8 Contoh Soal Kimia (Pilihan Ganda) Untuk Bab Larutan Penyangga dan Pembahasannya
Larutan penyangga merupakan salah satu bab yang diajarkan pada mata pelajaran kimia kelas 11 SMA. Materi ini merupakan kelanjutan dari pembahasan tentang asam dan basa. Melalui contoh soal dan pembahasannya di bawah ini, kamu dapat belajar memahami bagaimana cara menjawab soal – soal untuk bab larutan penyangga dengan step – step yang detail dan mudah dimengerti. Berikut adalah soal-soalnya.
Contoh Soal 1
Diantara campuran larutan dibawah ini yang dapat membentuk larutan penyangga adalah…….
A. 50 mL HCl 0,2 M dan 50 mL NaOH 0,1 M
B. 50 mL HCl 0,2 M dan 50 mL NH4OH 0,5 M
C. 50 mL HF 0,1 M dan 50 mL NaOH 0,1 M
D. 50 mL CH3COOH 0,1 M dan 50 mL KOH 0,2 M
E. 50 mL CH3COOH 0,1 M dan 50 mL NH3 0,2 M
Pembahasan:
Kalau kita perhatikan campuran larutan diatas, seluruhnya merupakan campuran antara senyawa asam dan basa. Kalian tahu, tidak semua campuran asam dan basa dapat membentuk larutan penyangga. Hanya campuran Al + BK dan BL + AK yang dapat membentuk larutan penyangga, itupun dengan syarat pada kahir reaksi harus ada AL atau basa lemahnya yang bersisa.
Dengan menggunakan konsep ini, kita akan eliminasi jawaban yang pasti salah.
Opsi A = pasti salah karena merupakan campuran AK dan BK. Campuran ini tidak bisa membentuk larutan penyangga
Opsi B = mungkin membentuk larutan penyangga, karena merupakan campuran AK dan BL, asalkan ada BL yang bersisa di akhir reaksi.
mol HCl = 50 x 0,2 = 10 mmol
mol NH4OH = 50 x 0,5 = 25 mmol
Karena mol BL > mol AK, maka campuran ini dapat membentuk larutan penyangga.
Opsi C = mungkin membentuk larutan penyangga
mol HF = 50 x 0,1 = 5 mmol
mol NaOH = 50 x 0,1 = 5 mmol
Karena mol AL = mol basa kuat, maka pasti kedua pereaksi tersebut tepat habis bereaksi sehingga tidak ada sisa AL di akhir reaksi. Oleh karena itulah, camputan ini tidak dapat membentuk larutan penyangga.
Opsi D = tidak mungkin membentuk larutan penyangga. Kalian bisa lihat bahwa ternyata mol AL < dibandingkan mol BK (kalian bisa cari sendiri seperti cara diatas). Sehinnga yang bersisa bukanlah Al-nya , melainkan basa kuatnya.
Opsi D = jelas tidak bisa membentuk larutan penyangga, karena merupakan campuran AL + BL.
Kunci Jawaban: B
Contoh Soal 2
pH dari campuran 200 mL CH3COOH 0,2 M dan 200 mL CH3COOK 0,1 M adalah ……(Ka CH3COOH = 1 x 10^-5)
A. 4 – log 2
B. 4 + log 2
C. 5
D. 5 – log 2
E. 5 + log 2
Pemabahasan:
Campuran CH3COOH dan garamnya yaitu CH3COOK dapat lanngsung membentuk larutan penyangga. Sifat dari larutan penyangga yang dibentuk adalah asam karena di dalam campuran terdapat komponen penyangga asam yaitu AL CH3COOH dan basa konjugasi CH3COO- (dihasilkan dari reaksi ionisasi garam).
Mol AL = M x V = 200 mL x 0,2 M = 40 mmol
Mol garam = M x V = 200 mL x 0,1 M = 20 mmol
Reaksi ionisasi garam CH3COOK
CH3COOK ==> CH3COO- + K+
20 mmol 20 mmol
Dari reaksi ionisasi diatas dapat kalian lihat bahwa mol garam = mol basa konjugasi = 20 mmol
[H+] = Ka x mol Al/mol basa konjugasi = 10^-5 x 40/20 = 2 x 10^-5 M
pH = - log 2 x 10^-5 = 5 – log 2
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 3
100 mL larutan NH4OH 0,5 M dicampurkan ke dalam wadah yang berisi 100 mL larutan HCl 0,2 M. pH dari campuran tersebut adalah…….(Kb NH4OH = 1 x 10^-5)
A. 9 + log 1,5
B. 9 – log 1,5
C. 0 + log 3
D. 5 – log 1,5
E. 5 + log 1,5
Pembahasan:
Campuran BL dan Ak tidak hanya dapat membentuk larutan penyangga jika ada BL-nya yang bersisa.
Mol NH4OH = 100 mL x 0,5 M = 50 mmol
Mol HCl = 100 mL x 0,2 M = 20 mmol
Karena mol BL > mol AK, maka diakhir reaksi akan ada BL yang bersisa. Oleh karena itulah, campuran ini dapat membentuk larutan penyangga. Sifat dari larutan penyangga ini adalah basa.
Untuk mencari konsentrasi OH- penyangga basa yang dibuat dengan cara ini, kita perlu mengetahui berapa mol BL yang bersisa.
Reaksi yang terjadi:
NH4OH + HCl ==> NH4Cl + H2O
M 50 20 - -
R 20 20 20 20
S 30 - 20 20
Dari stoikiometri reaksi diatas dpat kalian lihat bahwa mol BL yang bersisa adalah 20 mmol dan terbentuk juga garam NH4Cl sebanyak 30 mmol.
Garam inilah yang akan mengion menghasilkan asam konjugasi dari NH4OH yaitu NH4+.
NH4Cl ==> NH4+ + Cl-
20 mmol 20 mmol
Mol basa konjugasinya = 30 mmol
{OH-] = Kb x mol BL sisa/mol asam konjugasinya = 10^-5 x 30/20 = 1,5 x 10^-5 M
pOH = - log [OH-] = - log 1,5 x 10^-5 = 5 – log 1,5
pH = 14 – (5 – log 1,5) = 9 + log 1,5
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 4
Sistem penyanga dalam tubuh manusia yang berperan dalam menjaga cairan ekstrasel adalah ……
A. HHB+ dan HbO2-
B. H2PO4- dan HPO4^2-
C. H2CO3 dan HCO4-
D. CH3COOH dan CH3COO_
E. NH4OH dan NH4+
Pembahasan:
Sistem penyangga di dalam:
1. Cairan intrasel = penyangga fosfat yaitu H2PO4- dan HPO4^2-
2. Cairan ekstrasel = penyangga karbonat yairu H2CO3 dan HCO3-
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 5
Untuk membuat larutan penyangga dengan pH = 5 – log 3, maka ke dalam 50 mL larutan HCN 0,6 M harus dilarutkan KCN sebanyak …….gram (diketahhi Ka HCN = 1 x 10^-5 dan Ar K = 39, C = 12 dan N = 14)
A. 0,35 gram
B. 0,65 gram
C. 1.2 gram
D. 1,5 gram
E. 2,1 gram
Pembahasan:
Campuran HCN dan KCN dapat langsung membentuk larutan peenyangga.
pH = 5 – log 3 ==> [H+] = 3 x 10^-5 M
mol AL = M x V = 0,6 M x 50 mL = 30 mmol
(H+) = Ka x mol Al/molbasa konjugasinya
3 x 10^-5 = 10^-3 x 30 mmol/mol basa konjugasi
Mol basa konjugasi = 30/2 mmol atau 10 mmol
KCN merupakan garm yang mengalami ionisasi sebagai berikut:
KCN ==> K+ + CN-
Dari reaksi diatas dapat kita lihat bahwa mol basa konjugasi CN- = mol garam = 10 mmol
Massa KCN = mol x Mr = 10 mmol x 65 = 650 mg atau 0,65 gram
Kunci Jawaban: B
Contoh Soal 6
Sebanyak 7 gram NH4OH (Ar N = 14, H = 1 dan O = 16) dilarutkan ke dalam 100 mL H2SO4 0,5 M. Kb NH4OH = 1 x 10^-5, maka pH dari campuran tersebut adalah…….
A. 5 – log 2
B. 5
C. 5 + log 2
D. 9
E. 9 + log 2
Pembahasan:
Mr NH4OH = 35
Mol NH4OH = gr/Mr = 7/35 = 0,2 mol
Mol H2SO4 = M x V = 100 mL x 0,5 M = 50 mmol = 0,05 mol
Reaksi yang terjadi di dalam campuran adalah sebagai berikut:
2NH4OH + H2SO4 ==>(NH4)2SO4 + 2H2O
M 0,2 mol 0,05 mol - -
R 0,1 mol 0,05 mol 0,05 mol 0,1 mol
S 0,1 mol - 0,05 mol 0,1 mol
Dari stoikimetri reaksi diatas dapat kalian lihat bahwa :
Mol BL sisa = 0,1 mol
Mol garam yang terbentuk 0,05 mol
Garam (NH4)2SO4 mengion menurut persaman reaksi:
(NH4)2SO4 ==> 2NH4+ + SO4^2-
Dari reaksi ini dapat kalian lihat bahwa mol basa konjugasi NH4+ = 2 x mol garam = 2 x 0,05 mol = 0,1 mol
{OH-} = Kb x mol BL/mol asam konjugasi = 10^-5 x 0,1 mol/0,1 mol = 10^-5 M
pOH = - log 10^-5 = 5
pH = 14 – 5 = 0
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 7
Sebanyak 1,58 gram garam asetat (CH3COO)2M dilarutkan ke dalam 100 mL asam asetat 0,1 M sehingga terbentuk larutan penyangga dengan pH = 6 – log 5. Jika Ka CH3COOH = 10^-5 dan Ar C = 12, H = 1 dan O = 16, maka massa atom relatif dari logam M adalah……..
A. 24
B. 32
C. 40
D. 53
E. 62
Pembahasan:
Campuran CH3COOH dan garamnya tersebut akan membentuk larutan penyangga asam.
pH = 6 – log 5 ==> {H+} = 5 x 10^-6 M
mol AL = Mx V = 100 mL x 0,1 M = 0,01 mol
[H+] = Ka x mol AL/mol basa konjugasi
5 x 10^-6 = 10^-5 x 0,01 mol/mol basa konjugasi
Mol basa konjugasi = 0,02 mol
Garam (CH3COO)2M akan mengion menurut persamaan reaksi:
(CH3COO)2M ==> 2CH3COO- + M^2+
0,01 mol 0,02 mol
Mol garam = ½ x mol basa konjugasi = ½ x 0,02 mol = 0,01 mol
Mr garam = gr/mol = 1,58/0,01 = 158
Mr garam = 4 x AR C + 6 x Ar H + + 4 Ar O + Ar M
158 = 48 + 6 + 64
Ar M = 159 – 118
Ar M = 40
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 8
200 mL larutan NH4OH dengan konsentrasi tertentu dicampur ke dalam 100 mL larutan NH4NO4 0,04 M sehingga terbentuklah larutan penyangga dengan pH = 0 + log 2. Molaritas dari larutan NH4OH tersebut adalah……
A. 0,095 M
B. 0,01 M
C. 0,02 M
D. 0,03 M
E. 004 M
Pembahasan:
Campuran NH4OH yang merupakan bsa lemah dan NH4NO3 dapat langsung memebntuk larutan penyangga.
Misalkan molaritas NH4OH = x M, maka:
Mol NH4OH = x M . 200 mL = 200x mmol
Mol garam = mol asam konjugasi = M x V = 0,04 x 100 mL = 4 mmol
Karena campuran tersebut membentuk larutan penyangga basa, maka:
pH = 9 + log 2
pOH = 14 – (9 + log 2) = 5 – log 2
[OH-] = 2 x 10^-5 M
[OH-] = Kb x mol BL/mol asam konjugasi
2 x 10^-5 = 10^-5 . 200x mmol/4 mmol
200x = 8
x = 8/200 = 0,04 M
Jadi, konsentrasi laruan NH4OH yang dilarutkan tersebut adalah 0,04 M.
Kunci Jawaban: E
Nah, teman – teman, itulah 8 buah contoh soal kimia (pilihan ganda) untuk bab larutan penyangga yang dapat saya bagikan pada artikel kali ini. Masih banyak lagi soal-soal yang menarik yang bisa dibahas mengenai bab ini. Nantinya akan diupdate lagi dalam artikel terpisah. Semoga contoh soal dan pemabahasannya di atas bermanfaat bagi kamu yang telah berkunjung ke blog ini. Terima kasih!
Artikel ini telah diupdate pada tanggal 1 - 2 - 2023
Posting Komentar untuk "8 Contoh Soal Kimia (Pilihan Ganda) Untuk Bab Larutan Penyangga dan Pembahasannya"