Larutan penyangga terdiri atas 200 mL asam formiat CHOOH 0,3 M dan 300 mL Natrium formiat CHOONa 0,2 M.
A. Tentukan pH larutan penyangga
B. Jika ke dalam larutan ditambahkan 100 mL HCl 0,1 M, tentukan pH baru
C. Jika ke dalam larutan ditambahkan 100 mL KOH 0,1 M, tentukan pH baru
Ka CHOOH = 1 × 10−5
Jumlah zat mula-mula
\(\ce{Mol CHOOH = 200 mL \times 0,3 M = 60 mmol}\)
\(\ce{Mol CHOONa = 300 mL \times 0,2 M = 60 mmol}\)
A. Tentukan pH larutan penyangga
\begin{equation*} \begin{split} [\ce{H+}] & = \text{Ka} \:.\: \frac {\ce{mol CHOOH}}{\ce{mol CHOO-}} \\\\ [\ce{H+}] & = 10^{-5} \:.\: \frac {60}{60} \\\\ [\ce{H+}] & = 10^{-5} \end{split} \end{equation*}
\begin{equation*} \begin{split} \ce{pH & = - \log [H+]} \\\\ \ce{pH & = - \log \left[10^{-5}\right]} \\\\ \ce{pH & = 5} \end{split} \end{equation*}
B. Jika ke dalam larutan ditambahkan 100 mL \(\ce{HCl}\) 0,1 M, tentukan pH baru
Penambahan asam pada larutan penyangga, akan menambah ion \(\ce{H+}\). Ion \(\ce{H+}\) akan diserap oleh basa konjugasi \(\ce{CHOO-}\)
\begin{equation*}
\begin{array}
&& \ce{CHOO- (aq) & + & H+ (aq) & <-> & CHOOH (aq) } \\\\
\text{mula-mula} & 60 \text{ mmol} && 10 \text{ mmol} && 60 \text{ mmol} \\\\
\text{reaksi} & 10 \text{ mmol} && 10 \text{ mmol} && 10 \text{ mmol} && \\\\
\text{sisa} & 50 \text{ mmol} && - && 70 \text{ mmol} &&
\end{array}
\end{equation*}
\begin{equation*} \begin{split} [\ce{H+}] & = \text{Ka} \:.\: \frac {\ce{mol CHOOH}}{\ce{mol CHOO-}} \\\\ [\ce{H+}] & = 10^{-5} \:.\: \frac {70}{50} \\\\ [\ce{H+}] & = 1,4 \times 10^{-5} \end{split} \end{equation*}
\begin{equation*} \begin{split} \ce{pH & = - \log [H+]} \\\\ \ce{pH & = - \log \left[1,4 \times 10^{-5}\right]} \\\\ \ce{pH & = 5 - \log 1,4 } \\\\ \ce{pH & = 4,85 } \end{split} \end{equation*}
pH berubah dari 5 menjadi 4,85 (sedikit lebih asam)
C. Jika ke dalam larutan ditambahkan 100 mL \(\ce{KOH}\) 0,1 M, tentukan pH baru
Penambahan basa pada larutan penyangga, akan menambah ion \(\ce{OH-}\). Ion \(\ce{OH-}\) akan diserap oleh \(\ce{CHOOH}\)
\begin{equation*}
\begin{array}
&& \ce{CHOOH (aq) & + & OH- (aq) & <-> & CHOO- (aq) & + & H2O (l) } \\\\
\text{mula-mula} & 60 \text{ mmol} && 10 \text{ mmol} && 60 \text{ mmol} && - \\\\
\text{reaksi} & 10 \text{ mmol} && 10 \text{ mmol} && 10 \text{ mmol} && 10 \text{ mmol} \\\\
\text{sisa} & 50 \text{ mmol} && - && 70 \text{ mmol} && 10 \text{ mmol}
\end{array}
\end{equation*}
\begin{equation*} \begin{split} [\ce{H+}] & = \text{Ka} \:.\: \frac {\ce{mol CHOOH}}{\ce{mol CHOO-}} \\\\ [\ce{H+}] & = 10^{-5} \:.\: \frac {50}{70} \\\\ [\ce{H+}] & = 0,71 \times 10^{-5} \\\\ [\ce{H+}] & = 7,1 \times 10^{-6} \end{split} \end{equation*}
\begin{equation*} \begin{split} \ce{pH & = - \log [H+]} \\\\ \ce{pH & = - \log \left[7,1 \times 10^{-6}\right]} \\\\ \ce{pH & = 6 - \log 7,1 } \\\\ \ce{pH & = 5,15 } \end{split} \end{equation*}
pH berubah dari 5 menjadi 5,15 (sedikit kurang asam)