Berapa volume larutan NaOH 0,1 M dan CH₃COOH 0,1 M yang diperlukan untuk membuat 100 mL larutan penyangga dengan pH = 6 jika Ka CH₃COOH= 1x10^-5

Bila terdapat reaksi asam lemah dan basa kuat dan terbentuk larutan penyanga maka penyangga yang akan terbentuk adalah penyangga asam sehingga untuk menentukan konsentrasi [H⁺] :

[H⁺] = Ka × 

Ket:

a = jumlah mol asam

g = jumlah mol garam

n = jumlah anion garamnya

Ka = tetapan keseimbangan asam

Diketahui:

[NaOH] = 0,1 M

[CH₃COOH] = 0,1 M

Vol Larutan = 100 mL

pH = 6

Ka = 1 x 10^-5

Ditanya :

V NaOH = ....?

V CH₃COOH = ....?

Misalkan :

V NaOH = x mL

V CH₃COOH = (100 - x) mL

Maka :

n NaOH = M × V = 0,1 x mol

n CH₃COOH = M × V = 0,1(100 - x) = 10 - 0,1 x

Buatkan table ABS sebagai berikut:

                  NaOH   +   CH₃COOH         →   CH₃COONa    +   H₂O

Awal          0,1 x mol   (10 - 0,1 x) mol               -                      -

Bereaksi   - 0,1 x mol         - 0,1 x mol           + 0,1 x mol          + 0,1 x mol    

Sisa          -                 (10 - 0,2 x) mol             0,1 x mol             0,1 x mol

Tentukan [H⁺] :

pH = 6

pH = - log [H⁺]

[H⁺] = - antilog pH = 10^{-pH} = 10⁻⁶

Larutan yang dihasilkan merupakan larutan penyangga asam maka :

[H⁺] = Ka × (mol asam / mol garam)

10⁻⁶ = 1 × 10⁻⁵ × ( (10 - 0,2 x) mol  /  0,1 x mol )

10⁻¹ =  ( (10 - 0,2 x) mol  /  0,1 x mol )

0,1 (0,1 x) = 10 - 0,2 x

0,01 x + 0,2 x = 10

0,21 x = 10

x = 47,62 mL

V NaOH = x = 47,62 mL

V CH₃COOH = 100 - x = 100 - 47,62 mL = 52,38 mL

Jadi Volume NaOH yang dibutuhkan ialah 47,62 mL dan Volume CH₃COOH yang diperlukan ialah 52,38 mL

Soal Larutan Penyangga

Soal 1

Campuran di bawah ini merupakan komponen larutan penyangga, kecuali ....

A.  NH₄Cl dan NH₃                                          

B.CH₃COONa dan CH₃COOH                      

C.CH₃COOH dan NaOH

D.  NaOH dan NaHCO₃

E.  NaOH dan HCl

Jawaban : E

Pembahasan :

Penyangga itu ada dua jenis yaitu penyangga asam (komponennya : asam lemah + basa konjugasinya) dan penyangga basa (komponennya : basa lemah + asam konjugasinya). Komponen penyangga asam dapat dibuat dari campuran asam lemah + basa kuat atau asam lemah + garamnya dan komponen penyangga basa dapat dibuat dari campuran basa lemah + asam kuat atau basa lemah + garamnya.

·         NH₄Cl dan NH₃ = basa lemah + garamnya (penyangga)

·         CH₃COONa dan CH₃COOH = garam + asam lemah (penyangga)

·         CH₃COOH dan NaOH = asam lemah + basa kuat (penyangga)

·         NaOH dan NaHCO₃ = basa kuat + garam (penyangga)

·         NaOH dan HCl = basa kuat + asam kuat (bukan penyangga)

Soal 2

Campuran larutan di bawah ini yang dapat membentuk campuran penyangga adalah ....

A.  Larutan HCl dengan larutan NH₄Cl

B.Larutan CH₃COOH dengan larutan C₆H₅COOK

C.Larutan C₂H₅OH dengan larutan C₂H₅ONa

D.  Larutan Ca(OH)₂ dengan larutan CaCl₂

E.  Larutan HCOOH dengan larutan HCOONa

Jawaban : B

Pembahasan :

Pembuatan larutan penyangga asam dan basa :

Larutan Penyangga Asam	Larutan Penyangga Basa
Asam lemah + Garamnya	Basa lemah + Garamnya
Asam lemah  berlebih + basa kuat	Basa lemah berlebih + Asam kuat
Garam asam lemah berlebih + Asam/Basa kuat	Garam basa lemah berlebih + Asam/Basa kuat

·        HCl (asam kuat) dengan NH₄Cl (garam dari basa lemah)

·        CH₃COOH (asam lemah) dengan C₆H₅COOK (garam dari asam lemah)

·     C₂H₅OH (asam lemah dan basa lemah) dengan C₂H₅ONa (asam lemah dan basa lemah)

·        Ca(OH)₂  (basa kuat) dengan CaCl₂ (garam dari asam kuat dan basa kuat)

·        HCOOH (asam lemah) dengan HCOONa (garam dari asam kuat dan basa lemah)

Soal 3

 Perhatikan data percobaan berikut.

Larutan	pH Awal	pH dengan penambahan sedikit
		Basa	Asam
I	5,60	6,00	5,00
II	5,40	5,42	5,38
III	5,20	5,25	5,18
IV	8,20	8,80	7,80
V	9,20	9,60	8,70

Larutan yang mempunyai sifat penyangga adalah ....

A.    I dan II                                              

B.     II dan III                                            

C.     III dan IV

D.    III dan V

E.     IV dan V

Jawaban : B

Pembahasan :

Salah satu sifat penyangga adalah larutan yang pHnya relatif tetap pada penambahan sedikit asam dan/sedikit basa.

·    Larutan I : terjadi perubahan pH pada penambahan basa sebanyak 0,4 sedangkan pada penambahan asam sebanyak 0,6.

·      Larutan II : terjadi perubahan pH pada penambahan basa sebanyak 0,02 sedangkan pada penambahan asam sebanyak 0,02.

·        Larutan III : terjadi perubahan pH pada penambahan basa sebanyak 0,05 sedangkan pada penambahan asam sebanyak 0,02.

·      Larutan IV : terjadi perubahan pH pada penambahan basa sebanyak 0,6 sedangkan pada penambahan asam sebanyak 0,4.

·     Larutan V : terjadi perubahan pH pada penambahan basa sebanyak 0,4 sedangkan pada penambahan asam sebanyak 0,5.

Pasangan larutan berikut ini yang menghasilkan larutan penyangga

      Soal :

      Pasangan larutan berikut ini yang menghasilkan larutan penyangga adalah ....

A.    100 mL NH₄OH 0,2 M + 100 mL HCl 0,1 M

B.    100 mL NH₄OH 0,2 M + 100 mL HCl 0,3 M

C.    100 mL NaOH 0,2 M + 100 mL CH₃COOH 0,2 M

D.    100 mL NaOH 0,2 M + 100 mL HCN 0,1 M

E.    100 mL NaOH 0,2 M + 100 mL HCN 0,2 M

Jawaban : A

Pembahasan :

Pada soal di atas asam  maupun basa yang terlibat memiliki valensi yang sama yaitu satu. Larutan penyangga akan terbentuk jika mol yang bersisa berasal dari spesi asam lemah maupun basa lemah. Jika yang bersisa adalah asam lemah maka larutan buffernya bersifat asam dan begitu pun sebaliknya.

A.    100 mL NH₄OH 0,2 M  à 100 x 0,2 = 20 mmol

100 mL HCl 0,1 M        à 100 x 0,1 = 10 mmol

                                                 Sisa = 10 mmol

Asam lemah bersisa membentuk larutan penyangga

B.    100 mL NH₄OH 0,2 M     à 100 x 0,2 = 20 mmol

100 mL HCl 0,3 M           à 100x 0,3 = 30 mmol

                                                   Sisa = 10 mmol

Asam kuat yang bersisah sehingga tidak membentuk larutan penyangga

C.    100 mL NaOH 0,2 M            à 100 x 0,2 = 20 mmol

100 mL CH₃COOH 0,2 M    à 100 x 0,2 = 20 mmol

                                                         Sisa = 0 mmol

Pereaksi tidak ada yang bersisa sehingga akan terjadi hidrolisis

D.    100 mL NaOH 0,2 M        à 100 x 0,2 = 20 mmol

100 mL HCN 0,1 M          à 100 x 0,1 = 10 mmol

                                                     Sisa = 10 mmol

Basa Kuat yang bersisa sehingga tidak terbentuk larutan penyangga

E.    100 mL NaOH 0,2 M       à 100 x 0,2 = 20 mmol

100 mL HCN 0,2 M         à 100 x 0,2 = 20 mmol

                                                    Sisa = 0 mmol

Pereaksi tidak ada yang bersisa sehingga akan terjadi hidrolisis