-->

Solusi Online Pelajaran Kimia di Sekolah dan Kampus

T1/10/2023

Mencari Massa Garam Yang Harus Dilarutkan Untuk Membentuk Larutan Penyangga Dengan pH Tertentu

Salah satu cara yang bisa kita lakukan untuk membentuk larutan penyangga adalah dengan mencampurkan asam lemah atau basa lemah dengan garamnya. Senyawa garam umumnya berbentuk padatan, kita bisa mencari berapa massa garam yang harus kita larutkan dalam larutan asam lemah atau basa lemah untuk membentuk larutan penyangga dengan pH tertentu.


Bagaimana caranya? Mari kita bahas beberapa contoh soal berikut ini.


Contoh Soal 1

Massa CH3COONa yang harus dilarutkan ke dalam 100 mL larutan CH3COOH 0,05 M agar terbentuk larutan penyangga dengan pH 2 – log 5 adalah……..(Ka CH3COOH = 1 x 10^-5 dan Mr CH3COONa = 82)


Pembahasan:

Sebelum memulai perhitungan, kita harus tentukan terlebih sifat dari larutan penyangga yang dibentuk oleh campuran tersebut. Langkah ini penting, karena kita akan gunakan rumus yang berbeda saat menghitung pH larutan penyangga asam dan basa.


Campuran CH3COOH dan CH3COONa adalah campuran AL + garamnya. Campuran ini dapat langsung membentuk larutan penyangga yang bersifat asam. Dari harga pH-nya yang < 7, juga bisa diketahui bahwa sifat dari larutan penyangga tersebut adalah asam.


Untuk larutan penyangga asam:

Jika pH = 5 – log 2, maka [H+] = 2 x 10^-5 M


Dari rumus mencari kosentrasi H+ larutan penyangga asam, kita bisa menghitung mol dari garamnya.

[H+] = Ka x (mol AL/mol basa konjugasinya)


Garam CH3COONa mengion menurut persamaan reaksi;

CH3COONa ==> CH3COO- + Na+


Yang merupakan basa konjugasi dari CH3COOH adalah CH3COO-. Dapat kalian lihat dari reaksi ionisasi diatas, karen koefisien CH3COO- sama dengan koefisien CH3COONa, maka dapat diketakan bahwa mol CH3COO- (basa konjugasi) = mol CH3COONa (garam)


Rumus mencari kosentrasi H+ diatas dapat kita ubah menjadi:

[H+] = Ka x (mol AL/mol basa konjugasinya)

[H+] = Ka x (mol AL/mol garam)


Setelah itu, tinggal dicari berapa mol garam yang ada di dalam larutan penyangganya.

Mol AL CH3COOH = M x V = 0,05 M x 100 mL = 5 mmol


[H+] = Ka x (mol AL/mol garam)

2 x 10^-5 M = 10^-5 x (5 mmol/mol garam)

Mol garam = 5 x 10^-5/2 x 10^-5

Mol garam = 2,5 mmol


Mencari massa garam CH3COONa

Massa = mol x Mr

Massa = 2,5 mmol x 82

Massa = 205 mg atau 0,205 gram


Jadi, massa CH3COONa yang harus dilarutkan ke dalam 100 mL larutan CH3COOH 0,05 M agar terbentuk larutan penyangga dengan pH 5 – log 2 adalah 0,205 gram.


Nah, cukup mudah bukan.


Selanjutnya, kita akan bahas cara mencari massa garam yang harus dilarutkan untuk membentuk larutan penayngga yang bersifat basa.


Contoh Soal 2

Ke dalam 200 mL larutan NH4OH 0,2 M dilarutkan x gram NH4NO3 sehinnga campuran tersebut membentuk larutan penyangga dengan pH = 9. Jika Kb NH4OH = 10^-5, maka nilai x adalah……(Diketahui Ar N = 14, H = 1 dan O = 16)


Pembahasan: 

Darimana kita bisa mengetahui bahwa campuran diatas membentuk larutan penyangga bersifat basa?

1. Karena zat yang dicampurkan adalah BL + garamnya yang akan langsung membentuk larutan penyangga dengan sifat basa

2. Dari harga pH-nya yang > 7


Untuk larutan penyangga basa, yang kita cari bukanlah konsentrasi H+, melainkan konsentrasi OH-. Oleh sebab itulah penting menentukan sifat dari larutan pennyangga yang dibentuk sebelum masuk ke perhitungan.


pH = 9

pOH = 14 – 9 = 5

maka, [OH-] = 1 x 10^-5 M


mol BL NH4OH = M x V = 0,2 M x 200 mL = 40 mmol


Garam NH4NO3 mengalami ionisasi menurut persamaan reaksi:

NH4NO3 ==> NH4+ + NO3-

Yang merupakan komponen larutan penyangga basa dari garam ini adalah NH4+ (asam konjugasi dari NH4OH). Karena koefisen NH4NO3 = koesifien NH4+, maka mol NH4NO3 (garam) juga sama dengan mol NH4+ (asam konjugasi).


Dari rumus mencari konsentrasi OH- larutan penyangga basa:

[OH-] = Kb x (mol BL/mol asam konjugasinya), bisa diubah menjadi:

[OH-] = Kb x (mol BL/mol garam),

1 x 10^-5 = 10^-5 x (40 mmol/mol garam)

Mol garam = 40 mmol


Maka, harga x = massa NH4NO3 (Mr = 80) di dalam larutan penyangga tersebut adalah;

gr = mol x Mr = 40 mmol x 80 = 3200 mg atau 3,2 gram


Jadi, nilai x = massa NH4NO3 yang terdapat dalam larutan penyangga dengan pH 9 adalah 3,2 gram.


Pada dua soal sebelumnya, mol garamnya selalu sama dengan mol asam konjugasi atau basa konjugasinya. Pada soal berikutnya, kita akan bahas cara mencari massa garam yang harus dilarutkan untuk membentuk larutan penyangga dengan pH tertentu dimana mol garamnya tidak sama dengan mol asam atau basa konjugasinya.


Contoh Soal 3

Berapa gram (CH3COOO)2Ba yang harus dilarutkan ke dalam 500 mL larutan CH3COOH 0,01 M agar terbentuk larutan penyangga dengan pH = 5? (diketahui Ka CH3COOH = 1 x 10^-5 dan Mr (CH3COO)2Ba = 255)


Pembahasan:

Larutan penyangga yang dibentuk oleh campuran garam (CH3COOO)2Ba dan asam lemah CH3COOH adalah larutan penyangga bersifat asam.

pH = 5

[H+] = 1 x 10^-5 M


Mol AL CH3COOH = M x V = 0,01 M x 500 mL = 5 mmol


Garam (CH3COOO)2Ba mengalami ionisasi menurut persamaan reaksi:

(CH3COOO)2Ba ==> 2CH3COO- + Ba^2+


Yang merupakan komponen larutan penyangga asam dari garam diatas adalah CH3COO- (basa konjugasi dari CH3COOH). Dapat kalian lihat melalui reaksi diatas bahwa, mol garam (CH3COOO)2Ba = 2 mol asam konjugasu CH3COO-.


Atau


Mol asam konjugasi = ½ x mol garam


Rumus mencari konsentrasi H+ larutan penyangga asam:

[H+] = Ka x (mol AL/mol basa konjugasinya)


Karena mol basa konjugasi = ½ mol garam, maka rumus diatas dapat kita ubah menjadi:

[H+] = Ka x (mol AL/½ mol garam)

Atau

[H+] = Ka x (2 x mol AL/mol garam)

1 x 10^-5 = 10^-5 x (2 x 5 mmol/mol garam)

Mol garam = 10 mmol


Maka, massa garam yang terdapat di dalam larutan penyangga tersebut adalah:

gr = mol x Mr

gr = 10 mmol x 255

gr = 2.550 mg atau 2,55 gram


Soal selanjutnya yang akan kita bahas sedikit lebih ribet dari tiga soal sebelumnya. Soalnya adalah sebagai berikut.


Contoh Soal 4

Berapa gram NaOH yang harus dilarutkan ke dalam 50 mL larutan HF 0,1 M agar terbentuk larutan penyangga dengan pH = 5 – log 2? (diketahui Mr NaOH = 40 dan Ka HF = 2 x 10^-5)


Pembahasan:

Soal ini sedikit lebih ribet dari soal – soal sebelumnya karena melibatkan stoikiometri reaksi.


Campuran NaOH (BK) dan HF (AL) hanya dapat membentuk larutan penyangga yang bersifat asam saat semua mol BKnya habis bereaksi dan terdapat sisa mol AL pada akhir reaksi.

pH = 5 – log 2

[H+] = 2 x 10^-5 M


Mol AL HF = M x V = 0,1 M x 50 mL = 5 mmol

Reaksi yang terjadi antara NaOH dan HF adalah sebagai berikut:

HF + NaOH ==> NaF + H2O


Misalkan, mol NaOH mula-mula = x mmol


NaF adalah garam yang akan mengion menghasilkan basa konjugasi dari HF yaitu F-

NaF ==> Na+ + F-


Dari reaksi ionisasi diatas dapat kita lihat bahwa mol basa konjugasi F- = mol garam NaF (karena koefisien reaksinya sama).


Berarti:

Mol AL sisa = 5 – x

Mol basa konjugasi = mol garam = x


Dari rumus mencari konsentrasi H+ larutan penyangga asam, bisa kita cari nilai x.

[H+] = Ka x (mol AL sisa/mol basa konjugasinya)

2 x 10^-5 = 2 x 10^-5 . (5 – x/x)

x = 5 – x

2x = 5

x = 2,5 mmol


Karena nilai x = 2,5 mmol, maka mol NaOH mula – mula juga 2,5 mmol


Massa NaOH yang dicampurkan adalah:

Massa = mol x Mr = 2,5 mmol x 40 = 100 mg atau 0,1 gram


Oke, sampai disini kita sudah membahas semua tipe soal tentang larutan penyangga yang menayakan tentang massa zat yang harus dilarutkan untuk membentuk larutan penyanga dengan pH tertentu. Semoga bermanfaat ya!


Daftar artikel tentang larutan penyangga di blog ini:
Bantu Orang Untuk Temukan Artikel Ini Lewat Tombol Share Di Bawah Ini
0 Komentar untuk "Mencari Massa Garam Yang Harus Dilarutkan Untuk Membentuk Larutan Penyangga Dengan pH Tertentu"

Back To Top