1. Harga p H campuran dari 50 mL larutan NH3 0,2 M dan 50 mL larutan HCl 0,2 M adalah ….(Kb = 10–5).

Jawab:

Spesi utama dalam larutan: Na+, F–, H2O.

Karena F– basa konjugat dari asam lemah HF maka F– merupakan basa yang lebih kuat dari air sehingga dapat bereaksi dengan air. Persamaannya sebagai berikut.

F–(aq)+ H2O(l)⇆ HF(aq) + OH–

(aq)

Tetapan kesetimbangan untuk reaksi tersebut:

Kb = [HF][OH-] / [F-]

Nilai Kb dapat dihitung dari Kw dan Ka(HF):

Kb = kw / ka(HF) = 10-14 / 7,2×10-4 = 1,4×10-11

Konsentrasi awal Konsentrasi kesetimbangan

[F-] = 0,3 [F-] = 0,3 –x

[HF]=0 [HF] = x

[OH-] ≈ 0 [OH-] = x

Kb = 1,4×10-11 = [HF][OH-] / [F-] = (x)(x) / (0,3-x) ≈ x2/0,3

Nilai x ≈ 2 × 10–6

2. Besarnya p H larutan dari 100 mL CH3COOK 0,4 M (Ka = 10–5) adalah ….

Jawab:

Spesi utama dalam larutan: NH4+ , Cl–, dan H2O. Karena ion NH4

+ merupakan asam konjugat dari basa lemah maka ion tersebut lebih asam dari air sehingga dapat bereaksi dengan air dan melepaskan proton. Persamaannya:

NH4+(aq) + H2O(l) ⇆ NH3(aq) + H3O+(aq)

Tetapan kesetimbangannya adalah

Ka = [NH3][H3O+] / [NH4+]

Nilai Ka (NH4+) dihitung melalui hubungan:

Ka (NH4+) = kw/kb(NH3) = 10-14 / 1,8.10-5 = 5,6.10-10

Konsentrasi masing-masing spesi yang terdapat dalam keadaan kesetimbangan:

Konsentrasi awal Konsentrasi kesetimbangan

[NH4+] = 0,1 [NH4

+] = 0,1 –x

[NH3]=0 [NH3] = x

[H3O+] ≈ 0 [H3O+] = x

Dengan demikian,Ka = [NH3][H3O+] / [NH4

+]5,6.10-10 = (x)(x)/(0,1-x) ≈ x2/0,1nilai x ≈ 7,5 × 10–6.Konsentrasi ion H+ dalam larutan adalah[H+] = x = 7,5 × 10–6 MOleh karena itu, nilai pH = 5,13. Dengan demikian, larutan bersifat asam.

3. Sebanyak 100 mL larutan NH4OH 0,2 M dicampur dengan 100 mL larutan HCl 0,2 M (Kb = 10–5). Maka pH campuran adalah ….

Jawab:

Nilai Ka(NH4+) = 5,6 × 10–10; Kb(CH3COO–) = 5,6 × 10–10

Oleh karena Ka(NH4+) sama dengan Kb(CH3COO–) maka larutan bersifat netral.

Larutan mengandung ion NH4+ dan ion CN–. Nilai Ka(NH4

+) = 5,6 × 10–10, dan nilai Kb(CN–) adalah Kb (CN–) = Kw / ka(HCN) = 10-14 / 5,6×10-10 = 1,18.10-5

Oleh karena Kb(CN–) lebih besar dari Ka(NH4+) maka larutan bersifat basa.

4. Larutan zat berikut yang dalam air mempunyai pH paling kecil adalah ….

Jawab:

Di dalam air NH4CN terionisasi sempurna menurut persamaan reaksi berikut.

NH4CN(aq) ⇆ NH4+(aq) + CN–(aq)

Garam ini berasal dari asam lemah HCN dan basa lemah NH3, sehingga akan terhidrolisis sempurna. Reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut.

NH4+(aq) ⇆ NH3(aq) + H+(aq)

CN–(aq) + H2O(l) ⇆ HCN(aq) + OH–(aq)

Harga Kh dapat dihitung dengan cara berikut. Rumus

Kh = Kw/Ka.kb = 10-14/(4.10-10)(1,8.10-5) = 1,398 M

pH larutan garam NH4CN hanya tergantung dari harga Ka dan Kb sehingga diperoleh

[H+] = √(kw.ka)/kb = √(10-14)(4.10-10)/(1,8.10-5) = 4,714 x 10-10 M

pH = – log [H+]

pH = – log 4,714 × 10–10 = 9,3266

Jadi, tetapan hidrolisis dan pH larutan garam NH4CN adalah

4,714 × 10–10 dan 9,3266.

5. Dalam larutan natrium asetat 0,1 molL–1 mengalami hidrolisis sebagai berikut.CH3COO– + H2O ⇆ CH3COOH + OH–

Jika Ka = 10–9, maka pH larutan tersebut adalah ….

Jawab:

pOH = 7 – ½ log [A-] + ½ log Ka

pOH = 7 – ½ log (0,1) + ½ log (1,8 x 10-5)

pOH = 5,1

karena pH = 14 – pOH

pH= 14 – 5,1 = 8,9