Pada percobaan reaksi asam dan basa seorang praktikan mereaksikan 300 mL larutan H2SO4 0,2 M dengan 200 mL NH4OH 0,1 M. Jika pengamatan yang dilakukan tepat, maka di akhir reaksi didapatkan larutan dengan pH ….​

Pada percobaan reaksi asam dan basa. Disediakan larutan 100 mL NH₄OH 0,2 M dengan 100 mL H₂SO₄ 0,1 M

(Kb NH₄OH = 10⁻⁵, Ar N = 14 , H = 1, O = 16, S = 32)

Maka:

– Ph larutan sebelum direaksikan: pH = 11 + log √2 untuk larutan NH₄OH dan 1 – log 2 untuk larutan H₂SO₄

– Ph larutan sesudah direaksikan: pH = 5

– massa garam yang terbentuk: m (NH₄)₂SO₄ = 1,32 gram

Pembahasan:

Dalam soal diketahui bahwa

[NH₄OH] = 0,2 M

v NH₄OH = 100 mL = 0,1 L

[H₂SO₄] = 0,1 M

v H₂SO₄ = 100 mL = 0,1 L

Sehingga:

n NH₄OH = v NH₃ x [NH₃]

                  = 0,1 x 0,2

                  = 0,02 mol

n H₂SO₄ = v H₂SO₄ x [H₂SO₄]

               = 0,1 x 0,1

              = 0,01 mol

v akhir = v NH₃ + v H₂SO₄

             = 0,1 + 0,1

             = 0,2 L

ph larutan NH₄OH sebelum reaksi

NH₄OH adalah basa lemah sehingga   akan terdisosiasi menurut Kb (konstanta basa):

[OH⁻] = √Kb NH₄OH x [NH₄OH]

           = √10⁻⁵ x 0,2

           = √2 x 10⁻⁶

pOH = – log [OH⁻]

          = – log (√2 x 10⁻⁶)

          = 3 – log √2

Sehingga pH larutan NH₄OH adalah:

pH = 14 – pOH

     = 14 – (3 – log √2)

     = 11 + log √2

ph larutan H₂SO₄ sebelum reaksi

H₂SO₄ adalah asam kuat, sehingga seluruhnya terdisosiasi dalamr reaksi:

H₂SO₄ -> 2 H⁺ + SO₄²⁻

Karena 1 mol H₂SO₄ menghasilkan 2 mol ion H⁺ maka:

[H⁺] = 2 [H₂SO₄]

        = 2 x 0,1

        = 0,2 M

pH = – log [H⁺]

     = – log (0,2)

     = 1 – log 2

pH larutan setelah dicampur

Reaksi pencampuran yang terjadi adalah:

               2 NH₄OH + H₂SO₄ -> (NH₄)₂SO₄ + 2 H₂O

awal:         0,02 mol      0,01 mol          -                  -

bereaksi:   0,02 mol      0,01 mol          -                  -

akhir:             –                  -               0,01 mol     0,02 mol

Karena garam (NH₄)₂SO₄ terbentuk dari asam kuat dan basa lemah, maka garam ini membentuk larutan penyangga (buffer) yang bersifat asam.

Sehingga:

Kb NH₄OH = 10⁻⁵

Ka (NH₄)₂SO₄ = Kw / 10⁻⁵

                           = 10⁻¹⁴ / 10⁻⁵

                           = 10⁻⁹

Karena garam (NH₄)₂SO₄ terdisosiasi menghasilkan 2 ion NH₄⁺dalam reaksi

(NH₄)₂SO₄ -> 2 NH₄⁺ + SO₄²⁻

[H⁺] = √(Ka x 2 ((NH₄)₂SO₄/v akhir))

      = √(10⁻⁹ x 2(0,01/0,2))

      = √10⁻¹⁰

       = 10⁻⁵

     

pH = – log [H⁺]

     = – log (10⁻⁵)

     = 5  

Jumlah garam (NH₄)₂SO₄ terbentuk

Dalam perhitungan di atas diketahui bahwa:

n  (NH₄)₂SO₄ = 0,01 mol

Mr  (NH₄)₂SO₄ = 2 Ar N + 8 Ar H + Ar S + 4 Ar O

                             =  2(14) + 8(1) + 32 + 4(16)

                               = 132

Sehingga:

m (NH₄)₂SO₄ = n (NH₄)₂SO₄ x Mr (NH₄)₂SO₄

                          = 0,01 x 132

                          = 1,32 gram

Kelas: XI

Mata pelajaran: Kimia

Materi: Senyawa Asam dan Basa

Kata Kunci:  Larutan Penyangga (Buffer)