ByDW2008
Soal-soal Kesetimbangan Ion dalam Larutan
Kesetimbangan Asam-Basa +
−
−
1. Hitung konsentrasi dari ion H3O , Cl dan OH dalam larutan 0,015 M HCl. 2. Kalsium hidroksida memiliki kelarutan dalam air hanya dalam jumlah 0,16 g Ca(OH)2 dalam 100 mL larutan pada 25 oC. Berapakah pH larutan Ca(OH)2 jenuh pada 25oC? 3. Hitung pH larutan 3% berat larutan KOH dalam air yang memiliki kerapatan 1,0242 g/mL. 4. Asam butirat, HC 4H7O2, digunakan sebahgai bahan penyedap makanan dan sirup. Larutan 0,25 M HC4H7O2 dalam air memiliki pH 2,72. 2,72. Hitung Ka asam butirat! 5. Kokain, C17H21O4N, larut dalam air dengan kelarutan 0,17 g/100 mL larutan. Larutan jenuh kokain memiliki pH = 10,08. Hitung Kb kokain! 6. Tunjukkan bahwa pH larutan 0,1 M asam asetat, HC2H3O2, (Ka = 1,8 x 10 5) adalah sekitar 2,8. −
7. Berapa pH larutan 0,0025 0,0025 M HNO 2 (Ka = 7,2 x 10 4) 8. Hitung persen ionisasi asam asetat dalam larutan: (a) 1M asam asam asetat; (b) 0,1 M asam asam asetat; (c) 0,01 0,01 M asam asam asetat. Apa yang dapat Anda simpulkan simpulkan mengenai hubungan antara persen ionisasi dan konsentrasi suatu larutan? 9. Larutan 0,0284 M asam asam laktat, HC 3H5O3, yang terkumpul dalam darah dan −
otot ketika beraktivitas, mengalami 6,7% terionisasi. Hitung Ka asam laktat. 10. Konsentrasi ion H+ dalam sebotol anggur pada saat tutupnya baru dibuka adalah 3,2 x 10 -4 M. Hanya setengah dari isi botol anggur anggur tersebut yang terpakai, sedangkan sisa setengahnya lagi dibiarkan dalam botol terbuka selam 1 bulan. Ternyata konsentrasi ion H+ dalam anggur setelah dibiarkan selama 1 bulan menjadi 1 x 10 -3 M. Hitung pH anggur pada dua keadaan tersebut. 11. pH air hujan di pantai utara Jawa J awa adalah 4,82. Hitung konsentrasi ion H + dalam air hujan tersebut. 12. Hitung pH larutan: (a) 2,9 x 10 -12 M NaOH; (b) 5,6 x 10 -11 M HCl; (c) 0,02 M Ba(OH)2 13. Diketahui Ka HNO2 = 7,2 x 10 -4 dan Ka HCN = 6,2 x 10 -10, perkirakan arah reaksi kesetimbangan berikut: HNO2(aq) + CN -(aq) ⇌ HCN(aq) + NO 2-(aq) dan jelaskan. -4 14. Hitunglah pH larutan: (a) 0,5 M HF ; (b) 0,05 M HF (K a = 7,1 x 10 ) 15. Hitung pH larutan 0,036 M asam nitrit, HNO 2 (Ka = 4,5 x 10 -4 M) 16. Hitung pH dan d an persen ionisasi larutan 0,4 M ammonia (K b NH3 = 1,8 x 10 -5) 17. Hitung Ka larutan 0,1 M asam format (HCOOH) jika pH = 2,39. 18. Asam oksalat, HC 2HO4, merupakan zat beracun yang banyak digunakan sebagai pemutih dan zat pencuci. Hitung konsentrasi semua spesi yang berada dalam kesetimbangan (HC2HO4, H+, C2HO4-, C2O42- dan OH -) dalam
ByDW2008
larutan 0,1 M HC 2HO4 yang merupakan suatu asam diprotik, dengan K a1 = 6,5 -2 -5 x 10 dan Ka2 = 6,1 x 10 . 19. Hitung pH larutan yang mengandung 0,1 M asam asetat dan 0,3 M natrium asetat, jika Ka asam asetat = 10 -5. 20. Hitung pH larutan yang mengandung 0,2 M NH3 dan 0,1 M NH 4Cl, jika Kb NH 3 -5 = 1,8 x 10 . 21. Hitung pH dan persen hidrolisis larutan 0,15 M CH3COONa! 22. Hitung pH larutan 0,02 M Al(NO3)3, jika ion Al 3+ dalam larutan membentuk 3+ spesi Al(H2O)6 yang akan mengalami hidrolisis. 23. Perkirakan apakah larutan-larutan berikut bersifat asam, basa atau netral dan jelaskan: (a). NH 4I; (b). CaCl 2; (c). KCN; (d). Fe(NO 3)3; (e). NaOCl; (f). KBr; (g). NH 4NO3 24. Perkirakan urutan kekuatan asam-asam okso berikut dan jelaskan: a. HIO, HBrO, HClO b. HNO2, HNO3 c. HClO, HClO2, HClO3, HClO4 d. H2SO3, H2SO4 25. (a) Hitung pH larutan yang mengandung 0,2 M CH 3COOH dan 0,3 M CH3COONa; (b) Berapa pH larutan 0,2 M CH 3COOH jika tanpa adanya garam natrium asetat? (Ka = 1,8 x 10 -5) 26. Perkirakan apakah pasangan spesi berikut membentuk sistem larutan penyangga dan jelaskan: (a) KH 2PO4/H3PO4; (b) NaClO 4/HClO4; (c) C5H5N/C5H5NHCl. 27. (a) Hitung pH larutan yang mengandung 1 M CH 3COOH dan 1 M CH 3COONa (Ka = 1,8 x 10 -5); (b) Berapa pH larutan penyangga pada soal (a) setelah penambahan 0,1 mol gas HCl ke dalam 1 L larutan penyangga tersebut (asumsi volume larutan tidak berubah setelah penambahan HCl). 28. Berikan gambaran mengenai cara membuat larutan penyangga fosfat yang memiliki pH 7,4. Pasangan asam/basa konjugasi mana yang paling sesuai untuk membuat larutan penyangga pada pH 7,4 tersebut dan berapa rasio konsentrasi pasangan asam/basa konjugasi penyusun larutan penyangga tersebut, jika diketahui reaksi ionisasi asam fosfat berikut: H3PO4(aq) H2PO4-(aq)
⇌ ⇌
H+(aq) + H 2PO4-(aq)
Ka1 = 7,5 x 10 -3
H+(aq) + HPO42-(aq)
Ka2 = 6,2 x 10 -8
HPO42-(aq) ⇌ H+(aq) + PO43-(aq) Ka3 = 4,8 x 10 -13 29. Hitung pH dalam larutan pada saat titrasi 25 mL larutan 0,1 M CH 3COOH (Ka NH3 = 1,8 x 10 -5)oleh larutan 0,1 M NaOH, pada saat: a. Sebelum penambahan larutan 0,1 M NaOH ke dalam 25 mL larutan 0,1 M CH3COOH b. Setelah penambahan 10 mL larutan 0,1 M NaOH ke dalam 25 mL larutan 0,1 M CH 3COOH c. Setelah penambahan 25 mL larutan 0,1 M NaOH ke dalam 25 mL larutan 0,1 M CH 3COOH d. Setelah penambahan 35 mL larutan 0,1 M NaOH ke dalam 25 mL larutan 0,1 M CH 3COOH
ByDW2008
30. Hitung pH pada titik ekivalensi pada saat 25 mL larutan 0,1 M NH 3 dititrasi -5 oleh 0,1 M larutan HCl (K b NH3 = 1,8 x 10 ). 31. Natrium nitrit, NaNO2, dan natrium benzoat, NaC7H5O2, keduanya digunakan sebagai pengawet makanan. Jika kedua garam tersebut dengan konsentrasi yang sama dalam air dibandingkan, manakah yang pH-nya lebih besar? (K a -4 -5 HNO2 = 7,2 x 10 ; Ka HC7H5O2 = 6,3 x 10 ) 32. Berapa pH larutan 0,5 M NaCN (K a HCN = 6,2 x 10 -10). 33. Hitung pH larutan penyangga yang dibuat dengan cara melarutkan 25,5 g NaC2H3O2 dalam sejumlah volume larutan 0,55 M HC 2H3O2 untuk menjadi 500 mL larutan penyangga. 34. Larutan 0,01 M NH 3 mengalami ionisasi sebesar 4,2%. Hitung Kb NH3! 35. Hitung pH larutan yang megandung 0,1 M HCl dan 0,1 M HC 2H3O2 (K a = 1,8 x 10-5) 36. Berapa perbandingan konsentrasi asam asetat terhadap natrium asetat yang dibutuhkan untuk membuat larutan penyangga asetat dengan pH 5,7? (K a -5 asam asetat = 1,8 x 10 )
Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan 1. Kelarutan CaSO4 pada 25oC adalah 0,20 g CaSO 4/100 mL larutan. Berapa Ksp CaSO4 pada 25oC? CaSO4(s) ⇌ Ca2+(aq) + SO42-(aq) 2. Untuk membuat perak iodida, AgI, kita mencampurkan larutan AgNO3(aq) + dan KI(aq) untuk memperoleh suatu campuran larutan dengan [Ag ] = 0,01 M dan [I-] = 0,015 M (Ksp AgI = 8,5 x 10 -17). Apakah larutan ini tak jenuh, jenuh atau lewat jenuh? 3. Timbal iodida, PbI 2, banyak digunakan untuk menyepuh benda emas. Hitung kelarutan molar PbI2 dalam air pada 25 oC (Ksp = 7,1 x 10 -9)? 4. Berapakah kelarutan molar PbI2 dalam 0,1 M larutan KI? 5. Tiga tetes larutan KI 0,2 M ditambahkan pada 100 mL larutan Pb(NO 3)2 0,01 M. Apakah akan terjadi endapan timbal iodida? (asumsi 1 tetes = 0,05 mL; Ksp PbI2 = 7,1 x 10 -9). 6. Apakah Mg(OH)2 akan mengendap jika suatu larutan mengandung 0,01 M -11 -5 MgCl2 dan 0,1 M NH 3? (Ksp Mg(OH) 2 = 1,8 x 10 , Kb NH3 = 1,5 x 10 ) 7. Sampel 0,1 mol AgNO 3 dilarutkan dalam 1L larutan 1,00 M NH 3. Jika 0,01 mol NaCl ditambahkan ke dalam larutan, apakah AgCl akan mengendap? -10 + -7 (Ksp AgCl = 1,8 x 10 ; Kf [Ag(NH3)2] = 1,6 x 10 ) 8. Berapa konsentrasi minimum NH3 yang dibutuhkan untuk mencegah AgCl mengendap dalam 1 L larutan yang mengandung 0,1 mol AgNO 3 dan 0,01 mol NaCl? (Ksp AgCl = 1,8 x 10 -10) -10 9. Berapakah kelarutan molar AgCl dalam 0,1 M NH 3? (Ksp AgCl = 1,8 x 10 , Kf [Ag(NH)3] = 1,6 x 10 -7) 10. Tunjukkan bahwa PbS harus mengendap, sedangkan FeS tidak mengendap dalam larutan yang mengandung 0,01 M Pb 2+, 0,01 M Fe 2+ dan 0,1 M H 2S, dengan tetap menjaga [H3O+] = 0,3 M. (Ksp PbS = 3 x 10 -7 dan Ksp FeS = 6 x 10-2).
ByDW2008
11. Konsentrasi ion Mg2+ dalam air laut adalah sekitar 0,059 M. Jika sampel air laut diolah sehingga konsentrasi [OH ] dalam larutan dibuat konstan pada konsentrasi 2 x 10-3M: a. Berapa [Mg2+] yang masih terlarut dalam larutan ketika pengendapan berhenti? (Ksp Mg(OH)2 = 1,8 x 10 -11) b. Dapatkah dikatakan proses pengendapan Mg(OH)2 telah sempurna pada keadaan ini? 12. Berapa [NH4+] yang harus dijaga untukmencegah pengendapan Mg(OH)2 dalam larutan yang mengandung 0,01 M MgCl 2 dan 0,1 M NH 3? 13. Pemisahan ion dapat dilakukan dengan cara pengendapan terfraksi. Larutan AgNO3 perlahan ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung [CrO 42-] = 0,01 M dan [Br -] = 0,01 M. Ksp AgBr = 5 x 10 -13; Ksp Ag2CrO4 = 1,1 x 10 -12) a. Tunjukkan bahwa AgBr akan mengendap lebih dulu daripdapa Ag2CrO4 b. Kapan Ag2CrO4 mulai mengendap dan berapa [Br-] yang tersisa dalam larutan? 2c. Apakah pemisahan ion Br dan CrO4 berlangsung sempurna? (Hint: pemisahan sempurna terjadi jika persen salah satu ion yang tersisa dalam larutan < 0,1 %). 14. Perkirakan apakah yang akan terjadi jika asam nitrat ditambahkan ke dalam larutan [Ag(NH3)2]Cl dalam larutan NH 3. Jelaskan! 15. 0,2 mol CuSO 4 ditambahkan ke dalam 1 L larutan 1,2 M NH 3. Berapa konsentrasi ion Cu2+ pada kesetimbangan jika reaksi yang terjadi adalah: Cu2+(aq) + 4NH 3(aq) ⇌ [Cu(NH3)4]2+(aq) Kf = 5 x 10 13 -3 16. Hitung kelarutan AgCl dalam satuan g/L di dalam larutan 6,5 x 10 M AgNO 3 (Ksp AgCl = 1,8 x 10 -10)