadi merah, jikadiuji dengan bunga sepatu, warna indikator dalamlarutan menjadi kuning. Jadi, larutan yang diujitersebut kemungkinan berupa Ba(OH)2. HCl danH2SO4 merupakan asam, CaSO4 dan NaNO3merupakan garam yang bersifat netral.
8. Jawaban: eVitamin C merupakan asam. Apabila ke dalamlarutan vitamin C dicelupkan kertas lakmus biru,warna kertas lakmus akan berubah dari birumenjadi merah.
9. Jawaban: a
6 Larutan Asam-basa
10. Jawaban: b1) Air limbah A
Fenolftalein, air limbah tidak berwarnasehingga pH 8,3.Lakmus, air limbah berwarna merah sehinggapH 4,5.Bromkresol ungu, air limbah berwarna kuningsehingga pH 5,2.Jadi, pH air limbah A adalah 4,5.
2) Air limbah BFenolftalein, air limbah berwarna merahsehingga pH 10,0.Lakmus, air limbah berwarna biru sehinggapH 8,3.Bromkresol ungu, air limbah berwarna ungusehingga pH 6,8.Jadi, pH air limbah B adalah 10,0.
B. Uraian1. Sifat basa pada suatu larutan dapat diketahui
dengan cara menguji larutan tersebut dengan suatuindikator, misal kertas lakmus. Larutan basa saatdiuji dengan kertas lakmus akan memberikanwarna biru pada kertas lakmus.
2. Cuka atau asam asetat (CH3COOH) jikadireaksikan dengan logam seng (Zn) akanmenghasilkan seng asetat dan gas H2.Zn(s) + 2CH3COOH(aq) (CH3COO)2Zn(aq) + H2(g)Sifat senyawa asam yang ditunjukkan pada reaksitersebut adalah bereaksi dengan logammenghasilkan garam dan gas H2. Gas H2 akantampak dalam bentuk gelembung-gelembung gas.Cuka atau asam asetat (CH3COOH) jika direaksikandengan kalsium karbonat (CaCO3) akanmenghasilkan kalsium asetat, gas CO2, dan air.CaCO3 + 2CH3COOH (CH3COO)2Ca + CO2 + H2OSifat senyawa asam yang ditunjukkan pada reaksitersebut adalah bereaksi dengan karbonatmenghasilkan garam, air, dan gas CO2. Gas CO2akan tampak dalam bentuk gelembung-gelembunggas.
TumbuhanAsam Basa
KunyitUmbi bitDaun pacar airBunga kanaBunga nusa indahBunga sepatuBunga bugenvilBunga mawar merah
KuningBiruMerahMerahMerahMerahUnguMerah muda
JinggaMerahKuningKuningKuningKuningKuningHijau
Warna Larutan
3. a. 1) Bunga sepatu2) Bunga bugenvil3) bunga mawar merah4) Kunyit5) Umbi bit6) Bunga nusa indah7) Daun pacar air8) Bunga kana
b. Karena ekstrak dari bahan-bahan tersebutdapat memberikan warna yang berbeda dalamlarutan asam atau basa.
4. Larutan asam jawa dan larutan teh bersifat asamsehingga jika diuji dengan kertas lakmus merah,kertas lakmus tidak berubah warna. Jika diujidengan kertas lakmus biru, kertas lakmus akanberubah menjadi merah. Larutan kapur dan larutansampo bersifat basa sehingga jika diuji dengankertas lakmus biru, kertas lakmus tidak berubahwarna. Jika diuji dengan kertas lakmus merah,kertas lakmus akan berubah menjadi biru.
5. Pengujian larutan menggunakan indikator metilmerah; larutan berwarna jingga maka pH larutan4,4 pH 6,2. Pengujian larutan menggunakanindikator bromtimol biru, larutan berwarna hijaumaka pH larutan 6,0 pH 7,6. Pengujian larutanmenggunakan indikator metil jingga, larutanberwarna kuning maka pH larutan 4,4. Pengujianlarutan menggunakan indikator bromkresol hijau,larutan berwarna biru maka pH larutan 5,4. Jadi,pH untuk larutan Y berkisar antara 6,0 pH 6,2.
A. Pilhan Ganda
1. Jawaban: cAir murni bersifat netral karena mempunyai tingkatkeasaman (pH) sebesar 7 yang diperoleh dariionisasi sebagian sesuai reaksi:H2O R H+ + OH
2. Jawaban: e[H+] = [OH] = wK =
145,1 10 = 2,26 107
3. Jawaban: bReaksi ionisasi Mg(OH)2 sebagai berikut.Mg(OH)2 R Mg2+ + 2OHDengan demikian, magnesium hidroksida(Mg(OH)2) mempunyai valensi basa (jumlah OH
)sebanyak 2.
7Kimia Kelas XI
mol NaOHvolume NaOH
= 3 102 M
mol NaOH2 L
= 3 102 M
mol NaOH = 6 102 mol
9. Jawaban: b1) HCl 0,01 M
[H+] = [HCl] valensi= 0,01 M 1= 102 M
pH = log [H+] = log 102 = 22) HNO3 0,02 M
[H+] = [HNO3] valensi= 0,02 M 1= 2 102 M
pH = log [H+]= log 2 102
= 2 log 23) H2SO4 0,001 M
[H+] = [H2SO4] valensi= 0,001 M 2= 2 103 M
pH = log [H+]= log 2 103
= 3 log 24) NaOH 0,01 M
[OH]= [NaOH] valensi= 0,01 1= 102 M
pOH = log [OH] = log 102 = 2pH = pKw pOH = 14 2 = 12
5) Ba(OH)2 0,002 M[OH]= [Ba(OH)2] valensi
= 0,002 2= 4 103 M
pOH = log [OH]= log 4 103
= 3 log 4pH = pKw pOH
= 14 (3 log 4)= 11 + log 4
10. Jawaban: eSemakin ungu warna pada indiaktor universal,berarti larutan semakin bersifat basa (pH palingbesar).1) KOH 0,5 M
KOH(aq) R K+(aq) + OH(aq)KOH bervalensi 1[OH] = 1 0,5 M = 0,5 M
4. Jawaban: d[H+] air = 107
Jika [H+] larutan lebih besar daripada 107, berartilarutan tersebut bersifat asam. Di antara larutanNH4OH, NaOH, air sabun, cuka, dan air detergen,larutan yang bersifat asam yaitu cuka. Jadi, cukamempunyai harga [H+] lebih besar daripada harga[H+] dalam air.
5. Jawaban: eLarutan yang bersifat paling basa mempunyai hargapH paling besar atau mendekati 14. Berdasarkantabel tersebut, EOH mempunyai harga pH palingbesar, yaitu 13,0 sehingga EOH bersifat palingbasa di antara larutan yang lain.
6. Jawaban: e1) Asam bromida (HBr)
HBr R H+ + Br = asam monovalen2) Asam sianida (HCN)
HCN H+ + CN = asam monovalen3) Asam nitrit (HNO2)
HNO2 H+ + NO2 = asam monovalen4) Asam nitrat (HNO3)
HNO3 R H+ + NO3 = asam monovalen5) Asam karbonat (H2CO3)
H2CO3 R H+ + CO32 = asam bivalenDari persamaan reaksi, terlihat bahwa valensiasam dua (asam bivalen) dimiliki oleh asamkarbonat.
7. Jawaban: a
Mol H2SO4 = 2 4
r 2 4
massa H SOM H SO
= + + 2 4
r r r
massa H SO(2 A H) (1 A S) (4 A O)
= 1,96 gram
((2 1) (1 32) (4 16)) gram/mol + +
= 1,96 gram98 gram / mol
= 0,02 mol
[H2SO4] = 2 4
2 4
mol H SOvolume H SO
= 0,02 mol
0,2 L = 0,1 M
H2SO4 R 2H+ + SO42[H+] = 2 0,1 M = 2 101 MpH = log [H+] = log 2 101 = 1 log 2
8. Jawaban: dpH NaOH = 12 + log 3pOH = 14 pH = 14 (12 + log 3) = 2 log 3
pOH = log [OH]2 log 3 = log [OH]
log 3 102 = log [OH][OH] = 3 102
[OH] = [NaOH] = 3 102 M
8 Larutan Asam-basa
pOH = log [OH]= log 5 101
= 1 log 5pH = pKw pOH
= 14 (1 log 5)= 13 + log 5= 13,7
2) NaOH 0,3 MNaOH(aq) R Na+(aq) + OH(aq)NaOH bervalensi 1[OH] = 1 0,3 M = 0,3 MpOH = log [OH]
= log 3 101
= 1 log 3pH = pKw pOH
= 14 (1 log 3)= 13 + log 3= 13,5
3) Ba(OH)2 0,2 MBa(OH)2(aq) R Ba2+(aq) + 2OH(aq)Ba(OH) bervalensi 2[OH] = 2 0,2 M
= 0,4 MpOH = log [OH]
= log 4 101
= 1 log 4pH = pKw pOH
= 14 (1 log 4)= 13 + log 4= 13,6
4) Ca(OH)2 0,1 MCa(OH)2(aq) R Ca2+(aq) + 2OH(aq)Ca(OH)2 basa bervalensi 2[OH] = 2 0,1 M = 0,2 MpOH = log [OH]
= log 2 101
= 1 log 2pH = pKw pOH
= 14 (1 log 2)= 13 + log 2= 13,3
5) Mg(OH)2 0,4 MMg(OH)2(aq) R Mg2+(aq) + 2OH(aq)Mg(OH)2 bervalensi 2[OH] = 2 0,4 M = 0,8 MpOH = log [OH] = log 8 101 = 1 log 8pH = pKw pOH
= 14 (1 log 8)= 13 + log 8= 13,9
Jadi, larutan yang memberikan warna paling unguadalah Mg(OH)2 karena memiliki pH terbesar (pOHterkecil).
B. Uraian1. pH merupakan derajat keasaman yang digunakan
untuk menyatakan ukuran konsentrasi ion hidrogendalam suatu larutan.
2. Penambahan ion H+ ke dalam air mengakibatkankesetimbangan ionisasi air bergeser ke kirisehingga konsentrasi ion OH berkurang,sedangkan konsentrasi ion H+ meningkat. Dengandemikian air berubah sifat menjadi asam.
3. Ionisasi NaOH : NaOH(aq) R Na+(aq) + OH(aq)[Na+] = [OH] = [NaOH] = 0,1 M = 101 M
Kw = [H+][OH]
1014 = [H+]101
[H+] = 14
11010
= 10
13 M
Jadi, konsentrasi ion OH = 101 M, sedangkankonsentrasi ion H+ = 1013 M.
4. H2SO4 R 2H+ + SO42pOH = 11,7
pH = pKw pOH= 14 11,7= 2,3
2,3 = 3 0,7= 3 log 5= log 5 103
= log [H+][H+] = 5 103 M[H+] = [H2SO4] valensi5 103 = [H2SO4] 2[H2SO4] = 2,5 10
3 M
5. a. HNO3 0,3 MHNO3 R H+(aq) + NO3[H+] = [HNO3] valensi
= 0,3 1= 0,3 M= 3 101 M
pH = log [H+] = log 3 101 = 1 log 3b. Ba(OH)2 0,01 M
Ba(OH)2 R Ba2+ + 2OH[OH] = [Ba(OH)2] valensi
= 0,01 2= 2 102 M
pOH = log [OH]= log 2 102
= 2 log 2pH = pKw pOH
= 14 pOH= 14 (2 log 2)= 12 + log 2
9Kimia Kelas XI
A. Pilihan Ganda1. Jawaban: e
Asam tripotik (asam berbasa tiga) adalah senyawaasam yang melepaskan tiga ion H+, misal H3PO4.HF dan HCN merupakan contoh asam berbasasatu), yaitu senyawa asam yang melepaskan1 ion H+. H2CO3 dan H2C2O4 merupakan contohasam berbasa dua), yaitu senyawa asam yangmelepaskan dua ion H+.
2. Jawaban: cDalam air, NH3 akan terionisasi sebagai berikut.NH4OH(aq) R NH4+(aq) + OH(aq)[OH] = bK b
= 51,8 10 0,5= 69 10= 3 103
Jadi, konsentrasi OH adalah 3 103 M.
3. Jawaban: eSemakin besar harga Ka, kekuatan asam semakinbesar. Dari data terlihat, harga Ka terbesar dimilikioleh asam asetat yaitu 1,8 105 dan Ka terkecildimiliki oleh asam fluorida yaitu 7,2 1010. Jadi,urutan kekuatan asam dari yang lemah ke yangpaling kuat ditunjukkan oleh nomor 3) 2) 1).
4. Jawaban: da = 0,1 MpH = 3
pH = log [H+]3 = log [H+]
log 103 = log [H+][H+] = 103
= +[H ]a
= 3
11010
= 102
Jadi, harga derajat ionisasi asam lemah adalah0,01.
5. Jawaban: bpH = log [H+] [H+] = apH = log a
4 = log 107 a4 = 7 log a
log a = 3a = 103 M
Jadi, konsentrasi asam lemah tersebut 103 M.
6. Jawaban: b[OH] = b
= 10% 0,5= 5 102 M
pOH = log [OH] = log 5 102
= 2 log 5pH = 14 pOH
= 14 (2 log 5)= 12 + log 5
7. Jawaban: dH2SO4 = asam kuat,
C6H5COOH = asam lemah
[H+] = [H2SO4] valensi
= 5 104 2
= 103 M
2 4H SO[H ]+ =
6 5C H COOH[H ]+
103 = aK a (103)2 = Ka 0,025 Ka = 4 105Jadi, tetapan ionisasi asam benzoat 4 105.
8. Jawaban: cReaksi ionisasi HCOOH sebagai berikut.HCOOH(aq) H+(aq) + HCOO(aq)[H+] = aK a
= 41,7 10 1 = 1,3 102 M
9. Jawaban: dNH4OH R NH4+ + OH
2,5 gram NH4OH = r 42,5 gram
M NH OH = 2,535
= 0,071 mol
Konsentrasi NH4OH = 0,0710,4 = 0,1775 M
[OH] = [NH4OH] = 0,1775 0,01= 1,775 103 M
pOH = 3 log 1,775= 3 0,2492= 2,7508
pH = 14 2,7508= 11,2492
Jadi, pH larutan sebesar 11,2492.
10 Larutan Asam-basa
15. Jawaban: dpH = 5log [H+] = 5log [H+] = log 105
[H+] = 105
[H+] = aK a
105 = 2aK 10
1010 = Ka 102
Ka = 108
pKa = log Ka = log 108 = 8
B. Uraian
1. [H+] = aK a4 103 = aK 0,04
1,6 105 = Ka 0,04Ka = 4 10
4
2 = aKa = 44 10
0,04
= 102 = 0,01 = 101 = 0,1Jadi, harga Ka HCOOH = 4 10
4 dan HCOOH= 0,1.
2. [OH] = bK b
3 103 = 51,8 10 b 9 106 = 1,8 105 b
b = 5 101 mol/Lmol = b Vair
= 5 101 mol/L 0,8 L = 0,4 molVolume NH3 = mol 22,4 L/mol
= 0,4 mol 22,4 L/mol= 8,96 liter
3. pH = 3, berarti [H+] = 103 M
[H+] = 1.000a 600K 0,02
103 = 1.000a 600K 0,02 = 2aK 3 10 106 = Ka 3 10
2
Ka = 3 105
Jadi, harga tetapan kesetimbangan ionisasi asamlemah tersebut 3 105.
4. Mol KNH4OH = 0,7474 = 0,01 mol
[KNH4OH] = 100 ml1.000 ml
0,01mol = 0,1 M
10. Jawaban: c = 1% = 0,01Ka = a 2Ka = 0,1 (0, 01)
2 = 105
11. Jawaban: cLarutan asam asetat mempunyai pH sama denganlarutan HCl sehingga [H+] keduanya juga sama.[H+] dalam CH3COOH = [H
+] dalam HCl
a 3 3K CH COOH [CH COOH] = [HCl] valensi5
32 10 [CH COOH] = 2 103 1
2 105 [CH3COOH] = 4 106
[CH3COOH] = 2 101 M
= 0,20 MJadi, konsentrasi asam asetat adalah 0,20 M.
12. Jawaban: d
[H+] = aK apH = 4 [H+] = 104
104 = 51,8 10 a a = 5,5 104 M
pH = 5 [H+] = 105105 = 51,8 10 a
a = 5,5 106 M
Pengenceran: V1 M1 = V2 M2misal: V1 = 1 L1 5,5 104 = V2 5,5 10
6
V2 = 100 LJadi, larutan asam sitrat akan mengalami perubahanpH dari 4 menjadi 5 jika diencerkan 100 kali.
13. Jawaban: d
Mtotal = 1 1 2 2 3 3
total
(M V ) (M V ) (M V )V
+ +
= (0,5 300) (0,25 500) (0 200)
300 500 200 + +
+ +=
150 1251.000
+
= 0,275 M
Jadi, konsentrasi asam menjadi 0,275 M.
14. Jawaban: cpH = 4 [H+] = 104pH = 2 [H+] = 102pH 4 turun menjadi pH 2 berarti keasaman naik100 kali.
11Kimia Kelas XI
5. Jawaban: cHClO4 + CH3COOH R ClO4 + CH3COOH2+HClO4 = asam Bronsted-Lowry karena dapatmemberikan proton.CH3COOH = basa Bronsted-Lowry karena dapatmenerima proton.ClO4
= basa konjugasi dari HClO4.CH3COOH2
+ = asam konjugasi dari CH3COOH.
6. Jawaban: dAsam Bronsted-Lowry merupakan donor proton(H+). Asam ini terdapat pada reaksi:1) NH4
+ NH3, donor H+2) HSO4
SO42, donor H+3) CH3COOH CH3COO, donor H+4) H2O OH, donor H+Reaksi NaH + H2O H2 + Na+ + OH bukan donorproton, tetapi donor ion OH (ion hidroksida).
7. Jawaban: cAsam konjugasi dari ion monohidrogen fosfat(HPO4
2) adalah H2PO4.
Asam konjugasi akan mempunyai kelebihan satuH dari pasangan basanya.
8. Jawaban: dH2O bersifat asam terdapat pada reaksi:1) RNH2 + H2O R RNH3+ + OH2) HS + H2O R H2S + OHH2O melepaskan H
+ menjadi OH.H2O pada reaksi berikut bersifat basa.H2PO4
+ H2O R HPO42 + H3O+H2O menerima H
+ menjadi H3O+.
A. Pilihan Ganda1. Jawaban: d
Menurut Arrhenius, basa adalah larutan yang dalamair dapat menghasilkan ion OH. Sementara itu,asam menurut Arrhenius adalah larutan yangdalam air dapat terionisasi menghasilkan ion H+.
2. Jawaban: b1) NH4
+ + H2O R NH3 + H3O+asam 1 basa 2 basa 1 asam 2
konjugasi
konjugasi
2) CH3COOH + HNO2 R CH3COOH2+ + NO2 basa 2 asam 1 asam 2 basa 1
konjugasi
k o n j u g a s i
3. Jawaban: eLewis mendefinisikan asam dan basa berdasarkanserah terima pasangan elektron. Asam adalahakseptor atau penerima pasangan elektron,sedangkan basa adalah donor atau pemberipasangan elektron.
4. Jawaban: eMenurut Arrhenius, H2O bersifat netral karenadapat menghasilkan ion H+ dan OH yang samabanyak. Teori asam-basa Arrhenius mempunyaikelemahan karena kurang mencakup pengertianyang luas. Dalam teori ini, pelarut yang digunakanharus berupa air. Meskipun air merupakan pelarutuniversal, tetapi pelarut lain seperti alkohol,benzena, amonia cair, dan karbon tetraklorida jugasering digunakan.
[OH] = 4 b[KNH OH] K= 1 5(10 )(1 10 )= 61 10 = 1 103 M
pOH = log [OH]= log 1 103
= 3pH = pKw pOH = 14 3 = 11
Jadi, pH larutan KNH4OH tersebut adalah 11.
5. a. [H+] = a 3K [CH COOH]6 103 = 5 31,8 10 [CH COOH]
[CH3COOH] = 2 M
mol CH3COOH = [CH3COOH] volume= 2 0,5= 1 mol
Berat CH3COOH = mol Mr CH3COOH= 1 60= 60 g
b. = a3
K[CH COOH]
= 5
31,8 106 10
= 0,0548
12 Larutan Asam-basa
17. Jawaban: dSuatu larutan dengan pH semakin kecil dari 7,menunjukkan bahwa larutan tersebut semakinmeningkat derajat keasamannya. Sebaliknya, suatularutan dengan pH semakin besar dari 7menunjukkan bahwa larutan tersebut semakinmeningkat derajat kebasaannya. Warna kertasindikator universal semakin tua menunjukkan bahwaderajat kebasaan suatu larutan semakin besar.
18. Jawaban: dSemakin kecil harga pH larutan, semakin kuat sifatasam. Jadi, urutan tingkat keasaman dari yangpaling rendah ke paling tinggi adalah hati ayam,darah, urine, susu, dan sari buah anggur atau 4),2), 1), 3), dan 5).
19. Jawaban: c[H+] berbanding besar dengan pOH. Semakin besarpOH, [H+] semakin besar.1) NaOH 0,1 M, pOH = 1
pH = pKw pOH = 14 1 = 13log [H+] = 13
[H+] = 1013
2) CH3COOH 0,01 M, pOH = 9pH = pKw pOH = 14 9 = 3log [H+] = 3
[H+] = 103
3) HCl 0,01 M, pOH = 12pH = pKw pOH = 14 12 = 2log [H+] = 2
[H+] = 102
4) NH4OH 0,01 M, pOH = 5pH = pKw pOH = 14 5 = 9log [H+] = 9
[H+] = 109
5) H2O, pOH = 7pH = pKw pOH = 14 7 = 7log [H+] = log 107
[H+] = 107
Jadi, HCl 0,01 M mempunyai [H+] terbesar di antaraNaOH, CH3COOH, NH4OH, dan H2O.
20. Jawaban: cIndikator fenolftalein mempunyai trayek pH 8,310,0dengan trayek warna tidak berwarna hingga merah.Air kapur dengan pH = 11 akan menghasilkanwarna merah karena pH 10,0 merupakan trayekpH yang menghasilkan warna merah.
21. Jawaban: aH2SO4 R 2H+ + SO42[H+] = [H2SO4] valensi = 0,1 2 = 0,2 MpH = log [H+] = log 2 101 = 1 log 2
9. Jawaban: cAsam menurut Bronsted-Lowry adalah larutanyang dapat mendonorkan proton atau ion H+. Jadi,larutan asam tersebut harus mengandung atom H.Di antara larutan H3PO4, H2O, HCl, CO3
2, danHCO3
yang tidak mempunyai atom H adalah ionCO3
2. Jadi, ion ini bukan asam.
10. Jawaban: dMenurut Arrhenius, suatu larutan dikatakanmempunyai sifat basa jika dapat menghasilkan ionhidroksida (OH) jika dilarutkan dalam air. Natriumhidroksida (NaOH) akan mengalami ionisasimenjadi Na+ dan OH jika dilarutkan ke dalam air.
11. Jawaban: c
K1 = 2H HS
H S
+
K2 = 2H S
HS
+
Ktotal = K1 K2
= 2
H HSH S
+
2H SHS
+
= 2 2
2
H SH S
+
12. Jawaban: cSifat basa ditentukan oleh ion OH. Oleh karena glikoltidak melepaskan ion OH dalam air, glikol tidakbersifat basa, meskipun mempunyai 2 gugus OH.
13. Jawaban: aDi dalam teh terdapat asam tanat. Sabun, sampo,deodorant, dan antasida (obat mag) mengandungsenyawa basa.
14. Jawaban: bMetil merah: jingga 4,4 pH 6,2Bromtimol biru: kuning pH 6,0Fenolftalein: tidak berwarna pH 8,2Dengan demikian, pH larutan adalah 4,4 pH 6,0.
15. Jawaban: eSyarat utama zat sebagai indikator adalah apabiladapat memberi warna yang berbeda pada suasanaasam dan basa.
16. Jawaban: eIndikator alami adalah indikator yang berasal dariekstrak atau sari tumbuhan dan bunga yang beradadi lingkungan. Contoh indikator alami meliputibunga sepatu, kulit manggis, kubis ungu, kunyit,dan bunga kana.
13Kimia Kelas XI
25. Jawaban: d1) 0,1 mol KOH dalam 2 liter larutan
MKOH = mol KOH
volume KOH = 0,1mol
2 L = 0,05 M
KOH R K+ + OH[OH] = [KOH] valensi = 0,05 1 = 0,05 MpOH = log [OH] = log 5 102 = 2 log 5
pH = pKw pOH= 14 (2 log 5) = 12 + log 5
2) 0,01 mol KOH dalam 1 liter larutan
MKOH = mol KOH
volume KOH = 0,01mol
1L = 0,01 M
KOH R K+ + OH[OH] = [KOH] valensi = 0,01 1 = 0,01 MpOH = log [OH] = log 102 = 2
pH = pKw pOH= 14 2= 12
3) 0,4 gram NaOH dalam 1 liter larutan
Mol NaOH = r
massa NaOHM NaOH
= r r r
massa NaOH(1 A Na) (1 A O) (1 A H) + +
= 0,4 gram
((1 23) (1 16) (1 1)) gram/mol + + =
0,4 gram40 gram / mol = 0,01 mol
MNaOH = mol NaOH
volume NaOH = 0,01mol
1L = 0,01 M
NaOH R Na+ + OH[OH] = [NaOH] valensi
= 0,01 1= 0,01 M
pOH = log [OH] = log 102 = 2pH = pKw pOH = 14 2 = 12
4) 0,1 mol Sr(OH)2 dalam 2 liter larutan
MSr(OH)2 = 2
2
mol Sr(OH)volume Sr(OH) =
0,1mol2 L = 0,05 M
Sr(OH)2 R Sr2+ + 2OH[OH] = [Sr(OH)2] valensi
= 0,05 2= 0,1 M
pOH = log [OH]= log 101
= 1pH = pKw pOH
= 14 1= 13
22. Jawaban: aKekuatan asam dapat dilihat dari harga pH.Semakin kecil pH, asam semakin kuat. Harga pHasam lemah dihitung dari konsentrasi ion H+ yang
dirumuskan dengan: [H+] = aK MPada soal di atas konsentrasi semua larutan
dianggap sama yaitu 1 M sehingga [H+] = aK .
1) [H+]HOCl = 82,8 10 = 1,6 104
pH = log 1,6 104 = 4 log 1,6
2) [H+]HCN = 106,0 10 = 2,4 105
pH = log 2,4 105 = 5 log 2,4
3) [H+]CH3COOH =
51,8 10 = 4,2 103pH = log 4,2 103 = 3 log 4,2
4) [H+]C6H
5COOH =
56,5 10 = 8,1 103pH = log 8,1 103 = 3 log 8,1
Jadi, urutan kekuatan asam dari yang paling lemahke yang paling kuat yaitu HCN, HOCl, CH3COOH,dan C6H5COOH.
23. Jawaban: aVHNO3 = 100 ml = 0,1 L
Mol HNO3 = 3
r 3
massa HNOM HNO
= 3r r r
massa HNO(1 A H) (1 A N) (3 A O) + +
= 0,63 gram((1 1) (1 14) (3 16)) gram/mol + +
= 0,63 gram63 gram/mol
= 0,01 mol
MHNO3 = mol
volume = 0,01mol
0,1L = 101 M
HNO3 R H+ + NO3[H+] = [HNO3] valensi = 10
1 1 = 101
pH = log [H+] = log 101 = 1
24. Jawaban: d1) KOH 0,01 M
[OH] = [KOH] valensi= 0,01 1 = 0,01 = 102
pOH = 2pH = pKw pOH = 14 2 = 12
2) HCOOH 0,001 M (Ka = 105)
[H+] = aK a = 5 310 10 = 104pH = 4
Perbandingan pH larutan KOH : pH larutan HCOOH 12 : 4 3 : 1
14 Larutan Asam-basa
5) 0,74 gram Ca(OH)2 dalam 0,5 liter larutanmol Ca(OH)2
= 2r 2
massa Ca(OH)M Ca(OH)
= 2r r r
massa Ca(OH)(1 A Ca) (2 A O) (2 A H) + +
= 0,74 gram((1 40) (2 16) (2 1)) gram/mol + +
= 0,74 gram(40 32 2) gram / mol+ +
= 0,74 gram74 gram / mol
= 0,01 mol
MCa(OH)2 = 2
2
mol Ca(OH)volume Ca(OH)
= 0,01mol
0,5 L = 0,02 M
Ca(OH)2 R Ca2+ + 2OH[OH] = [Ca(OH)2] valensi
= 0,02 2= 0,04 M
pOH = log [OH] = log 4 102 = 2 log 4pH = pKw pOH
= 14 (2 log 4) = 12 + log 4Jadi, harga pH terbesar terdapat pada larutan0,1 mol Sr(OH)2 dalam 2 liter larutan.
26. Jawaban: cpH air murni = 71 ml = 20 tetes
10 tetes = 10 tetes20 tetes 1 ml = 0,5 ml = 5 10
4 L
V1 M1 = V2 M2 5 104 0,1 = 2 M2 M2 = 2,5 105[H+] = [HCl] valensi = 2,5 105 1 = 2,5 105
pH = 5 log 2,5Jadi, pH air murni berubah dari 7 menjadi5 log 2,5.
27. Jawaban: eM1 = 1 MV1 = 20 mlV2 = 50 mlPengenceran:M1 V1 = M2 V2
1 20 = M2 50
M2 = 2050 M = 0,4 M
28. Jawaban: cNaOH merupakan basa kuat yang mudah larutdalam air. NH4OH merupakan basa lemah yangmudah larut dalam air. HCl merupakan asam kuat
yang dapat terionisasi sempurna dalam air. H2SO4merupakan asam kuat yang dapat terionisasisempurna dalam air. CH3COOH merupakan asamlemah yang mudah larut dalam air.
29. Sebanyak 10 ml larutan HCl mengandung 18,25%berat HCl (massa jenis = 1,08 g/ml) diencerkandengan penambahan air hingga volumenya 500 ml.Apabila Mr HCl = 36,5, pH setelah pengenceranadalah . . . .a. 2 d. 5b. 3 e. 6c. 4Jawaban: amHCl = HCl VHCl
= 1,08 g/ml 10 ml= 1,08 g
Larutan HCl mengandung 18,25% berat HCl
= 18,25100 1,08 g = 0,197 g
Mol HCl = r
massa HClM HCl =
0,197 g36,5 g/mol = 0,005 mol
MHCl = HCl
mol HClV
= 0,005 mol 1.000500 L = 0,01 M
[H+] = valensi MHCl= 1 0,01= 102
pH = log [H+] = log 102 = 2
30. Massa kalsium hidroksida yang harus dilarutkandalam air hingga volume 500 ml agar diperolehlarutan dengan pH = 12 + log 5 adalah . . . gram.(Ar : Ca = 40, O = 16, H = 1)a. 0,925 d. 46,25b. 0,463 e. 92,5c. 9,25Jawaban: apH = 12 + log 5pOH = pKw pH
= 14 (12 + log 5)= 2 log 5
pOH = log [OH]2 log 5 = log [OH]
log 5 102 = log [OH][OH] = 5 102
[OH] = valensi MCa(OH)25 102 = 2 MCa(OH)2MCa(OH)2 = 2,5 10
2
Mol Ca(OH)2 = VCa(OH)2 MCa(OH)2
= 500
1.000 L 2,5 102 M
= 1,25 102 mol
15Kimia Kelas XI
Massa Ca(OH)2 = mol Ca(OH)2 Mr Ca(OH)2= mol Ca(OH)2 ((1 Ar Ca) + (2 Ar O) + (2 Ar H)) g/mol
= 1,25 102 mol ((1 40) + (2 16) + (2 1)) g/mol
= 1,25 102 mol 74 g/mol= 0,925 gram
31. Jawaban: aN2H5OH R N2H5+ + OH
[OH] = b 2 5K [N H OH]3,4 104 = 6 2 53,4 10 [N H OH]
[N2H5OH] = 3,4 10
2 Mmol N2H5OH = 3,4 10
2 M 0,5 L= 1,7 102 mol
Massa N2H5OH = mol Mr= 1,7 102 50 = 0,85 gram
Jadi, berat N2H5OH sebesar 0,85 gram.
32. Jawaban: dHCO3
+ H2O H2CO3 + OHHCO3
menerima H+ dari H2O sehingga menjadiH2CO3. Jadi, HCO3
bertindak sebagai basa.
33. Jawaban: cWarna kedua larutan sama, berarti pH kedualarutan sama besar.HCOOH 0,1 MHCl 0,002 M
pHHCOOH = pHHCl [H+]HCOOH = [H+]HCl aK a = [HCl] valensi aK 0,1 = 2 103 1 Ka =
3 2(2 10 )0,1
= 4 105
Jadi, tetapan ioniasi asam formiat sebesar 4 105.
34. Jawaban: dpH = 4 [H+] = 104
[H+] = aK a 104 = 44 10 a a = 4 24(10 )4 10
= 2,5 10
5 M
pH = 5 [H+] = 105[H+] = aK a
105 = 44 10 a a =
5 2
4(10 )4 10
= 2,5 10
7 M
M1 V1 = M2 V2
2,5 105 0,005 = 2,5 107 V2V2 = 0,5 liter = 500 ml
Jadi, volume larutan menjadi 500 ml.
35. Jawaban: c
= bKb
1% = bK
0,01
0,01 = bK
0,01
104 = bK0,01
Kb = 106
[OH] = bK b= 6 210 10 = 810= 104
pOH = log [OH]= log 104
= 4pH = pKw pOH = 14 4 = 10
36. Jawaban: c
MCH3COOCl2 = 3 2
3 2
mol CH COOClvolume CH COOCl
= 0,5 mol10 liter = 0,05 M
[H+] = aK a= 2 25 10 5 10 = 425 10 = 5 102
pH= log [H+] = log 5 102 = 2 log 5
37. Jawaban: c
[OH] = bK b= 103,8 10 0,1 = 1238 10 = 6,16 106
pOH = log [OH]= log 6,16 106
= 6 log 6,16= 6 0,79= 5,21
16 Larutan Asam-basa
38. Jawaban: b
= bKb
10% = bK0,5
0,1 = bK0,5
102 = bK0,5
Kb = 5 103
[OH] = bK b= 35 10 0,5 = 425 10= 5 102
pOH = log [OH]= log 5 102
= 2 log 5
39. Jawaban: cpH = 3log [H+] = log 103
[H+] = 103
[H+] = aK a103 = aK a106 = Ka a
Ka = 610
a
. . . (1)
= aKa
0,01 = aKa
104 = aKa
Ka = a 104 . . . (2)
Persamaan (1) dan (2):
610a
= a 104
a2 = 102
a = 101 M = 0,1 MJadi, konsentrasi asam lemah tersebut adalah 0,1 M.
40. Jawaban: apH = 10 + log 2pOH = pKw pH = 14 (10 + log 2)pOH = 4 log 2
log [OH] = 4 log 2log [OH] = log 2 104
[OH] = 2 104
[OH] = bK b2 104 = 510 b 4 108 = 105 b
b = 4 103
[MOH] = 4 103 MMol MOH = [MOH] VMOH
Mol MOH = 4 103 M 100
1.000 L
Mol MOH = 4 104 molMassa MOH = mol MOH Mr MOH
= 4 104 mol 35 g/mol= 1,4 102 gram= 0,014 gram
B. Uraian
1. a. H2PO4 dapat bersifat asam karena dapat
menerima proton membentuk H3PO4.Reaksi: H2PO4
+ H+ H3PO4b. H2PO4
dapat bersifat basa karena dapatmelepaskan proton membentuk HPO4
2.Reaksi: H2PO4
HPO42 + H+Jadi, H2PO4
dapat bersifat asam juga basasehingga dapat dikatakan bersifat amfoter.
2. HCO3(aq) + H2O(A) H2CO3(aq) + OH(aq)
basa 2 asam 1 asam 2 basa 1konjugasi
konjugasi
H2O melepaskan proton untuk membentuk OH
sehingga H2O bertindak sebagai asam dan OH
sebagai basa konjugasinya. HCO3 menerima
proton dan menghasilkan H2CO3 sehingga HCO3
bertindak sebagai basa dan H2CO3 sebagai asamkonjugasinya.
3. mol NH3 = 6,817 = 0,4 mol
[NH4OH] = 0,4 mol
1L = 0,4 M
a. [OH] = b basaK M= 5 110 4 10 = 64 10= 2 103
17Kimia Kelas XI
Merah
MerahMerahBiru
Merah
Warna Kertas LakmusLarutan
BiruMerahBiru
Merah
Biru
Air garam (natrium klorida)Air jeruk (asam sitrat)Obat mag cair (magnesiumhidroksida)Air soda (asam karbonat)
b. = bKM
= 5
110
4 10
= 5 10
3
Persentase NH3 terionisasi = 0,005%.
4. Air garam bersifat netral, air jeruk dan air sodabersifat asam, sedangkan obat mag cair bersifatbasa. Dengan demikian, hasil uji larutan-larutantersebut dengan kertas lakmus merah dan birusebagai berikut.
5. Berdasarkan data pada tabel, perubahan warnapada indikator saat diujikan pada larutan denganpH = 6,5 sebagai berikut.a. Dengan indikator fenolftalein larutan tidak
berwarna.b. Dengan indikator lakmus, indikator berwarna
merah.c. Dengan indikator metil merah, larutan
berwarna kuning.
6. Asam sulfat dan asam klorida sama-samamerupakan asam kuat. Meskipun mempunyaikonsentrasi sama, pH keduanya tetap berbeda.Asam sulfat (H2SO4) mempunyai jumlah valensiasam 2, sedangkan asam klorida (HCl)mempunyai jumlah valensi asam hanya satu. Padaperhitungan pH asam kuat atau basa kuat, jumlahvalensi berpengaruh.
7. pH = 12pOH = 14 pH = 14 12 = 2log [OH] = 2log [OH] = log 102
[OH] = 102
[OH] = M valensi basa102 = M 1
M = 102 M
mol NaOH = MNaOH VNaOH
= 102 M 500
1.000 L
= 5 103 molMassa NaOH = mol NaOH Mr NaOH
= 5 103 mol 40 g/mol= 0,2 g
8. HB R H+ + BH2A R 2H+ + A2Misal diambil [H+] dalam asam A = 103 maka [H+]dalam asam B = 105, sehingga:pH asam A = log [H+] = log 103 = 3pH asam B = log [H+] = log 105 = 5Jadi, perbandingan pH asam A dan B adalah 3 : 5.
9. pH HCOOH = 3 log 2[H+] = 2 103
[H+] = aK a 2 103 = 42 10 a a = 3 24(2 10 )2 10
= 2 10
2
M = mol
volume
2 102 = A
46
0,5
A = 0,46 gramJadi, massa HCOOH sebesar 0,46 gram.
10. pH = 11pOH = pKw pH = 14 11 = 3log [OH] = 3log [OH] = log 103
[OH] = 103
[OH] = bK b103 = bK 0,1106 = Kb 10
1
Kb = 105
Jadi, Kb obat sebesar 105.
18 Kunci Jawaban dan Pembahasan
Menjelaskan tentang stoikiometrilarutan asam-basa
Kompetensi yang akan dicapai pada bab ini
1. Mendeskripsikan grafik titrasi asam-basa
2. Melakukan titrasi asam-basa untukmenentukan konsentrasi dan kadarsuatu larutan beserta grafiknya
Melakukan percobaan titrasi asam-basauntuk menentukan konsentrasi dan kadar
larutan yang dititrasi
Menjelaskan konsep titrasi asam-basa
4. Memahami sifat-sifatlarutan asam-basa,metode pengukuran,dan terapannya.
Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator
Kreatif Menerapkan ilmu yang dipelajari tentang titrasi asam-basa dalam kehidupan sehari-hari.
Dalam bab ini akan dipelajari:Titrasi Asam-Basa
Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter
4.2 Menghitung banyaknyapereaksi dan hasilreaksi dalam larutanelektrolit dari hasil titrasiasam-basa.
19Kimia Kelas XI
A. Pilihan Ganda1. Jawaban: e
Natrium hidroksida adalah titran atau titer, yaitularutan baku yang ada dalam buret. Fenolftaleinberfungsi sebagai indikator. Air dan natrium sitratmerupakan hasil reaksi dari penetralan asam danbasa yang terjadi. Asam sitrat berfungsi sebagaititrat. Titrat merupakan zat yang akan dititrasi danberada dalam erlenmeyer di bawah buret.
2. Jawaban: a
Volume rata-rata NaOH = (15 16 14) ml
3+ +
= 15 mlVH2SO4 = 10 mlVNaOH = 15 mlMNaOH = 0,2 M
V1 M1 n1 = V2 M2 n210 M 2 = 15 0,2 1
M = 15 0,2 1
20
= 0,15 M
Jadi, konsentrasi H2SO4 sebesar 0,15 M.
3. Jawaban: dIndikator menunjukkan warna yang berbedadalam asam dan dalam basa. Oleh karena itu,indikator akan menunjukkan perubahan warnasaat titik akhir titrasi tercapai.
4. Jawaban: eIndikator biasanya bersifat asam lemah. Apabilaindikator yang ditambahkan ke dalam larutan titratterlalu banyak, akan memengaruhi pH larutan. Halini akan mengakibatkan hasil titrasi menjadi tidaktepat. Oleh karena itu, penambahan indikator kedalam larutan harus sedikit mungkin agar tidakmengubah pH larutan.
5. Jawaban: dIndikator fenolftalein tidak sesuai jika digunakansebagai indikator dalam titrasi antara basa lemahdengan asam kuat karena titik ekuivalen titrasiterjadi pada pH di bawah 7, yaitu antara 74.Sementara itu, trayek fenolftalein berada pada pHantara 8,210,2. Oleh karena itu, fenolftalein akanmenunjukkan perubahan warna jauh sebelum titikekuivalen tercapai.
6. Jawaban: b
V1 = 20 20 20
3+ +
= 20 ml
V2 = 15 14 16
3+ +
= 15 ml
Mol ekuivalen HCl = mol ekuivalen NaOH(V1 N1)HCl = (V2 N2)NaOHV1 M1 n1 = V2 M2 n220 M1 1 = 15 0,1 1
20 M1 = 1,5M1 = 0,075
Jadi, konsentrasi larutan HCl sebesar 0,075 M.
7. Jawaban: c
MC6H5COOH = r
MassaM
V
MC6H5COOH = 30,5 g
122 g / mol
0,25 L
= 1 M
Mol ekuivalen C6H5COOH = mol ekuivalen NaOHV1 M1 n1 = V2 M2 n2
10 1 1 = V2 0,5 1
V2 = 100,5 = 20 ml
Jadi, volume NaOH yang diperlukan sebanyak20 ml.
8. Jawaban: a
MMg(OH)2 = Massa
Mol
V
MMg(OH)2 = 0,29 g
58 g / mol
0,1L
= 0,05 M
V1 (Mg(OH)2) = 100 ml = 0,1 LM1(Mg(OH)2) = 0,05 Mn Mg(OH)2 = 2N Mg(OH)2 = M n = 0,05 M 2 = 0,1
V2 (H2SO4) = 40 ml = 0,4 L(V1 N1)Mg(OH)2 = (V2 N2)H2SO4
0,1 0,1 = 0,04 N2N2 = 0,25
Jadi, normalitas H2SO4 adalah 0,25 N.
9. Jawaban: cpH akhir = 12 + log 2
pOH = 14 pH= 14 (12 + log 2) = 2 log 2
log [OH] = log 2 102
[OH] = 2 102
Mol HCl = 0,08 M 0,25 L = 0,02 mol[basa] = [OH] = 2 102 MMol sisa basa = [OH] = 2 102 MMol sisa basa = M Vtot Vtot = VHCl
= 2 102 M 0,25 L= 0,005 mol
20 Kunci Jawaban dan Pembahasan
2. a. (V1 N1)H3PO4 = (V2 N2)NaOHV1 M1 n1 = V2 M2 n2
25 0,03 2 = V2 0,05 1
V2 = 30 ml (volume titran)
Titik ekuivalen terjadi saat volume NaOHsebanyak 30 ml dengan pH > 7.
b. (V1 N1)NH4OH = (V2 N2)HClV1 M1 n1 = V2 M2 n2
20 0,15 1 = V2 0,12 1V2 = 25 ml (volume titran)
Titik ekuivalen terjadi saat volume HClsebanyak 25 ml dengan pH di bawah 7.
3. 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6H2OMol ekuivalen Ca(OH)2 =
32 mol ekuivalen H3PO4
V1 M1 n = 32 (V2 M2 n)
50 M1 2 = 32 (30 0,05 3)
100 M1 = 32 (4,5)
100 M1 = 6,75
M1 = 6,75100
M1 = 0,0675 M
MCa(OH)2 = molV
mol = M V
NH4OH + HCl NH4Cl + H2Om : x 0,02 r : 0,02 0,02 0,02 0,02s : x 0,02 0,02 0,02
Mol sisa basa = x 0,02 = 0,005x = 0,025 mol
Volume NH3 = 0,025 22,4 = 0,56 L
10. Jawaban: bpH = 3 log 6log [H+] = log 6 103
[H+] = 6 103
Vtotal = VCa(OH)2 + VH2SO4= (30 + 20) ml= 50 ml = 0,05 L
Mol Ca(OH)2 = 0,09 M 0,03 L = 2,7 103 mol
Mol H2SO4 = 0,02 L M = 0,02 M[asam] = [H+] = 6 103 M
Mol sisa asam = [H+] Vtotal= 6 103 M 0,05 L
= 3 104 mol
Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4 + 2H2Om : 2,7 103 0,02 M r : 2,7 103 2,7 103 2,7 103 2,7 103s : 0,02 M 2,7 103 2,7 103
2,7 103
(0,02 M) 2,7 103= 3 104
0,02 M = 3 104 + 2,7 103
0,02 M = 3 103
M = 0,15Vlarutan baku = 100 ml = 0,1 L
Massa H2SO4 dalam larutan baku= mol Mr = M V
= (M V) Mr= (0,15 0,1) 98= 1,47
Jadi, massa H2SO4 yang terlarut dalam 100 mllarutan baku sebanyak 1,47gram.
B. Uraian1. Titik ekuivalen adalah titik yang terjadi saat asam
tepat habis bereaksi dengan basa. Pada titikekuivalen, mol ekuivalen asam tepat sama denganmol ekuivalen basa. Sementara itu, titik akhir titrasimerupakan titik ketika titrasi dihentikan. Titik akhirtitrasi dapat berada sebelum atau sesudah titikekuivalen tercapai. Titik akhir titrasi biasanya dipilihsedekat mungkin dengan titik ekuivalen, yaitu saatterjadi perubahan warna larutan.
Volume Titran
pH
25ml
7
pH titik ekuivalen < 7
Volume Titran
pH
30ml
8 pH titikekuvalen 8
7
21Kimia Kelas XI
Mmol Ca(OH)2 = 0,0675 M 50 mlMmol Ca(OH)2 = 3,375 mmolMassa Ca(OH)2 = mol Mr
= 3,375 mmol Mr= 3,375 mmol 74 g/mol= 249,75 mg
Jadi, massa Ca(OH)2 dalam larutan 249,75 mg.
4. C6H5COOH + HCl C6H5COOCl + H2O(V M n)C6H5COOH = (V M n)HCl
20 M 1 = 10 0,05 120 M = 0,5
M = 0,025 (dalam 20 ml)Konsentrasi dalam 25 ml sama dengan konsentrasidalam 100 ml.Pengenceran:V1 M1 = V2 M225 M1 = 100 0,025
M1 = 0,1 (dalam 25 ml)
A. Pilihan Ganda1. Jawaban: e
Reaksi netralisasi merupakan reaksi antara asamdengan basa yang menghasilkan air dan garam.HCOOH (asam format) merupakan asam lemahyang dapat dinetralkan dengan basa kuat,misalnya KOH, NaOH, dan Ba(OH)2. Larutanakan menjadi netral jika mol ekuivalen asam samadengan mol ekuivalen basa. HNO3 dan HClO4merupakan asam sehingga tidak dapat digunakanuntuk menetralkan HCOOH.1) mol ekuivalen HCOOH = V M n
= 50 0,01 1= 0,5
2) mol ekuivalen KOH = V M n= 15 0,1 1= 1,5
3) mol ekuivalen NaOH = V M n= 10 0,2 1= 2
4) mol ekuivalen Ba(OH)2 = V M n= 0,5 0,5 2= 0,5
Jadi, larutan yang dapat menetralkan 30 mlCH3COOH 0,1 M adalah 0,5 ml Ba(OH)2 0,5 M.
2. Jawaban: cVCH3COOH = 15 ml
Valensi CH3COOH = 1[CH3COOH] = ?
VNaOH = 30 ml
[NaOH] = 0,1 MValensi NaOH = 1
(V M valensi)CH3COOH = (V M valensi)NaOH(15 M 1) = (30 0,1 1)
M = 30 0,1 1
15 1
= 0,2 MJadi, konsentrasi asam yang dititrasi 0,2 M.
3. Jawaban: dFenolftalein merupakan indikator asam-basa yangbersifat asam lemah. Fenolftalein dapat mengubahpH larutan jika jumlah yang ditambahkan ke dalamlarutan terlalu banyak. Fenolftalein memberikanwarna yang berbeda dalam asam dan dalam basa.Fenolftalein tidak berwarna dalam larutan asamdan berwarna merah muda dalam larutan basa.Perubahan warna fenolftalein terjadi pada trayekpH antara 8,210,2. Pada titrasi asam kuat danbasa kuat titik ekuivalen terjadi pada pH 7 yangberada pada trayek fenolftalein.
Konsentrasi dalam 25 ml sama dengankonsentrasi dalam 250 ml.Mol dalam 250 ml = V M = 250 ml 0,1 M
= 25 mmol
Massa dalam 250 ml = mmol Mr= 25 mmol 122 g/mol= 3.050 mg= 3,05 gram
Kadar dalam cuplikan = 3,05 g
5 g 100% = 61%
Kadar asam benzoat dalam cuplikan sebanyak61%.
5. Di dalam mulut terdapat bakteri yang menguraikansisa makanan yang menempel di gigi. Bakteri-bakteri ini menghasilkan senyawa asam di dalammulut yang dapat mengakibatkan kerusakan gigi.Sementara itu, pasta gigi mengandung senyawabasa seperti natrium bikarbonat dan kalsiumkarbonat. Saat kita menggosok gigi menggunakanpasta gigi, senyawa asam di dalam mulut akandinetralkan oleh senyawa basa dari pasta gigi.
22 Kunci Jawaban dan Pembahasan
4. Jawaban: bCampuran antara larutan asam dan larutan basaakan bersifat netral apabila mol ekuivalen asamsama dengan mol ekuivalen basa. Jumlah molekuivalen tiap-tiap larutan sebagai berikut.1) Mol ekuivalen HCl = 25 0,05 1 = 1,25
Mol ekuivalen Mg(OH)2 = 25 0,1 2 = 5
2) Mol ekuivalen HNO3 = 25 0,1 1 = 2,5Mol ekuivalen Ca(OH)2 = 25 0,05 2 = 2,5
3) Mol ekuivalen H2SO4 = 25 0,1 2 = 5Mol ekuivalen Ba(OH)2 = 25 0,05 2 = 2,5
4) Mol ekuivalen HCOOH = 25 0,1 1 = 2,5Mol ekuivalen KOH = 25 0,05 1 = 1,25
5) Mol ekuivalen CH3COOH = 25 0,05 1 = 1,25Mol ekuivalen NaOH = 25 0,1 1 = 2,5
Jadi, campuran larutan asam dan basa yangmenghasilkan larutan netral terjadi pada campuran25 ml HNO3 0,1 M + 25 ml Ca(OH)2 0,05 M.
5. Jawaban: a(V M n)HX = (V M n)LOH
10 M 1 = 25 0,1 1
M = 25 0,1
10
M = 0,25Jadi, konsentrasi larutan asam HX sebesar0,25 M.
6. Jawaban: aVKOH = 50 ml
pH KOH = 12 + log 5pOH = 14 (12 + log 5)
= 2 log 5log [OH] = log 5 102
[OH] = 5 102 M[OH] = M KOH = 5 102
Mol KOH = V M= 50 ml 5 102 M= 2,5 mmol
Mol ekuivalen KOH = mmol n= 2,5 1= 2,5 mmol
Larutan KOH 2,5 mmol dapat tepat dinetralkanoleh larutan asam dengan jumlah mol ekuivalenyang sama.1) 25 ml HCl 0,05 M
Mol ekuivalen HCl = 25 0,05 1= 1,25 mmol
2) 25 ml HNO3 0,05 MMol ekuivalen HNO3 = 25 0,05 1
= 1,25 mmol
3) 25 ml H2SO4 0,05 MMol ekuivalen H2SO4 = 25 0,05 2
= 2,5 mmol
4) 50 ml HCN 0,1 MMol ekuivalen HCN = 50 0,1 1
= 0,5 mmol
5) 50 ml H2S 0,1 MMol ekuivalen H2S = 50 0,1 2
= 10 mmolJadi, larutan yang dapat tepat menetralkan 50 mlKOH dengan pH 12 + log 5 adalah 25 ml larutanH2SO4 0,05 M.
7. Jawaban: cVH2SO4 = 75 ml
pH H2SO4 = 3 log 6
log [H+] = log 6 103
[H+] = 6 103
[H2SO4] = [H ]
2
+ =
36 102
= 3 103
Mol H2SO4 = V M= 75 ml 3 103 M= 0,225 mmol
VKOH = 75 mlpH KOH = 11 + log 4
pOH = 14 (11 + log 4)pOH = 3 log 4
log [OH] = log 4 103
[OH] = 4 103
[KOH] = [OH] = 4 103
Mol KOH = V M= 75 ml 4 103 M= 0,3 mmol
H2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2OMula-mula : 0,225 0,3 Reaksi : 0,15 0,3 0,15 0,3Setimbang : 0,075 0,15 0,3
Vtotal = VH2SO4 + VKOH= (75 + 75) ml= 150 ml
[H2SO4]sisa = total
mol sisaV
= 0,075 mmol150 ml
= 5 104
[H+] = [H2SO4] valensi
[H+] = 5 104 2 = 1 103
pH = log [H+] = log (1 103) = 3
8. Jawaban: cBromtimol biru adalah indikator yang mempunyaitrayek pada pH antara 3,04,6. Bromtimol birudalam larutan asam berwarna kuning dan
23Kimia Kelas XI
0,1V1 : 0,2V2 = 1 : 1V1 : 2V2 = 1 : 1
V1 = 2V2VBa(OH)2 = 2VH2SO4VBa(OH)2 : VH2SO4 = 2VH2SO4 : VH2SO4
= 2 : 1Jadi, perbandingan volume Ba(OH)2 denganH2SO4 adalah 2 : 1.
12. Jawaban: dmassa Na2CO3 = 1,59 gramMr Na2CO3= 106 g/mol
Mol = 2 3r 2 3
Massa Na COM Na CO =
1,59 g106 g/mol = 0,015 mol
Mol ekuivalen Na2CO3 = mol ekuivalen HCl0,015 mol valensi = (V M valensi)HCl
0,015 mol 2 = V M 10,03 mol = 0,15 M 1
M = 0,2Jadi, konsentrasi HCl yang digunakan sebesar0,2 M.
13. Jawaban: eVHCl = 20 ml
pH HCl = 2 log 2,5log [H+] = log 2,5 102
[H+] = 2,5 102
[H+] = M valensi
2,5 102 = M 1M = 2,5 102
pH KOH = 12 + log 2pOH = 14 (12 + log 2)pOH = 2 log 2
log [OH] = log 2 102
[OH] = 2 102
[OH] = M valensi
2 102 = M 1M = 2 102
HCl + KOH KCl + H2O(V1 M1 n1)HCl = (V2 M2 n2)KOH
20 (2,5 102) 1= V2 (2 102) 1
V2 = 20,5
2 10
V2 = 25
Jadi, volume KOH yang diperlukan sebanyak25 ml.
berubah warna menjadi biru dalam larutan basa.Jadi, perubahan warna yang terjadi pada larutanasam yang dititrasi dengan larutan basa adalahkuning menjadi biru.
9. Jawaban: bMassa KOH = 5,6 gram
Mol KOH = r
MassaM =
5,6 g56 g/mol
= 0,1 mol
Volume KOH = 250 ml = 0,25 L
Molaritas KOH = 0,1mol0,25 L = 0,4 M
KOH + HCl KCl + H2O(V M)KOH = (V M)HCl
25 0,4 = 40 MHClMHCl = 0,25
Jadi, konsentrasi HCl yang digunakan untukmenetralkan 25 ml KOH sebesar 0,25 M.
10. Jawaban: cVH2SO4 = 50 ml
MH2SO4 = 0,01 M
Mol H2SO4 = M V= 0,01 M 50 ml= 0,5 mmol
VNaOH = 20 mlMNaOH = 0,05 M
Mol NaOH = M V= 0,05 M 20 ml= 1 mmol
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2Om : 0,5 1 r : 0,5 1 0,5 1s : 0,5 1
Larutan tepat habis bereaksi membentuk larutannetral. Larutan netral mempunyai pH = 7.
11. Jawaban: cBa(OH)2(aq) + H2SO4(aq) BaSO4(s) + 2H2O(A)Massa BaSO4 = 1,165 gramMr BaSO4 = 233 g/mol
Mol BaSO4 = 1,165 g
233 g/mol = 0,005 mol
Perbandingan mol Ba(OH)2 : H2SO4 : BaSO4= 1 : 1 : 1Mol Ba(OH)2 = mol H2SO4 = mol BaSO4 = 0,005 mol
Mol Ba(OH)2 : mol H2SO4 = 1 : 1(V1 M1 n1) : (V2 M2 n2) = 1 : 1(V1 0,05 2) : (V2 0,1 2) = 1 : 1
24 Kunci Jawaban dan Pembahasan
14. Jawaban: dMol Ba(OH)2 = V M
= 30 ml M= (30 M) mmol
Mol H2SO4 = V M= 20 ml 0,015 M= 0,3 mmol
Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2Om : 30 M 0,3 r : 0,3 0,3 0,3 0,6s : 30 M 0,3 0,3 0,6
Mol HCl = V M= 30 ml 0,04 M= 1,2 mmol
Ba(OH)2 + 2HCl BaCl2 + 2H2Om : 30 M 0,3 1,2 r : 0,6 1,2 0,6 1,2s : (30 M 0,3) 0,6 0,6 1,2
Sisa mol Ba(OH)2 = (30 M 0,3) 0,6 = 0= 30 M 0,9 = 0
Konsentrasi Ba(OH)2:30 M 0,9 = 0
30 M = 0,9M = 0,03
Jadi, konsentrasi Ba(OH)2 sebesar 0,03 M.
15. Jawaban: eVCa(OH)2 = 50 mlMCa(OH)2 = 0,01 M
Mol Ca(OH)2 = V M = 50 0,01 = 0,5 mmolVHCl = 50 mlMHCl = 0,01 M
Mol HCl = V M = 50 0,01 = 0,5 mmol
Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2Om : 0,5 0,5 r : 0,25 0,5 0,25 0,5s : 0,25 0,25 0,5
Vtotal = VCa(OH)2 + VHCl= (50 + 50) ml= 100 ml
MCa(OH)2 = 2
total
mol sisa Ca(OH)V
= 0,25 mmol
100 ml
= 2,5 103 M[OH] = MCa(OH)2 valensi
= 2,5 103 2= 5 103 M
pOH = log [OH]= log (5 103)= 3 log 5
pH = 14 pOH= 14 (3 log 5)= 11 + log 5
Jadi, pH larutan hasil campuran tersebut sebesar11 + log 5.
16. Jawaban: c(V1 N1)NaOH = (V2 N2)H2SO4
V1 M1 n1 = V2 M2 n2mmol1 n1 = V2 M2 n2mmol1 1 = 25 0,1 2
mmol1 = 5 mmolMol NaOH = 5 103 molMassa NaOH = mol NaOH Mr NaOH
= 5 103 mol (23 + 16 + 1) g/mol= 5 103 mol 40 g/mol= 0,2 gram
Kadar NaOH dalam cuplikan
= massa NaOHmassa cuplikan
100%
= 0,20,3 100% = 66,6%
Jadi, kadar NaOH dalam cuplikan sebanyak66,6%
17. Jawaban: dH2SO4 pH = 2 [H+] = 102 M[H2SO4] =
[H ]valensi
+ =
2102
= 5 103 M
Mr C3H5(OH)3 = 92
(mol valensi)C3H5(OH)3 = (mol valensi)H2SO43 5 3
r 3 5 3
Massa C H (OH)M C H (OH) 1 = M V 2
3 5 3Massa C H (OH)92
= (5 103) 4 2
Massa C3H5(OH)3 = 3,68 gram
18. Jawaban: b
Mol H2C2O42H2O = 2 2 4 2
r 2 2 4 2
Massa H C O 2H OM H C O 2H O
= 0,63 g126 g/mol
= 0,005 mol
M H2C2O42H2O = molV =
0,005 mol0,1L = 0,05 M
Oleh karena H2C2O42H2O dapat menetralkanNaOH maka mol ekuivalen H2C2O42H2O = molekuivalen NaOH.
25Kimia Kelas XI
Valensi H2C2O42H2O = 2
Valensi NaOH = 1Mol ekuivalen H2C2O42H2O = mol ekuivalenNaOH
(V1 M1 n1)H2C2O42H2O = (V2 M2 n2)NaOH10 0,05 2 = 5 M2 1
1 = 5 M2M2 = 0,2
Konsentrasi NaOH sebesar 0,2 M.Reaksi dengan NaOH tepat mengubah H3PO4menjadi HPO4
2, berarti valensi H3PO4 = 2.
H3PO4 HPO42 + 2H+Titik ekuivalen antara NaOH dengan H3PO4 saatberubah menjadi ion HPO4
2:V1 M1 n = V2 M2 n15 0,2 1 = 20 M2 2
3 = 40 M2M2 = 0,075 0,07
Jadi, konsentrasi larutan H3PO4 0,07 M.
19. Jawaban: cpH NH4OH = 12 + log 4
pH = 14 pOH12 + log 4 = 14 pOH
pOH = 14 (12 + log 4)pOH = 2 log 4
log [OH] = log 4 102
[OH] = 4 102 = 0,04 MMisal VNH4OH = x ml mol NH4OH = (0,04 x) mmolpH campuran = 11 + log 5
pH = 14 pOH11 + log 5 = 14 pOH
pOH = 14 (11 + log 5)pOH = 3 log 5
log [OH] = log 5 103
[OH] = 5 103 = 0,005 MVHCl = 10 ml
MHCl = 0,1 M
mol HCl = 10 ml 0,1 M = 1 mmolNH4OH + HCl NH4Cl + H2O
m : 0,04 x 1 r : 1 1 1 1s : (0,04 x 1) 1 1
mol sisa NH4OH = 0,04 x 1Vtotal = VNH4OH + VHCl
= (x + 10) ml
[OH] dalam campuran= [OH] dalam NH4OH sisa
[OH] sisa = total
mol sisa basaV
0,005 = (0,04x 1)
(x 10)
+0,005 x + 0,05 = 0,04x 1
0,05 + 1 = 0,04x 0,005x1,05 = 0,035x
x = 1,05
0,035 = 30
Jadi, volume NH4OH yang ditambahkan sebanyak30 ml.
20. Jawaban: aTitik ekuivalen titrasi antara CH3COOH 0,1 M(asam lemah) dengan KOH 0,1 M (basa kuat)terjadi pada kisaran pH = 810. Indikator yangtepat untuk menunjukkan titik ekuivalen ini adalahfenolftalein karena mempunyai kisaran pH samadengan titik ekuivalen.
21. Jawaban: aMassa HCOOH = 1,84 gramMr HCOOH= 46 g/molVHCOOH = 100 ml = 0,1 L
MHCOOH= r
gM
V = 1,84 g
46 g/mol
0,1L = 0,4 M
Massa NaOH = 0,8 gramMr NaOH= 40 g/molVNaOH = 100 ml = 0,1 L
MNaOH= r
gM
V = 0,8 g
40 g/mol
0,1L = 0,2 M
Misal volume HCOOH yang dibutuhkan untukmembuat 75 ml larutan netral adalah x ml danvolume NaOH adalah (75 x) ml.Mol HCOOH= mol NaOH(V M)HCOOH= (V M)NaOH
x 0,4 = (75 x) 0,20,4x = 15 0,2x0,6x = 15
x = 25VHCOOH = x = 25 mlVolume NaOH = (75 x) = (75 25) ml = 50 mlJadi, volume HCOOH dan volume NaOH yangdibutuhkan berturut-turut sebanyak 25 ml dan50 ml.
22. Jawaban: cMassa RCOOH = 0,11 g = 110 mgVNaOH = 25 mlMNaOH = 0,05 M
RCOOH + NaOH R COONa + H2O
26 Kunci Jawaban dan Pembahasan
Mol RCOOH = mol NaOHMol RCOOH = 25 0,05Mol RCOOH = 1,25 mmol
Mol RCOOH = r
MassaM
1,25 mmol = r
110 mgM
Mr = 88 g/molMr RCOOH = 88 g/mol
Mr R + (Ar C + (2 Ar O) + Ar H)R + (12 + (12 16) + 1)= 88
R = 43R merupakan alkil yang mempunyai rumus umumCnH2n + 1. Jika Ar C = 12 dan Ar H = 1, untuk Mrsejumlah 43 maka R = C3H7.Jadi, asam organik yang dimaksud adalahC3H7COOH.
23. Jawaban: cAsam dalam cuka merupakan asam lemahberbasa satu, sedangkan NaOH merupakan basakuat berasam satu. Persamaan reaksi padaperistiwa titrasi tersebut sebagai berikut.CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2OGaram yang terbentuk tidak membentuk endapan,tetapi tetap berupa larutan. Garam berasal dari basakuat dan asam lemah sehingga hasil titrasi bersifatbasa (pH > 7). Indikator yang dapat digunakandalam titrasi adalah fenolftalein. Metil merah akanmenunjukkan perubahan warna jauh sebelum titikekuivalen tercapai. Pada proses titrasi konsentrasiNaOH yang digunakan harus diketahui karenadigunakan untuk menentukan konsentrasi titrat.
24. Jawaban: cReaksi penetralan yang terjadi sebagai berikut.H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2OMol ekuivalen H2SO4 = mol ekuivalen Ca(OH)2
(V M n)H2SO4 = (V M n)Ca(OH)250 0,02 2 = 100 M 2
2 = 200 MMCa(OH)2 = 0,01
Pengenceran:V1 M1 = V2 M220 M1 = 100 0,01
M1 = 0,05 M
Mol larutan awal = M V= 0,05 M 100 ml= 5 mmol
Massa Ca(OH)2 dalam 100 ml larutan awal:
5 mmol Mr = 5 mmol 74 g/mol= 370 mg= 0,37 gram
25. Jawaban: a
Grafik tersebut menggambarkan perubahan pHpada titrasi basa lemah dengan asam kuat. pHberubah dari pH basa (> 7) ke pH asam (< 7).Titik ekuivalen terjadi pada pH di bawah 7, yaituantara 74.
26. Jawaban: cV KOH = 100 ml
pH KOH = 11pOH = 14 11 = 3
log [OH] = log 103[OH] = 103
[KOH] = [OH ]valensi
=
3101
= 103 M
Larutan akhir mempunyai pH = 7, berarti terbentuklarutan netral. Reaksi yang terjadi sebagai berikut.CO2(g) + 2KOH(aq) K2CO3(aq) + H2O(A)mol CO2 yang bereaksi =
12 mol KOH yang bereaksi
= 12 100 ml 10
3 M
= 0,05 mmolVolume CO2 (25C, 1 atm) = mol 22,4 L
= 0,05 mol 22,4 L= 1,12 L
Jadi, volume gas CO2 yang dialirkan sebanyak1,12 L.
27. Jawaban: dMol KOH = 24,5 ml 0,02 M
= 0,49 mmolMol C2H5COOH = 20 ml M
= 20 M mmolC2H5COOH + KOH C2H5COOK + H2Om : 20 M 0,49 r : 0,49 0,49 0,49 0,49s : 0,49 0,49
Konsentrasi C2H5COOH = 20 M = 0,49
M = 0,49 mmol20 ml
= 0,0245 M
pH
Volume Titranml
7
4
27Kimia Kelas XI
Konsentrasi C2H5COOH dalam 250 ml larutan:0,0245 M 250 ml = 6,125 mmolMassa C2H5COOH dalam cuplikan:n Mr = 6,125 mmol 74 g/mol
= 453,25 mg= 0,453 gram
Berat cuplikan = 10084 0,453 = 0,54 gram
28. Jawaban: bZnO(s) + 2HCl(aq) ZnCl2 + H2OMol ZnO : mol HCl = 1 : 2
Mol ZnO = 12 mol HCl
Mol ekuivalen ZnO = 12 (V M n)HCl
= 12 (500 0,1 1)
= 25 mmol = 0,025 molMassa ZnO = n Mr ZnO = 0,025 81 = 2,025 2Jadi, massa ZnO sebanyak 2 gram.
29. Jawaban: cCaCO3(s) + 2HCl(aq) CaCl2(aq) + H2O(aq) + CO2(g)V HCl = 160 mlM HCl = 0,2 MMol HCl = 160 ml 0,2 M = 32 mmol
Mol CaCO3 = 12 mol HCl
= 12 32 mmol
= 16 mmol= 0,016 mol
Massa CaCO3= mol Mr= 0,016 mol 100 g/mol= 1,6 g
Kadar CaCO3 dalam sampel = 1,6 g2 g 100%
= 80%
30. Jawaban: b
Mol kristal natrium karbonat = r
massaM
= 14,3 gy g/mol
NaCO3xH2O(s) + H2O(A) Na2CO3(aq)Jumlah mol larutan HCl yang ditambahkan= V M = 0,5 L 0,2 M = 0,1 molReaksi penetralan antara Na2CO3 dengan HCl.Na2CO3(aq) + 2HCl(aq) 2NaCl(aq) + H2CO3(aq)m :
14,3y 0,1
r : 0,05 0,1 0,1 0,05s : 0,1 0,05
Jumlah mol Na2CO3 yang bereaksi = 14,3
y 0,05 = 0
14,3y
= 0,05
y = 14,30,05
= 286
Mr Na2CO3 xH2O = 286(2 Ar Na) + (1 Ar C) + (3 Ar O)
+ (2x Ar H) + (x Ar O) = 286(2 23) + (1 12) + (3 16) + (2x 1)
+ (x 16) = 286106 + (2x) + (16x) = 286
18x = 180x = 10
B. Uraian1. Titrasi asam-basa merupakan reaksi netralisasi
asam-basa. Saat asam tepat habis bereaksidengan basa, mol ekuivalen asam sama denganmol ekuivalen basa. Oleh karena itu, titrasi asam-basa dapat digunakan untuk menentukankonsentrasi suatu asam atau basa. Asam yangingin diketahui konsentrasinya direaksikan denganbasa yang sudah diketahui konsentrasinya atausebaliknya hingga tercapai titik ekuivalen.
2. a. Persamaan reaksi penetralan antara larutanasam klorida dengan larutan bariumhidroksida sebagai berikut.2HCl(aq) + Ba(OH)2(aq) BaCl2(aq) + 2H2O
b. MHCl = 0,2 MVHCl= 13 mlVBa(OH)2 = 20 ml
Mol ekuivalen HCl = mol ekuivalen Ba(OH)2(V M n)HCl = (V M n)Ba(OH)2
13 ml 0,2 M 1 = 20 ml M 22,6 = 40 M
M = 0,0065 MJadi, konsentrasi larutan Ba(OH)2 0,065 M.
3. Larutan natrium hidroksida (NaOH) harusdistandardisasi terlebih dahulu sebelumdigunakan untuk menitrasi agar mengetahuikonsentrasi natrium hidroksida yang sebenarnya.Larutan NaOH merupakan larutan yang bersifathigroskopis dan bereaksi dengan karbon dioksidadi atmosfer. Hal ini mengakibatkan konsentrasilarutan berubah selama penyimpanan. Olehkarena itu, larutan NaOH harus distandardisasidengan cara dititrasi menggunakan larutan asamkuat, misal HCl.
28 Kunci Jawaban dan Pembahasan
4. VCH3COOH = 30 mlMCH3COOH = 0,05 M
Mol CH3COOH = V M= 30 ml 0,05 M = 1,5 mmol
MNaOH = 0,06 MVNaOH berlebih = 30 ml
Saat titik ekuivalen tercapai,Mol ekuivalen CH3COOH = mol ekuivalen NaOH
(M V n)CH3COOH = (M V n)NaOH30 0,05 1 = 0,06 VNaOH 1
VNaOH = 25
Jadi, volume NaOH yang diperlukan saatmencapai titik ekuivalen adalah 25 ml.pH campuran dihitung dari [OH] sisa basa.mol NaOH pada volume berlebih= 30 ml 0,06 M
= 1,8 mmolCH3COOH + NaOH CH3COONa + H2Om : 1,5 1,8 r : 1,5 1,5 1,5 1,5s : 0,3 1,5 1,5
mol sisa NaOH dalam campuran = 0,3 mmolKonsentrasi NaOH dalam campuran = [OH]
[OH] = 0,3 mmol
60 ml
[OH] = 0,005 MpOH = log [OH]= log (0,005)
pOH = log 5 103
pOH = 3 log 5pH = 14 pOH = 14 (3 log 5) = 11 + log 5Jadi, pH akhir campuran adalah 11 + log 5.
5. a. VHCN = 40 mlVKOH = 30 mlMKOH = 0,02 MTitik ekuivalen tercapai jika mol ekuivalenHCN = mol ekuivalen KOH.(V1 M1 n1)HCN = (V2 M2 n2)KOH
40 M1 1 = 30 0,02 1M1 = 0,015
Jadi, konsentrasi HCN sebesar 0,015 M.b. Grafik titrasi asam-basa yang terjadi sebagai
berikut.
6. a.
b. Grafik titrasi menunjukkan bahwa titrasiterjadi antara asam kuat dan basa kuat.Jadi, HX merupakan asam kuat. Titikekuivalen terjadi pada pH = 7 denganvolume KOH sebesar 30 ml.
c. V1 M1 n1 = V2 M2 n220 M1 1 = 30 0,05 1
M1 = 0,075Kemolaran larutan HX adalah 0,075 M.
7. VNH4OH awal = 5 ml
VNH4OH = 20 ml
VHCl = 15 ml
MHCl = 0,1 M
Reaksi netralisasi yang terjadi sebagai berikut.HCl(aq) + NH4OH(aq) NH4Cl(aq) + H2O(A)(V1 M1)NH4OH= (V2 M2)HCl
20 M1 = 15 0,1M1 = 0,075
Konsentrasi NH4OH dalam 20 ml larutan sebesar0,075 M.Konsentrasi NH4OH dalam botol ditentukandengan rumus pengenceran.V1 M1 = V2 M25 M1 = 100 0,075
M1 = 1,5
Konsentrasi NH4OH awal 1,5 M:NH3(g) + H2O(A) NH4OH(aq)Mol NH3 = mol NH4OH
MNH3 = mol
Volume
1,5 = mol1L mol = 1,5 mol
Volume gas = mol 22,4 = 1,5 mol 22,4 = 33,6 literJadi, volume gas NH3 yang dialirkan dalam airsebesar 33,6 L.
pH
8
30ml
Volume KOH
Titik ekuivalen terjadipada pH > 7
pH121110987654321
10 20 30 40
29Kimia Kelas XI
8. Reaksi netralisasi:(V M n)XOH = (V M n)HCl
25 M 1 = 20 0,5 1M = 0,4
Jumlah mol basa dalam 200 ml larutan= M V = 0,4 M 200 ml = 80 mmol = 0,08 mol
Mr XOH = Massa XOH
mol XOH = 3,2
0,08 = 40 g/mol
Jadi, Mr senyawa basa tersebut adalah 40 g/mol.
9. CuSO4xH2O(s) + H2O(A) CuSO4(aq)Sebelum dilarutkan, mol mula-mula CuSO4xH2O
4 2
r 4 2
Massa CuSO xH OM CuSO xH O
= 12,5
y mol
Jumlah mol dalam 100 ml larutan CuSO4
Mol = 100 ml500 ml
12,5
y mol =
2,5y
mol
Mol NaOH = 300 ml 0,1 M= 30 mmol= 0,03 mol
CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq)m :
2,5y
0,03
r :2,5y
2 2,5y
2,5y
2,5y
s : (0, 03 5y
)2,5y
2,5y
Penetralan antara NaOH dengan HClMol ekuivalen NaOH = mol ekuivalen HCl
Mol n1 = V2 M2 n2
(0, 03 5y ) 1 = 0,1 0,1 1
0,03 5y
= 0,01
5y
= 0,02
y = 250
Mr CuSO4xH2O = 250(1 Ar Cu) + (1 Ar S) + (4 Ar O)
+ (2x Ar H) + (x Ar O) = 250(1 63,5) + (1 32) + (4 16)
+ (2x) + (x 16) = 250159,5 + (18x) = 250
18x = 90,5x = 5,02 5
Jumlah molekul air yang terdapat dalam setiapmolekul kristal adalah 5. Jadi, rumus molekulkristal tersebut CuSO45H2O.
10. Massa Na + massa Ca = 74,5 gramMisal massa Ca = x gram
Massa Na = (74,5 x) gram
Mol Ca = x
40
Mol Na = (74,5 x)
23
Logam IA dan IIA jika dilarutkan dalam air akanmenjadi basa dan gas H2.
Na(s) + H2O(A) NaOH(aq) + 12 H2(g)(74,5 x)
23
mol(74,5 x)
23
mol
Ca(s) + 2H2O(A) Ca(OH)2(aq) + H2(g)x
40 molx
40 mol
NaOH + HCl NaCl + H2O(mol untuk 100 ml larutan)100500
(74,5 x)23
mol
=74,5 x
5 23
mol 74,5 x
5 23
molCa(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O(mol untuk 100 ml larutan)100500
x40 mol
= x
5 40 mol2x
5 40 molMol HCl = 140 ml 5 M = 700 mmol = 0,7 mol74,5 x
5 23
+ 2x
5 40 = 0,7 mol74,5 x
115
+ 2x
200 = 0,7 mol
x = 40 gram
a) massa Ca = 40 grammassa Na = 34,5 gram
b) Na + H2O NaOH + 12 H21,5 mol 1,5 mol 0,75 molCa + 2H2O Ca(OH)2 + H21 mol 1 mol 1 mol
Mol H2 total = 0,75 mol + 1 mol= 1,75 mol
VH2 (STP) = 1,75 22,4= 39,2 liter
Jadi, volume gas H2 yang dihasilkansebanyak 39,2 L.
30 Larutan Penyangga dan Peranannya dalam Tubuh
Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Nilai Indikator
Model Pengintegrasian Nilai Pendidikan Karakter
4. Memahami sifat-sifat
larutan asam-basa,
metode pengukuran,
dan terapannya.
4.3 Mendeskripsikan sifat
larutan penyangga
dan peranan larutan
penyangga dalam
tubuh makhluk hidup.
Kerja
keras
Bekerja keras dalam mengerjakan soal-soal secara
mandiri.
Dalam bab ini akan dipelajari:Sifat-Sifat dan Fungsi Larutan Penyangga
Kompetensi yang akan dicapai pada bab ini
Menjelaskan sifat-sifat dan fungsi larutan
penyangga
Menjelaskan prinsip kerja larutan penyangga
Menjelaskan macam-macam larutan penyangga
Menjelaskan sifat-sifat larutan penyangga
Mengamati sifat larutan penyangga dan bukan
penyangga dengan penambahan asam, basa, atau
akuades (pengenceran)
Menjelaskan penambahan asam atau basa serta
pengenceran terhadap pH larutan penyangga
Menentukan fungsi larutan penyangga
Menyebutkan sifat larutan penyangga dan peranan larutan
penyangga dalam tubuh makhluk hidup
31Kimia Kelas XI
A. Pilihlah jawaban yang tepat!
1. Jawaban: b
Larutan penyangga tersusun dari asam lemah
dengan basa konjugasinya (garam dari asam
lemahnya) atau dari basa lemah dengan asam
konjugasinya (garam dari basa lemahnya). Dari
soal yang memenuhi adalah HF dan NaF serta
NH3 dan NH
4Cl.
2. Jawaban: e
1) Apabila larutan penyangga ditambah sedikit
asam, maka pH akan turun sedikit dan
dianggap tetap.
2) Apabila larutan penyangga ditambah sedikit
basa, pH akan naik sedikit dan dianggap tetap.
HCl merupakan asam sehingga jika pada larutan
penyangga ditambah HCl, pH akan turun sedikit.
3. Jawaban: b
pH = 4
log [H+] = 4
[H+] = 104
[H+] = Ka
104 = 105
[HCOONa] = 5 103 M
Molaritas menyatakan jumlah mol suatu zat per
liter larutan.
Mol HCOONa =
=
= 5 103 mol
Massa HCOONa = mol HCOONa Mr HCOONa
= 5 103 mol ((1 Ar H)
+ (1 Ar C) + (2 A
r O)
+ (1 Ar Na)) g/mol
= 5 103 mol ((1 1) + (1 12)
+ (2 16) + (1 23)) g/mol
= 5 103 mol 68 g/mol
= 0,34 gram
Jadi, massa HCOONa yang harus dicampurkan
ke dalam larutan HCOOH sebesar 0,34 gram.
4. Jawaban: d
Larutan penyangga adalah larutan yang terdiri atas
garam dan asam atau basa lemahnya.
Campuran yang menghasilkan larutan penyangga
berupa 50 ml NaOH 0,1 M dan 50 ml CH3COOH
0,2 M
Mol NaOH = VNaOH
MNaOH
= 50 ml 0,1 M
= 5 mmol
Mol CH3COOH = V
CH3COOH M
CH3COOH
= 50 ml 0,2 M
= 10 mmol
NaOH + CH3COOH CH
3COONa + H
2O
Mula-mula : 5 mmol 10 mmol
Reaksi : 5 mmol 5 mmol 5 mmol 5 mmolSetimbang : 5 mmol 5 mmol 5 mmol
5. Jawaban: d
HCOOH = 200 ml 0,1 M = 20 mmol
NaOH = 50 ml 0,2 M = 10 mmol
HCOOH + NaOH HCOONa + H2O
Mula-mula : 20 mmol 10 mmol
Reaksi : 10 mmol 10 mmol 10 mmolSetimbang : 10 mmol 10 mmol
pH = pKa + log
= log (2 104) + log
= 4 log 2 + 0
= 4 0,3
= 3,7
6. Jawaban: e
Mol NH4Cl =
L 0,05 M
= 0,0125 mol
pH = 8,5
pOH = 14 8,5 = 5,5
log [OH] = 5,5
[OH] = 105,5
[OH] = Kb
105,5 = 105
100,5 =
Mol NH3
= 0,316 0,0125
= 0,00395 mol
Volume NH3= mol NH
3 22,4 L/mol
= 0,00395 mol 22,4 L/mol
= 0,0885 L
= 88,5 ml
7. Jawaban: a
mol CH3COOH =
L 0,8 M = 0,04 mol
32 Larutan Penyangga dan Peranannya dalam Tubuh
pH = 5 log 3
pH = log [H+] = 5 log 3
log [H+] = log 3 105
[H+] = 3 105
CH3COOH + NaOH CH
3COONa + H
2O
Mula-mula : 0,04 mol x mol
Reaksi : x mol x mol x mol x molSetimbang : (0,04 x) mol x mol x mol
[H+] = Ka
[H+] = Ka
Volume total = (50 + 50) ml = 100 ml = 0,1 L
3 105 = 105 !
3x = 0,04 x
4x = 0,04
x = 0,01 mol
M NaOH =
=
" = 0,2 M
8. Jawaban: b
Mol NH4OH =
L 0,2 M = 0,04 mol
pH = 9
pOH = 14 pH
= 14 9 = 5
pOH = log [OH]
log [OH] = 5
[OH] = 105
[OH] = Kb
105 = 105
#
Mol garam = 0,04 mol
Mr garam =
$$ #
#
Mr garam =
#
= 53,5 gram/mol
9. Jawaban: d
pH HCl = 1 [HCl] = 0,1 MMol HCl = 100 ml 0,1 M = 10 mmol
Mol NH4OH = 100 ml 09,2 M = 20 mmol
NH4OH + HCl NH
4Cl + H
2O
Mula-mula : 20 mmol 10 mmol
Reaksi : 10 mmol 10 mmol 10 mmolSetimbang : 10 mmol 10 mmol
Sisa basa lemah dengan garam yang terbentuk
akan membentuk larutan penyangga basa.
[OH] = Kb
%
= 105
= 105
pOH = log 105 = 5
pH = 14 pOH
= 14 5
= 9
10. Jawaban: b
Mol CH3COOH = 300 ml 0,1 M = 30 mmol
Mol NaOH = 200 ml 0,1 M = 20 mmol
CH3COOH + NaOH CH
3COONa + H
2O
Mula-mula : 30 mmol 20 mmol
Reaksi : 20 mmol 20 mmol 20 mmolSetimbang : 10 mmol 20 mmol
Sisa asam lemah dengan garam yang terbentuk
akan membentuk larutan penyangga asam.
[H+] = Ka
= 2 105
= 1 105
pH = log 105
= 5
B. Kerjakan soal-soal berikut!
1. [CH3COOH]= 0,5 M 100 ml = 50 mmol
[CH3COO] = 0,2 M 50 ml = 10 mmol
[H+] = Ka
= 1,8 105
= 9 105 M
pH = log [OH]
= log 9 105
= 5 log 9
2. pH = 5
log [H+] = 5
[H+] = 105
Mol asam propionat
= Masam propionat
Vasam propionat
= 0,2 Vasam propionat
Mol natrium propionat
= Mnatrium propionat
Vnatrium propionat
= 0,1 Vnatrium propionat
33Kimia Kelas XI
[H+] = Ka
$ &&'
' &&'
105 = 2 105 $&&'
'&&'
*
*
0,1 Vnatrium propionat
= 0,4 Vasam propionat
$&&'
'&&'
*
* =
=
Jadi, perbandingan antara volume asam propionat
dengan natrium propionat = 1 : 4.
3. mol NH3 =
;"
" = 0,2 mol
[NH3] =
" = 0,2 M
[OH] = Kb +
%
%
= 1,8 105
= 1,8 105
pOH= (log 1,8 105)
= 5 log 1,8
pH = 14 (5 log 1,8)
= 9 + log 1,8
4. a. Mol NH4OH = 2L 0,2 M = 0,4 mol
Mol NH4Cl = 2L 0,2 M = 0,4 mol
[OH] = Kb
= 1,8 105
= 1,8 105
pOH = log [OH]
= log 1,8 105
= 5 log 1,8
pH = 14 pOH
= 14 (5 log 1,8)
= 9 + log 1,8
b. Pada campuran NH4OH dengan NH
4Cl
ditambah HCl maka NH4OH akan bereaksi
dengan HCl membentuk NH4Cl
Mol NH4Cl awal = 0,4 mol = 400 mmol
Mol NH4OH awal = 0,4 mol = 400 mmol
Mol HCl = M HCl V HCl
= 0,1 M 10 ml
= 1 mmol
NH4OH + HCl NH
4Cl + H
2O
Mula-mula : 400 1 400
Reaksi : 1 1 1 1Setimbang : 399 401 1
[OH] = Kb
= 1,8 105
34 Larutan Penyangga dan Peranannya dalam Tubuh
A. Pilihlah jawaban yang tepat!
1. Jawaban: b
Larutan yang mempunyai sifat penyangga jika
ditambah dengan sedikit basa, sedikit asam, atau
diencerkan tidak akan mengubah pH-nya secara
signifikan. Hal ini karena larutan penyangga mampu
mempertahankan pH. Berdasarkan data tersebut,
larutan Q dan R merupakan larutan penyangga.
Sementara itu, larutan P, S, dan T bukan
merupakan larutan penyangga karena pH berubah
cukup signifikan.
2. Jawaban: a
mol NH4OH =
L 0,2 M = 0,02 mol
mol H2SO
4 =
L x M = 0,05x mol
pH = 9
pOH = 14 pH = 14 9 = 5
pOH = log [OH] = 5
log [OH] = log 105
[OH] = 105
2NH4OH + H
2SO
4 (NH
4)2SO
4 + 2H
2O
Mula-mula : 0,02 mol 0,05x mol
Reaksi : 0,10x mol 0,05x mol 0,05x mol 0,10x molSetimbang : (0,02 0,10x) mol 0,05x mol 0,10x mol
[OH] = Kb
! >
105 = 105 !
0,05x = 0,02 0,10x
0,15x = 0,02
x = 0,13 M 0,1 MJadi, konsentrasi asam sulfat adalah 0,1 M.
3. Jawaban: c
Mol NH3 = 200 ml 0,01 M = 2 mmol
Mol NH4Cl = 400 ml 0,005 M = 2 mmol
terbentuk larutan penyangga basapH = 9 pOH = 14 9 = 5 [OH] = 105
[OH] = Kb
%
105 = Kb
K
b = 1 105
4. Jawaban: e
NH3 =
? = 0,2 mol
NH4Cl = 100 ml 0,1 M = 10 mmol = 0,01 mol
terbentuk larutan penyangga basa[OH] = K
b
%
= 105
= 2 104
pOH = log (2 104)
= 4 log 2
pH = 14 (4 log 2)
= 10 + log 2
5. Jawaban: a
Misal volume HCN = volume KCN = V ml
Konsentrasi HCN = (MHCN
V) M
Konsentrasi KCN = (MKCN
V) M
Mol HCN = (V ml MHCN
) mmol
Mol KCN = (V ml MKCN
) mmol
terbentuk larutan penyangga asampH = 5 [H+] = 1 105
[H+] = Ka
1 105 = 2 105
@
*
*
@
=
MHCN
: MKCN
= 1 : 2
6. Jawaban: c
Mol NH4OH = 200 ml 0,1 M = 20 mmol
Mol NH4Cl = 100 ml 0,1 M = 10 mmol
terbentuk larutan penyangga basa[OH] = K
b
%
= 105
= 2 105
pOH = log 2 105
= 5 log 2
pH = 14 (5 log 2)
= 9 + log 2
7. Jawaban: b
Mol CH3COOH =
L 0,1 M = 0,001 mol
pH = 5
pH = log [H+] = 5
log [H+] = log 105
[H+] = 105
[H+] = Ka
#
105 = 105
#
35Kimia Kelas XI
mol garam = 0,001mol
Mr garam =
$$ #
#
= ; #
= 82 gram /mol
Jadi, Mr garam tersebut 82.
8. Jawaban: a
pH = 4
log [H+] = 4
[H+] = 104
[H+] = Ka
$E
E
104 = 104
G
G=
=
Jadi, perbandingan [asam laktat] : [Na laktat] adalah
1 : 1.
9. Jawaban: d
[OH] = Kb
= 1,8 105
hasil kali [ion] sehingga tidak terbentuk
endapan PbCl2.
2) PbCrO4 Pb2+ + CrO
42
Hasil kali [ion] = (1,8 104)(103)
= 1,8 1010
Ksp
PbCrO4 = 2,0 1014
Ksp
< hasil kali [ion] sehingga terjadi endapan
PbCrO4.
3) PbSO4 Pb2+ + SO
42
Hasil kali [ion] = (1,8 104)(103)2
= 1,8 1010
Ksp
PbSO4 = 2,0 108
Ksp
< hasil kali [ion] sehingga terjadi endapan
PbSO4.
Jadi, pada campuran larutan-larutan tersebut
terjadi endapan PbCrO4 dan PbSO
4.
B. Kerjakan soal-soal berikut!
1. Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH
s 2s
Ksp
Mg(OH)2
= [Mg2+][OH]2
= (s) (2s)2
74 Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan
6 1012 = 4s3
s =
= 1,14 104 mol/L
[OH]= 2 s
= 2(1,14 104)
= 2,28 104
pOH = log OH
= log 2,28 104
= 4 log 2,28
pH = 14 pOH
= 14 (4 log 2,28)
= 10 + log 2,28
= 10,36
2. mol Na2SO
4 =
= 0,1 mmol = 1 104 mol
[SO42] =
= 1 104 M
[Ca2+] = [Sr2+] = [Ba2+] = 4 102 M
Setelah penambahan Na2SO
4 ke dalam
campuran garam-garam CaCl2, SrCl
2, dan BaCl
2,
terjadi elektrolit CaSO4, SrSO
4, dan BaSO
4.
Ionisasi elektrolit-elektrolit tersebut sebagai
berikut.
a. CaSO4
CaSO4 Ca2+ + SO
42
Hasil kali [ion] = (4 102)(1 104)
= 4 106
Ksp
CaSO4 = 2,4 105
Ksp
> hasil kali [ion] sehingga tidak terjadi
endapan CaSO4.
b. SrSO4
SrSO4 Sr2+ + SO
42
Hasil kali [ion] = (4 102)(1 104)
= 4 106
Ksp
SrSO4 = 2,8 107
Ksp
< hasil kali [ion] sehingga terjadi endapan
SrSO4.
c. BaSO4
BaSO4 Ba2+ + SO
42
Hasil kali [ion] = (4 102)(1 104)
= 4 106
Ksp
BaSO4 = 1,08 1010
Ksp
< hasil kali [ion] sehingga terjadi endapan
BaSO4.
Jadi, garam yang mengendap adalah SrSO4 dan
BaSO4.
3. Larutan garam paling mudah larut dalam larutan
yang mengandung ion sejenis dengan
konsentrasi paling besar. Ion-ion yang terdapat
dalam BaSO4 yaitu Ba2+ dan SO
42. BaSO
4 akan
mudah larut dalam larutan yang mengandung ion
Ba2+ dan SO42 dengan konsentrasi paling besar.
Ionisasi larutan Na2SO
4 dan BaSO
4 sebagai
berikut.
Na2SO
4(aq) 2Na+(aq) + SO
42(aq)
BaSO4(aq) Ba2+(aq) + SO
42(aq)
[SO42] dalam Na
2SO
4 0,4 M = [Na
2SO
4] = 0,4 M
[SO42] dalam Na
2SO
4 0,5 M = [Na
2SO
4] = 0,5 M
[SO42] dalam Na
2SO
4 0,6 M = [Na
2SO
4] = 0,6 M
[Ba2+] dalam Ba(NO3)2 0,2 M = [Ba(NO
3)2] = 0,2 M
[Ba2+] dalam Ba(NO3)2 0,3 M = [Ba(NO
3)2] = 0,3 M
Jadi, BaSO4 akan mudah larut dalam larutan
Na2SO
4 0,6 M karena mengandung ion SO
42
sebesar 0,6 M.
4. [Cl] = 0,01 M
[CrO42] = 0,001 M
Penambahan ion Ag+ pada larutan tersebut akan
menghasilkan AgCl dan Ag2CrO
4.
Ada tidaknya endapan diketahui dari
perbandingan hasil kali konsentrasi ion-ion
dengan Ksp
-nya.
a. AgCl; Ksp
= 1,8 1010
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl(aq)
Ksp
AgCl = [Ag+] [Cl]
1,8 1010 = [Ag+] (0,01)
[Ag+] =
= 1,8 108 M
b. Ag2CrO
4; K
sp = 2 1012
Ag2CrO
4(aq) 2Ag+(aq) + CrO
42(aq)
Ksp
Ag2CrO
4= [Ag+]2 [CrO
42]
2 1012 = [Ag+]2 (0,001)
[Ag+]2 =
= 2 109
[Ag+] = = 4,5 105 M
Konsentrasi ion Ag+ dalam Ag2CrO
4 lebih besar
daripada konsentrasi ion Ag+ dalam AgCl. Jadi,
larutan yang akan mengendap terlebih dahulu
adalah Ag2CrO
4.
75Kimia Kelas XI
A. Pilihlah jawaban yang tepat!
1. Jawaban: d
CuI Cu+ + I
s s
Ksp
CuI = [Cu+][I]
= (s) (s)
s =
= 1 107 mol/L
SrF2 Sr2+ + 2F
s 2s
Ksp
SrF2
= [Sr2+][F]2
= (s) (2s)2
3 1010 = 4s3
s =
= 4,2 104
Kelarutan CuI
# kelarutan SrF
2.
Jadi, kelarutan CuI lebih kecil dari kelarutan SrF2.
2. Jawaban: d
Mr K
2SO
4 = 142
Kelarutan K2SO
4 dalam 1.000 cm3 air
=
#
=
#
#
= 102 mol/L
K2SO
4 2K+ + SO
42
2s s
Ksp
= [K+] [SO42]
= (2s)2 (s)
= 4s3
= 4(102)3
= 4 106 mol/L
= 4 106 M
Jadi, kelarutan K2SO
4 dalam 1.000 cm3 air yaitu
4 106 M.
3. Jawaban: a
CuCO3 Cu2+ + CO
32
s s
Ksp
= [Cu2+] [CO32]
1 1012 = (s)2
s = = 1 106 mol/LM
r CuCO
3 = 123,5
s =
$
$ #
106 =
#
106 = #
#
x = #
#
= 0,1235 g
= 123,5 mg
4. Jawaban: e
1) PbCl2
PbCl2 Pb2+ + 2Cl
s 2s
Ksp
= [Pb2+] [Cl]2
= s (2s)2
= 4s3
s =
=
= 1,6 102 mol/L
2) PbCO3
PbCO3 Pb2+ + CO
32
s s
Ksp
= [Pb2+] [CO32]
= s2
s =
=
= 3,16 107 mol/L
5. Jika dalam volume yang sama larutan elektrolit
AgNO3 dicampurkan dengan larutan K
2CrO
4,
konsentrasi ion Ag+ dan ion CrO42 yang terdapat
dalam larutan menjadi setengah kali konsentrasi
awal, sebelum larutan dicampurkan.
[AgNO3] = [K
2CrO
4] = 0,01 M
[Ag+] = [CrO42] =
0,01 M = 0,005 M
Campuran AgNO3 dengan K
2CrO
4 menghasilkan
elektrolit Ag2CrO
4 dengan K
sp = 6,0 1012
Ag2CrO
4 2Ag+ + CrO
42
Hasil kali [ion] = (2s)2 (s)
= 4s3
= 4(0,005)3
= 5 107
Ksp
Ag2CrO
4 = 6,0 1012
Ksp
< hasil kali [ion] sehingga tidak terjadi endapan.
76 Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan
3) PbSO4
PbSO4 Pb2+ + SO
42
s s
Ksp
= [Pb2+] [SO42]
= s2
s =
=
= 1,4 104 mol/L
4) PbCrO4
PbCrO4 Pb2+ + CrO
42
s s
Ksp
= [Pb2+] [CrO42]
= s2
s =
=
= 1,4 107 mol/L
5) Pb(OH)2
Pb(OH)2 Pb2+ + 2OH
s 2s
Ksp
= [Pb2+] [OH]2
= s (2s)2
= 4s3
s =
=
= 2,9 105 mol/L
Jadi, kelarutan ion Pb terkecil terdapat pada
larutan jenuh PbCrO4.
5. Jawaban: a
TlCl3 Tl3+ + 3Cl
s 3s
Ksp
= [Tl3+] [Cl]3
= s (3s)3
= 27s4
s =
=
= 1,38 102 mol/L
Massa TlCl3
= s Mr
%$&
#
= (1,38 102) 240
#
= 3,3 103 gram
6. Jawaban: e
Ag2CO
3 2Ag+ + CO
32
2s s
Ksp
= [Ag+]2 [CO32]
= (2s)2 s
= 4s3
Mol Ag+ = '$*?@Q&
WX
= #
= 5 1020 mol
volume Ag+ = 4 tetes
=
1 ml
= 0,2 ml
= 2 102 L
Kelarutan Ag+ =
%$&
=
= 2,5 1018 mol/L
Ksp
Ag2CO
3= 4s3
= 4(2,5 1018)3
= 62,5 1054
= 6,25 1053
= 6 1053
7. Jawaban: c
PbCrO4(aq) Pb2+(aq) + CrO
42(aq)
s s
Ksp
= (s)2
s =
=
= 1,34 107 M
Jadi, konsentrasi ion Pb2+ sebesar 1,34 107 M.
8. Jawaban: d
1) CaCO3 Ca2+ + CO
32
s s
Ksp
= [Ca2+] [CO32]
= s2
s =
= = 8,4 105 mol/L
2) CaSO4 Ca2+ + SO
42
s s
Ksp
= [Ca2+] [SO42]
= s2
s =
= = 7 105 mol/L
3) BaCO3 Ba2+ + CO
32
s s
Ksp
= [Ba2+] [CO32]
= s2
77Kimia Kelas XI
s =
= = 5,09 105 mol/L
4) BaSO4 Ba2+ + SO
42
s s
Ksp
= [Ba2+] [SO42]
= s2
s =
= = 1 105 mol/L
Urutan kelarutan senyawa-senyawa tersebut
dalam air dari yang paling besar CaCO3 CaSO
4
BaCO3 BaSO
4.
9. Jawaban: c
CaCl2 Ca2+ + 2Cl
s s 2s
[Ca2+] = [CaCl2] = s = 0,01 M
[Cl] = 2s = 2(0,01) = 0,02 M
Ksp
CaF2= 4 1011
CaF2(aq) Ca2+(aq) + 2F(aq)
s s 2s
Ksp
= [Ca2+] [F]2
= (s) (2s)2
4 1011 = (0,01)(2s)2
4s2 =
= 4 10
9
s =
= 1 104,5
Jadi, kelarutan CaF2 dalam CaCl 0,01 M sebesar
1 104,5.
10. Jawaban: a
CaCl2(aq) Ca2+ + 2Cl(aq)