Suatu wadah berisi 100 mL larutan HCl ditambahkan 25 mL larutan NH3 dengan pH 12. Jika diketahui garam yang terbentuk sebanyak 160,5 mg dan larutan HCl tidak tersisa di akhir reaksi, maka pH dari campuran yang terbentuk adalah ....
(Kb NH3= 1,8 × 10-5; Ar H = 1 g/mol; N = 14 g/mol; O = 16 g/mol; Cl = 35,5 g/mol)
A
6,24
B
8,57
C
10,91
D
12,91
E
13,38
Pembahasan:
Rumus yang digunakan untuk menentukan konsentrasi ion hidroksida pada larutan penyangga basa adalah sebagai berikut.
[OH−]=Kb×gb atau pOH=pKb−loggb
Keterangan:
b= mol basa lemah (mol)
g= mol garam/asam konjugasi (mol)
Kb= tetapan ionisasi basa
Diketahui:
pH NH3=12
VNH3=25mL
massa garam=160,5mg
mol HCl sisa=0
VHCl=100mL
Kb=1,8×10−5
ArH=1g.mol−1
ArN=14g.mol−1
ArO=16g.mol−1
ArCl=35,5g.mol−1
Ditanya: pH campuran?
Dijawab:
Penentuan konsentrasi pOH NH3
pOH=14−pH
=14−12
=2
[OH−]=10−pOH
=10−2
Penentuan konsentrasi NH3
[OH−]=Kb×[NH3]
10−2=1,8×10−5×[NH3]
(10−2)2=1,8×10−5×[NH3]
10−4=1,8×10−5×[NH3]
[NH3]=1,8×10−510−4
[NH3]=5,56
Penentuan mol NH3
mol NH3=[NH3]×VNH3
=5,56M×25mL
=139mmol
=0,139mol
Reaksi yang terjadi antara HCl dan NH3 adalah sebagai berikut.
HCl + NH3⟶ NH4Cl
Garam yang terbentuk adalah NH4Cl.
Penentuan Mr NH4Cl
Mr=ArN+4(ArH)+ArCl
=(14+(4×1)+35,5)g.mol−1
=53,5g.mol−1
Penentuan mol NH4Cl
mol NH4Cl=Mrmassa
=53,5gmol−1160,5mg
=3mmol
=0,003mol
Perhatikan bagan berikut!
Karena di akhir reaksi tersisa basa lemah (NH3) dan asam konjugasi (NH4+ dalam NH4Cl), maka campuran yang terbentuk merupakan larutan penyangga basa.
Penentuan pH akhir, berdasarkan pH larutan penyangga basa NH3 - NH4Cl.
[OH−]=Kb×gb
=1,8×10−5×0,0030,136
=8,16×10−4
pOH=−log[OH−]
=−log(8,16×10−4)
=4−log8,16
pH=14−pOH
=14−(4−log8,16)
=10+log8,16
=10,91
Maka perubahan pH larutan penyangga yang terbentuk adalah 10,91.