Bank Soal Kimia SMA Nilai pH dan Prinsip Kerja Larutan Penyangga

Rumus yang digunakan untuk menentukan konsentrasi ion H⁺ pada larutan penyangga asam adalah sebagai berikut.

$\left[\text{H}^+\right]=K_{\text{a}}\times\frac{a}{g}$

Keterangan:

$a$ $=$ mol asam lemah (mol)

g $=$ mol garam/basa konjugasi (mol)

K_a $=$ tetapan ionisasi asam

Diketahui:

$V\ \text{HCOOH}=20\ \text{mL}=0,02\ \text{L}$

$\left[\text{HCOOH}\right]=0,25\ \text{M}$

$K_{\text{a}}=1,2\times10^{-7}$

$\text{pH}=4$

Ditanya: massa basa konjugasi?

Dijawab:

Reaksi antara kalsium hidroksida dan asam formiat adalah sebagai berikut.

Ca(OH)₂ $+$ 2HCOOH $\longrightarrow$ Ca(HCOO)₂ $+$ 2H₂O

Maka garam atau basa konjugasi dari HCOOH adalah Ca(HCOO)₂.

Penentuan konsentrasi H⁺

$\left[\text{H}^+\right]=10^{-\text{pH}}$

$=10^{-4}$

Penentuan mol HCOOH

$\text{mol HCOOH}=\left[\text{HCOOH}\right]\times V\ \text{HCOOH}$

$=0,25\ \text{M}\times0,02\ \text{L}$

$=5\times10^{-3}\ \text{mol}$

Penentuan mol garam/Ca(HCOO)₂

$\left[\text{H}^+\right]=K_{\text{a}}\times\frac{a}{g}$

$g=\frac{K_{\text{a}}\times a}{\left[\text{H}^+\right]}$

$=\frac{1,2\times10^{-7}\times5\times10^{-3}}{10^{-4}}\text{mol}$

$=6\times10^{-6}\ \text{mol}$

Penentuan M_r Ca(HCOO)₂

$M_{\text{r}}=A_{\text{r}}\text{Ca}+2\left(A_{\text{r}}\text{H}\right)+2\left(A_{\text{r}}\text{C}\right)+4\left(A_{\text{r}}\text{O}\right)$

$=40+\left(2\times1\right)+\left(2\times12\right)+\left(4\times16\right)\text{g.mol}^{-1}$

$=130\ \text{g.mol}^{-1}$

Penentuan massa Ca(HCOO)₂

$\text{massa}=\text{mol}\times M_{\text{r}}$

$=6\times10^{-6}\text{mol}\times130\ \text{g.mol}^{-1}$

$=7,8\times10^{-4\ }\text{g}$

$=0,78\ \text{mg}$

Jadi massa basa konjugasi yang terdapat dalam larutan penyangga tersebut (Ca(HCOO)₂) adalah 0,78 mg.