Soal UTBK Penyangga Tahun 2018 dan 2019

Soal UTBK 2019

Fenol C₆H₅OH merupakan asam lemah dengan Ka = 10^-10. Sebanyak 30 mL larutan fenol 0,1 M dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M, nilai pH dalam labu titrasi dimonitor dengan pH meter. Setelah penambahan 15 mL NaOH, campuran larutan dalam labu titrasi diencerkan dengan H₂O murni hingga volumenya 100 mL. pH larutan dalam labu titrasi setelah penambahan 15 mL NaOH dan pengenceran adalah ....

A.   1,5 

B.   4

C.   5

D.   8,5

E.   10

Pembahasan

Diketahui:

Ka C₆H₅OH   = 10^-10

V C₆H₅OH     = 30 mL                      V NaOH = 15 mL                  

M C₆H₅OH     = 0,1 M                       M NaOH = 0,1 M

Kemudian diencerkan dengan H₂O sampai 100 mL

Ditanya: pH larutan setelah penambahan 15 mLNaOH dan pengenceran 100 mL ?

Jawab: 

Sebanyak 30 mL larutan fenol 0,1 M dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M artinya Fenol bereaksi dengan NaOH 

C₆H₅OH + NaOH --> prediksikan hasilnya dengan mengionkan NaOH dan NH₄Cl dulu

C₆H₅O^- + H⁺ + Na⁺ + OH^-  --> tukaran ion

Na⁺ + C₆H₅O^- -->  NaC₆H₅O dan H⁺ + OH^-  --> H₂O

NaOH + NH₄Cl --> NaC₆H₅O + H₂O  (reaksi 1)

Mencari mol yang bereaksi, kemudian dimasukan ke reaksi 1
n C6H5OH	=	M C6H5OH  x V C6H5OH		n NaOH	=	M NaOH x V NaOH
	=	0,1 M x 30 mL			=	0, 1 M x 15 mL
	=	3 mmol			=	1,5 mmol

	C6H5OH	+	NaOH	à	C6H5ONa	+	H2O
mula-mula	3 mmol		1,5 mmol
reaksi	1,5 mmol		1,5 mmol		1,5 mmol		1,5 mmol
setimbang	1,5 mmol		-		1,5 mmol		1,5 mmol

Didapatkan n C₆H₅OH = 1,5 mmol dan n C₆H₅ONa = 1,5 mmol

Karena yang setimbang/sisa adalah C₆H₅OH (asam lemah) dan C₆H₅ONa (garam yang di dalamnya ada basa konjugasi dari C₆H₅OH yaitu C₆H₅O^-) sehingga diperoleh larutan penyangga asam.

Kemudian diencerkan dengan H₂O sampai 100 mL (rumus pengenceran M₁V₁= M₂V₂)

Untuk C6H5OH				Untuk C6H5ONa
M1 x V1	=	M2 x V2		M1 x V1	=	M2 x V2
mol C6H5OH	=	M2 x V larutan		mol C6H5ONa	=	M2 x V larutan
1,5 mmol	=	M2 x 100 mL		1,5 mmol	=	M2 x 100 mL
M2	=	1,5 / 100		M2	=	1,5 x 100
M2	=	1,5 x 10-2		M2	=	1,5 x 10-2

Didapatkan konsentrasi C₆H₅OH dan C₆H₅ONa setelah pengenceran berturut-turut  1,5 x 10^-2 dan 1,5 x 10^-2 --> dari sinilah baru dicari pH nya

Jadi pH campuran yang dihasilkan dan setelah diencerkan adalah 10.

Soal UTBK 2018

Larutan bufer dibuat dengan menambahkan NaOH 0,1 M ke dalam 150 mL larutan NH₄Cl 0,1 M. Volume larutan NaOH yang harus ditambahkan agar dihasilkan larutan bufer pH = 9 adalah .... (Kb NH₄OH = 10^-5)

A.   50 mL

B.   75 mL

C.   100 mL

D.   150 mL

E.   200 mL

Pembahasan:

Diketahui :

[NaOH] = 0,1 M di tambahkan ke dalam

v NH₄Cl = 150 mL

[NH₄Cl] =  0,1 M.

Ditanya : volume NaOH yang dibutuhkan supaya terbentuk larutan penyangga dengan pH = 9

Jawab:

Menambahkan NaOH 0,1 M ke dalam 150 mL larutan NH₄Cl 0,1 M --> artinya mereaksikan NaOH dan NH₄Cl

NaOH + NH₄Cl --> prediksikan hasilnya dengan mengionkan NaOH dan NH₄Cl dulu

Na⁺ + OH^- + NH₄⁺ + Cl^- --> tukaran ion

Na⁺ + Cl^-  --> NaCl dan NH₄⁺ + OH^- --> NH₄OH

NaOH + NH₄Cl --> NaCl + NH₄OH  (reaksi 1)

Di soal jelas larutan yang dihasilkan adalah larutan penyangga (bufer) dengan pH = 9, maka penyngga sifatnya basa . Dari pH ini kita akan mendapatkan [OH-]

Mencari pOH dulu kemudian mencari [OH-]
pH	=	14 – pOH		pOH	=	-  Log [OH-]
9	=	14 – pOH		5	=	-  Log [OH-]
pOH	=	14 – 9		[OH-]	=	1 x 10-5
	=	5