02 Kunci jawaban dan pembahasan KIMIA XIB.pdf

Kimia Kelas XI

1

: .... : XI/1 : Kimia

4.1 Mendeskripsikan teori-teori asam basa dengan menentukan sifat larutan dan menghitung pH larutan

Kompetensi Dasar

Nilai dan Materi yang Diintegrasikan

Konsep Asam Pe n d i d i k a n Basa karakter (*) K e r j a sama Ekonomi kreatif (•) Kreatif

Materi Pokok/ Pembelajaran

Mampu menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Bronsted-Lowry.

•

•

2. Mengkaji literatur tentang pengertian asam dan basa menurut Bronsted-Lowry. 3. Menentukan pasangan asam basa konjugasi Bronsted-Lowry.

Mampu menuliskan persamaan reaksi asam dan basa menurut BronstedLowry dan menunjukkan pasangan asam dan basa konjugasinya.

Mampu menjelaskan pengertian asam dan basa menurut Arrhenius.

•

Indikator Pencapaian Kompetensi

1. Mengkaji literatur tentang pengertian asam dan basa menurut Arrhenius.

Kegiatan Pembelajaran

Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Teknik

Pilihan ganda

Uraian

Pilihan ganda

Bentuk Instrumen

Perhatikan reaksi berikut! HCOOH(aq) + HNO2(aq) HCOOH2+(aq) + NO2–(g) Pasangan yang merupakan asam-basa konjugasi berturut-turut yaitu . . . . a. HNO2 dan NO2– b. HCOOH dan NO2– c. HCOOH dan NO2– d. NO2– dan HCOOH2+ e. HCOOH dan HNO2

Sebutkan beberapa ketentuan pada konsep asam-basa BronstedLowry!

Pernyataan yang tepat sehubungan dengan konsep asam basa Arrhenius adalah . . . a. NH3 bersifat asam karena melepaskan H+. b. NaCl bersifat asam karena melepaskan Cl. c. CH3COOH dalam etanol bersifat basa karena melepaskan ion OH–. d. Ba(OH) 2 dalam air bersifat basa karena melepaskan ion OH–. e. HCl dalam benzena bersifat asam karena 1 atom Cl mengikat 1 atom H.

Contoh Instrumen

Penilaian

Standar Kompetensi : 4. Memahami sifat-sifat larutan asam basa, metode pengukuran, dan terapannya.

Sekolah Kelas/Semester Mata Pelajaran

Silabus

12 × 45 1. Buku PG Kimia menit Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 1–38 2. Buku PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 1–22 3. S e p e r a n g k a t alat dan bahan untuk percobaan yang sesuai tujuan praktikum

Alokasi Alat dan Sumber Belajar Waktu

2

Silabus

Kompetensi Dasar

Mampu mengidenti- Tes fikasi sifat larutan tertulis asam dan basa dengan berbagai indikator.

Mampu memper- Tes kirakan pH suatu unjuk larutan elektrolit kerja yang tidak dikenal berdasarkan hasil pengamatan trayek perubahan warna berbagai indikator asam dan basa. Mampu menjelas- Tes kan pengertian ke- tertulis kuatan asam dan menyimpulkan hasil pengukuran pH dari beberapa larutan asam dan basa yang konsentrasinya sama. Mampu menghitung- Tes kekuatan asam atau tertulis basa berdasarkan harga derajat pengionan (α) dan tetapan asam (K a ) atau tetapan basa (Kb).

6. Melakukan percoba- • an untuk memperkirakan pH beberapa larutan elektrolit.

7. Mengkaji literatur • tentang kekuatan asam (pH).

8. Menentukan kekuat- • an asam (pH) atau kekuatan basa (pOH) berdasarkan derajat pengionan (α) dan tetapan asam (K a ) atau tetapan basa (Kb).

Derajat Keasaman (pH)

Derajat Ionisasi, Tetapan Asam, dan Tetapan Basa, serta Konsep pH dalam Pencemaran

Teknik

5. Menentukan sifat • larutan asam dan basa dengan berbagai indikator. (•)


Sifat Larutan Asam dan Basa


Mampu menjelas- Tes kan pengertian asam tertulis dan basa menurut Lewis.

Nilai dan Materi yang Diintegrasikan 4. Mengkaji literatur • tentang asam dan basa menurut Lewis.


Pilihan ganda

Uraian

Uji petik kerja prosedur

Pilihan ganda

Uraian

Bentuk Instrumen

Derajat keasaman (pH) larutan asam nitrit 0,05 M (Ka = 5 × 10–4) adalah . . . . a. 2 – log 3 b. 3 – log 2 c. 3 – log 5 d. 5 – log 3 e. 6 – log 5

Calculate the pH of the solution below! a. NaOH 0,2 M b. Ca(OH)2 0,1 M

Lakukan percobaan untuk menentukan nilai pH suatu larutan seperti air suling, sari tomat, sabun cair, obat mag, softdrink, air sumur, air ledeng , dan air kapur tulis menggunakan kertas indikator universal!

Jika suatu larutan diuji dengan ekstrak bunga nusa indah menunjukkan warna merah, larutan tersebut termasuk . . . . a. basa b. asam c. netral d. ion H+ e. ion OH–

Tentukan asam dan basa Lewis pada reaksi-reaksi berikut! a. AlF3 + F– → AlF4– b. BF3 + NH3 → BF3NH3 c. NH3 + HCl → NH4+ + Cl–

Contoh Instrumen

Penilaian Alokasi Alat dan Sumber Belajar Waktu

Kimia Kelas XI

3


Titrasi Asam Basa

Kompetensi Dasar

4.2 M e n g h i t u n g banyaknya pereaksi dan hasil reaksi dalam larutan elektrolit dari hasil titrasi asam basa.

Pe n d i d i k a n karakter (*) P e d u l i sosial (**) K e r j a sama Ekonomi kreatif (••) Disiplin

Nilai dan Materi yang Diintegrasikan Mampu menghitung pH larutan asam atau basa yang diketahui konsentrasinya.

Mampu menjelaskan hubungan konsep pH dengan pencemaran lingkungan.

Mampu menentukan konsentrasi asam atau basa dengan titrasi melalui percobaan.

Mampu menentukan kadar zat melalui titrasi.

•

•

•

•

10. Mengkaji literatur tentang konsep pH dalam pencemaran lingkungan.

1. Melakukan percobaan titrasi asam lemah dengan basa kuat untuk menentukan konsentrasi asam atau basa. (**) (••)

2. Menghitung kadar zat melalui titrasi. (*)


9. Menentukan pH larutan asam atau basa berdasarkan konsentrasinya. (*)


Harga pOH yang terdapat dalam larutan HCl 0,05 M adalah . . . . a. 1,3 d. 11,7 b. 2,3 e. 12,7 c. 7,3 Pencemaran lingkungan dapat disebabkan oleh asam oksida. Salah satu contoh asam oksida yaitu .... a. O 2 d. NHO 3 b. CO 2 e. H3PO4 c. HCl Lakukan percobaan untuk menentukan konsentrasi dan kadar cuka makan d e n g a n c a r a menitrasi 25 ml larutan cuka makan yang telah diencerkan dengan larutan NaOH yang telah distandardisasi. Gunakan indikator fenolttalein dan ukur pH titrat setiap penambahan 1 ml NaOH menggunakan kertas indikator universal! Lakukan percobaan hingga terjadi perubahan warna! Suatu sampel yang mengandung CaCO3 ditentukan kemurniannya dengan melarutkannya dalam larutan HCl hingga diperoleh larutan netral. Jika 2 gram sampel membutuhkan 160 ml HCl 0,2 M, kadar CaCO3 dalam sampel sebesar . . .%. (A r: Ca = 40, C = 12, H = 1, O = 16) a. 40 d. 90 b. 60 e. 100 c. 80

Bentuk Instrumen Pilihan ganda

Pilihan ganda


Pilihan ganda

Teknik Tes tertulis

Tes tertulis

Tes unjuk kerja

Tes tertulis

Contoh Instrumen

Penilaian

6 × 45 menit

1. Buku PG Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 39–62 2. Buku PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 23–34 3. Seperangkat alat dan bahan untuk percobaan titrasi basa lemah dengan asam kuat


4

Silabus

Kompetensi Dasar


Nilai dan Materi yang Diintegrasikan •

•

•

4. Menghitung kadar zat dari data yang telah diketahui.

5. Menggambar grafik titrasi asam basa dari data yang ada.

Mampu membuat grafik titrasi dari data hasil percobaan.

Mampu menentukan kadar zat dari data hasil percobaan.

Mampu menentukan indikator yang tepat digunakan untuk titrasi asam dan basa.


3. Menyebutkan indikator yang tepat digunakan untuk titrasi asam dan basa tertentu.


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Teknik

Uraian

Uraian

Pilihan ganda

Bentuk Instrumen

Sebanyak 40 ml larutan HCN dititrasi dengan larutan KOH 0,02 M. Titik ekuivalen terjadi saat volume KOH yang ditambahkan sebanyak 30 ml. a. Tentukan konsentrasi larutan HCN! b. Buatlah grafik titrasi asam basa dari larutanlarutan tersebut!

Sebanyak 5 gram cuplikan yang mengandung asam benzoat dilarutkan ke dalam 250 ml air. Larutan tersebut diambil 25 ml dan diencerkan hingga 100 ml. Sebanyak 20 ml larutan ini dititrasi dengan asam klorida 0,05 M. Titik ekuivalen tercapai saat volume asam klorida yang ditambahkan sebanyak 10 ml. Hitung kadar asam benzoat dalam cuplikan!

Titik ekuivalen titrasi antara CH3COOH 0,1 M dengan KOH 0,1 M dapat ditunjukkan dengan bantuan indikator . . . . a. metil merah (pH = 4–6) b. fenolftalein (pH = 8–10) c. bromtimol biru (pH = 6–8) d. kresol merah (pH = 1–2) e. alizarin kuning (pH = 10–12)

Contoh Instrumen


Kimia Kelas XI

5


Sifat-Sifat dan Fungsi Larutan Penyangga

Kompetensi Dasar

4.3 Mendeskripsikan sifat larutan penyangga dan peranan larutan pen y a n g g a dalam tubuh m a k h l u k hidup.

Pe n d i d i k a n karakter (*) K e r j a keras Ekonomi kreatif • Kreatif

Nilai dan Materi yang Diintegrasikan Mampu menganalisis larutan penyangga dan bukan penyangga melalui percobaan.

Mampu menghitung pH atau pOH larutan penyangga.

Mampu menghitung pH larutan penyangga dengan penambahan sedikit asam atau sedikit basa atau dengan pengenceran.

•

•

•

2. Menghitung pH atau pOH larutan penyangga. (*)

3. Menghitung pH larutan penyangga dengan penambahan sedikit asam atau sedikit basa atau dengan pengenceran.


1. Merancang dan melakukan percobaan untuk mengamati sifat larutan penyangga dan bukan penyangga dengan penambahan asam, basa, atau pengenceran.


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes unjuk kerja

Teknik

Uraian

Pilihan ganda


Bentuk Instrumen

Apabila 2 liter larutan NH 4 OH 0,2 M (K b = 1,8 × 10–5) dicampur dengan 2 liter larutan NH4Cl 0,2 M, tentukan: a. pH larutan penyangga; b. pH larutan penyangga setelah penambahan 10 ml HCl 0,1 M; c. pH larutan penyangga setelah penambahan 10 ml NaOH 0,1 M!

Harga pH campuran antara 100 ml larutan C 6 H 5 COOH 0,2 M dengan 100 ml larutan NaOH 0,1 M jika diketahui Ka C6H5COOH = 6 × 10–5 adalah . . . . a. 4 + log 6 b. 5 – log 6 c. 5 + log 5 d. 6 – log 5 e. 6 + log 6

Lakukan percobaan untuk menentukan larutan yang bersifat penyangga dan bukan penyangga dengan mengukur pH mula-mula, pH setelah ditambah HCl, pH setelah ditambah NaOH, dan pH setelah diencerkan untuk larutan NaCl, campuran larutan CH 3 COOH dengan serta CH 3 COONa, campuran larutan NH 3 dengan NH4Cl!

Contoh Instrumen

Penilaian

4 × 45 menit

1. Buku PG Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 63–90 2. Buku PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 35–48 3. S e p e r a n g k a t alat dan bahan untuk percobaan larutan penyangga dan bukan penyangga


6

Silabus

4.5 Menggunakan kurva perubahan harga pH pada filtrasi asam basa untuk menjelaskan larutan penyangga dan hidrolisis.

4.4 M e n e n t u k a n jenis garam yang mengalami hidrolisis dalam air dan pH larutan garam tersebut.

Kompetensi Dasar

Hidrolisis Garam


Pe n d i d i k a n karakter **) Teliti

Pe n d i d i k a n karakter (*) R a s a ingin tahu Ekonomi kreatif • Bekerja sama


Mampu menjelaskan grafik hasil filtrasi asam kuat dan basa kuat, asam kuat dan basa lemah, asam lemah dan basa kuat untuk menjelaskan larutan penyangga dan hidrolisis.

Mampu menghitung pH larutan garam yang terhidrolisis.

•

3. Menghitung pH larutan garam yang terhidrolisis. (*)

•

Mampu menentukan sifat garam yang terhidrolisis dari persamaan reaksi ionisasi.

•

2. Mengkaji literatur tentang sifat garam yang terhidrolisis dari persamaan reaksi ionisasi.

4. Menganalisis grafik atau kurva filtrasi asam kuat dan basa kuat, asam kuat dan basa lemah, asam lemah dan basa kuat, untuk menjelaskan larutan penyangga dan hidrolisis. (**)

Mampu menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang dapat terhidrolisis dalam air melalui percobaan.

Mampu menjelaskan fungsi larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup.

•

•


1. Merancang dan melakukan percobaan untuk menentukan ciri-ciri larutan garam yang dapat terhidrolisis. (•)

4. Menyebutkan fungsi larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan dalam kehidupan seharihari. (•)


Pilihan ganda


Uraian

Pilihan Ganda

Pilihan ganda

Tes unjuk kerja

Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Bentuk Instrumen

Tes tertulis

Teknik


14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

10

20

30

40

Trayek pH fenolftalein pH pada titik ekuivalen Trayek pH metil merah

50

60

14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Kurva titrasi berikut memperlihatkan titrasi ....

Campuran 40 ml larutan asam asetat 0,15 M (Ka = 10–5) dengan 20 ml NaOH 0,3 M mempunyai pH sebesar . . . . a. 9,0 d. 7,5 b. 8,5 e. 7,0 c. 8,0 1. Buku PG Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 96–97 2. Buku PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 54–56

Isilah tiap-tiap tabung 12 × 45 1. Buku PG Kimia reaksi dengan larutan menit Kelas XI Semester 2, Intan KCl, NH 4 Cl, Al 2(SO 4 ) 3 , CH 3 COONa, Na 2 CO 3 Pariwara, hadan CH3COONH4, kemulaman 91–116 dian ujilah setiap larutan 2. Buku PR Kimia dengan kertas lakmus Kelas XI Semerah dan biru. Tentukan mester 2, Intan pH setiap larutan berPariwara, hadasarkan ciri-cirinya. laman 49–63 3. Seperangkat Mengapa garam NH 4Cl alat dan bahan untuk percodapat memerahkan kertas lakmus biru? Jelaskan baan ciri-ciri larutan garam dengan reaksi kimianya!

Air liur merupakan larutan penyangga karena mengandung senyawa . . . . a. fosfat b. karbonat c. hemoglobin d. asam sitrat e. asam benzoat

Contoh Instrumen

Penilaian

Kimia Kelas XI

7


Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)

Kompetensi Dasar

4.6 Memprediksi terbentuknya endapan dari suatu reaksi berdasarkan prinsip kelarutan dan hasil kali kelarutan.

Pe n d i d i k a n karakter (*) R a s a ingin tahu (**) K e r j a sama Ekonomi kreatif (•) Kreatif


Mampu menghitung kelarutan suatu elektrolit yang sukar larut berdasarkan data harga Ksp atau sebaliknya.

Mampu menuliskan ungkapan berbagai Ksp elektrolit yang sukar larut dalam air.

•

3. Melalui contoh soal menjelaskan tentang penulisan K sp berbagai elektrolit yang sukar larut dalam air.

•

Mampu menghitung harga tetapan hasil kali kelarutan berdasarkan harga kelarutannya.

•

2. Menentukan harga Ksp berdasarkan harga suatu larutan melalui contoh soal.

4. Diskusi informasi untuk menentukan kelarutan suatu elektrolit yang sukar larut dalam air berdasarkan harga Ksp-nya.

Mampu menjelaskan kesetimbangan dalam larutan jenuh atau larutan garam yang sukar larut.

•


1. Melakukan diskusi informasi untuk menjelaskan kesetimbangan dalam larutan garam yang sukar larut.


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Teknik

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Bentuk Instrumen asam lemah dan basa kuat asam lemah dan basa lemah asam kuat dan basa lemah asam kuat dan basa kuat asam lemah dan asam kuat


Jika K sp BaSO 4 = 10 –8 , kelarutan BaSO 4 dalam larutan H 2 SO 4 0,01 M adalah . . . M. a. 1 × 10–8 d. 1 × 10–5 b. 1 × 10–7 e. 1 × 10–4 c. 1 × 10–6

Tetapan hasil kali kelarutan (Ksp) dari senyawa Ag2CO3 adalah . . . . a. [Ag+] [CO32–] b. [Ag+]2 [CO32–] c. [2Ag+] [CO32–] d. [2Ag+]2 [CO32–] e. [Ag2+] [CO32–]

Garam berikut yang paling 12 × 45 1. Buku PG Kimia sukar larut dalam air ada- menit Kelas XI Selah . . . . mester 2, Intan a. AgCl, Ksp = 10–10 Pariwara, hab. FeCO 3 , Ksp = 2 × 10–11 laman 131–160 c. PbCO3, Ksp = 10–13 2. Buku PR Kimia d. AgI, Ksp = 10–16 Kelas XI See. SrSO4, Ksp = 9 × 10–7 mester 2, Intan Pariwara, haJika kelarutan Ag2S dalam laman 69–82 air adalah a mol/liter, hasil 3. Seperangkat kali kelarutannya adalah alat dan bahan .... percobaan una. a2 d. 9a3 tuk mengamati b. 4a2 e. 27a4 terbentuknya c. 4a3 endapan

e.

d.

c.

b.

a.

Contoh Instrumen

Penilaian

8

Silabus

Kompetensi Dasar

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kelarutan dan Perkiraan Terbentuknya Endapan Berdasarkan Harga Ksp.


Nilai dan Materi yang Diintegrasikan •

•

•

6. Melakukan perhitungan untuk menentukan pH suatu larutan dari harga Ksp-nya. (*)

7. Melakukan percobaan untuk mengamati terbentuknya endapan berdasarkan harga Ksp-nya suatu larutan. (•)(**) Mampu memperkirakan terbentuknya endapan berdasarkan harga Ksp-nya.

Mampu menentukan pH larutan dari harga Ksp-nya.

Mampu menjelaskan pengaruh penambahan ion senama dalam larutan.


5. Berdasarkan hukum kesetimbangan dari Le-Chatelier, menjelaskan tentang pengaruh penambahan ion senama dalam larutan.


Tes unjuk kerja

Tes tertulis

Tes tertulis

Teknik


Pilihan ganda

Uraian

Bentuk Instrumen

Masukkan larutan Pb(NO3)2 ke dalam buret 1 dan larutan KCl ke dalam buret 2. Isi empat buah tabung reaksi, masing-masing dengan 10 ml larutan Pb(NO 3 ) 2 , kemudian tambahkan larutan KCl ke dalam setiap tabung reaksi masing-masing sebanyak 1,0; 1,5; 2,0; dan 2,5 ml. Kocok setiap tabung reaksi, diamkan sebentar dan amati perubahan yang terjadi. Tabung reaksi manakah yang menghasilkan endapan? Panaskan tabung reaksi yang menghasilkan endapan dan amati perubahan yang terjadi! Mengapa endapan larut kembali? Tentukan harga Ksp campuran larutan yang membentuk endapan dan tuliskan persamaan reaksi yang terjadi!

Jika diketahui Ksp Al(OH)3 = 54 × 10–9, pH larutan jenuh Al(OH)3 adalah . . . . a. 8,29 d. 12,29 b. 10,09 e. 13,09 c. 11,29

Suatu zat yang sukar larut dalam air AB mempunyai K sp = 10–8. Jika 250 ml larutan yang mengandung 4 × 10–3 mol B– ditambahkan ke dalam 250 ml larutan yang mengandung 4 × 10–3 mol A + , akankah terbentuk endapan pada larutan tersebut? Jelaskan!

Contoh Instrumen


Kimia Kelas XI

9

: .... : XI/2 : Kimia

Sifat-Sifat Koloid

Sistem Koloid

5.2 M e n g e l o m pokkan sifatsifat koloid dan penerapannya dalam kehidupan seharihari.

5.2 M e n g e l o m pokkan sifatsifat koloid dan penerapannya dalam kehidupan seharihari.


Kompetensi Dasar

Pe n d i d i k a n karakter (*) R a s a ingin tahu

Pe n d i d i k a n karakter (*) R a s a ingin tahu Ekonomi kreatif (•) K e r j a keras


Mampu menjelaskan sifat-sifat koloid (efek Tyndall, gerak Brown, koagulasi, elektroforesis).

Mampu menyebutkan peranan koloid di industri kosmetik, makanan, dan farmasi.

•

3. M e n g i d e n t i f i k a s i peranan koloid di industri kosmetik, makanan, dan farmasi, melalui berbagai referensi. (•)

•

Mampu mengelompokkan jenis koloid berdasarkan fase terdispersi dan fase pendispersi.

•

2. Mengkaji literatur untuk mengetahui klasifikasi koloid berdasarkan fase terdispersi dan fase medium pendispersinya.

1. Mengkaji literatur untuk mengetahui berbagai sifat yang dimiliki koloid.

Mampu mengklasifikasikan suspensi kasar, larutan sejati, dan koloid berdasarkan data hasil pengamatan (kekeruhan, homogen/ heterogen, dan penyaringan).

•


1. Melakukan percobaan untuk mengamati perbedaan antara dispersi kasar, dispersi halus, dan dispersi koloid. (*)


Tes tertulis

Tes tertulis

Tes tertulis

Tes unjuk kerja

Teknik

Pilihan ganda

Pilihan ganda

Uraian


Bentuk Instrumen

Partikel-partikel koloid mampu menghamburkan cahaya karena mempunyai sifat . . . a. dialisis b. koagulasi c. efek Tyndall d. gerak Brown e. elektroforesis

Salah satu produk kosmetik yang dibuat dalam bentuk emulsi adalah . . . . a. lipstik b. maskara c. cat kuku d. gel rambut e. pembersih muka

Apa yang dimaksud dengan koloid tipe aerosol? Jelaskan dengan disertai tiga contoh!

Masukkan garam, tepung beras, dan detergen bubuk ke dalam ketiga erlenmeyer berbeda yang telah berisi air. Diamkan setiap campuran selama 15 menit. Amati perubahan yang terjadi. Saring dan amati lagi perubahan yang terjadi!

Contoh Instrumen

Penilaian

Standar Kompetensi : 4. Memahami sifat-sifat larutan asam basa, metode pengukuran, dan terapannya.

Sekolah Kelas/Semester Mata Pelajaran

Silabus

8 × 45 menit

6 × 45 menit

1. Buku PG Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 175–186

1. Buku PG Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 161–174 2. Buku PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 83–92 3. S e p e r a n g k a t alat dan bahan untuk percobaan ciri-ciri larutan garam


10

Silabus

5.1 Membuat berbagai sistem koloid dengan bahan-bahan yang ada di sekitarnya.

Kompetensi Dasar

Pembuatan Koloid


Pe n d i d i k a n karakter (**) Komunikatif Ekonomi kreatif (•) Kreatif


Melakukan percobaan untuk membuat sol Al(OH) 3 secara kondensasi. (**), (•)

Melakukan percobaan untuk membuat koloid secara dispersi.

•

•

•

3. Menyebutkan perbedaan koloid liofob dan liofil.

•

•

Mampu menjelaskan proses pembuatan koloid melalui percobaan.

Mampu menjelaskan koloid liofob dan liofil.

Mampu mengamati sifat-sifat koloid melalui percobaan. (*)


2. Melakukan percobaan untuk mengamati beberapa sifat koloid.


Jika terjadi penambahan sedikit elektrolit, liofil atau liofob yang mengalami koagulasi? Lakukan percobaan untuk membuat sol Al(OH) 3 dengan cara menambahkan larutan AlCl3 ke dalam air mendidih hingga terbentuk sol! Lakukan percobaan untuk membuat koloid secara dispersi dan membandingkan hasilnya menggunakan amilum yang digerus dan tidak digerus dengan penambahan akuades dan larutan iodin!

Uraian



Tes unjuk kerja

Tes unjuk kerja

Tes tertulis

Lakukan percobaan untuk mengamati beberapa sifat koloid berupa sifat efek Tyndall menggunakan karton, larutan gula, susu cair, santan, dan campuran air dan tanah, sifat koloid pelindung dengan mencampur minyak goreng, air, lalu ditambah detergen, serta sifat koagulasi dengan mencampur susu cair dan cuka!

Contoh Instrumen


Tes unjuk kerja

Teknik

Bentuk Instrumen

Penilaian

1. Buku PG Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 187–202 2. Buku PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 102–110 3. S e p e r a n g k a t alat dan bahan untuk percobaan pembuatan sol Al(OH)3 4. S e p e r a n g k a t alat dan bahan untuk percobaan pembuatan koloid secara dispersi

2. Buku PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, halaman 93–101 3. S e p e r a n g k a t alat dan bahan untuk percobaan sifat-sifat koloid


Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Bab II Titrasi Asam Basa Sekolah Kelas/Semester Mata Pelajaran Alokasi Waktu

: : : :

.......... XI/2 Kimia 6 × 45 menit (3 × pertemuan)

Standar Kompetensi : 4. Memahami sifat-sifat larutan asam basa, metode pengukuran, dan terapannya. Kompetensi Dasar : 4.2 Menghitung banyaknya pereaksi dan hasil reaksi dalam larutan elektrolit dari hasil titrasi asam basa. Indikator Pencapaian Kompetensi • Menentukan konsentrasi asam atau basa dengan titrasi melalui percobaan. • Menentukan kadar zat melalui titrasi. • Menentukan indikator yang tepat digunakan untuk titrasi asam dan basa. • Menentukan kadar zat dari data hasil percobaan. • Membuat grafik titrasi dari data hasil percobaan. Tujuan Pembelajaran Peserta didik mampu: 1. melakukan percobaan titrasi asam lemah dengan basa kuat untuk menentukan konsentrasi asam atau basa; 2. menghitung kadar zat melalui titrasi; 3. menyebutkan indikator yang tepat digunakan untuk titrasi asam dan basa tertentu; 4. menghitung kadar zat berdasarkan data yang telah diketahui; 5. menggambarkan grafik titrasi asam basa dari data yang ada. Nilai dan Materi yang Diintegrasikan 1. Pendidikan Karakter : Peduli sosial dan kerja sama 2. Ekonomi Kreatif : Disiplin Materi Pembelajaran Titrasi Asam Basa Metode Pembelajaran 1. Model Pembelajaran a. Direct Instruction (DI) b. Cooperative Learning (CL) 2. Metode a. Tanya jawab b. Eksperimen Langkah-Langkah Kegiatan 1.

2.

Pertemuan Pertama Kegiatan Pendahuluan (10 menit) a. Motivasi Guru menanyakan berbagai benda di lingkungan yang bersifat asam dan basa. b. Prasyarat Pengetahuan Siswa dapat menyebutkan perbedaan antara asam dengan basa. Kegiatan Inti (75 menit) a. Eksplorasi • Guru menjelaskan tentang stoikiometri larutan asam basa. Guru memberi saran kepada siswa untuk menerapkan ilmu pengetahuannya mengenai reaksi penetralan asam basa dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya membantu saudara atau teman yang sakit karena disengat lebah atau tawon. Sengatan lebah yang bersifat asam dapat dinetralkan dengan memberi sabun pada kulit yang disengat. Sementara itu, sengatan tawon bersifat basa sehingga dapat dinetralkan dengan memberi cuka pada kulit yang disengat. (*) • Guru menjelaskan cara menggambarkan grafik titrasi asam basa. • Guru menjelaskan cara tepat melakukan titrasi. Guru meminta siswa untuk bersikap kreatif dengan mencari bahan-bahan yang dapat digunakan sebagai indikator alami. Bahan-bahan tersebut dapat

Kimia Kelas XI

11

b.

c. 3.

1.

2.

3.

berasal dari lingkungan sekitar, misal bunga sepatu, pacar air, dan kunyit. Guru mengarahkan siswa untuk menggunakan bahan tersebut sebagai indikator alami dalam titrasi dan mencatat perubahan warna yang terjadi beserta trayek pH-nya. Dengan demikian, siswa akan belajar untuk bersikap kreatif mengembangkan ilmu yang diperoleh. (•) (*) Pendidikan karakter (peduli sosial) (•) Ekonomi kreatif (kreatif Elaborasi • Siswa melakukan percobaan titrasi asam basa untuk menentukan konsentrasi dan kadar suatu larutan beserta grafiknya. Guru membimbing siswa untuk mengembangkan sikap kerja sama dengan siswa lain saat praktikum. Guru mengarahkan siswa untuk membagi tugas dalam kelompok dan saling membantu satu sama lain. Dengan bekerja sama, pekerjaan akan lebih mudah dilakukan sehingga pekerjaan lebih cepat selesai dengan hasil yang memuaskan. (**) Selain itu, guru perlu menanamkan sikap disiplin dalam diri siswa dengan melakukan praktikum sesuai prosedur kerja. Guru mengingatkan siswa untuk melakukan titrasi secara perlahan dan tidak terburu-buru. Guru mengingatkan kepada siswa untuk memenuhi tata tertib di laboratorium, di antaranya dengan membuang sisa zat kimia di tempat yang disediakan. Dengan demikian, siswa akan terbiasa melakukan segala sesuatu sesuai aturan dalam kehidupan sehari-hari. (••) • Siswa menjawab pertanyaan-pertanyaan mengenai hasil percobaan. (**) Pendidikan karakter: (bekerja sama) (••) Ekonomi kreatif (disiplin) Konfirmasi Guru meminta siswa membuat laporan sementara hasil percobaan.

Kegiatan Penutup (5 menit) Guru meminta siswa menyiapkan pembahasan hasil percobaan bersama teman kelompoknya. Pertemuan Kedua Kegiatan Pendahuluan (5 menit) a. Motivasi Guru menanyakan cara menitrasi larutan asam basa. b. Prasyarat Pengetahuan Siswa mengetahui cara melakukan titrasi larutan asam basa. Kegiatan Inti (30 menit) a. Eksplorasi Guru menjelaskan kembali prinsip percobaan titrasi larutan asam basa. b. Elaborasi Siswa menyiapkan pembahasan hasil percobaan bersama teman kelompoknya. c. Konfirmasi • Guru meminta siswa yang mewakili kelompoknya untuk membacakan pembahasan hasil percobaan. • Guru bersama siswa membuat kesimpulan hasil percobaan. Kegiatan Penutup (5 menit) Guru meminta siswa mempelajari kembali seluruh materi titrasi asam basa. Pertemuan Ketiga

1.

2.

3.

12

Kegiatan Pendahuluan (10 menit) a. Motivasi Guru menanyakan contoh reaksi penetralan yang ada di lingkungan. b. Prasyarat Pengetahuan Siswa mengetahui cara menghitung konsentrasi dan kadar larutan melalui titrasi asam basa. Kegiatan Inti (75 menit) a. Eksplorasi • Guru menjelaskan kembali cara perhitungan titrasi asam basa. • Guru memberikan contoh soal perhitungan titrasi asam basa. b. Elaborasi Siswa mengerjakan soal-soal uji kompetensi. c. Konfirmasi Guru bersama siswa membahas soal-soal yang dikerjakan oleh siswa. Kegiatan Penutup (5 menit) Guru menugasi siswa untuk mengerjakan soal-soal ulangan harian pada bab ini. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

Alat dan Sumber Belajar 1. Buku PG PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, 2011 2. Seperangkat alat dan bahan untuk percobaan titrasi basa lemah dengan asam kuat 3. Buku BSE Kimia 2 untuk SMA/MA Kelas XI, Ari Harnanto dan Ruminten, Jakarta, Pusat Perbukuan Depdiknas, 2009 Penilaian Hasil Belajar 1. Teknik Penilaian dan Bentuk Instrumen a. Teknik Penilaian 1) Tes Tertulis 2) Tes Unjuk Kerja b. Bentuk Instrumen 1) Pilihan ganda 2) Uraian 3) Uji petik kerja prosedur 2.

Contoh Instrumen a.

Pilihan Ganda Suatu sampel yang mengandung CaCO3 ditentukan kemurniannya dengan melarutkannya dalam larutan HCl hingga dipereoleh larutan netral. Jika 2 gram sampel membutuhkan 160 ml HCl 0,2 M, kadar CaCO3 dalam sampel sebesar . . . % (Ar : Ca = 40, C = 12, H = 1, O = 16) a. 40 d. 90 b. 60 e. 100 c. 80

b.

Uraian Sebanyak 40 ml larutan HCN dititrasi dengan larutan KOH 0,02 M. Titik ekuivalen terjadi saat volume KOH yang ditambahkan sebanyak 30 ml. a. Tentukan konsentrasi larutan HCN! b. Buatlah grafik titrasi asam basa dari larutan-larutan tersebut!

c.

Uji Petik Kerja Prosedur Lakukan percobaan untuk menentukan konsentrasi dan kadar cuka makan dengan cara menitrasi 25 ml larutan cuka makan yang telah diencerkan dengan larutan NaOH yang telah distandarisasi! Gunakan indikator fenolftalein dan ukur pH titrat setiap penambahan 1 ml NaOH menggunakan kertas indikator universal. Lakukan percobaan hingga terjadi perubahan warna! Rubrik: No. 1. 2. 3. 4.

Aspek

Skor Maksimum

Kesesuaian kegiatan dengan prosedur Perolehan data Pembahasan pertanyaan Kesimpulan

20 10 15 5

Total

50

Nilai akhir =

Skor Perolehan Siswa

Jumlah skor perolehan siswa × 100 Jumlah skor maksimum

________, ______________ Mengetahui Kepala SMA ______________

Guru Mata Pelajaran

........................ ____________________________

......................... _____________________________

NIP _______________________

NIP _________________________

Kimia Kelas XI

13

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Bab III Sifat-Sifat dan Fungsi Larutan Penyangga Sekolah Kelas/Semester Mata Pelajaran Alokasi Waktu

: : : :

.......... XI/2 Kimia 4 × 45 menit (2 × pertemuan)

Standar Kompetensi : 4. Kompetensi Dasar

Memahami sifat-sifat larutan asam basa, metode pengukuran, dan terapannya.

: 4.3 Mendeskripsikan sifat larutan penyangga dan peranan larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup.

Indikator Pencapaian Kompetensi • Menganalisis larutan penyangga dan bukan penyangga melalui percobaan. • Menghitung pH dan pOH larutan penyangga. • Menghitung pH larutan penyangga dengan penambahan sedikit asam atau sedikit basa atau dengan pengenceran. • Menjelaskan fungsi larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup. Tujuan Pembelajaran Peserta didik mampu: 1. merancang dan melakukan percobaan untuk mengamati sifat larutan penyangga dan bukan penyangga dengan penambahan asam, basa, atau pengenceran; 2. menghitung pH dan pOH larutan penyangga; 3. menghitung pH larutan penyangga dengan penambahan sedikit asam atau sedikit basa atau dengan pengenceran; 4. menyebutkan fungsi larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan dalam kehidupan sehari-hari. Nilai dan Materi yang Diintegrasikan 1. Pendidikan Karakter : Kerja keras 2. Ekonomi Kreatif : kreatif Materi Pembelajaran Sifat-Sifat dan Fungsi Larutan Penyangga Metode Pembelajaran 1. Model Pembelajaran a. Direct Instruction (DI) b. Cooperative Learning (CL) 2. Metode a. Tanya jawab b. Eksperimen Langkah-Langkah Kegiatan Pertemuan Pertama 1.

Kegiatan Pendahuluan (10 menit) a. Motivasi Guru memberi gambaran tentang pentingnya larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari. b. Prasyarat Pengetahuan Siswa dapat menghitung pH suatu larutan.

2.

Kegiatan Inti (75 menit) a. Eksplorasi • Guru menjelaskan tentang larutan penyangga. • Guru menjelaskan dengan rinci cara kerja percobaan larutan penyangga.

14

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

b.

c. 3.

Elaborasi • Siswa melakukan percobaan membedakan larutan penyangga dan bukan penyangga. • Siswa menjawab pertanyaan-pertanyaan mengenai hasil percobaan. Konfirmasi Guru meminta siswa membuat kesimpulan sementara dari hasil pengamatan.

Kegiatan Penutup (5 menit) Guru meminta siswa menyiapkan pembahasan hasil percobaan beserta anggota kelompoknya. Pertemuan Kedua

1.

Kegiatan Pendahuluan (10 menit) a. Motivasi Guru menanyakan kembali hasil pengamatan percobaan pada pertemuan pertama. b. Prasyarat Pengetahuan Siswa mengetahui cara menghitung pH pada larutan penyangga.

2.

Kegiatan Inti (75 menit) a. Eksplorasi • Guru menjelaskan kembali cara menghitung pH larutan penyangga. • Guru menjelaskan pengaruh penambahan asam atau basa serta pengenceran terhadap pH larutan penyangga. • Guru menjelaskan fungsi larutan penyangga. Setelah mengetahui fungsi larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari, guru membimbing siswa untuk berpikir kreatif memahami salah satu kegunaan larutan penyangga melalui pengamatan. Siswa dapat mempraktikkan kegunaan larutan penyangga tersebut untuk berkreasi menghasilkan produk yang berguna. Misal membuat kebun hidroponik. Dengan demikian, siswa dapat mengambil manfaat seperti dapat berhemat dengan mengambil sayuran dari kebun hidroponik. (•) (•) Ekonomi Kreatif (kreatif) b. Elaborasi Siswa mengerjakan soal-soal Uji Kompetensi. Setelah selesai mempelajari bab ini, siswa diarahkan untuk bekerja keras menyelesaikan setiap soal di dalam bab ini secara mandiri karena soal-soal dalam bab ini meliputi soal hitungan. Dengan demikian, siswa lebih mudah menguasai cara menghitung pH larutan penyangga. (*) (*) Pendidikan Karakter (kerja keras) c. Konfirmasi Guru bersama siswa membahas soal-soal yang dikerjakan oleh siswa.

3.

Kegiatan Penutup (5 menit) Guru menugasi siswa mencari kegunaan larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari beserta penjelasannya secara berkelompok untuk dibuat kliping.

Alat Sumber Belajar 1. Buku PG Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, 2012 2. Buku PR Kimia Kelas XI Semester 2, Intan Pariwara, 2012 3. Seperangkat alat dan bahan untuk percobaan larutan penyangga dan bukan penyangga Penilaian Hasil Belajar 1. Teknik Penilaian dan Bentuk Instrumen a. Teknik Penilaian 1) Tes tertulis 2) Tes unjuk kerja b. Bentuk Instrumen 1) Pilihan ganda 2) Uraian 3) Uji petik kerja prosedur

Kimia Kelas XI

15

2.

Contoh Instrumen a. Pilihan Ganda Harga pH campuran antara 100 ml larutan C6H5COOH 0,2 M dengan 100 ml larutan NaOH 0,1 M jika diketahui Ka C6H5COOH = 6 × 10–5 adalah . . . . a. 4 + log 6 b. 5 – log 6 c. 5 + log 5 d. 6 – log 5 e. 6 + log 6 b.

Uraian Apabila 2 liter larutan NH4OH 0,2 M (Kb = 1,8 × 10–5) dicampur dengan 2 liter larutan NH4Cl 0,2 M, tentukan: a. pH larutan penyangga; b. pH larutan penyangga setelah penambahan 10 ml HCl 0,1 M; dan c. pH larutan penyangga setelah penambahan 10 ml NaOH 0,1 M!

c.

Uji Petik Kerja Prosedur Lakukan percobaan untuk menentukan larutan yang bersifat penyangga dan bukan penyangga dengan mengukur pH mula-mula, pH setelah ditambah HCl, pH setelah ditambah NaOH, dan pH setelah diencerkan untuk larutan NaCl, campuran larutan CH3COOH dengan CH3COONa, serta campuran larutan NH3 dengan NH4Cl! Rubrik: No. 1. 2. 3. 4.

Aspek

Skor Maksimum

Kesesuaian kegiatan dengan prosedur Peroleh data Pembahasan pertanyaan Kesimpulan

20 10 15 5

Total

50

Nilai akhir =

Jumlah skor perolehan siswa Jumlah skor maksimum

Skor Perolehan Siswa

× 100

________, ______________ Mengetahui Kepala SMA ______________

Guru Mata Pelajaran

........................ _____________________________ NIP _______________________

......................... _____________________________ NIP ________________________

16

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

Bab I Larutan Asam Basa

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Menurut Arrhenius, basa adalah zat yang jika dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion OH–. Sementara itu, zat yang di dalam air melepaskan ion H+ digolongkan asam. 2. Jawaban: c Reaksi antara asam kuat dan basa lemah mengakibatkan garam yang terbentuk bersifat asam. Asam sulfat (H2SO 4) merupakan asam kuat, sedangkan amonium hidroksida (NH 4 OH) merupakan basa lemah sehingga jika keduanya bereaksi akan menghasilkan garam bersifat asam. Garam bersifat basa dihasilkan dari asam lemah dan basa kuat, sedangkan garam bersifat netral dihasilkan dari asam kuat dan basa kuat. 3. Jawaban: c Teori Bronsted-Lowry melibatkan serah terima proton. Teori ini memiliki keistimewaan karena dapat menjelaskan sifat asam basa pada reaksi yang reversibel, yaitu reaksi yang spesinya dalam reaksi dapat bertindak sebagai asam dan basa. Misal CH3COOH dan H2O. Pada reaksi reversibel, CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO–, reaksi ke kanan CH 3 COOH mendonorkan proton sehingga bertindak sebagai asam. Sedangkan pada reaksi ke kiri CH3COO– bertindak sebagai basa. Dengan demikian pada reaksi reversibel juga berlangsung transfer proton. Sementara itu, serah terima elektron merupakan teori dari Lewis. 4. Jawaban: d Menurut Arrhenius, asam adalah spesi yang melepaskan H+ dalam air, sedangkan basa adalah spesi yang melepaskan OH– dalam air. Ba(OH)2 dalam air bersifat basa karena melepaskan ion OH–. 5. Jawaban: e CH 3COOH dapat melepas proton sehingga bersifat asam dan dapat juga menyerap proton

sehingga bersifat basa. Oleh karena dapat bersifat asam dan basa maka CH 3COOH dikatakan bersifat amfoter. H2SO4 hanya dapat melepas proton sehingga bersifat asam. Na2SO4, NaBr, dan NaCl merupakan garam netral. 6. Jawaban: b Suatu asam setelah melepas satu proton membentuk basa konjugasi dari asam tersebut. Sifat basa adalah sifat zat yang dapat menyerap proton. Sifat netral dimiliki oleh zat yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat. Garam terbentuk dari reaksi antara asam dan basa. Sifat amfoter dimiliki oleh zat yang dapat melepas dan menyerap proton. 7. Jawaban: a Asam Lewis adalah spesi yang menerima pasangan elektron bebas. −

  OH OH   .. ..   HO : B + HO : H ←→  HO : B : OH  + H+   .. ..     OH OH  

B(OH)3 bertindak sebagai asam Lewis, karena menerima elektron bebas dari OH dalam senyawa H2O. 8. Jawaban: e a. HClO4 + NH2– ClO4– + NH3 asam 1

basa 2

basa 1 asam 2

konjugasi konjugasi

b.

HClO4 + NH3 ClO4– + NH4+ asam 1

basa 2

basa 1 asam 2

konjugasi konjugasi

c.

HClO4 + H2 O ClO4– + H3O+ asam 1

basa 2

basa 1 asam 2

konjugasi konjugasi

d.

HClO4 + OH– ClO4– + H2O

asam 1

basa 2

basa 1 asam 2

konjugasi konjugasi

Kimia Kelas XI

17

e.

HClO4 + N2H5+ H2ClO4– + N2H4 basa 2

asam 1 asam 2 konjugasi konjugasi

HSO 4– dapat bersifat basa karena dapat melepaskan proton membentuk SO42–. Reaksi: HSO4– → SO42– + H+ Jadi, HSO 4– dapat bersifat asam juga basa sehingga bersifat amfoter. b.

basa 1

Jadi, senyawa HClO4 yang bersifat basa ditunjukkan pada reaksi e.

4. a.

9. Jawaban: a HCOOH(aq) + HNO2(aq) HCOOH2+(aq) + NO2–(g) basa 2

asam 1 konjugasi

asam 2

basa 1

konjugasi

Jadi, pasangan asam-basa konjugasi adalah HNO2– dan NO2–.

asam Lewis

b.

10. Jawaban: b 1) RNH2 + H2O → RNH3+ + OH– basa 2

asam 1

asam 2 basa 1 konjugasi

H2PO4– asam 1

+ H2O → HPO42– + H3O+ basa 2

basa 1

c.

asam 2

konjugasi konjugasi

3)

HCO3– + H2O → H2CO3 + OH–

basa 2

asam 1

asam 2

−

H basa Lewis

F

H

+

H H   .. .. ..  .. –  H : N : + H : Cl : →  H : N : H + : Cl :  .. .. ..  ..   H H   basa Lewis

basa 1

basa Lewis

F   ..    F : Al : F ..     F  

F H F H .. .. .. .. F : B + : N : H → F : B : N : H .. .. .. .. F asam Lewis

konjugasi

2)

F .. .. – F : Al + : F : → .. .. F

asam Lewis

konjugasi konjugasi

Jadi, H2O yang bersifat basa hanya pada reaksi nomor 2.

5. a.

H3PO4(aq) + H2O() H3O+(aq) + H2PO4– asam 1

basa 2

asam 2

basa 1

konjugasi konjugasi

B. Uraian 1. a. b. c. d. 2. a. b.

c. d.

3. a.

18

HCl(aq) → H+(aq) + Cl–(aq) ε ion H+ = 1 (asam monoprotik) H2SO4(aq) → 2H+(aq) + SO42–(aq) ε ion H+ = 2 (asam poliprotik) NaOH → Na+(aq) + OH–(aq) ε ion OH– = 1 (basa monoprotik) Ca(OH)2 → Ca2+(aq) + 2OH–(aq) ε ion OH– = 2 (basa poliprotik) Sifat asam atau basa suatu zat ditentukan oleh lingkungan atau pelarutnya. Keasaman suatu basa akan semakin bertambah jika semakin mudah melepaskan proton (H+). Kebasaan suatu basa akan semakin bertambah jika semakin mudah menerima proton (H+). Zat dalam reaksi yang dapat bertindak sebagai asam maupun basa disebut zat amfiprotik. Contoh H2O. HSO4– dapat bersifat asam karena dapat menerima proton membentuk H2SO4. Reaksi: HSO4– + H+ → H2SO4

Kunci Jawaban dan Pembahasan

b.

HC2H3O2(aq) + H2O() H3O+(aq) + C2H3O2– asam 1

basa 2

asam 2

basa 1

konjugasi konjugasi

c.

(CH3)2NH(aq) + H2S(g) (CH3)2NH2+(aq) + HS– basa 1

asam 2

asam 1

basa 2

konjugasi konjugasi

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Indikator digunakan untuk mengenali suatu larutan termasuk asam atau basa, karena dalam kedua larutan tersebut dapat memberikan warna yang berbeda.

2. Jawaban: c Sifat larutan basa: 1) berasa pahit; 2) jika mengenai kulit terasa licin; 3) mengubah warna kertas lakmus merah menjadi biru; 4) terionisasi menjadi ion positif logam dan ion negatif hidroksil; 5) bereaksi dengan asam; 6) bereaksi dengan garam. 3. Jawaban: b Larutan yang mengandung ion OH– adalah larutan basa. Larutan basa dapat diuji menggunakan kertas lakmus merah dan biru. Larutan bersifat basa mengubah warna kertas lakmus merah menjadi biru. Apabila basa diuji menggunakan kertas lakmus biru warna kertas lakmus akan tetap biru. 4. Jawaban: a Air aki, merupakan larutan asam sulfat (H2SO4) sehingga dapat berwarna merah jika ditambah metil merah. Sementara itu, soda kaustik, amonia, dan air kapur merupakan basa sehingga tidak berwarna merah saat ditetesi indikator metil merah. Alkohol tidak bersifat asam atau basa sehingga tidak berubah warna saat ditambah indikator. 5. Jawaban: b Perubahan warna merah pada pengujian suatu larutan dengan ekstrak bunga nusa indah menunjukkan bahwa larutan tersebut termasuk asam. 6. Jawaban: d Pengujian larutan dengan indikator metil jingga, larutan berwarna kuning maka pH larutan ≥ 4,4. Pengujian larutan dengan indikator metil merah, larutan berwarna kuning maka pH larutan ≥ 6,2. Pengujian larutan dengan indikator bromtimol biru, larutan berwarna biru maka pH larutan ≥ 7,6. Pengujian larutan dengan indikator fenolftalein, larutan tidak berwarna maka pH larutan ≤ 8,3. Jadi, pH untuk larutan X berkisar antara 7,6–8,3. 7. Jawaban: a Ion H+ mengakibatkan korosi karena adanya ion ini menunjukkan tingkat keasaman. Semakin banyak ion H+ berarti semakin tinggi keasaman. Keasaman tinggi menunjukkan tingkat korosi yang tinggi. 8. Jawaban: e Vitamin C merupakan asam. Apabila ke dalamnya dicelupkan kertas lakmus biru, warna kertas lakmus akan berubah dari biru menjadi merah. 9. Jawaban: d Larutan bersifat basa jika diuji dengan kertas lakmus biru, kertas lakmus tetap berwarna biru. Larutan basa ditunjukkan oleh larutan II dan IV.

10. Jawaban: b Larutan bersifat asam jika diuji dengan kertas lakmus merah, kertas lakmus tetap berwarna merah. Larutan asam ditunjukkan oleh larutan I dan III. B. Uraian 1. Sifat-sifat larutan asam: a. berasa masam; b. korosif; c. terurai menjadi ion positif hidrogen dan ion negatif sisa asam; d. mengubah warna kertas lakmus biru menjadi merah; e. bereaksi dengan logam; f. bereaksi dengan karbonat; g. bereaksi dengan basa; h. [H+] > [OH–]. Sifat-sifat larutan basa: a. berasa pahit; b. jika mengenai kulit terasa licin; c. mengubah warna kertas lakmus merah menjadi biru; d. terionisasi menjadi ion positif logam dan ion negatif hidroksil; e. bereaksi dengan asam; f. bereaksi dengan garam; g. [OH –] > [H+]. 2. Sifat asam pada suatu larutan dapat diketahui dengan cara menguji larutan tersebut dengan suatu indikator misal kertas lakmus. Larutan asam saat diuji dengan kertas lakmus akan memberikan warna merah pada kertas lakmus. 3. a.

b.

1) Bunga sepatu 2) Bunga bugenvil 3) bunga mawar merah 4) Kunyit 5) Umbi bit 6) Bunga nusa indah 7) Daun pacar air 8) Bunga kana Karena ekstrak dari bahan-bahan tersebut dapat memberikan warna yang berbeda dalam larutan asam atau basa. Warna Larutan Tumbuhan Kunyit Umbi bit Daun pacar air Bunga Kana Bunga nusa indah Bunga sepatu Bunga bugenvil Bunga mawar merah

Asam

Basa

kuning biru merah merah merah merah ungu merah muda

jingga merah kuning kuning kuning kuning kuning hijau

Kimia Kelas XI

19

4.

Warna Kertas Lakmus Larutan Air aki Air sabun Larutan cuka Air kapur

Merah

Lakmus

merah biru merah biru

merah biru merah biru

5. Berdasarkan data pada tabel maka perubahan warna pada indikator saat diujikan pada larutan dengan pH = 5 sebagai berikut. a. Dengan indikator metil jingga larutan berwarna kuning. b. Dengan indikator bromtimol biru larutan berwarna kuning. c. Dengan indikator fenolftalein larutan tidak berwarna.

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c pH air murni sebesar 7, diperoleh dari ionisasi sebagian sesuai reaksi: H2O H+ + OH– Dengan demikian harga konstanta kesetimbangan air: K=

[H+ ][OH− ] atau K · [H2O] = [H+][OH–] [H2O]

karena harga [H2O] dianggap tidak berubah maka K · [H2O] menjadi tetapan kesetimbangan ion bagi air yang dinotasikan dengan Kw sehingga Kw = [H+][OH–]. 2. Jawaban: e [H+] = [OH–] =

Kw −14

= 5,1 × 10 = 2,26 × 10–7

3. Jawaban: d [H+] air = 10–7 Jika [H+] larutan lebih besar daripada 10–7, berarti larutan tersebut bersifat asam. Di antara larutan NH4OH, NaOH, air sabun, cuka, dan air detergen, larutan yang bersifat asam yaitu cuka. Jadi, cuka mempunyai harga [H+] lebih besar daripada harga [H+] dalam air. 4. Jawaban: e HCl H+ + Cl– [H+] = [HCl] = 1 M = 1 mol/liter

20


1) 2)

Untuk volume 1 L ion H+ sebanyak 1 mol. Untuk 100 ml atau 0,1 L maka ion H+ yang ada sebanyak: 0,1L 1L

× 1 mol = 0,1 mol

5. Jawaban: e a. asam bromida (HBr) HBr H+ + Br– = asam monovalen b. asam sianida (HCN) HCN → H+ + CN– = asam monovalen c. asam nitrit (HNO2) HNO2 → H+ + NO2– = asam monovalen d. asam nitrat (HNO3) HNO3 H+ + NO3– = asam monovalen e. asam karbonat (H2CO3) H2CO3 H+ + CO32– = asam bivalen Dari persamaan reaksi, terlihat bahwa valensi asam dua (asam bivalen) dimiliki oleh asam karbonat. 6. Jawaban: c Larutan paling asam memiliki harga pH paling kecil. Berdasarkan tabel, HC memiliki harga pH paling kecil yaitu 1,3 sehingga HC bersifat paling asam di antara larutan yang lain. 7. Jawaban: b 3,42

mol Ba(OH)2 = 171 = 0,02 mol [Ba(OH)2] =

0,02 mol 0,4 L

= 0,05 mol/L

Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH– [OH–] = 2 × 0,05 = 0,1 atau 10–1 M pOH = –log [OH–] pOH = –log 10–1 = 1 pH = 14 – 1 = 13 8. Jawaban: b KOH K+ + OH– [OH–] = [KOH] =

0,004 mol 1L

= 0,004 M

–

pOH = –log [OH ] = –log 4 × 10–3 = 3 – log 4 pH = pKw – pOH pH = 14 – (3 – log 4) = 11 + log 4 9. Jawaban: e Semakin ungu warna pada indiaktor universal, berarti larutan semakin bersifat basa (pOH paling kecil). 1) KOH 0,5 M KOH(aq) K+(aq) + OH–(aq) KOH bervalensi 1

[OH–] = 1 × 0,5 M = 0,5 M pOH = –log [OH–] = –log 5 × 10–1 = 1 – log 5 pH = 14 – (1 – log 5) = 13 + log 5 = 13,6 2) NaOH 0,3 M NaOH(aq) Na+(aq) + OH–(aq) NaOH bervalensi 1 [OH–] = 1 × 0,3 M = 0,3 M pOH = –log [OH–] = –log 3 × 10–1 = 1 – log 3 pH = 14 – (1 – log 3) = 13 + log 3 = 13,4 3) Ba(OH)2 0,2 M Ba(OH)2(aq) Ba2+(aq) + 2OH–(aq) Ba(OH) bervalensi 2 [OH–] = 2 × 0,2 M = 0,4 M pOH = –log [OH–] = –log 4 × 10–1 = 1 – log 4 pH = 14 – (1 – log 4) = 13 + log 4 = 13,6 4) Ca(OH)2 0,1 M Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2OH–(aq) Ca(OH)2 basa bervalensi 2 [OH–] = 2 × 0,1 M = 0,2 M pOH = –log [OH–] = –log 2 × 10–1 = 1 – log 2 pH = 14 – (1 – log 2) = 13 + log 2 = 13,3 5) Mg(OH)2 0,4 M Mg(OH)2(aq) Mg2+(aq) + 2OH–(aq) Mg(OH)2 bervalensi 2 [OH–] = 2 × 0,4 M = 0,8 M pOH = –log [OH–] = –log 8 × 10–1 = 1 – log 8 pH = 14 – (1 – log 8) = 13 + log 8 = 13,9 Jadi, larutan yang memberikan warna paling ungu adalah Mg(OH)2 karena memiliki pH terbesar (pOH terkecil).

10. Jawaban: e [H+] = 0,05 = 5 × 10–2 pH = –log [H+] = –log 5 × 10–2 = 2 – log 5 = 1,3 pOH = 14 – 1,3 = 12,7 B. Uraian 1. pH merupakan derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan ukuran konsentrasi ion hidrogen pada suatu larutan. 2. Ionisasi HCl: HCl(aq) H+(aq) + Cl–(aq) [H+] = [Cl–] = [HCl] = 0,01 M = 1 × 10–2 M Kw = [H+][OH–] 10–14 = 10–2[OH–] [OH–] =

10 −14 10 −2

= 10–12 M Jadi, konsentrasi ion H+ = 1 × 10–2 M sedangkan konsentrasi ion OH– = 10–12 M. 3. a.

NaOH 0,2 M NaOH Na+ + OH– [OH–] = [NaOH] = 1 × 0,2 = 2 × 10–1 M pOH = –log [OH–] = –log 2 × 10–1 = 1 – log 2 pH = 14 – pOH = 14 – (1 – log 2) = 13 + log 2

Ca(OH)2 0,1 M Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH– [OH–] = 2[Ca(OH)2] = 2 × 0,1 = 2 × 10–1 M pOH = –log [OH–] = –log 2 × 10–1 = 1 – log 2 pH = 14 – pOH = 14 – (1 – log 2) = 13 + log 2 Jadi, pH larutan NaOH 0,2 M = pH larutan Ca(OH)2 0,1 M yaitu 13 + log 2. b.

4. a.

H2SO4 2H+ + SO42– [H+] = 2[H2SO4] = 2 × 0,0001 M = 2 × 10–4 M

Kimia Kelas XI

21

b.

pH = –log [H+] = –log 2 × 10–4 = 4 – log 2 pH = 4 – 0,3 = 3,7 pOH = pKw – pH = 14 – 3,7 = 10,3 Jadi, pOH larutan H2SO4 0,0001 M sebesar 10,3. HNO3 H+ + NO3– [H+] = [HNO3] × valensi [H+] = 0,05 M × 1 [H+] = 0,05 M = 5 × 10–2 M pH = –log [H+] = –log 5 × 10–2 = 2 – log 5 = 2 – 0,7 = 1,3 pOH = pKw – pH = 14 – 1,3 = 12,7 Jadi, pOH 100 ml larutan HNO 3 0,05 M sebesar 12,7.

5. Penambahan ion H+ ke dalam air mengakibatkan kesetimbangan ionisasi air bergeser ke kiri sehingga konsentrasi OH – berkurang dan konsentrasi ion H+ meningkat. Dengan demikian air berubah sifat menjadi asam.

3. Jawaban: c Semakin besar Ka, kekuatan asam semakin kuat. Dengan demikian urutan kekuatan asam dari yang paling kuat ke yang lemah yaitu HA, HB, dan HC. 4. Jawaban: b pH = –log [H+] → [H+] = α · a pH = –log α · a 4 = –log 10–7 · a 4 = 7 – log a –log a = –3 a = 10–3 M Jadi, konsentrasi asam lemah tersebut 10–3 M. 5. Jawaban: a a = 0,01 M pH = 4 – log 4 → [H+] = 4 · 10–4 M α=

[H+ ] a

=

4 ⋅ 10−4 10−2

= 4 · 10–2

Jadi, harga derajat ionisasi CH3COOH adalah 4 · 10–2. 6. Jawaban: d H2SO4 = asam kuat, C6H5COOH = asam lemah [H+] = [H2SO4] · valensi = 5 · 10–4 · 2 = 10–3 M [H+ ] H2SO4 = [H+ ] C6H5COOH

⇔

10–3 =

Ka ⋅ a

⇔ (10–3)2 = Ka · 0,025 ⇔ Ka = 4 · 10–5 Jadi, tetapan ionisasi asam benzoat 4 · 10–5. A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Semakin besar harga Ka, kekuatan asam semakin besar. Dari data terlihat, harga Ka terbesar dimiliki oleh asam asetat yaitu 1,8 × 10–5 dan Ka terkecil dimiliki oleh asam fluorida yaitu 7,2 × 10–10. Jadi, urutan kekuatan asam dari yang lemah ke yang paling kuat ditunjukkan oleh nomor 3) – 2) – 1). 2. Jawaban: c LOH L+ + OH– α=

Kb [LOH]

[OH–] = =

=

5 × 10−4 = 0,5 2 × 10−3

Kb × [LOH]

(5 × 10−4) × (2 × 10−3)

–3 10−6 = 10 M Jadi, derajat ionisasi LOH dan konsentrsi ion OH– secara berturut-turut 0,5 dan 10–3 M.

=

22


7. Jawaban: b HOAc + H2O → H3O+ + OAc– [H3O+] = [OAc–] [HOAc] = 0,05 M – [H3O+] = 0,05 [H3O+ ] [OAc− ] [HOAc] [H3O+ ]2 = 0,05

Ka = 1,8 × 10–5

[H3O+] = 9,5 × 10–4 pH = 3,02 Jadi, pH larutan 0,05 M HOAc adalah 3,02. 8. Jawaban: d NH4OH NH4+ + OH– 25 gram

25

2,5 gram NH4OH = M NH OH = 35 r 4 = 0,071 mol 0,071

Konsentrasi NH4OH = 0,4 = 0,1775 M

[OH–] = [NH4OH] × α = 0,1775 × 0,01 = 1,775 × 10–3 M pOH = 3 – log 1,775 = 3 – 0,2492 = 2,7508 pH = 14 – 2,7508 = 11,2492 Jadi, pH larutan sebesar 11,2492. 9. Jawaban: a pOH = 14 – pH = 14 – (10 + log 5) = 4 – log 5 = –log 5 × 10–4 pOH = –log [OH–] –log 5 × 10–4 = –log [OH–] [OH–] = 5 × 10–4 Basa lemah → [OH–] = 5 × 10–4 =

Kb ⋅ [LOH]

2,5 × 10−5 [LOH]

25 × 10–8 = 2,5 × 10–5 [LOH] [LOH] = 0,01 M Jadi, konsentrasi basa lemah tersebut sebesar 0,01 M. 10. Jawaban: c Untuk asam lemah: [H+] = =

Ka × [asam]

5 × 10−4 × 0,05

= 5 × 10–3 pH = –log [H+] = –log 5 × 10–3 = 3 – log 5 Jadi, pH larutan asam nitrit 0,05 M adalah 3 – log 5. 11. Jawaban: d [H+] =

Ka ⋅ a

1,8 ⋅ 10−5 ⋅ a

a = 5,5 · 10–4 M

1,8 ⋅ 10−5 ⋅ a

a = 5,5 · 10

Kb × [NH4OH]

pH = 11, sehingga pOH = 3, dan [OH–] = 10–3 [OH–] = –3

10

=

Kb × [NH4OH] 10−5 × [NH4OH]

[NH4OH] = 10–1 M Jadi, konsentrasi NH4OH adalah 10–1 M. 13. Jawaban: a pH = 4 – log 5 → [H+] = 5 × 10–4 [H+] = 5 × 10–4 =

Ka ⋅ [HA]

2,5 × 10−5 [HA]

25 × 10–8 = 2,5 × 10–5 [HA] 25 × 10−8

[HA] = 2,5 × 10−5 = 0,01 M Jadi, konsentrasi HA sebesar 0,01 M. 14. Jawaban: b CO2 termasuk asam oksida. CO2 yang larut dalam air akan membentuk asam karbonat. 15. Jawaban: c pH = 4 → [H+] = 10–4 pH = 2 → [H+] = 10–2 pH 4 turun menjadi pH 2 berarti keasaman naik 100 kali. B. Uraian mol terurai

1. α = mol mula-mula [H+] = 10–3 mol/L mol terurai = [H+] × 0,5 L = 10–3 × 0,5 = 5 × 10–4 mol mol mula-mula = 0,1 × 0,5 = 5 × 10–2 α = 5 × 10−2 = 10–2 = 0,01 Jadi, derajat ionisasi asam lemah tersebut sebesar 0,01. 2. pH = 3, berarti [H+] = 10–3 M

pH = 5 → [H+] = 10–5 10–5 =

[OH–] =

5 × 10−4

pH = 4 → [H+] = 10–4 10–4 =

12. Jawaban: a

–6

[H+] =

Ka × 2 × 0,02 × 1.000 600

10–3 =

Ka × 2 × 0,02 × 1.000 600

M

Pengenceran: V1 · M1 = V2 · M2 misal: V1 = 1 L 1 · 5,5 · 10–4 = V2 · 5,5 · 10–6 ⇔ V2 = 100 L

Ka = 1,5 × 10–4 Jadi, harga tetapan kesetimbangan ionisasi asam lemah tersebut 1,5 × 10–4.

Jadi, larutan asam sitrat akan mengalami perubahan pH dari 4 menjadi 5 jika diencerkan 100 kali. Kimia Kelas XI

23

3.

HA M(1 – α)

H+ + A–

M×α

M×α

M = 0,01 M α = 10% = 0,1 [HA] = M(1 – α) = 0,01(1 – 0,1) = 0,01(0,9) = 9 × 10–3 M + [H ] = [A–] = M × α = 0,01 × 0,1 = 1 × 10–3 M Ka =

[H + ][A − ] [HA]

=

(1× 10 −3 ) 2 9 × 10 −3

=

1× 10 −6 9 × 10 −3

[H+] =

6. a.

6 × 10–3 =

b.

α=

0,5

= 78 = 6,4 × 10–3 mol 6,4 × 10−3 0,2

Kb × [NH4OH]

[Al(OH)3] =

=

10−5 × 4 × 10−1

= 3,2 × 10–2 M Al(OH)3 Al3+ + 3OH–

=

4 × 10−6

[OH–] =

[OH–] =

= 2 × 10–3

=

10−5 4 × 10−1

0,74

[KNH4OH] =

100 ml 1.000 ml

10−5 × 3 × 3,2 × 10−2

8. [H+] = α · a 4 · 10–3 = α · 0,04 α=

5. mol KNH4OH = 74 = 0,01 mol 0,01mol

Kb × [Al(OH)3 ]

= 3 × 10–3 pOH = –log [OH–] = –log 3 × 10–3 = 2,5 pH = 14 – 2,5 = 11,5

Kb [NH4OH]

= 5 × 10–3 Persentase NH3 terionisasi = 0,005%.

4 ⋅ 10−3 4 ⋅ 10−2

= 10–1 = 0,1 = 0,1 M

[OH– ] =

[KNH4OH] × K b

=

(10−1)(1× 10−5 )

9. a.

−6

= 1× 10 = 1 × 10–3 M pOH = –log [OH–] = –log 1 × 10–3 =3 pH = pKw – pOH = 14 – 3 = 11 Jadi, pH larutan KNH4OH tersebut adalah 11.

24

1,8 × 10−5 = 0,0548 6 × 10−3

0,5 g

0,4

=

=

Al(OH)3 = M Al(OH) r 3

[NH4OH] = 1L = 0,4 M

α=

Ka [CH3COOH]

7. 500 mg = 0,5 g

6,8

b.

1,8 × 10−5 × [CH3COOH]

[CH3COOH] = 2 M mol CH3COOH = [CH3COOH] × volume = 2 × 0,5 = 1 mol Berat CH3COOH = mol × Mr CH3COOH = 1 × 60 = 60 g

4. mol NH3 = 17 = 0,4 mol

a.

Ka × [CH3COOH]


b.

pH = –log [H+] 5 = –log [H+] + [H ] = 10–5 Asam lemah: [H+] =

Ka × [HA]

10–5 =

10−5 × [HA]

10–10 = 10–5 [HA] [HA] = 10–5 M pH = 14 – pOH pOH = 14 – 5 pOH = 9 pOH = –log [OH–] → [OH –] = 10–9

Basa lemah: [OH–]

Kb × [basa]

=

10−5 × [basa]

10–9 =

10–18 = 10–5 × [basa] [basa] = 10–13 M 10. a.

0,1 M CH 3 COOH sebanding dengan 0,0001 M HCl. Dengan demikian, [H+] pada CH3COOH sama dengan [H+] pada HCl. [H+] = [Cl–] = [HCl] = 0,0001 M = 10–4 M [H+]

Ka × [CH3COOH]

=

4. Jawaban: b NH4+ + H2O → NH3 + H3O+ asam 1

Ka × 0,1

10–4 =

berarti pH air limbah ≤ 8,3. Jadi, pH air limbah 1 adalah 4,8 ≤ pH ≤ 8,3. Air limbah 2, ketika diuji dengan metil merah menghasilkan warna kuning, berarti pH air limbah ≥ 6,3. Ketika diuji dengan bromtimol biru menghasilkan warna biru, berarti pH air limbah 6,0 < pH < 7,6. Ketika diuji dengan fenolftalein, menghasilkan warna merah, berarti pH air limbah ≥ 10. Dengan demikian, pH air limbah 1 adalah 4,8 ≤ pH ≤ 8,3 sedangkan pH air limbah 2 adalah ≥ 10 .

basa 2

α = =

konjugasi

Pasangan asam-basa konjugasi: 1) NH4+ dan NH3 2) H2O dan H3O+

Ka [CH3COOH] 10−7 10−1

5. Jawaban: d Menurut Arrhenius, basa adalah larutan yang dalam air dapat menghasilkan ion OH–. Sementara itu, asam menurut Arrhenius adalah larutan yang dalam air dapat terionisasi menghasilkan ion H+.

= 10–3

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b 1) NH4+ + H2O asam 1

basa 2

NH3 + H3O+ basa 1

asam 2

konjugasi konjugasi

2)

CH3COOH + HNO2 CH3COOH2+ + NO2– basa 2

asam 2

konjugasi

Ka = 10–7 b.

basa 1

asam 1

asam 2

basa 1

konjugasi konjugasi

2. Jawaban: e C2H3O2–+ H2O OH– + HC2H3O2 C2H3O2– = basa Bronsted-Lowry sebab dapat menerima proton H2O = asam, mampu memberikan proton OH– = basa konjugasi dari H2O HC2H3O2 = asam konjugasi dari C2H3O2– 3. Jawaban: a Air limbah 1, ketika diuji dengan metil merah menghasilkan warna merah, berarti pH air limbah ≤ 4,2. Ketika diuji dengan bromtimol biru menghasilkan warna kuning, berarti pH air limbah ≤ 6,0. Ketika diuji dengan fenolftalein, air limbah tidak berwarna,

6. Jawaban: e Lewis mendefinisikan asam dan basa berdasarkan serah terima pasangan elektron. Asam adalah akseptor atau penerima pasangan elektron, sedangkan basa adalah donor atau pemberi pasangan elektron. 7. Jawaban: d Asam Bronsted-Lowry merupakan donor proton (H+). Asam ini terdapat pada reaksi: 1) NH4+ → NH3, donor H+ 2) HSO4– → SO42–, donor H+ 3) CH3COOH → CH3COO–, donor H+ 4) H2O → OH–, donor H+ Reaksi NaH + H2O → H2 + Na+ + OH– bukan donor proton, tetapi donor ion OH– (ion hidrida). 8. Jawaban: c Asam menurut Bronsted-Lowry adalah larutan yang dapat mendonorkan proton atau ion H+. Jadi, larutan asam tersebut harus mengandung atom H. Di antara larutan H3PO4, H2O, HCl, CO32–, dan HCO3– yang tidak mempunyai atom H adalah ion CO32–. Jadi, ion ini bukan asam. 9. Jawaban: d H2O + H2SO4 basa 1

asam 2

H3O+ + HSO4–

asam 1

basa 2

konjugasi konjugasi

Kimia Kelas XI

25

10. Jawaban: b NH3(aq) + H2O() basa 1

asam 2

NH4+(aq) asam 1

+

OH–(aq) basa 2

konjugasi konjugasi

11. Jawaban: b [H+] = 0,01 = 1 × 10–2 pH = –log [H+] = –log 1 × 10–2 = 2 – log 1 =2

13. Jawaban: d Menurut Arrhenius, suatu larutan dikatakan mempunyai sifat asam jika dapat memberi proton atau mendonorkan ion H+ ke dalam pelarutnya. HCl mengalami ionisasi menjadi ion H+ dan Cl– dan dapat mendonorkan ion H+ kepada pelarutnya (H2O). 14. Jawaban: b HX H+ + X–

Ka 0,1

Ka = 10–3 [H+] = =

Ka × [HX]

10−3 × 10−1

= 10–2 M Jadi, harga tetapan kesetimbangan dan konsentrasi ion H+ secara berturut-turut sebesar 10–3 dan 10–2 M. 15. Jawaban: a N2H5OH N2H5+ + OH– [OH–] = 3,4 ×

10–4 =

Kb × [N2H5OH] 3,4 × 10

−6

× [N2H5OH]

10–2

[N2H5OH] = 3,4 × M mol N2H5OH = 3,4 × 10–2 M × 0,5 L = 1,7 × 10–2 mol Berat N2H5OH = mol × Mr = 1,7 × 10–2 × 50 = 0,85 gram Jadi, berat N2H5OH sebesar 0,85 gram. 26

19. Jawaban: b Kw = 16 × 10–14 Ionisasi air: H2O H+ + OH– Kesetimbangan air (Kc) = [H+][OH–] dianggap [H+] = [OH–], Kw = [H+]2 atau Kw = [OH–]2. Dengan demikian [OH–]: [OH–] =

Kw 16 × 10 −14

=

= 4 × 10–7 Jadi, konsentrasi ion OH– dalam air murni sebesar 4 × 10–7. 20. Jawaban: d pH larutan: 3 – log 2 –log [H+] = 3 – log 2 [H+] = 2 × 10–3 M Jadi, konsentrasi ion hidrogen dalam larutan sebesar 2 × 10–3 M. 21. Jawaban: a Kekuatan asam dapat dilihat dari harga pH. Semakin kecil pH, asam semakin kuat. Harga pH asam lemah dihitung dari konsentrasi ion H+ yang

Ka [HX]

0,1 =

17. Jawaban: d H2SO4, HCl, HNO3, CH3COOH, dan HBr merupakan asam. Sedangkan NH4OH adalah basa. 18. Jawaban: c Sifat basa ditentukan oleh ion OH–. Oleh karena glikol tidak melepaskan ion OH– dalam air, glikol tidak bersifat basa, meskipun mempunyai 2 gugus OH.

12. Jawaban: c Basa konjugasi adalah asam yang kekurangan satu ion H+. Pada reaksi tersebut CH3COOH yang merupakan asam melepaskan satu ion H+ membentuk CH3COO–. Jadi, CH3COO– merupakan basa konjugasi.

α=

16. Jawaban: a Urea bersifat basa sehingga tanah yang mengandung urea juga bersifat basa.


dirumuskan dengan: [H+] = K a ⋅ M Pada soal di atas konsentrasi semua larutan dianggap sama yaitu 1 M sehingga [H+] = [H+]

HOCl

−8

2,8 × 10 × 1

=

= 1,6 × 10–4 pH = –log 1,6 × 10–4 = 4 – log 1,6 [H+]HCN =

6,0 × 10−10 × 1

= 2,4 × 10–5 pH = –log 2,4 × 10–5 = 5 – log 2,4 [H+]CH

3

COOH

=

1,8 × 10−5 × 1

= 4,2 × 10–3 pH = –log 4,2 × 10–3 = 3 – log 4,2

Ka .

[H+]C

=

H COOH

6 5

6,5 × 10−5 × 1 10–3

= 8,1 × pH = –log 8,1 × 10–3 = 3 – log 8,1 Jadi, urutan kekuatan asam dari yang paling lemah ke yang paling kuat yaitu HCN, HOCl, CH3COOH, dan C6H5COOH. 22. Jawaban: d pH = 3 – log 2 [H+] = 2 × 10–3 M Ka = 2 × 10–5 H+ = 2 × 10–3 = M=

Ka ⋅M

(2 × 10−5 ) ⋅ M (2 × 10 −3 ) 2 2 × 10 −5

= 0,2 mol

M = volume 0,2 = mol 100 1.000

mol = 2 × 10–2 massa = mol × Mr asam lemah = (2 × 10–2) × 60 = 1,2 gram Jadi, massa asam lemah tersebut sebesar 1,2 gram. 23. Jawaban: e α = 2% = 0,02 [L(OH)2] = 0,2 M α= 0,02 =

Kb M

Kb 0,2

Kb = (4 × 10–4)(2 × 10–1) = 8 × 10–5 [OH– ] = =

Kb ⋅ M

(8 × 10−5 )(2 × 10−1)

= 16 × 10 −6 = 4 × 10–3 pOH = –log [OH–] = –log 4 × 10–3 = 3 – log 4 pH = pKw – pOH = 14 – (3 – log 4) = 11 + log 4 Jadi, pH larutan tersebut sebesar 11 + log 4.

24. Jawaban: e 0,17

1.000

Mbasa lemah = 17 × 20 = 0,5 M pH = 12 → pOH = 2 → [OH–] = 10–2 Kb ⋅ b

[OH–] = ⇔ 10–2 =

Kb ⋅ 0,5

⇔

Kb = 2 · 10–4

α=

Kb b

=

2 ⋅ 10−4 0,5

= 2 · 10–2 % α = 0,02 × 100% = 2% Jadi, persentase basa lemah yang terurai seesar 2%. 25. Jawaban: d 1) KOH 0,01 M [OH–] = [KOH] · valensi = 0,01 × 1 = 0,01 = 10–2 pOH = 2 pH = 12 2) HCOOH 0,001 M (Ka = 10–5) [H+] =

Ka ⋅ a

= 10−5 ⋅ 10−3 = 10–4 pH = 4 Perbandingan pH larutan KOH : pH larutan HCOOH ⇔ 12 : 4 ⇔ 3 : 1 26. Jawaban: e Syarat utama zat sebagai indikator adalah apabila dapat memberi warna yang berbeda pada suasana asam dan basa. 27. Jawaban: b pH = 3 → pOH ⇔ pOH ⇔ [OH–] ⇔ [OH–]

= 11 = –log [OH–] = 10–11 = [NaOH] · valensi x

⇔ 10–11 =

40

1

·1

⇔ x = 4 × 10–10 gram Jadi, massa NaOH padat yang harus ditambahkan adalah 4 × 10–10 gram. 28. Jawaban: c HCl → H+ + Cl– 5 mol

[HCl] = [H+] = 10 L = 0,5 M HCN H+ + CN– 5 mol

[HCN] = 10 L = 0,5 M Kimia Kelas XI

27

Ka × [HCN]

[H+] = =

10−5 × 5 × 10−1

=

5 × 10−6

= 2,236 × 10–3 M Jadi, konsentrasi ion H+ dalam HCl dan HCN secara berturut-turut 0,5 M dan 2,236 × 10–3 M. 29. Jawaban: e NH3 0,001 M (Kb = 1,0 × 10–5) termasuk basa lemah [OH–] = =

Kb ⋅ M

10−5 × 10−3 = 10–4 10–4

pOH = –log =4 pH = 14 – 4 = 10 30. Jawaban: c 1) NaOH 0,1 M, pOH = 1 pH = pKw – pOH = 14 – 1 = 13 –log [H+] = 13 [H+] = 10–13 2) CH3COOH 0,01 M, pOH = 9 pH = pKw – pOH = 14 – 9 =3 –log [H+] = 3 [H+] = 10–3 3) HCl 0,01 M, pOH = 12 pH = pKw – pOH = 14 – 12 =2 –log [H+] = 2 [H+] = 10–2 4) NH4OH 0,01 M, pOH = 5 pH = pKw – pOH = 14 – 5 =9 –log [H+] = 9 [H+] = 10–9 5) H2O, pOH = 7 pH = pKw – pOH = 14 – 7 =7 –log [H+] = –log 10–7 [H+] = 10–7 Jadi, HCl 0,01 M mempunyai [H+] terbesar di antara NaOH, CH3COOH, NH4OH, dan H2O. 31. Jawaban: d Suatu larutan dengan pH semakin kecil dari 7, menunjukkan bahwa larutan tersebut semakin meningkat derajat keasamannya. Sebaliknya,

28


suatu larutan dengan pH semakin besar dari 7 menunjukkan bahwa larutan tersebut semakin meningkat derajat kebasaannya. Warna kertas indikator universal semakin tua menunjukkan bahwa derajat kebasaan suatu larutan semakin besar. 32. Jawaban: a [H+] = 0,05 = 5 × 10–2 pH = –log [H+] = –log 5 × 10–2 = 2 – log 5 = 1,3 33. Jawaban: d HCO3– + H2O → H2CO3 + OH– HCO3– menerima H+ dari H2O, sehingga menjadi H2CO3. Jadi, HCO3– bertindak sebagai basa. 34. Jawaban: c HCOOH 0,1 M HCl 0,002 M pHHCOOH = pHHCl ⇔ [H+]HCOOH = [H+]HCl ⇔ ⇔ ⇔

Ka ⋅ a = [HCl] · valensi Ka ⋅ 0,1 = 2 · 10–3 · 1

Ka =

(2 ⋅ 10−3 )2 0,1

= 4 × 10–5 Jadi, tetapan ioniasi asam formiat sebesar 4 × 10–5. 35. Jawaban: b Asam konjugasi dari ion HSO4– yaitu H2SO4 (ion HSO4– ditambah satu ion H+). 36. Jawaban: b Larutan asam nitrat jika direaksikan dengan logam akan menghasilkan gas H2. Reaksinya sebagai berikut. 2HNO3 + Mg Mg(NO3)2 + H2 37. Jawaban: a pH = 3 → [H+] = 10–3 [H+] = α · a 10−3

⇔ α = 0,1 = 10–2 38. Jawaban: c pH air murni = 7 10 tetes = 0,5 ml = 5 · 10–4 L V1 · M1 = V2 · M2 ⇔ 5 · 10–4 · 0,1 = 2 · M2 ⇔ M2 = 2,5 · 10–5

[H+] = [HCl] · valensi = 2,5 · 10–5 · 1 = 2,5 · 10–5 pH = 5 – log 2,5

6,8

3. mol NH3 = 17 = 0,4 mol

39. Jawaban: d pH = 4 → [H+] = 10–4 [H+] = ⇔ 10

–4

⇔

=

a=

0,4 mol 1L

[NH3 OH] =

Kb × Mbasa

[OH– ] =

a.

Ka ⋅ a

=

10−5 × 4 × 10−1

=

4 × 10−6

−4

4 ⋅ 10 ⋅ a (10−4 )2 4 ⋅ 10−4

= 0,4 M

= 2 × 10–3 –5

= 2,5 · 10 M pH = 5 → [H+] = 10–5 Ka ⋅ a

[H+] =

4. Persamaan ionisasi NH4OH NH4OH NH4+ + OH–

−5 2

a=

(10 ) 4 ⋅ 10−4

= 2,5 · 10–7 M M1 · V1 = M2 · V2 2,5 · 10–5 · 0,005 = 2,5 · 10–7 · V2 V2 = 0,5 liter = 500 ml Jadi, volume larutan menjadi 500 ml. 40. Jawaban: b pH = 3 → pOH = 11 ⇔ [OH–] = 10–11 ⇔ [OH–] = [NaOH] · valensi

α = =

–11

⇔

=

40

1

Kb M 1× 10−5 0,001

10−2 = 10–1 = 0,1

=

Kb × M

[OH– ] =

(1× 10−5) × 0,001 = 10–4 M

=

5. pH HCN = 6 – log 3,5 [H+] = 3,5 · 10–6 a.

Ka ⋅ a

[H+] =

⇔ 3,5 · 10–6 =

x

⇔ 10

10−5 = 5 × 10–3 4 × 10−1

=

Persentse NH3 terionisasi = 0,005%.

4 ⋅ 10−4 ⋅ a

10–5 =

Kb M

α=

b.

·1

x = 4 · 10

–10

⇔

gram

Ka =

Ka ⋅ 0,02 (3,5 ⋅ 10−6 )2 0,02

= 6,125 · 10–10 B. Uraian

b.

1. Asam merupakan zat yang dapat memperbesar [H+] dalam air, sedangkan basa merupakan zat yang dapat memperbesar [OH–] dalam air. Hal ini terjadi karena di dalam air, asam melepaskan ion H + dan basa melepaskan ion OH –. Dengan demikian, ion H+ merupakan pembawa sifat asam dan ion OH– merupakan pembawa sifat basa. 2. HCO3–(aq) + H2O() → H2CO3(aq) + OH–(aq) basa 2

asam 1

asam 2

basa 1

[H+ ] a 3,5 ⋅ 10−6 0,02

α= =

= 1,75 · 10–4

6. pH HCOOH = 3 – log 2 [H+] = 2 · 10–3 Ka ⋅ a

[H+] =

2 ⋅ 10−4 ⋅ a

⇔ 2 · 10–3 = ⇔

a=

konjugasi

(2 ⋅ 10−3 )2 2 ⋅ 10−4

= 2 · 10–2

mol

konjugasi

H2O melepaskan proton untuk membentuk OH– sehingga H2O bertindak sebagai asam dan OH– sebagai basa konjugasinya. HCO3– menerima proton dan menghasilkan H2CO3 sehingga HCO3– bertindak sebagai basa dan H2CO3 sebagai asam konjugasinya.

M = volume A

⇔ 2 · 10

–2

=

46

0,5

⇔ A = 0,46 gram Jadi, massa HCOOH sebesar 0,46 gram.

Kimia Kelas XI

29

7. a.

b.

NaOH(aq) Na+(aq) + OH–(aq) [OH–] = [NaOH] = 0,005 M = 5 × 10–3 M – pOH = –log [OH ] = –log 5 × 10–3 = 3 – log 5 = 2,3010 pH = pKw – pOH = 14 – 2,3010 = 11,699 Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2OH–(aq) [Ca(OH)2] = =

mol Ca(OH)2 volume 0,01 0,1

= 0,1 M

pOH = –log [OH–] = –log 10–1 = 1 pH = pKw – pOH = 14 – 1 = 13 100

8. [HCl] = 0,01 × 1.000 = 0,001 M [H+] = 10–3 pH = –log [H+] = –log 10–3 =3 9. HB H+ + B– H2A 2H+ + A2– Misal diambil [H+] dalam asam A = 10–3 maka [H+] dalam asam B = 10–5, sehingga: pH asam A = –log [H+] = –log 10–3 = 3 pH asam B = –log [H+] = –log 10–5 = 5 Jadi, perbandingan pH asam A dan B adalah 3 : 5. 10. NaOH dan Ca(OH) 2 merupakan basa kuat, sedangkan NH4OH merupakan basa lemah. a. Ca(OH)2 [OH–] = valensi × M = 2 × 0,5 = 1 M b. NaOH [OH–] = valensi × M = 1 × 0,2 = 0,2 M c. NH4OH [OH– ] = = =

Kb × M −5

−1

10 × 10 −6

10 = 10–3 M

30


Bab II Titrasi Asam Basa

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Asam asetat berfungsi sebagai titrat. Titrat merupakan zat yang akan dititrasi dan berada dalam erlenmeyer di bawah buret. Kalium hidroksida adalah titran atau titer, yaitu larutan baku yang ada dalam buret. Fenolftalein berfungsi sebagai indikator. Sementara itu, air dan kalium asetat merupakan hasil reaksi dari penetralan asam dan basa yang terjadi. 2. Jawaban: b (V1 · N1)NH OH = (V2 · N2)H SO 4 2 4 V1 · M1 · n1 = V2 · M2 · n2 20 · M1 · 1 = 18 · 0,045 · 2 20 · M1 = 1,62 M1 = 0,081 ≈ 0,08 Jadi, konsentrasi larutan NH4OH yang digunakan sebesar 0,08 M. 3. Jawaban: b Indikator menunjukkan warna yang berbeda dalam asam dan dalam basa. Oleh karena itu, indikator akan menunjukkan perubahan warna saat titik akhir titrasi tercapai. 4. Jawaban: e Indikator biasanya bersifat asam lemah. Apabila indikator yang ditambahkan ke dalam larutan titrat terlalu banyak, akan memengaruhi pH larutan. Hal ini akan mengakibatkan hasil titrasi menjadi tidak tepat. Oleh karena itu, penambahan indikator ke dalam larutan harus sedikit mungkin agar tidak mengubah pH larutan. 5. Jawaban: b V1 =

20 + 20 + 20 3

= 20 ml V2 =

15 + 14 + 16 3

= 15 ml mol ekuivalen HCl = mol ekuivalen NaOH (V1 · N1)HCl = (V2 · N2)NaOH V1 · M1 · n1 = V2 · M2 · n2 20 · M1 · 1 = 15 · 0,1 · 1 20 · M1 = 1,5 M1 = 0,075 Jadi, konsentrasi larutan HCl sebesar 0,075 M.

6. Jawaban: d Indikator fenolftalein tidak sesuai jika digunakan sebagai indikator dalam titrasi antara basa lemah dengan asam kuat karena titik ekuivalen titrasi terjadi pada pH di bawah 7, yaitu antara ±7–±4. Sementara itu, trayek fenolftalein berada pada pH antara 8,2–10,2. Oleh karena itu, fenolftalein akan menunjukkan perubahan warna jauh sebelum titik ekuivalen tercapai. 7. Jawaban: c MC

6H5COOH

MC

6H5COOH

=

=

V  30,5 g     122 g/ mol 

0,25 L

10

Jadi, volume NaOH yang diperlukan sebanyak 20 ml. 8. Jawaban: a

MMg(OH) = 2

HCl → NH4Cl + H2O

m : x 0,02 – – r : 0,02 0,02 0,02 0,02 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : x – 0,02 – 0,02 0,02

V2 = 0,5 = 20 ml

2

= 2 · 10–2 M · 0,25 L = 0,005 mol NH4OH +

 Massa     Mr 

=1M mol ekuivalen C6H5COOH= mol ekuivalen NaOH V1 · M1 · n1 = V2 · M2 · n2 10 · 1 · 1 = V2 · 0,5 · 1

MMg(OH) =

mol HCl = 0,08 M × 0,25 L = 0,02 mol [basa] = [OH–] = 2 · 10–2 M mol sisa basa = [OH–] = 2 · 10–2 M mol sisa basa = M · Vtot ⇒ Vtot = VHCl

 Massa     Mol 

V  0,29 g     58 g / mol 

0,1L

= 0,05 M V1 (Mg(OH)2) = 100 ml = 0,1 L M1(Mg(OH)2) = 0,05 M n Mg(OH)2 = 2 N Mg(OH)2 = M · n = 0,05 M · 2 = 0,1

Volume NH3 = 0,025 × 22,4 = 0,56 L 10. Jawaban: b pH = 3 – log 6 –log [H+] = –log 6 · 10–3 [H+] = 6 · 10–3 Vtotal = VCa(OH) + VH SO 2

2

4

= (30 + 20) ml = 50 ml = 0,05 L mol Ca(OH)2 = 0,09 M · 0,03 L = 2,7 · 10–3 mol mol H2SO4 = 0,02 L · M = 0,02 · M [asam] = [H+] = 6 · 10–3 M mol sisa asam = [H+] × Vtotal = 6 · 10–3 M × 0,05 L = 3 · 10–4 mol Ca(OH)2 + H2SO4 → m : 2,7 ·

10–3

CaSO4 + 2H2O

0,02 · M

10–3

V2 (H2SO4) = 40 ml = 0,4 L (V1 · N1)Mg(OH) = (V2 · N2)H 2

mol sisa basa = x – 0,02 = 0,005 x = 0,025 mol

2SO4

0,1 · 0,1 = 0,04 · N2 N2 = 0,25 Jadi, normalitas H2SO4 adalah 0,25 N. 9. Jawaban: c pH akhir = 12 + log 2 pOH = 14 – pH = 14 – (12 + log 2) = 2 – log 2 –log [OH–] = –log 2 · 10–2 [OH–] = 2 · 10–2

r : 2,7 · 2,7 · 10–3 2,7 · 10–3 2,7 · 10–3 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 2,7 · 10–3 s : – 0,02 · M 2,7 · 10–3 –3 – 2,7 · 10

(0,02 · M) – 2,7 · 10–3 = 3 · 10–4 0,02 · M = 3 · 10–4 + 2,7 · 10–3 0,02 · M = 3 · 10–3 M = 0,15 Vlarutan baku = 100 ml = 0,1 L Massa H2SO4 dalam larutan baku = mol × Mr =M×V = (M × V) × Mr = (0,15 × 0,1) × 98 = 1,47 Jadi, massa H2SO4 yang terlarut dalam 100 ml larutan baku sebanyak 1,47gram. Kimia Kelas XI

31

3. 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 6H2O

B. Uraian 1. Titik ekuivalen adalah titik yang terjadi saat asam tepat habis bereaksi dengan basa. Pada titik ekuivalen, mol ekuivalen asam tepat sama dengan mol ekuivalen basa. Sementara itu, titik akhir titrasi merupakan titik ketika titrasi dihentikan. Titik akhir titrasi dapat berada sebelum atau sesudah titik ekuivalen tercapai. Titik akhir titrasi biasanya dipilih sedekat mungkin dengan titik ekuivalen, yaitu saat terjadi perubahan warna larutan. 2. a.

(V1 · N1)H

3PO4

= (V2 · N2)NaOH

3

mol Ca(OH)2 = 2 mol H3PO4 3

V1 · M1 = 2 (V2 · M2) 3

50 · M1 = 2 (30 · 0,05) 3

50 · M1 = 2 (1,5) 50 · M1 = 2,25 2,25

M1 = 50 M1 = 0,045 M

V1 · M1 · n1 = V2 · M2 · n2 25 · 0,03 · 2 = V2 · 0,05 · 1 V2 = 30 ml (volume titran) Titik ekuivalen terjadi saat volume NaOH sebanyak 30 ml pH

mol ⇒ mol = M · V V

MCa(OH) = 2

mmol Ca(OH)2 = 0,045 M · 50 ml = 2,25 mmol mmol Ca(OH)2 Massa Ca(OH)2= mol × Mr = 2,25 mmol × Mr = 2,25 mmol × 74 g/mol = 166,5 mg Jadi, massa Ca(OH)2 dalam larutan 166,5 mg. 4. C6H5COOH + HCl → C6H5COOCl + H2O (V · M · n)C

6H5COOH

30

ml

Volume Titran

b.

(V1 · N1)NH OH = (V2 · N2)HCl 4 V1 · M1 · n1 = V2 · M2 · n2 20 · 0,15 · 1 = V2 · 0,12 · 1 V2 = 25 ml (volume titran) Titik ekuivalen terjadi saat volume HCl sebanyak 25 ml. pH

= (V · M · n)HCl

20 · M · 1 = 10 · 0,05 · 1 20 · M = 0,5 M = 0,025 (dalam 20 ml) Konsentrasi dalam 25 ml sama dengan konsentrasi dalam 100 ml. Pengenceran: V1 · M1= V2 · M2 25 · M1 = 100 · 0,025 M1 = 0,1 (dalam 25 ml) Konsentrasi dalam 25 ml sama dengan konsentrasi dalam 250 ml. mol dalam 250 ml = V · M = 250 ml · 0,1 M = 25 mmol Massa dalam 250 ml = mmol × Mr = 25 mmol × 122 g/mol = 3.050 mg = 3,05 gram Kadar dalam cuplikan =

ml Volume Titran

32

25


3,05 g 5g

× 100%

= 61% Kadar asam benzoat dalam cuplikan sebanyak 61%.

5. Di dalam mulut terdapat bakteri yang menguraikan sisa makanan yang menempel di gigi. Bakteribakteri ini menghasilkan senyawa asam di dalam mulut yang dapat mengakibatkan kerusakan gigi. Sementara itu, pasta gigi mengandung senyawa basa seperti natrium bikarbonat dan kalsium karbonat. Saat kita menggosok gigi menggunakan pasta gigi, senyawa asam di dalam mulut akan dinetralkan oleh senyawa basa dari pasta gigi.

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Reaksi netralisasi merupakan reaksi antara asam dengan basa yang menghasilkan air dan garam. CH3COOH merupakan asam lemah yang dapat dinetralkan dengan basa kuat, misalnya KOH, NaOH, dan Ba(OH)2. Larutan akan menjadi netral jika mol ekuivalen asam sama dengan mol ekuivalen basa. mol ekuivalen CH3COOH = V · M · n = 30 · 0,1 · 1 =3 mol ekuivalen KOH = V · M · n = 15 · 0,1 · 1 = 1,5 mol ekuivalen NaOH = 15 · 0,2 · 1 =3 mol ekuivalen Ba(OH)2 = 20 · 0,3 · 2 = 12 Jadi, larutan yang dapat menetralkan 30 ml CH3COOH 0,1 M adalah 15 ml NaOH 0,2 M. 2. Jawaban: b Titrasi H2CO3 dengan Ba(OH)2 merupakan titrasi antara asam lemah dengan basa kuat. Titik ekuivalen titrasi ini berada pada pH di atas 7 hingga pH 10. Biasanya titik ekuivalen terjadi pada pH ±8. Grafik titrasinya digambarkan sebagai berikut. pH

7

3. Jawaban: d Fenolftalein merupakan indikator asam basa yang bersifat asam lemah. Fenolftalein dapat mengubah pH larutan jika jumlah yang ditambahkan ke dalam larutan terlalu banyak. Fenolftalein memberikan warna yang berbeda dalam asam dan dalam basa. Fenolftalein tidak berwarna dalam larutan asam dan berwarna merah muda dalam larutan basa. Perubahan warna fenolftalein terjadi pada trayek pH antara 8,2–10,2. Pada titrasi asam kuat dan basa kuat titik ekuivalen terjadi pada pH 7 yang berada pada trayek fenolftalein. 4. Jawaban: b Campuran antara larutan asam dan larutan basa akan bersifat netral apabila keduanya tepat habis bereaksi. Kedua larutan tersebut tepat habis bereaksi saat mol ekuivalen asam sama dengan mol ekuivalen basa. Jumlah mol tiap-tiap larutan sebagai berikut. 1) mol ekuivalen HCl = 25 · 0,05 · 1 = 1,25 mol ekuivalen Mg(OH)2 = 25 · 0,1 · 2 = 5 2)

mol ekuivalen HNO3 = 25 · 0,1 · 1 = 2,5 mol ekuivalen Ca(OH)2 = 25 · 0,05 · 2 = 2,5

3)

mol ekuivalen H2SO4 = 25 · 0,1 · 2 = 5 mol ekuivalen Ba(OH)2 = 25 · 0,05 · 2 = 2,5

4)

mol ekuivalen HCOOH = 25 · 0,1 · 1 = 2,5 mol ekuivalen KOH = 25 · 0,05 · 1 = 1,25

5)

mol ekuivalen CH3COOH = 25 · 0,05 · 1 = 1,25 mol ekuivalen NaOH = 25 · 0,1 · 1 = 2,5 Jadi, campuran larutan asam dan basa yang menghasilkan larutan netral terjadi pada campuran 25 ml HNO3 0,1 M + 25 ml Ca(OH)2 0,05 M. 5. Jawaban: a (V · M · n)HX = (V · M · n)LOH 10 · M · 1 = 25 · 0,1 · 1 M=

25 · 0,1 10

M = 0,25 Jadi, konsentrasi larutan asam HX sebesar 0,25 M. 6. Jawaban: a

Titik ekuivalen

Volume Hara

Grafik c, dan d menunjukkan grafik titrasi antara asam kuat dengan basa kuat. Grafik e menunjukkan grafik titrasi antara asam kuat dengan basa lemah.

VKOH = 50 ml pH KOH = 12 + log 5 pOH = 14 – (12 + log 5) = 2 – log 5 – –log [OH ] = –log 5 · 10–2 [OH–] = 5 · 10–2 M [OH–] = M KOH = 5 · 10–2

Kimia Kelas XI

33

mol KOH = V · M = 50 ml · 5 · 10–2 M = 2,5 mmol mol ekuivalen KOH = mmol × n = 2,5 × 1 = 2,5 mmol Larutan KOH 2,5 mmol dapat tepat dinetralkan oleh larutan asam dengan jumlah mol ekuivalen yang sama. 1) 25 ml HCl 0,05 M mol ekuivalen HCl = 25 · 0,05 · 1 = 1,25 mmol 2)

25 ml HNO3 0,05 M mol ekuivalen HNO3 = 25 · 0,05 · 1 = 1,25 mmol

3)

25 ml H2SO4 0,05 M mol ekuivalen H2SO4 = 25 · 0,05 · 2 = 2,5 mmol

4)

50 ml HCN 0,1 M mol ekuivalen HCN = 50 · 0,1 · 1 = 0,5 mmol

5)

50 ml H2S 0,1 M mol ekuivalen H2S = 50 · 0,1 · 2 = 10 mmol Jadi, larutan yang dapat tepat menetralkan 50 ml KOH dengan pH 12 + log 5 adalah 25 ml larutan H2SO4 0,05 M.

Vtotal = VH

2SO4

[H+]

= (75 + 75) ml = 150 ml [H2SO4]sisa =

Mol sisa Vtotal

=

0,075 mmol 150 ml

= 5 · 10–4

[H+] = [H2SO4] · valensi [H+] = 5 · 10–4 · 2 = 1 · 10–3 pH = –log [H+] = –log (1 · 10–3) =3 8. Jawaban: c Bromtimol biru adalah indikator yang mempunyai trayek pada pH antara 3,0–4,6. Bromtimol biru dalam larutan asam berwarna kuning dan berubah warna menjadi biru dalam larutan basa. Jadi, perubahan warna yang terjadi pada larutan asam yang dititrasi dengan larutan basa adalah kuning menjadi biru.

= –log 6 ·

[H2SO4] = =

Mol KOH =

10–3

[H+] = 6 · 10–3 [H+ ] 2 6 · 10−3 2

VKOH = 75 ml pH KOH = 11 + log 4 pOH = 14 – (11 + log 4) pOH = 3 – log 4 –log [OH–] = –log 4 · 10–3 [OH–] = 4 · 10–3 [KOH] = [OH–] = 4 · 10–3


Massa Mr

=

5,6 g 56 g/mol

= 0,1 mol

Volume KOH = 250 ml = 0,25 L 0,1mol

Molaritas KOH = 0,25 L = 0,4 M KOH + HCl → KCl + H2O

= 3 · 10–3 mol H2SO4 = V · M = 75 ml · 3 · 10–3 M = 0,225 mmol

34

+ VKOH

4

pH H2SO4 = 3 – log 6 –log

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O Mula-mula : 0,225 0,3 – – Reaksi : 0,15 0,3 0,15 0,3 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,075 – 0,15 0,3

9. Jawaban: b Massa KOH = 5,6 gram

7. Jawaban: c VH SO = 75 ml 2

mol KOH = V · M = 75 ml · 4 · 10–3 M = 0,3 mmol

(V · M)KOH = (V · M)HCl 25 · 0,4 = 40 · MHCl MHCl = 0,25 Jadi, konsentrasi HCl yang digunakan untuk menetralkan 25 ml KOH sebesar 0,25 M. 10. Jawaban: c VH SO = 50 ml 2

MH

4

2SO4

= 0,01 M

mol H2SO4 = M · V = 0,01 M · 50 ml = 0,5 mmol

VNaOH = 20 ml

[H+] = 2,5 · 10–2 [H+] = M × valensi

MNaOH = 0,05 M mol NaOH = M · V = 0,05 M · 20 ml = 1 mmol + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

H2SO4

m : 0,5 1 – – r : 0,5 1 0,5 1 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : – – 0,5 1

Larutan tepat habis bereaksi membentuk larutan netral. Larutan netral mempunyai pH = 7. 11. Jawaban: c Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2H2O() Massa BaSO4 = 1,165 gram Mr BaSO4 = 233 g/mol 1,165 g

mol BaSO4

= 233 g/mol = 0,005 mol Perbandingan mol Ba(OH)2 : H2SO4 : BaSO4 =1:1:1 mol Ba(OH)2 = mol H2SO4 = mol BaSO4 = 0,005 mol mol Ba(OH)2 : mol H2SO4 = 1 : 1 (V1 · M1 · n1) : (V2 · M2 · n2) = 1 : 1 (V1 · 0,05 · 2) : (V2 · 0,1 · 2) = 1 : 1 0,1V1 : 0,2V2 = 1 : 1 V1 : 2V2 = 1 : 1 V1 = 2V2 VBa(OH) = 2VH SO 2

2

VBa(OH) : VH 2

2SO4

4

= 2VH

2SO4

: VH SO 2 4

=2:1 Jadi, perbandingan volume Ba(OH) 2 dengan H2SO4 adalah 2 : 1. 12. Jawaban: d massa Na2CO3 = 1,59 gram Mr Na2CO3 = 106 g/mol mol =

Massa Na2CO3 Mr Na 2CO 3

1,59 g

= 106 g/mol = 0,015 mol mol ekuivalen Na2CO3 = mol ekuivalen HCl 0,015 mol · valensi = (V · M · valensi)HCl 0,015 mol · 2 = V · M · 1 0,03 mol = 0,15 · M · 1 M = 0,2 Jadi, konsentrasi HCl yang digunakan sebesar 0,2 M. 13. Jawaban: e VHCl = 20 ml pH HCl = 2 – log 2,5 –log [H+] = –log 2,5 · 10–2

2,5 · 10–2 = M × 1 M = 2,5 · 10–2 pH KOH = 12 + log 2 pOH = 14 – (12 + log 2) pOH = 2 – log 2 –log [OH–] = –log 2 · 10–2 [OH–] = 2 · 10–2 [OH–] = M × valensi 2 · 10–2 = M × 1 M = 2 · 10–2 HCl + KOH → KCl + H2O (V1 · M1 · n1)HCl = (V2 · M2 · n2)KOH 20 · (2,5 · 10–2) · 1 = V2 · (2 · 10–2) · 1 V2 =

0,5 2 · 10−2

V2 = 25 Jadi, volume KOH yang diperlukan sebanyak 25 ml. 14. Jawaban: d mol Ba(OH)2 = V · M = 30 ml · M = (30 · M) mmol mol H2SO4 = V · M = 20 ml · 0,015 M = 0,3 mmol Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O m : 30 · M 0,3 – – r : 0,3 0,3 0,3 0,6 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : 30 · M – 0,3 – 0,3 0,6

mol HCl = V · M = 30 ml · 0,04 M = 1,2 mmol Ba(OH)2 +

2HCl → BaCl2

+ 2H2O

m : 30 · M – 0,3 1,2 – – r : 0,6 1,2 0,6 1,2 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : – – 0,6 1,2

Sisa mol Ba(OH)2 = (30 · M – 0,3) – 0,6 = 0 = 30 · M – 0,9 = 0 Konsentrasi Ba(OH)2: 30 · M – 0,9 = 0 30 · M = 0,9 M = 0,03 Jadi, konsentrasi Ba(OH)2 sebesar 0,03 M. 15. Jawaban: e VCa(OH) = 50 ml 2 MCa(OH) = 0,01 M 2

Kimia Kelas XI

35

mol Ca(OH)2 = V · M = 50 · 0,01 = 0,5 mmol VHCl = 50 ml MHCl = 0,01 M mol HCl = V · M = 50 · 0,01 = 0,5 mmol Ca(OH)2 + 2HCl

→ CaCl2 + 2H2O

m: 0,5 0,5 – – r : 0,25 0,5 0,25 0,5 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : 0,25 – 0,25 0,5

Vtotal = VCa(OH) + VHCl 2

= (50 + 50) ml = 100 ml MCa(OH) = 2

=

mol sisa Ca(OH)2 Vtotal

pOH = –log [OH–] = –log (5 × 10–3) = 3 – log 5 pH = 14 – pOH = 14 – (3 – log 5) = 11 + log 5 Jadi, pH larutan hasil campuran tersebut sebesar 11 + log 5. 16. Jawaban: c (V1 · N1)NaOH = (V2 · N2)H SO 2 4 V1 · M1 · n1 = V2 · M2 · n2 mmol1 · n1 = V2 · M2 · n2 mmol1 · 1 = 25 · 0,1 · 2 mmol1 = 5 mmol mol NaOH = 5 × 10–3 mol Massa NaOH = mol NaOH × Mr NaOH = 5 × 10–3 mol × (23 + 16 + 1) g/mol = 5 × 10–3 mol × 40 g/mol = 0,2 gram Kadar NaOH dalam cuplikan

=

massa NaOH massa cuplikan 0,2 × 100% 0,3

× 100%

= 66,6% Jadi, kadar NaOH dalam cuplikan sebanyak 66,6%

36

[H2SO4] =

[H+ ] valensi


10−2 2

=

= 5 · 10–3 M

Mr C3H5(OH)3 = 92 (mol · valensi)C H (OH) = (mol · valensi)H 3 5

Massa C3H5 (OH)3 MrC3H5 (OH)3

2SO4

3

·1=M·V·2

massa C3H5 (OH)3 = (5 · 10–3) · 4 · 2 92

massa C3H5(OH)3 = 3,68 gram 18. Jawaban: b mol H2C2O4·2H2O =

0,25 mmol 100 ml

= 2,5 · 10–3 M MCa(OH) = [OH–] × valensi 2 = 2,5 · 10–3 · 2 = 5 · 10–3 M

=

17. Jawaban: d H2SO4 → pH = 2 → [H+] = 10–2 M

=

Massa H2C2O4 ·2H2O Mr H2C2O 4 ·2H2O 0,63 g 126 g/mol

= 0,005 mol M H2C2O4·2H2O

mol

= V =

0,005 mol 0,1L

= 0,05 M Oleh karena H2C2O4·2H2O dapat menetralkan NaOH maka mol ekuivalen H2C2O4·2H2O = mol ekuivalen NaOH. Valensi H2C2O4·2H2O = 2 valensi NaOH = 1 mol ekuivalen H2C2O4·2H2O = mol ekuivalen NaOH (V1 · M1 · n1)H C O4· 2H O = (V2 · M2 · n2)NaOH 2 2

2

10 · 0,05 · 2 = 5 · M2 · 1 1 = 5 · M2 M2 = 0,2 Konsentrasi NaOH sebesar 0,2 M. Reaksi dengan NaOH tepat mengubah H3PO4 menjadi HPO42–, berarti valensi H3PO4 = 2. H3PO4 → HPO42– + 2H+ Titik ekuivalen antara NaOH dengan H3PO4 saat berubah menjadi ion HPO42–: V1 · M1 · n = V2 · M2 · n 15 · 0,2 · 1 = 20 · M2 · 2 3 = 40 · M2 M2 = 0,075 ≈ 0,07 Jadi, konsentrasi larutan H3PO4 0,07 M. 19. Jawaban: c pH NH4OH = 12 + log 4 pH = 14 – pOH 12 + log 4 = 14 – pOH pOH = 14 – (12 + log 4) pOH = 2 – log 4

–log [OH–] = –log 4 · 10–2 [OH–] = 4 · 10–2 = 0,04 M Misal VNH OH = x ml → mol NH4OH = (0,04 · x) mmol 4

pH campuran = 11 + log 5 pH = 14 – pOH 11 + log 5 = 14 – pOH pOH = 14 – (11 + log 5) pOH = 3 – log 5 –log [OH–] = –log 5 · 10–3 [OH–] = 5 · 10–3 = 0,005 M VHCl = 10 ml MHCl = 0,1 M mol HCl = 10 ml · 0,1 M = 1 mmol NH4OH + HCl

→ NH4Cl + H2O

m : 0,04 · x 1 – – r : 1 1 1 1 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : (0,04 · x – 1) – 1 1

mol sisa NH4OH = 0,04 · x – 1 Vtotal = VNH OH + VHCl 4

= (x + 10) ml [OH–] dalam campuran = [OH–] dalam NH4OH sisa [OH–] sisa = 0,005 =

mol sisa basa Vtotal (0,04x − 1) (x + 10)

0,005 · x + 0,05 = 0,04x – 1 0,05 + 1 = 0,04x – 0,005x 1,05 = 0,035x 1,05

x = 0,035 = 30 Jadi, volume NH4OH yang ditambahkan sebanyak 30 ml. 20. Jawaban: a Titik ekuivalen titrasi antara CH3COOH 0,1 M (asam lemah) dengan KOH 0,1 M (basa kuat) terjadi pada kisaran pH = 8–10. Indikator yang tepat untuk menunjukkan titik ekuivalen ini adalah fenolftalein karena mempunyai kisaran pH sama dengan titik ekuivalen. 21. Jawaban: a Massa HCOOH = 1,84 gram Mr HCOOH= 46 g/mol VHCOOH = 100 ml = 0,1 L g Mr

1,84 g 46 g/mol

MHCOOH = V = 0,1L = 0,4 M Massa NaOH = 0,8 gram Mr NaOH= 40 g/mol VNaOH = 100 ml = 0,1 L

g Mr

0,8 g 40 g/mol

MNaOH = V = 0,1L = 0,2 M Misal volume HCOOH yang dibutuhkan untuk membuat 75 ml larutan netral adalah x ml dan volume NaOH adalah (75 – x) ml. mol HCOOH= mol NaOH (V · M)HCOOH = (V · M)NaOH x · 0,4 = (75 – x) · 0,2 0,4x = 15 – 0,2x 0,6x = 15 x = 25 VHCOOH = x = 25 ml Volume NaOH = (75 – x) = (75 – 25) ml = 50 ml Jadi, volume HCOOH dan volume NaOH yang dibutuhkan berturut-turut sebanyak 25 ml dan 50 ml. 22. Jawaban: c Massa R–COOH = 0,11 g = 110 mg VNaOH = 25 ml MNaOH = 0,05 M R–COOH + NaOH → R – COONa + H2O mol R–COOH = mol NaOH mol R–COOH = 25 · 0,05 mol R–COOH = 1,25 mmol mol R–COOH = 1,25 mmol =

Massa Mr 110 mg Mr

Mr = 88 g/mol Mr R–COOH = 88 g/mol Mr R + (Ar C + (2 · Ar O) + Ar H) R + (12 + (12 × 16) + 1) = 88 R = 43 R merupakan alkil yang mempunyai rumus umum CnH2n + 1. Jika Ar C = 12 dan Ar H = 1, untuk Mr sejumlah 43 maka R = C3H7. Jadi, asam organik yang dimaksud adalah C3H7COOH. 23. Jawaban: c Asam dalam cuka merupakan asam lemah berbasa satu, sedangkan NaOH merupakan basa kuat berasam satu. Persamaan reaksi pada peristiwa titrasi tersebut sebagai berikut. CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Garam yang terbentuk tidak membentuk endapan, tetapi tetap berupa larutan. Garam berasal dari basa kuat dan asam lemah sehingga hasil titrasi bersifat basa (pH > 7). Indikator yang dapat digunakan dalam titrasi adalah fenolftalein. Metil merah akan menunjukkan perubahan warna jauh sebelum titik ekuivalen tercapai. Pada proses

Kimia Kelas XI

37

titrasi konsentrasi NaOH yang digunakan harus diketahui karena digunakan untuk menentukan konsentrasi titrat. 24. Jawaban: c Reaksi penetralan yang terjadi sebagai berikut. H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O mol ekuivalen H2SO4 = mol ekuivalen Ca(OH)2 (V · M · n)H SO = (V · M · n)Ca(OH) 2

4

2

50 · 0,02 · 2 = 100 · M · 2 2 = 200 · M MCa(OH) = 0,01 2 Pengenceran: V1 · M1 = V2 · M2 20 · M1 = 100 · 0,01 M1 = 0,05 M Mol larutan awal = M · V = 0,05 M · 100 ml = 5 mmol Massa Ca(OH)2 dalam 100 ml larutan awal: 5 mmol · Mr = 5 mmol · 74 g/mol = 370 mg = 0,37 gram 25. Jawaban: a pH

1

mol CO2 yang bereaksi = 2 mol KOH yang bereaksi 1

= 2 × 100 ml × 10–3 M = 0,05 mmol Volume CO2 (25°C, 1 atm)= mol × 22,4 L = 0,05 mol × 22,4 L = 1,12 L Jadi, volume gas CO2 yang dialirkan sebanyak 1,12 L. 27. Jawaban: d mol KOH = 24,5 ml · 0,02 M = 0,49 mmol mol C2H5COOH= 20 ml · M = 20 · M mmol C2H5COOH + KOH → C2H5COOK + H2O m : 20 · M 0,49 – – r : 0,49 0,49 0,49 0,49 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : – – 0,49 0,49

Konsentrasi C2H5COOH= 20 · M = 0,49 M =

0,49 mmol 20 ml

= 0,0245 M

Konsentrasi C2H5COOH dalam 250 ml larutan: 0,0245 M × 250 ml = 6,125 mmol Massa C2H5COOH dalam cuplikan: n × Mr = 6,125 mmol × 74 g/mol = 453,25 mg = 0,453 gram 100

Berat cuplikan = 84 × 0,453 = 0,54 gram ml Volume Titran

Grafik tersebut menggambarkan perubahan pH pada titrasi basa lemah dengan asam kuat. pH berubah dari pH basa (> 7) ke pH asam (< 7). Titik ekuivalen terjadi pada pH di bawah 7, yaitu antara 7–4. 26. Jawaban: c V KOH = 100 ml pH KOH = 11 pOH = 14 – 11 = 3 –log [OH–] = –log 10–3 [OH–] = 10–3 −

[KOH] =

[OH ] Valensi

−3

=

10 1

= 10–3 M

Larutan akhir mempunyai pH = 7, berarti terbentuk larutan netral. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. CO2(g) + 2KOH(aq) → K2CO3(aq) + H2O()

38


28. Jawaban: b ZnO(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2 + H2O mol ZnO : mol HCl = 1 : 2 1

mol ZnO = 2 × mol HCl 1

mol ekuivalen ZnO = 2 × (V · M · n)HCl 1

= 2 × (500 · 0,1 · 1) = 25 mmol = 0,025 mol Massa ZnO = n × Mr ZnO = 0,025 × 81 = 2,025 ≈ 2 Jadi, massa ZnO sebanyak 2 gram. 29. Jawaban: c CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(aq) + CO2(g) V HCl = 160 ml M HCl = 0,2 M mol HCl = 160 ml · 0,2 M = 32 mmol

2. a.

1

mol CaCO3 = 2 × mol HCl 1

= 2 × 32 mmol = 16 mmol = 0,016 mol Massa CaCO3= mol × Mr = 0,016 mol × 100 g/mol = 1,6 g

b.

2

mol ekuivalen HCl = mol ekuivalen Ba(OH)2 (V · M · n)HCl = (V · M · n)Ba(OH) 2 13 ml · 0,2 M · 1 = 20 ml · M · 2 2,6 = 40 M M = 0,0065 M Jadi, konsentrasi larutan Ba(OH)2 0,065 M.

1,6 g

Kadar CaCO3 dalam sampel = 2 g × 100% = 80% 30. Jawaban: b mol kristal natrium karbonat =

massa Mr

=

14,3 g y g/mol

NaCO3·xH2O(s) + H2O() → Na2CO3(aq) Jumlah mol larutan HCl yang ditambahkan = V · M = 0,5 L · 0,2 M = 0,1 mol Reaksi penetralan antara Na2CO3 dengan HCl. Na 2 CO 3 (aq) + 2HCl (aq) → 2NaCl (aq) + H2CO3(aq) m :

14,3 y

0,1

–

Persamaan reaksi penetralan antara larutan asam klorida dengan larutan barium hidroksida sebagai berikut. 2HCl(aq) + Ba(OH)2(aq) → BaCl2(aq) + 2H2O MHCl = 0,2 M VHCl = 13 ml VBa(OH) = 20 ml

–

r : 0,05 0,1 0,1 0,05 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : – – 0,1 0,05 14,3 Jumlah mol Na2CO3 yang bereaksi = y – 0,05 = 0 14,3 = 0,05 y 14,3 y = 0,05 = 286

Mr Na2CO3 = 286 (2 × Ar Na) + (1 × Ar C) + (3 × Ar O) + (2x × Ar H) + (x × Ar O) = 286 (2 × 23) + (1 × 12) + (3 × 6) + (2x × 1) + (x × 16) = 286 106 + (2x) + (16x) = 286 18x = 180 x = 10 B. Uraian 1. Titrasi asam basa merupakan reaksi netralisasi asam basa. Saat asam tepat habis bereaksi dengan basa, mol ekuivalen asam sama dengan mol ekuivalen basa. Oleh karena itu, titrasi asam basa dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu asam atau basa. Asam yang ingin diketahui konsentrasinya direaksikan dengan basa yang sudah diketahui konsentrasinya atau sebaliknya hingga tercapai titik ekuivalen.

3. Larutan natrium hidroksida (NaOH) harus distandardisasi terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai peniter untuk mengetahui konsentrasi natrium hidroksida yang sebenarnya. Larutan NaOH merupakan larutan yang bersifat higroskopis dan bereaksi dengan karbon dioksida di atmosfer. Hal ini mengakibatkan konsentrasi larutan berubah selama penyimpanan. Oleh karena itu, larutan NaOH harus distandardisasi dengan cara dititrasi menggunakan larutan asam kuat, misal HCl. 4. VCH COOH = 30 ml 3 MCH COOH= 0,05 M 3 mol CH3COOH = V · M = 30 ml · 0,05 M = 1,5 mmol MNaOH = 0,06 M VNaOH berlebih = 30 ml Saat titik ekuivalen tercapai, mol ekuivalen CH3COOH = mol ekuivalen NaOH (M · V · n)CH COOH = (M · V · n)NaOH 3 30 · 0,05 · 1 = 0,06 · VNaOH · 1 VNaOH = 25 Jadi, volume NaOH yang diperlukan saat mencapai titik ekuivalen adalah 25 ml. pH campuran dihitung dari [OH–] sisa basa. mol NaOH pada volume berlebih = 30 ml × 0,06 M = 1,8 mmol CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O m : r :

1,5 1,5

1,8 1,5

– 1,5

– 1,5

––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s :

–

0,3

1,5

1,5

mol sisa NaOH dalam campuran = 0,3 mmol Konsentrasi NaOH dalam campuran = [OH–] [OH–] =

0,3 mmol 60 ml

[OH–] = 0,005 M

Kimia Kelas XI

39

pOH = –log [OH–] = –log (0,005) pOH = –log 5 · 10–3 pOH = 3 – log 5 pH = 14 – pOH = 14 – (3 – log 5) = 11 + log 5 Jadi, pH akhir campuran adalah 11 + log 5. 5. a.

b.

VHCN = 40 ml VKOH = 30 ml MKOH = 0,02 M Titik ekuivalen tercapai jika mol ekuivalen HCN = mol ekuivalen KOH. (V1 · M1 · n1)HCN = (V2 · M2 · n2)KOH 40 · M1 · 1 = 30 · 0,02 · 1 M1 = 0,015 Jadi, konsentrasi HCN sebesar 0,015 M. Grafik titrasi asam basa yang terjadi sebagai berikut. pH

7

ml

30 Volume KOH

6. a.

pH 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 10

c.

8. Reaksi netralisasi: (V · M · n)XOH = (V · M · n)HCl 25 · M · 1 = 20 · 0,5 · 1 M = 0,4 Jumlah mol basa dalam 200 ml larutan = M · V = 0,4 M · 200 ml = 80 mmol = 0,08 mol Massa XOH mol XOH

3,2

9. CuSO4·xH2O(s) + H2O() → CuSO4(aq) Sebelum dilarutkan, mol mula-mula CuSO4·xH2O Massa CuSO4 ·xH2O Mr CuSO4 ·xH2O

=

12,5 y

mol

Jumlah mol dalam 100 ml larutan CuSO4 100 ml

30

40

V1 · M1 · n1 = V2 · M2 · n2 20 · M1 · 1 = 30 · 0,05 · 1 M1 = 0,075 Kemolaran larutan HX adalah 0,075 M.

7. VNH OH awal = 5 ml 4 VNH OH = 20 ml 4 VHCl = 15 ml = 0,1 M

Reaksi netralisasi yang terjadi sebagai berikut. HCl(aq) + NH4OH(aq) → NH4Cl(aq) + H2O() 40

mol

1,5 = 1L → mol = 1,5 mol Volume gas = mol × 22,4 = 1,5 mol × 22,4 = 33,6 liter Jadi, volume gas NH3 yang dialirkan dalam air sebesar 33,6 L.

= 0,08 = 40 g/mol Jadi, Mr senyawa basa tersebut adalah 40 g/mol.

Grafik titrasi menunjukkan bahwa titrasi terjadi antara asam kuat dan basa kuat. Jadi, HX merupakan asam kuat.

MHCl

mol

MNH = Volume 3

Mr XOH =

20

b.

(V1 · M1)NH OH = (V2 · M2)HCl 4 20 · M1 = 15 · 0,1 M1 = 0,075 Konsentrasi NH4OH dalam 20 ml larutan sebesar 0,075 M. Konsentrasi NH 4OH dalam botol ditentukan dengan rumus pengenceran. V1 · M1 = V2 · M2 5 · M1 = 100 · 0,075 M1 = 1,5 Konsentrasi NH4OH awal 1,5 M: NH3(g) + H2O() → NH4OH(aq) mol NH3 = mol NH4OH


12,5

2,5

mol = 500 ml × y mol = y mol mol NaOH = 300 ml × 0,1 M = 30 mmol = 0,03 mol CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) → Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq)

m: r :

2,5 y 2,5 y

0,03 2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2· y y y ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s :

5

–

(0, 03 – y ) y y Penetralan antara NaOH dengan HCl

mol ekuivalen NaOH = mol ekuivalen HCl mol · n1 = V2 · M2 · n2 5

(0, 03 – y ) · 1 = 0,1 · 0,1 · 1 5

0,03 – y = 0,01

5 y

= 0,02

b)

y = 250 Mr CuSO4·xH2O = 250 (1 × Ar Cu) + (1 × Ar S) + (4 × Ar O) + (2x × Ar H) + (x × Ar O) = 250 (1 × 63,5) + (1 × 32) + (4 × 16) + (2x) + (x × 16) = 250 159,5 + (18x) = 250 18x = 90,5 x = 5,02 ≈ 5 Jumlah molekul air yang terdapat dalam setiap molekul kristal adalah 5. Jadi, rumus molekul kristal tersebut adalah CuSO4·5H2O. 10. massa Na + massa Ca = 74,5 gram misal massa Ca = x gram massa Na = (74,5 – x) gram

Bab III

= 40

mol Na

=

(74,5 − x) 23

Logam IA dan IIA jika dilarutkan dalam air akan menjadi basa dan gas H2. 1

Na(s) + H2O() → NaOH(aq) + 2 H2(g) (74,5 − x) mol 23

(74,5 − x) mol 23

Ca(s) + 2H2O() → Ca(OH)2(aq) + H2(g) x mol 40

x mol 40

+

(mol untuk 100 ml larutan)

HCl → NaCl + H2O

100 (74,5 − x) × mol 500 23 74,5 − x

= 5 ⋅ 23 mol Ca(OH)2 +

mol

2HCl → CaCl2 + 2H2O

100 x × 40 mol 500 x

2x

2x 5 ⋅ 40

= 0,7 mol

74,5 − x 2x + 200 = 0,7 mol 115

x = 40 gram a)

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Larutan penyangga bersifat dapat mempertahankan pH larutan meskipun ditambah sedikit asam, sedikit basa, atau air. Jadi, penambahan sedikit air tidak mengubah pK a maupun pH secara signifikan. 2. Jawaban: b pH = 4 –log [H+] = 4 [H+] = 10–4 [HCOOH]

[H+] = Ka × [HCOONa] 10–4 = 10–5 × [HCOONa] [HCOONa] = 5 × 10–3 M Molaritas menyatakan jumlah mol suatu zat per liter larutan. mol HCOONa=

= 5 ⋅ 40 mol mol 5 ⋅ 40 mol HCl = 140 ml · 5 M = 700 mmol = 0,7 mol +

Larutan Penyangga dan Peranannya dalam Tubuh

0,05

74,5 − x 5 ⋅ 23

(mol untuk 100 ml larutan)

74,5 − x 5 ⋅ 23

Mol H2 total = 0,75 mol + 1 mol = 1,75 mol VH (STP) = 1,75 × 22,4 2 = 39,2 liter Jadi, volume gas H 2 yang dihasilkan sebanyak 39,2 L.

x

mol Ca

NaOH

1

Na + H2O → NaOH + 2 H2 1,5 mol 1,5 mol 0,75 mol Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 1 mol 1 mol 1 mol

massa Ca = 40 gram massa Na = 34,5 gram

=

[HCOONa] 1liter 5 × 10−3 M 1liter

= 5 × 10–3 mol

Massa HCOONa = mol HCOONa × Mr HCOONa = 5 × 10–3 mol × ((1 × Ar H) + (1 × A r C) + (2 × A r O) + (1 × Ar Na)) g/mol = 5 × 10–3 mol × ((1 × 1) + (1 × 12) + (2 × 16) + (1 × 23)) g/mol = 5 × 10–3 mol × 68 g/mol = 0,34 gram Jadi, massa HCOONa yang harus dicampurkan ke dalam larutan HCOOH sebesar 0,34 gram. Kimia Kelas XI

41

3. Jawaban: d [OH–] = Kb ×

6. Jawaban: a

[NH 3 ]

50

mol CH3COOH = 1.000 L × 0,8 M = 0,04 mol pH = 5 – log 3 pH = –log [H+] = 5 – log 3 –log [H+] = –log 3 × 10–5 [H+] = 3 × 10–5

[NH 4Cl] 1/ volume total

[OH–] = 1,8 × 10–5 × 9/ volume total = 2 × 10–6 pOH = –log [OH–] = –log 2 × 10–6 = 6 – log 2 pH = 14 – pOH = 14 – (6 – log 2) = 8 + log 2

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Mula-mula : 0,04 mol x mol – Reaksi : x mol x mol x mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : (0,04 – x) mol – x mol

[CH COOH]

100

mol CH3COOH/volume total

[H+] = Ka × mol CH COONa/volume total 3

mol C6H5COOH = 1.000 L × 0,2 M = 0,02 mol 100

mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol H2O

Volume total = (50 + 50) ml = 100 ml = 0,1 L 3 × 10–5 = 10–5 ×

Mula-mula : 0,02 mol 0,01 mol – – Reaksi : 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,01 mol – 0,01 mol 0,01 mol

mol NaOH

mol C H COOH/volume total

[H+] = Ka × mol C 6H 5COONa/volume total 6 5 Volume total = (100 + 100) ml = 200 ml = 0,2 L 0,01/0,2 0,01/0,2

= 6 × 10–5 pH = –log [H+] = –log 6 × 10–5 = 5 – log 6 5. Jawaban: e mol NH4Cl =

250 L × 0,05 M 1.000

= 0,0125 mol pH = 8,5 pOH = 14 – 8,5 = 5,5 –log [OH–] = 5,5 [OH–] = 10–5,5 [NH3 ]

[OH–] = Kb × [NH Cl] 4 mol NH / volume total

10–5,5 = 10–5 × 0,0125/3 volume total mol NH3

10–0,5 = 0,0125 mol NH3 = 0,316 × 0,0125 = 0,00395 mol volume NH3 = mol NH3 × 22,4 L/mol = 0,00395 mol × 22,4 L/mol = 0,0885 L = 88,5 ml

42

(0,04 − x)/ 0,1 x/ 0,1

3x = 0,04 – x 4x = 0,04 x = 0,01 mol

[C H COOH]

[H+] = Ka × [C 6H 5COONa] 6 5

= 6 × 10–5 ×


x mol

[H+] = Ka × [CH 3COONa] 3

4. Jawaban: b

C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa +

– x mol

0,01mol

M NaOH = volume NaOH = = 0,2 M 0,05 L 7. Jawaban: a pH = 4 –log [H+] = 4 [H+] = 10–4

[asam laktat ]

[H+] = Ka · [Na laktat ] x

10–4 = 10–4 · y x y

=

10−4 10−4

=

1 1

Jadi, perbandingan [asam laktat] : [Na laktat] = 1 : 1. 8. Jawaban: b pKa = 5 –log Ka = 5 –log Ka = –log10–5 Ka = 10–5 CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O m: p 0,5p r : 0,5p 0,5p 0,5p 0,5p ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : 0,5p – 0,5p 0,5p [CH COOH]

[H+] = Ka · [CH 3COONa] 3 0,5p

= 10–5 · 0,5p = 10–5 pH = 5

9. Jawaban: b

Volume total = (100 + 150) ml = 250 ml 200

mol NH4OH = 1.000 L × 0,2 M

= 1,2 × 10–5 ×

= 0,04 mol pH = 9 pOH = 14 – pH = 14 – 9 = 5 pOH = –log [OH–] –log [OH–] = 5 [OH–] = 10–5 [OH–] = Kb ×

2.

pH = 5 – log 2 –log [H+] = 5 – log 2 [H+] = 2 × 10–5 mol CH3COOH = 0,15 L × 0,1 M = 0,015 mol CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

0,04/ volume total mol garam/ volume total

Mula-mula : 0,015 mol x mol – – Reaksi : x mol x mol x mol x mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : (0,015 – x) mol – x mol x mol

mol garam = 0,04 mol Mr garam = Mr garam =

[CH COOH]

[H+] = Ka × [CH 3COONa] 3

massa garam mol garam 2,14 gram 0,04 mol

2 × 10–5 = 1,8 × 10–5 ×

10. Jawaban: a Air liur dapat mempertahankan pH dalam mulut sekitar 6,8. Air liur mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralkan asam yang dihasilkan dari proses fermentasi sisa-sisa makanan oleh bakteri. Dengan demikian, gigi tidak mudah berlubang sehingga kuman tidak dapat masuk ke bagian dalam gigi. Penyangga fosfat, karbonat, dan hemoglobin juga terdapat di dalam darah. Sementara itu, asam sitrat dan asam benzoat merupakan larutan penyangga pH yang berfungsi sebagai pengawet makanan atau minuman. B. Uraian 100

1. mol C2H5COOH = 1.000 L × 0,04 M = 0,004 mol 150 mol KOH = 1.000 L × 0,02 M = 0,003 mol KOH → C2H5COOK +

H2O

Mula-mula : 0,004 mol 0,003 mol – – Reaksi : 0,003 mol 0,003 mol 0,003 mol 0,003 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,001 mol – 0,003 mol 0,003 mol

[C H COOH]

[H+] = Ka × [C2H5COOK] 2 5 [H+] = Ka ×

mol C2H5COOH/ volume total mol C2H5COOK/ volume total

(0,015 − x)/ volume total x/ volume total

2x = 0,027 – 1,8 x 3,8x = 0,027 x = 0,007 mol

= 53,5 gram/mol

C2H5COOH +

1.000 250 0,003 × 1.000 250

= 4 × 10–6 pH = –log [H+] = –log 4 × 10–6 = 6 – log 4 Jadi, pH campuran adalah 6 – log 4.

[NH4OH] [Garam]

10–5 = 10–5 ×

0,001×

Volume NaOH =

mol NaOH M NaOH

=

0,007 mol 0,02 mol/L

= 0,35 L

Jadi, volume larutan NaOH adalah 0,35 L. 3.

pH = 5 –log [H+] = 5 [H+] = 10–5 mol asam propionat = Masam propionat × Vasam propionat = 0,2 × Vasam propionat mol natrium propionat = Mnatrium propionat × Vnatrium propionat = 0,1 × Vnatrium propionat [H+] = Ka ×

mol asam propionat/ volume total mol natrium propionat/ volume total

10–5 = 2 × 10–5 ×

0,2 × Vasampropionat 0,1× Vnatriumpropionat

0,1 Vnatrium propionat = 0,4 Vasam propionat Vasampropionat Vnatriumpropionat

0,1

1

= 0,4 = 4

Jadi, perbandingan antara volume asam propionat dengan natrium propionat = 1 : 4.

Kimia Kelas XI

43

pH = 14 – pH = 14 – (5 – log 1,79) = 9 + log 1,79

200

4.

mol NH4OH = 1.000 L × 0,2 M = 0,04 mol pH = 9 + log 3,6 pOH = 14 – (9 + log 3,6) pOH = 5 – log 3,6 pOH = –log [OH–] = 5 – log 3,6 – log [OH–] = – log 3,6 × 10–5 [OH–] = 3,6 × 10–5

c.

[NH OH]

[OH–] = Kb × 2 × [(NH4 ) SO ] 4 2 4 [OH–] = Kb ×

mol NH4OH/ volume total 2 × mol (NH 4 ) 2 SO 4 / volume total

3,6 × 10−5 = 1,8 × 10−5 ×

0,04 ×

1.000 200

2 × mol (NH4 )2SO4 ×

1.000 200

mol (NH4)2SO4 = 0,01 mol Massa (NH4)2SO4 = mol (NH4)2SO4 × Mr (NH4)2SO4 = 0,01 × 132 = 1,32 gram 5. a.

mol NH4OH = 2L × 0,2 M = 0,4 mol mol NH4Cl = 2L × 0,2 M = 0,4 mol [OH–] = Kb ×

mol NH4OH/ volume total mol NH4Cl/ volume total 0,4

b.

= 1,8 × 10–5 × 0,4 = 1,8 × 10–5 pOH = –log [OH–] = –log 1,8 × 10–5 = 5 – log 1,8 pH = 14 – pOH = 14 – (5 – log 1,8) = 9 + log 1,8 Pada campuran NH 4 OH dengan NH 4 Cl ditambah HCl maka NH4OH akan bereaksi dengan HCl membentuk NH4Cl mol NH4Cl awal = 0,4 mol = 400 mmol mol NH4OH awal = 0,4 mol = 400 mmol mol HCl = M HCl × V HCl = 0,1 M × 10 ml = 1 mmol NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O Mula-mula : 400 1 400 – Reaksi : 1 1 1 1 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 399 – 401 1 [OH–] = Kb ×

mol NH4OH/ volume total mol NH4Cl/ volume total

399

= 1,8 × 10–5 × 401 = 1,79 × 10–5 pOH = –log [OH–] = –log 1,79 × 10–5 = 5 – log 1,79

44


Pada campuran NH 4 OH dengan NH 4 Cl ditambahkan NaOH maka NaOH akan bereaksi dengan NH4Cl sehingga NH4OH akan bertambah dan NH4Cl berkurang. mol NH4OH awal = 0,4 mol = 400 mmol mol NH4Cl awal = 0,4 mol = 400 mmol mol NaOH = M NaOH × V NaOH = 0,1 M × 10 ml = 1 mmol NH4Cl + NaOH → NH4OH + NaCl Mula-mula : 400 1 400 – Reaksi : 1 1 1 1 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 399 – 401 1 [OH–] = Kb ×


401

= 1,8 × 10–5 × 399 = 1,81 × 10–5 pOH = –log [OH–] = –log 1,81 × 10–5 = 5 – log 1,81 pH = 14 – pH = 14 – (5 – log 1,81) = 9 + log 1,81

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: e Larutan penyangga dapat dibuat dengan mencampurkan larutan asam lemah atau basa lemah dengan garam dari asam lemah atau basa lemah tersebut. Misal asam asetat (CH3COOH) dengan natrium asetat (CH3COONa). Asam nitrat (HNO3) merupakan asam kuat. Asam fosfat (H3PO4) dapat membentuk larutan penyangga dengan garamnya berupa natrium fosfat (Na3PO4). 2. Jawaban: b Larutan yang mempunyai sifat penyangga jika ditambah dengan sedikit basa, sedikit asam, atau diencerkan tidak akan mengubah pH-nya secara signifikan. Hal ini karena larutan penyangga bersifat mampu mempertahankan pH. Berdasarkan data tersebut, larutan II dan III merupakan larutan penyangga. Sementara itu, larutan I, IV, dan V bukan merupakan larutan penyangga karena pH berubah cukup signifikan.

3. Jawaban: a

mol garam = 0,001mol

300 mol CH3COOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,03 mol

Mr garam =

400

=

mol NaOH = 1.000 L × 0,05 M = 0,02 mol CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Mula-mula : 0,03 mol 0,02 mol – – Reaksi : 0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,01 mol – 0,02 mol 0,02 mol

Oleh karena terdapat sisa pada asam lemah dan garamnya, campuran tersebut merupakan larutan penyangga.

0,01mol/ volume total 0,02 mol/ volume total

= 10–5

pH = –log = –log 10–5 = 5 Jadi, campuran larutan tersebut membentuk larutan penyangga dengan pH 5. 4. Jawaban: a

50

mol H2SO4 = 1.000 L × x M = 0,05x mol pH = 9 pOH = 14 – pH = 14 – 9 = 5 pOH = –log [OH–] = 5 –log [OH–] = –log 10–5 [OH–] = 10–5 H2SO4 → (NH4)2SO4 +

2H2O

(0,02 − 0,10x)/ volume total 0,05x/ volume total

0,05x = 0,02 – 0,10x 0,15x = 0,02 x = 0,13 M ≈ 0,1 M Jadi, konsentrasi asam sulfat adalah 0,1 M. 5. Jawaban: b 10

mol CH3COOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,001 mol pH = 5 pH = –log [H+] = 5 –log [H+] = –log 10–5 [H+] = 10–5 [CH3COOH] [garam] 0,001mol/ volume total 10–5 × mol garam/ volume total

[H+] = Ka × 10–5 =

[NH3 ] [NH4NO3 ]

1

= 1 Jadi, perbandingan konsentrasi larutan NH3 dan NH4NO3 adalah 1 : 1.

[HX] [MX2 ]

0,2

= 10–5 × 0,2 = 10–5

pH = –log [H+] = –log 10–5 = 5

[NH4OH] [(NH4 )2 SO4 ]

10–5 = 10–5 ×

[NH3 ]

10–5 = 10–5 × [NH NO ] 4 3

[H+] = Ka ×

Mula-mula : 0,02 mol 0,05x mol – – Reaksi : 0,10x mol 0,05x mol 0,05x mol 0,10x mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : (0,02 – 0,10x) mol – 0,05x mol 0,10x mol

[OH–] = Kb ×

6. Jawaban: a pH = 9 pOH = 14 – pH = 14 – 9 = 5 –log [OH–] = –log 10–5 [OH–] = 10–5

7. Jawaban: b M HX = 0,2 M M MX2 = 0,1 M M ion X– = 2 × 0,1 M = 0,2 M

100

mol NH4OH = 1.000 L × 0,2 M = 0,02 mol

+

Jadi, Mr garam tersebut 82.

[OH–] = Kb × [NH NO ] 4 3

[H+]

2NH4OH

82 gram /mol

[NH3 ]

[CH3COOH]

[H+] = Ka × [CH COONa] 3 = 2 × 10–5 ×

massa garam mol garam 0,082 garam = 0,001mol

8. Jawaban: b mol CH3COOH = 1 L × 0,1 M = 0,1 mol pH = 6 pH = –log [H+] 6 = –log [H+] [H+] = 10–6 [H+] = Ka ×

[A] [G]

mol asam

10–6 = 10–5 × mol garam 0,1 mol

10–6 = 10–5 × mol garam mol garam = 1 mol Jadi, CH3COONa yang harus ditambahkan ke dalam larutan CH3COOH sebanyak 1 mol. 9. Jawaban: a mol NH3 = 0,1 M × x L = 0,1x mol mol NH4Cl = 0,01 M × y L = 0,01y mol pH = 10 pOH = 14 – pH = 14 – 10 = 4 –log [OH–] = –log 10–4 [OH–] = 10–4 [OH–] = Kb ×

[NH3 ] [NH4Cl] 0,1x/ volume total

10–4 = 10–5 × 0,01y/ volume total Kimia Kelas XI

45

0,01y × 10–4 = 10–5 × 0,1x 10–6y = 10–6x y=x Jadi, volume NH3 dan NH4Cl yang dicampurkan kemungkinan 25 ml dan 25 ml. 10. Jawaban: e Dicari Kbnya dari basa lemah NH4OH pH = 10 + log 8 pOH = 4 – log 8 [OH–] = 8 · 10–4 = (8 ·

10–4)2 = Kb =

K b · [NH 4 OH]

pH = 5 – log 6 –log [H+] = –log 6 × 10–5 [H+] = 6 × 10–5 C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O Mula-mula : 0,02 mol 0,01 mol – – Reaksi : 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,01 mol – 0,01 mol 0,01 mol

[H+] = Ka ×

mol C6H5COOH/volume total mol C6H5COONa/volume total

Volume total = (100 + 100) ml = 200 ml = 0,2 L

6,4 ·10-7 4 ·10−2

6 × 10–5 = Ka ×

pH = 9 + log 1,6 pOH = 5 – log 1,6

Ka = 6 × 10–5 13. Jawaban: a a. 1) dan 2) 25

mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,0025 mol 25

mol HCN = 1.000 L × 0,2 M = 0,005 mol NaOH

0,08 − 10x mol 10x mol

10x = 0,08 – 10x 20x = 0,08 x = 0,004 liter = 4 ml = 4 ml × 20 tetes= 80 tetes 11. Jawaban: c pH = 5 – log 2,5 –log [H+]= –log 2,5 × 10–5 [H+] = 2,5 × 10–5 M HX = 0,1 M = Ka ×

+

HCN → NaCN

+

H2O

Pasangan senyawa tersebut dapat membentuk larutan penyangga karena tersisa asam lemah dan garamnya.

[NH OH]

[OH–] = Kb · [NH4 Cl] 4 1,6 · 10–5 = 1,6 · 10–5 ·

0,01/0,2 0,01/0,2

Mula-mula : 0,0025 mol 0,005 mol – – Reaksi : 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol

[OH–] = 1,6 · 10–5

b.

1) dan 3) 25

mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,0025 mol 25

mol CH3COOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,0025 mol NaOH

+ CH3COOH → CH3COONa +

H2O

Mula-mula : 0,0025 mol 0,0025 mol – – Reaksi : 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol 0,0025 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,0025 mol 0,0025 mol

Pasangan senyawa tersebut tidak membentuk larutan penyangga karena hanya tersisa garam, sedangkan asam lemah tidak tersisa.

[HX] 2x[CaX2 ] 0,1

2,5 × 10–5 = 5 × 10–5 × 2x[CaX ] 2 [CaX2] = 0,1 M Jadi, konsentrasi CaX2 yang terkandung dalam larutan adalah 0,1 M.

c.

2) dan 4) 25

mol HCN = 1.000 L × 0,2 M = 0,005 mol 25

mol NH4OH = 1.000 L × 0,2 M = 0,005 mol HCN

12. Jawaban: d mol C6H5COOH = 100 L × 0,2 M = 0,02 mol 1.000

mol NaOH = 100 L × 0,1 M = 0,01 mol 1.000

46

[C6H5COOH] [C6H5COONa]

Kb · 0,04

= 1,6 · 10–5 Setelah pH diubah: NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O m : 0,08 mol 10x mol r : 10x mol 10x mol 10x mol 10x mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– – s : (0,08 – 10x) mol – 10x mol 10x mol

[H+]

[H+] = Ka ×


+

NH4OH → NH4CN +

H2O


Pasangan senyawa tersebut tidak membentuk larutan penyangga karena hanya tersisa garam, sedangkan asam lemah dan basa lemah tidak tersisa. d.

KOH

3) dan 5) 25 mol CH3COOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,0025 mol 25 mol HCl = 1.000 L × 0,2 M = 0,005 mol

b.

HCl

→ NH4Cl +

H2O


Pasangan senyawa tersebut tidak membentuk larutan penyangga karena hanya tersisa garam, sedangkan basa lemah tidak tersisa.

mol HCOOH/volume total mol HCOOK/volume total

100 ml KOH 0,2 M + 200 ml HCOOH 0,1 M 100

KOH

+ HCOOH → HCOOK +

Reaksi tersebut tidak menghasilkan larutan penyangga. c.

100 ml KOH 0,05 M + 200 ml HCOOH 0,1 M 100

KOH


0,2/ volume larutan x/ volume larutan

[H+] = Ka ×

[HCOOH] [HCOOK]

x = 0,2 mol Jumlah partikel NaCN = mol × 6,02 × 1023 = 0,2 × 6,02 × 1023 = 1,204 · 1023

[H+] = Ka ×

mol HCOOH/volume total mol HCOOK/volume total 0,015/0,3

= 10–4 × 0,005/0,3 = 3 × 10–4 pH = –log [H+] = –log 3 × 10–4 = 4 – log 3

15. Jawaban: a 200

mol HCOOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,02 mol pH = 2,5 –log [H+] = –log 10–2,5 [H+] = 10–2,5 [H+] = 10–2,5

=

d.

100

Ka × [A] Ka × 0,1

= Ka × 0,1 Ka = 10–4 100

[H+] = Ka ×

[HCOOH] [HCOOK]

[H+] = Ka ×


= 10–4 × 0,01/0,3 = 2 × 10–4

100 ml KOH 0,1 M + 200 ml HCOOH 0,1 M mol KOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol

100 ml HCOOK 0,1 M + 200 ml HCOOH 0,1 M mol HCOOK = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol

10–5 a.

H2O

Mula-mula : 0,005 mol 0,02 mol – – Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – 0,015 mol 0,005 mol 0,005 mol

[HCN] [NaCN]

10–5 = 10–5 ·

H2O

Mula-mula : 0,02 mol 0,02 mol – – Reaksi : 0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,02 mol 0,02 mol

mol KOH = 1.000 L × 0,05 M = 0,005 mol

14. Jawaban: d pH = 5 pH = –log [H+] [H+] = 10–5 [H+] = Ka ·

[H+] = Ka ×

mol KOH = 1.000 L × 0,2 M = 0,02 mol

25 mol HCl = 1.000 L × 0,2 M = 0,005 mol +

[HCOOH] [HCOOK]

pH = –log [H+] = –log 10–4 = 4

mol NH4OH = 1.000 L × 0,2 M = 0,005 mol

NH4OH

[H+] = Ka ×

= 10–4 × 0,01/0,3 = 10–4

4) dan 5) 25

H2O

0,01/0,3

CH3COOH dan HCl sama-sama asam sehingga jika dicampur tidak akan membentuk garam. e.


Mula-mula : 0,01 mol 0,02 mol – – Reaksi : 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol

pH = –log [H+] = –log 2 × 10–4 = 4 – log 2 e.

100 ml HCOOK 0,05 M + 200 ml HCOOH 0,1 M 100

mol HCOOK = 1.000 L × 0,05 M = 0,005 mol

Kimia Kelas XI

47

[H+] = Ka ×

[HCOOH] [HCOOK]

[H+] = Ka ×


= 10–4 × 0,005/0,3 = 4 × 10–4 pH = –log [H+] = –log 4 × 10–4 = 4 – log 4 Jadi, larutan yang perlu ditambahkan agar pH menjadi 4 adalah 100 ml KOH 0,1 M. 16. Jawaban: b mol C6H5COOH = 0,9 L × 0,02 M = 0,018 mol pH = 5 – log 5 –log [H+] = –log 5 × 10–5 [H+] = 5 × 10–5 C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O Mula-mula :0,018 mol x mol – – Reaksi : x mol x mol x mol x mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang :(0,018 – x) mol – x mol x mol

[C H COOH]

[H+] = Ka × [C 6H 5COONa] 6 5 [H+]

= Ka ×

mol C6H5COOH/volume total mol C6H5COONa/volume total

5 × 10–5 = 4 × 10–5 ×

(0,018 − x)/0,9 x/0,9

5x = 0,072 – 4x 9x = 0,072 x = 0,008 mol Massa NaOH = mol NaOH × Mr NaOH = 0,008 mol × 40 g/mol = 0,32 g = 320 mg 17. Jawaban: b mol KOH = 1 L × 0,1 M = 0,1 mol mol CH3COOH = 1 L × 0,25 M = 0,25 mol

18. Jawaban: d [LOH]

[OH–] = Kb × 2 × [L SO ] 2 4

= 2 × 10–4 pOH = –log [OH–] = –log 2 × 10–4 = 4 – log2 pH = 14 – pOH = 14 – (4 – log 2) = 10 + log 2 19. Jawaban: b pH = 9 pOH = 14 – 9 = 5 [OH–] = 10–5 200

mol NH4OH= 0,2 M × 1.000 L = 0,04 mol mol garam = x mol [NH OH]

4 [OH–] = Kb · [garam]

10–5 = 10–5 ·

0,04/ volume total x/ volume total

x = 0,04 mol Mr garam =

massa garam mol garam 2,14 g

= 0,04 mol = 53,5 g/mol Mr tersebut dimiliki oleh garam NH4Cl Mr K2SO4 = 172 Mr (NH4)2SO4 = 132 Mr CH3COONH4 = 109 Mr NH4I = 145 20. Jawaban: c pH = 5 – log 2 –log [H+] = –log 2 × 10–5 [H+] = 2 × 10–5 [H+] = Ka ×

[CH3COOH] [CH3COOK]

[H+]

0,02 × V CH3COOH volume total 0,03 × V CH3COOK volume total

KOH + CH3COOH → CH3COOK + H2O Mula-mula :0,1 mol 0,25 mol – – Reaksi :0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – 0,15 mol 0,1 mol 0,1 mol [CH COOH] 3 [H+] = Ka × [CH COOK] 3

[H+] = Ka ×

mol CH3COOH/volume total mol CH3COOK/volume total

Volume total = (1 + 1) L = 2 L =2×

10–5

×

0,15/ 2 0,1/ 2

10–5

=3× pH = –log [H+] = –log 3 × 10–5 = 5 – log 3 = 5 – 0,477 = 4,523 48


0,1 2 × 0,005

= 2 × 10–5 ×

= Ka ×

0,02 × V CH3COOH

2 × 10–5 = 10–5 × 0,03 × V CH COOK 3 0,06 V CH3COOK = 0,02 V CH3COOH V CH3COOH 0,06 6 3 V CH3COOK = 0,02 = 2 = 1

Jadi, perbandingan volume CH 3 COOH dan CH3COOK = 3 : 1. 21. Jawaban: e [H+] = Ka ×

[asam lemah] [garam] 1/ volume total

= 10–5 × 10/ volume total = 10–6 pH = –log [H+] = –log 10–6 = 6

22. Jawaban: b mol HCOOH = 1 L × 0,1 M = 0,1 mol pH = 5 pH = –log [H+] = 5 –log [H+]= –log 10–5 [H+] = 10–5 [HCOOH]

[H+] = Ka × [garam] 0,1

10–5 = 10–6 × [garam] [garam] = 10–2 M mol garam = 10–2 M × 1 L = 10–2 mol Mr garam = =

massa garam mol garam 0,68 g 10−2 mol

= 68 gram/mol Mr HCOOK = (1 × Ar H) + (1 × Ar C) + (2 × Ar O) + (1 × Ar K) = (1 × 1) + (1 × 12) + (2 × 16) + (1 × 39) = 1 + 12 + 32 + 39 = 84 g/mol Mr HCOONa= (1 × Ar H) + (1 × Ar C) + (2 × Ar O) + (1 × Ar Na) = (1 × 1) + (1 × 12) + (2 × 16) + (1 × 23) = 1 + 12 + 32 + 23 = 68 g/mol Mr HCOOMg = (1 × Ar H) + (1 × Ar C) + (2 × Ar O) + (1 × Ar Mg) = (1 × 1) + (1 × 12) + (2 × 16) + (1 × 24) = 1 + 12 + 32 + 24 = 69 g/mol Mr HCOOCa= (1 × Ar H) + (1 × Ar C) + (2 × Ar O) + (1 × Ar Ca) = (1 × 1) + (1 × 12) + (2 × 16) + (1 × 40) = 1 + 12 + 32 + 40 = 85 g/mol Mr HCOONH4 = (1 × Ar H) + (1 × Ar C) + (2 × Ar O) + (1 × Ar N) + (4 × Ar H) = (1 × 1) + (1 × 12) + (2 × 16) + (1 × 14) + (4 × 1) = 1 + 12 + 32 + 14 + 4 = 63 g/mol Jadi, garam tersebut kemungkinan HCOONa. 23. Jawaban: b pH CH3COOH =3 pH = –log [H+] –log [H+] = –log 10–3 [H+] = 10–3

[H+] =

Ka × [A]

10–3 =

Ka × 0,1

10–6

= Ka × 0,1 Ka = 10–5 100

mol (CH3COO)2Ca = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol pH menjadi dua kali = 6 –log [H+] = –log 10–6 [H+] = 10–6 [H+] = Ka ×

[CH3COOH] 2 × [(CH3COO)2 Ca]

10–6 = 10–5 ×

[CH3COOH] 2 × 0,01

[CH3COOH] = 2 × 10–3 M mol CH3COOH volume CH3COOH

= 2 × 10–3 M 1.000

mol CH3COOH × 100 L = 2 × 10–3 M mol CH3COOH = 2 × 10–4 mol 24. Jawaban: b 300

mol NH4OH = 1.000 L × 0,1 M = 0,03 mol pH = 9 pOH = 14 – pH = 14 – 9 = 5 pOH = –log [OH–] –log [OH–] = –log 10–5 [OH–] = 10–5 HCl + NH4OH → NH4Cl + H2O Mula-mula : x mol 0,03 mol – – Reaksi : x mol x mol x mol x mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – (0,03 – x) x mol x mol

[NH4OH]

[OH–] = Kb × NH Cl [ 4 ] 10–5 = 2 × 10–5 ×

(0,03 − x)/ volume total x/ volume total

x = 0,06 – 2x 3x = 0,06 x = 0,02 mol mol HCl

Volume HCl = M HCl =

0,02 mol 0,1M

= 0,2 L = 200 ml

25. Jawaban: c ρ = m V

m =ρ×V = 1 g/ml × 100 ml = 100 gram

Kimia Kelas XI

49

Kadar asam asetat = 3% = mol CH3COOH =

200

mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,02 mol

× 100 gram = 3 gram

3 gram 60 gram/mol

mol CH3COONa = [H+] = Ka ×

3 100

2,05 gram 82 gram/mol

CH3COOH

= 0,05 mol = 0,025 mol

1.000 × 0,05 100 1.000 × 0,025 100

3)

= 4 × 10–5 pH = –log [H+] = – log 4 × 10–5 = 5 – log 4

= Ka ×

100

mol NH3 = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol H2CO3 +

2NH3 → (NH4)2CO3

Mula-mula : 0,01 mol 0,01 mol – Reaksi : 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,01 mol

L × 0,1 M = 0,1 mol

Pasangan larutan tersebut tidak menghasilkan sisa basa lemah atau asam lemah, hanya tersisa garam sehingga bukan termasuk larutan penyangga.

[CH3COOH] [CH3COONa]

10–6 = 10–5 ×

mol CH3COOH/ volume total

4)

mol CH3COONa/ volume total

100 ml HCl 0,1 M dan 100 ml NH3 0,2 M 100

0,1

10–6 = 10–5 × mol CH COONa 3

mol HCl = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol

mol CH3COONa = 1 mol Massa CH3COONa = mol CH3COONa × Mr CH3COONa = 1 mol × 82 g/mol = 82 gram

mol NH3 = 1.000 L × 0,2 M = 0,02 mol

100

HCl

27. Jawaban: b Larutan yang pH-nya tidak berubah secara signifikan jika ditambahkan sedikit larutan asam atau basa merupakan larutan penyangga. 1) 50 ml CH3COOH 0,2 M dan 50 ml NaOH 0,1 M 50 mol CH3COOH = 1.000 L × 0,2 M = 0,01 mol 50 mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,005 mol CH3COOH

+

NaOH

→ CH3COONa +

H2O

Mula-mula : 0,01 mol 0,005 mol – – Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– – Setimbang : 0,005 mol – 0,005 mol 0,005 mol

Pasangan larutan tersebut menghasilkan sisa asam lemah dan garamnya sehingga termasuk larutan penyangga. 2)

100 ml CH3COOH 0,2 M dan 200 ml NaOH 0,1 M 100 mol CH3COOH = 1.000 L × 0,2 M = 0,02 mol

50

50 ml H2CO3 0,2 M dan 100 ml NH3 0,1 M 50

1.000 1.000

mol CH3COOH = pH = 6 –log [H+] = –log 10–6 [H+] = 10–6

H2O

mol H2CO3 = 1.000 L × 0,2 M = 0,01 mol

26. Jawaban: d

[H+]

→ CH3COONa +

NaOH

Pasangan larutan tersebut tidak menghasilkan sisa asam lemah, hanya tersisa garam sehingga bukan termasuk larutan penyangga.

[A] [G]

= 2 × 10–5 ×

+

Mula-mula : 0,02 mol 0,02 mol – – Reaksi : 0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– – Setimbang : – – 0,02 mol 0,02 mol


+

NH3

→

NH4Cl

Mula-mula : 0,01 mol 0,02 mol – Reaksi : 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – 0,01 mol 0,01 mol

Pasangan larutan tersebut menghasilkan sisa basa lemah dan garamnya sehingga termasuk larutan penyangga. 5)

50 ml HCl 0,2 M dan 50 ml NH3 0,2 M 50

mol HCl = 1.000 L × 0,2 M = 0,01 mol 50

mol NH3 = 1.000 L × 0,2 M = 0,01 mol HCl

+

NH3

→

NH4Cl

Mula-mula : 0,01 mol 0,01 mol – Reaksi : 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,01 mol

Pasangan larutan tersebut tidak menghasilkan sisa basa lemah, hanya tersisa garam sehingga bukan termasuk larutan penyangga. Jadi, pasangan larutan yang pH-nya tidak berubah secara signifikan jika ditambah sedikit larutan asam atau basa adalah nomor 1) dan 4).

28. Jawaban: d Cairan dalam tubuh makhluk hidup merupakan larutan penyangga. Contoh plasma darah (cairan darah) mengandung gas CO2 yang membentuk pasangan asam-basa konjugasi antara asam karbonat dan ion hidrogen karbonat. Campuran ini membentuk larutan penyangga untuk mempertahankan pH larutan/cairan di luar sel darah. H2CO3 akan menyangga apabila basa (OH–) masuk ke dalam tubuh. Reaksinya sebagai berikut. H2CO3(aq) + OH–(aq) HCO3–(aq) + H2O()

0,49 g

= (23 + 12 + 14) g/mol 0,49 g

= 49 g/mol = 0,01 mol 100

mol HCN = 1.000 L × 0,01 M = 0,001 mol [HCN]

[H+] = Ka × [NaCN] mol HCN/volume total

[H+] = Ka × mol NaCN/volume total 0,001/ 0,1

= 4 × 10–6 × 0,01/ 0,1 = 4 × 10–7

Ion bikarbonat akan menyangga apabila asam (H+) masuk ke dalam tubuh. Reaksinya sebagai berikut. HCO3–(aq) + H+(aq) H2CO3(aq)

pH = –log [H+] = –log 4 × 10–7 = 7 – log 4 = 7 – 0,6 = 6,4

29. Jawaban: c 25

mol CH3COOH = 1.000 dm3 × 0,1 M = 0,0025 mol pH = 5 pH = –log [H+] –log [H+] = –log 10–5 [H+] = 10–5 CH3COOH + NaOH → CH3COONa

B. Uraian 1.

pH = 5 – log 4,5 –log [H+] = –log 4,5 × 10–5 [H+] = 4,5 × 10–5

+ H2 O

Mula-mula : 0,0025 mol y mol – – Reaksi : y mol y mol y mol y mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : (0,0025 – y) mol – y mol y mol

4,5 ×

[H+] = Ka ×


10–5 =

10–5

1,8 ×

×

[CH COOH]

[H+] = Ka × [CH 3COONa] 3 10–5

=2×

10–5

×

=

2.

mol NaOH M NaOH 0,0017 mol 0,1M

=

0,09 0,054

0,054 VCH

COOH

3

5 = 3

pH = 4 –log [H+] = –log 10–4 [H+] = 10–4 [HCOOH]

[H+] = Ka × [HCOONa]

30. Jawaban: b pH = HCN Ka × [A]

= 4 × 10−6 × 0,01 = 2 × 10–4 pH = –log [H+] = –log 2 × 10–4 = 4 – log 2 = 4 – 0,3 = 3,7 mol NaCN =

COONa =

3

Jadi, perbandingan volume laruan CH3COOH dan CH3COONa adalah 5 : 3.

= 0,017 dm3 = 17 cm3

[H+] =

VCH3COOH VCH3COONa

y/ volume total

y = 0,005 – 2y 3y = 0,005 y = 0,0017 mol Volume NaOH =

0,09 VCH

(0,0025 − y)/ volume total

003 × VCH3COOH volume total 002 × VCH3COONa volume total

massa NaCN Mr NaCN 0,49 g

= ((1× A Na) +(1× A C) +(1× A N)) g/mol r r r 0,49 g

= ((1× 23) +(1× 12) +(1× 14)) g/mol

0,05

10–4 = 10–5 × [HCOONa] [HCOONa] = 0,005 M [HCOONa] = mol HCOONa tiap liter larutan mol HCOONa = 0,005 mol Massa HCOONa = mol HCOONa × Mr HCOONa = mol HCOONa × ((1 × Ar H) + (1 × A r C) + (2 × A r O) + (1 × Ar Na)) = 0,005 mol × ((1 × 1) + (1 × 12) + (2 × 16) + (1 × 23)) g/mol = 0,005 mol × (1 + 12 + 32 + 23) g/mol = 0,005 mol × 68 g/mol = 0,34 g Jadi, massa HCOONa yang harus dilarutkan sebanyak 0,34 gram. Kimia Kelas XI

51

3.

pH = 9 + log 1,2 pOH = 14 – pH = 14 – (9 + log 1,2) = 5 – log 1,2 –log [OH–] = –log 1,2 × 10–5 [OH–] = 1,2 × 10–5

100

5. mol asam sianida = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol pH = 6 –log [H+] = 6 –log [H+] = –log 10–6 [H+] = 10–6

250

[H+] = Ka ×

mol HCl = 1.000 L × 0,02 M = 0,005 mol NH3

+

HCl

→

[NH ]

3 [OH–] = Kb × [NH Cl] 4

1,2 × 10–5 = 1,5 × 10–5 ×

(x − 0,005)/ volume total 0,005/ volume total

0,006 = 1,5x – 0,0075 1,5x = 0,0135 x = 0,009 mol mol NH

3 M NH3 = volume NH 3

1.000

= 0,009 mol × 150 L = 0,06 M [OH–] =

Kb × [B]

=

1,5 × 10−5 × 0,06

=

9 × 10−7

= 3 × 10–3,5 = –log [OH–] = –log 3 × 10–3,5 = 3,5 – log 3 pH = 14 – (3,5 – log 3) = 10,5 + log 3 Jadi, pH gas NH3 mula-mula adalah 10,5 + log 3. pOH

100

4. mol C6H5COOH = 1.000 L × 0,2 M = 0,02 mol 100

mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O Mula-mula : 0,02 mol 0,01 mol – – Reaksi : 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,01 mol – 0,01 mol 0,01 mol

[H+] = Ka × [H+]

=6×

[C6H5COOH] [C6H5COONa]

10–5 10–5

×

0,01/ volume total


mol HCN/ volume total mol XCN/ volume total

mol XCN = 4 × 0,01 mol XCN = 0,04 mol Massa XCN = mol XCN × Mr XCN 1,96 = 0,04 × ((1 × Ar X) + (1 × Ar C) + (1 × Ar N)) 1,96 = 0,04 × (Ar X + (1 × 12) + (1 × 14)) 1,96 = 0,04 × (Ar X + 26) 49 = (Ar X + 26) Ar X = (49 – 26) g/mol = 23 g/mol Unsur X mempunyai Ar = 23 g/mol sehingga unsur X adalah Na. 25 L × 1,2 M = 0,03 mol 1.000 mol HCOOH = 100 L × 0,33 M = 0,033 mol 1.000

6. mol NaOH =

HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O Mula-mula : 0,033 mol 0,03 mol – – Reaksi : 0,03 mol 0,03 mol 0,03 mol 0,03 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,003 mol – 0,03 mol 0,03 mol

Larutan penyangga jika diencerkan, pH tidak berubah secara signifikan (dianggap tetap). [HCOOH]

[H+] = K a × [HCOONa] = Ka ×

mol HCOOH/ volume total mol HCOONa/ volume total 0,003

= 10–4 × 0,03 = 10–5 pH = –log [H+] = –log 10–5 = 5 100

7. mol CH3COOH = 1.000 L × 0,4 M = 0,02 mol [H+] = Ka × [A] = 10−5 × 0,4 = 2 × 10–3 pH = –log [H+] = –log 2 × 10–3 = 3 – log 2 mol NaCH3COO =

massa NaCH3COO Mr NaCH3COO

=

massa NaCH3COO ((1× Ar Na) + (2 × Ar C) + (3 × Ar H) + (2 × Ar O))

=

0,41g ((1× 23) + (2 × 12) + (3 × 1) + (2 × 16)) g/mol

0,01/ volume total

=6× pH = –log [H+] pH = –log 6 × 10–5 = 5 – log 6

52

10–6 = 4 × 10–6 ×

NH4Cl

Mula-mula : x mol 0,005 mol – Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : (x – 0,005) mol – 0,005 mol

[HCN] [XCN]

pH = 3,5 –log [H+] = –log 10–3,5 [H+] = 10–3,5

0,41g

= 82 g/mol = 0,005 mol [H+] = Ka ×

[CH3COOH] [NaCH3COO]

= 10–5 ×

[HA]

[H+] = Ka × [NaA]

0,02 mol/ volume total

mol HA/ volume total

10–3,5 = 10–3,2 × mol NaA/ volume total

0,005 mol/ volume total

= 4 × 10–5 pH = –log [H+] = –log 4 × 10–5 = 5 – log 4 Jadi, pH berubah dari 3 – log 2 menjadi 5 – log 4.

0,1

10–3,5 = 10–3,2 × mol NaA mol NaA =

8. a.

[H+]

[CH CH COOH]

= Ka · [CH 3CH 2COONa] 3 2 0,11mol/ 2,1liter

= 1,3 · 10–5 · 0,1mol/ 2,1liter = 1,43 · 10–5 pH = –log [H+] = –log 1,43 · 10–5 = 5 – log 1,43 b.

CH3CH2COOH + NaOH → CH3CH2COONa + H2O

Mula-mula :0,11 mol 0,04 mol 0,1 mol – Reaksi :0,04 mol 0,04 mol 0,04 mol 0,04 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang :0,07 mol – 0,14 mol 0,04 mol

= 10–0,7 = 0,2 mol Jadi, harga x adalah 0,2 mol. 10.

HCN + NaOH → NaCN + H2O Mula-mula: 10 mol x mol – – Reaksi : x mol x mol x mol x mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –– Setimbang: (10 – x) mol – x mol x mol pH = 5 –log [H+] = 5 –log [H+] = –log 10–5 [H+] = 10–5 [HCN]

[CH CH COOH]

[H+] = Ka × [NaCN]

[H+] = Ka × [CH 3CH 2COONa] 3 2 = 1,3 · 10–5 ·

0,07 mol/ 2,1liter

[H+] = Ka ×

0,14 mol/ 2,1liter

10–6

= 6,5 · pH = –log [H+] = –log 6,5 · 10–6 pH = 6 – log 6,5 c.

CH3CH2COONa + HI → NaI + CH3CH2COOH

Mula-mula :0,1 mol 0,02 mol 0,11 mol Reaksi :0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol 0,02 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang :0,08 mol – 0,02 mol 0,13 mol

10−3,2 × 10−1 10−3,5

10–5 = 10–5 ×

mol HCN/ volume total mol NaCN/ volume total

(10 − x) x

x = 10 – x 2x = 10 x = 5 mol Massa NaOH = mol NaOH × Mr NaOH = 5 mol × 40 g/mol = 200 gram Jadi, massa natrium hidroksida adalah 200 gram.

[CH CH COOH]

[H+] = Ka × [CH 3CH 2COONa] 3 2 = 1,3 ·

10–5

·

0,13 mol/ 2,1liter

pKa = 3,2 –log Ka = 3,2 –log Ka = –log 10–3,2 Ka = 10–3,2 500

Hidrolisis

0,08 mol/ 2,1liter

= 2,11 · 10–5 pH = –log [H+] = –log 2,11 · 10–5 = 5 – log 2,11 9.

Bab IV

mol HA = 1.000 L × 0,2 M = 0,1 mol

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Garam BaSO4 terdiri dari basa kuat Ba(OH)2 dan asam kuat (H2SO4). Garam yang berasal dari basa kuat dan asam kuat tidak terhidrolisis karena ion Ba2+ dari Ba(OH)2 tidak bereaksi dengan ion OH– dari air. Demikian juga dengan ion SO42– dari H2SO4 tidak bereaksi dengan H+ dari air. Oleh

Kimia Kelas XI

53

karena itu, BaSO4 tidak terhidrolisis. Sementara itu, garam CH3COONH4 berasal dari asam lemah dan basa lemah sehingga terhidrolisis total. Garam CH3COONa dan Na3PO4 berasal dari asam lemah dan basa kuat sehingga terhidrolisis sebagian. Garam NH4Cl berasal dari basa lemah dan asam kuat sehingga terhidrolisis sebagian. 2. Jawaban: a Garam Al 2(SO 4) 3 berasal dari basa amfoter Al(OH)3 dan asam kuat (H2SO4) sehingga bersifat asam. Garam yang bersifat asam akan memerahkan lakmus biru. Sementara itu, garam Na3PO4 berasal dari basa kuat (NaOH) dan asam lemah (H3PO4) sehingga bersifat basa. Garam bersifat basa tidak mengubah warna lakmus biru. Garam NaCl berasal dari asam kuat (HCl) dan basa kuat (NaOH) sehingga bersifat netral. Garam bersifat netral tidak mengubah warna kertas lakmus baik merah maupun biru. Garam CH3COOK berasal dari basa kuat (KOH) dan asam lemah (CH3COOH) sehingga bersifat basa. Garam bersifat basa tidak mengubah warna kertas lakmus biru. Garam KNO3 berasal dari asam kuat (HNO3) dan basa kuat (KOH) sehingga bersifat netral. Garam bersifat netral tidak mengubah warna kertas lakmus. 3. Jawaban: c Besar [H+] dalam larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah dirumuskan sebagai berikut. [H+] =

Kw Kb

×M

Jadi, besar [H+] berbanding terbalik dengan akar kuadrat Kb-nya. 4. Jawaban: b Na2S merupakan garam yang berasal dari basa kuat (NaOH) dan asam lemah (H2S) sehingga bersifat basa. Garam bersifat basa ini dapat terhidrolisis sebagian (parsial). Persamaan ionisasi dan hidrolisis Na2S sebagai berikut. Na2S(aq) 2Na+(aq) + S2–(aq) S2–(aq) + 2H2O() → H2S(aq) + 2OH–(aq) 5. Jawaban: c Larutan NH4NO2 merupakan larutan garam yang berasal dari basa lemah (NH4OH) dengan asam lemah (HNO2). [H+] = =

Ka × K w Kb 10

−4

× 10 10−5

−14

= 10−13 = 3,1 × 10–7 54


pH = –log [H+] = –log 3,1 × 10–7 = 7 – log 3,1 = 6,5 Jadi, pH larutan NH4NO2 sebesar 6,5. 6. Jawaban: e Garam NaX berasal dari basa kuat dan asam lemah sehingga bersifat basa. pH = 8 pOH = 14 – pH = 14 – 8 =6 pOH = –log [OH–] 6 = –log [OH–] –6 –log 10 = –log [OH–] [OH–] = 10–6 Kw Ka

[OH–] =

×M

10−14 Ka

10–6 =

10−14

10–12 = K a

× 0,01

· 10–2

10–12 · Ka = 10–14 · 10–2 Ka =

10−16 10−12

= 10–4 7. Jawaban: d mol NaOH = 0,025 L × 0,5 M = 0,0125 mol mol CH3COOH = 0,025 L × 0,5 M = 0,0125 mol NaOH + CH 3COOH CH 3COONa + H2O mula-mula : 0,0125 reaksi : 0,0125

0,0125 0,0125

0,0125

0,0125

setimbang : –

–

0,0125

0,0125

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– mol CH3COONa = 0,0125 mol [CH3COONa] = 0,0125 mol/0,05 L = 0,25 M CH3COONa berasal dari asam lemah dan basa kuat. [OH–] = =

Kw Ka

×M

10−14 10−5

⋅ 25 × 10−2

= 25 × 10−11 = 1,58 × 10–5 pOH = –log 1,58 × 10–5 = 5 – log 1,58

pH = pKw – pOH = 14 – (5 – log 1,58) = 9 + log 1,58 Jadi, pH larutan campuran yang terbentuk sebesar 9 + log 1,58. 8. Jawaban: a Garam Ca(CH3COO)2 berasal dari asam lemah CH3COOH dan basa kuat Ca(OH)2 sehingga hanya asam lemahnya yang terhidrolisis. Ca(CH3COO)2 2CH3COO– + Ca2+ 0,01 M

0,02 M

0,01 M

pH = 14 – pOH = 14 – 5 = 9 Jadi, pH larutan campuran sebesar 9. 10. Jawaban: c 50

= 1.000 L × 0,1 M

Mol HCl

= 0,005 mol 50

Mol NH4OH = 1.000 L × 0,1 M

CH3COO– + H2O CH3COOH + OH– 0,02

0,02

[OH–] =

Kw Ka

⋅M

=

10−14 2 × 10 −5

=

1×10−11

× 2 × 10−2

= 3,16 × 10–6 pOH = –log 3,16 × 10–6 = 6 – log 3,16 pH = pKw – pOH = 14 – (6 – log 3,16) = 8,5 Jadi, pH larutan Ca(CH3COO)2 sebesar 8,5. 9. Jawaban: e 20

mol NaOH = 1.000 L × 0,30 M

= 0,005 mol HCl + NH4OH → NH4Cl + H2O Mula-mula : 0,005 mol 0,005 mol – – Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,005 mol 0,005 mol

Larutan NH4Cl merupakan larutan garam yang berasal dari basa lemah (NH4OH) dan asam kuat (HCl). [H+] =

=

Kw Kb

×M

10−14 × 5 × 10−3 × 1.000 100 5 × 10−5

10−11 = 3,16 × 10–6 pH = –log 3,16 × 10–6 = 6 – log 3,16 = 5,51 Jadi, pH larutan campuran sebesar 5,5.

=

= 0,006 mol 40

mol CH3COOH = 1.000 L × 0,15 M = 0,006 mol NaOH + CH3COOH

→ CH3COONa + H2O

Mula-mula : 0,006 mol 0,006 mol – – Reaksi : 0,006 mol 0,006 mol 0,006 mol 0,006 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,006 mol 0,006 mol

Garam CH3COONa berasal dari asam lemah dan basa kuat. [OH–] =

Kw Ka

×M

=

10 −14 1.000 × 60 10 −5

=

10 −10

10–5

= pOH = –log [OH–] = –log 10–5 = 5

0,006

B. Uraian 1. Reaksi ionisasi NH4Cl: NH4Cl(aq) NH4+(aq) + Cl–(aq) Reaksi ionisasi air: H2O() H+(aq) + OH–(aq) NH4Cl berasal dari basa lemah (NH4OH) sehingga ion NH4+ dari garam NH4Cl dapat bereaksi dengan ion OH– dari air. Persamaan reaksinya sebagai berikut. NH4+(aq) + H2O() → NH4OH(aq) + H+(aq) Pada reaksi hidrolisis tersebut dibebaskan ion H+. Adanya ion H+ dalam larutan inilah yang dapat memerahkan kertas lakmus biru. 2. a.

NaCN NaCN(aq) Na+(aq) + CN–(aq) CN–(aq) + H2O() HCN(aq) + OH–(aq) Garam NaCN bersifat basa karena membebaskan ion OH–.

Kimia Kelas XI

55

b.

c.

d.

Al2(SO4)3 Al2(SO4)3 2Al3+(aq) + 3SO42–(aq) Al3+(aq) + 3H2O() Al(OH)3(aq) + 3H+(aq) Garam Al 2 (SO 4 ) 3 bersifat asam karena membebaskan ion H+. Ca(CH3COO)2 Ca(CH3COO)2(aq) Ca2+(aq) + 2CH3COO–(aq) CH3COO–(aq) + H2O()CH3COOH(aq) +OH–(aq) Garam Ca(CH3COO)2 bersifat basa karena membebaskan OH–. Na3PO4 Na3PO4(aq) 3Na+(aq) + PO43–(aq) PO43–(aq) + 3H2O() H3PO4(aq) + 3OH–(aq) Garam Na 3 PO 4 bersifat basa karena membebaskan OH–.

3. Ca(CH3COO)2 merupakan garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat. Oleh karenanya anionnya mengalami hidrolisis. Reaksi ionisasi Ca(CH3COO)2 sebagai berikut. Ca(CH3COO)2(aq) Ca2+(aq) + 2CH3COO–(aq) 0,01 M

[OH–] =

Kw Ka

0,01 M

×M

=

10−14 1,8 × 10−5

=

2 × 10−16 1,8 × 10−5

=

0,02 M

×0,02

2 × 10−11

= 4,5 × 10–6 pOH = –log [OH–] = –log 4,5 × 10–6 = 6 – log 4,5 pH = 14 – pOH = 14 – (6 – log 4,5) = 8 + log 4,5 Jadi, pH larutan Ca(CH3COO)2 0,01 M sebesar 8 + log 4,5.

pH

= 14 – pOH = 14 – 3 = 11 pH larutan HCN [H+]

=

Ka × M

=

10−4 × 0,1

10−5 = 10–2,5 pH = –log [H+] = –log 10–2,5 = 2,5 Persamaan reaksi: NH4OH + HCN → NH4CN + H2O Larutan garam NH4CN terbentuk dari basa lemah (NH4OH) dan asam lemah (HCN).

=

[H+] = =

10 −14 × 10 −4 10−5

=

10 −13

= 10–6,5 pH = –log [H+] = –log 10–6,5 = 6,5 Jadi, pH larutan campuran sebesar 6,5. 5. pH larutan basa lemah LOH = 11 + log 4 pOH = 14 – pH = 14 – (11 + log 4) = 3 – log 4 –log [OH–] = –log 4 × 10–3 [OH–] = 4 × 10–3 [OH–] = 4 × 10–3

Kb × M

=

10−5 × 0,1

=

10−6

[OH–] = 10–3 pOH = –log [OH–] = –log 10–3 = 3 56


=

Kb × M Kb × 0,02

16 × 10–6 = Kb × 0,02 Kb = 8 × 10–4 100

mol LOH

= 1.000 L × 0,02 M = 2 × 10–3 mol

mol HBr

= 1.000 L × 0,01 M = 2 × 10–3 mol

4. pH larutan NH4OH [OH–] =

Kw × Ka Kb

200

LOH + HBr → LBr + H2 O Mula-mula : 2 × 10–3 mol 2 × 10–3 mol – – Reaksi : 2 × 10–3 mol 2 × 10–3 mol 2 × 10–3 mol 2 × 10–3 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 2 × 10–3 mol 2 × 10–3 mol

Larutan LBr berasal dari basa lemah (LOH) dan asam kuat (HBr).

[H+] =

Kw

×M

Kb

−14

= =

10

−4

8 × 10

×

1.000 300

× 2 × 10−3

8,33 × 10−14 = 2,89 × 10–7

pH = –log 2,89 × 10–7 = 7 – log 2,89 Jadi, pH larutan campuran yang terbentuk sebesar 7 – log 2,89.

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: a Larutan garam yang bersifat asam berasal dari asam kuat dan basa lemah. Seng iodida (ZnI) berasal dari basa lemah (Zn(OH)2) dan asam kuat (HI) sehingga ZnI bersifat asam. Perak bromida (AgBr) berasal dari basa lemah (AgOH) dan asam kuat (HBr) sehingga AgBr bersifat asam. Amonium klorida (NH4Cl) berasal dari basa lemah (NH4OH) dan asam kuat (HCl) sehingga NH4Cl bersifat asam. Barium asetat (Ba(CH3COO)2) berasal dari asam lemah (CH 3 COOH) dan basa kuat (Ba(OH)2) sehingga (Ba(CH3COO)2) bersifat basa. Magnesium nitrat (Mg(NO3)2) berasal dari basa kuat (Mg(OH)2) dan asam kuat (HNO3) sehingga Mg(NO3)2 bersifat netral. Jadi, garam yang bersifat asam adalah nomor 1), 2), dan 3). 2. Jawaban: e Garam yang larutannya dapat membirukan kertas lakmus merah adalah garam yang bersifat basa. Garam bersifat basa berasal dari basa kuat dan asam lemah. NH4NO3 berasal dari basa lemah NH4OH dan asam kuat HNO3 sehingga bersifat asam. Garam bersifat asam tidak membirukan kertas lakmus merah. NH4Cl berasal dari basa lemah NH4OH dan asam kuat HCl sehingga bersifat asam. K2SO4 berasal dari basa kuat KOH dan asam kuat H2SO4 sehingga bersifat netral. NaCl berasal dari basa kuat NaOH dan asam kuat HCl sehingga bersifat netral. Garam bersifat netral tidak membirukan kertas lakmus merah. K 2S berasal dari basa kuat KOH dan asam lemah H2S sehingga bersifat basa. Garam bersifat basa akan membirukan kertas lakmus merah karena saat terhidrolisis membebaskan ion OH–. Persamaan reaksinya sebagai berikut. K2S(aq) 2K+(aq) + S2–(aq) S2–(aq) + 2H2O() → H2S(aq) + 2OH–(aq)

3. Jawaban: d Garam yang terhidrolisis sebagian dan bersifat basa dihasilkan dari pencampuran antara asam lemah dengan basa kuat yang memiliki jumlah mol sama, misal campuran antara KOH (basa kuat) dan HCN (asam lemah). Sementara itu, campuran NH3 (basa lemah) dan HCl (asam kuat) menghasilkan garam bersifat asam. Campuran NH3 (basa lemah) dan HCN (asam lemah) menghasilkan garam yang mungkin bersifat asam atau basa tergantung dari harga Ka atau Kb-nya. Campuran KOH (basa kuat) dan HCl (asam kuat) menghasilkan garam bersifat netral. Campuran NaOH (basa kuat) dan H2SO4 (asam kuat) menghasilkan garam bersifat netral. 4. Jawaban: b Garam yang membirukan kertas lakmus merah merupakan garam bersifat basa. Garam ini berasal dari basa kuat seperti NaOH dan KOH serta asam lemah seperti HCN dan CH3COOH. Sementara itu, HCl dan H 2 SO 4 merupakan asam kuat, sedangkan NH4OH merupakan basa lemah. Jadi, garam yang bersifat basa yaitu KCN dan CH3COONa, terdapat pada nomor 1) dan 3). 5. Jawaban: a Larutan garam yang harga pH-nya tidak dipengaruhi oleh konsentrasi molarnya yaitu larutan garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa lemah, misal NH4CN. NH4CN terbentuk dan asam lemah (HCN) dan basa lemah (NH4OH). Harga pH-nya tergantung harga K a dan K b. Sementara itu, (NH4)2SO4 terbentuk dari asam kuat (H2SO4) dan basa lemah (NH4OH). NaHCOO terbentuk dari asam lemah (HCOOH) dan basa kuat (NaOH). Mg(NO3)2 terbentuk dari asam kuat (HNO3) dan basa kuat Mg(OH)2. CH3COONa terbentuk dari asam lemah (CH3COOH) dan basa kuat (NaOH). Oleh karena itu, (NH 4 ) 2 SO 4 , NaHCOO, Mg(NO3)2, dan CH3COONa harga pHnya tergantung pada konsentrasi molarnya. 6. Jawaban: d Larutan Na3PO4 merupakan larutan garam yang berasal dari basa kuat NaOH dan asam lemah H3PO4 sehingga garam ini bersifat basa. Garam Na3PO4 mampu terhidrolisis sebagian dengan melepaskan ion OH– saat ion PO43– dari asam lemahnya bereaksi dengan ion H + dari air. Persamaan reaksi hidrolisisnya sebagai berikut. Na3PO4(aq) 3Na+(aq) + PO43–(aq) ion Na+ berasal dari basa kuat sehingga tidak dapat bereaksi dengan ion OH– dari air. Na+(aq) + H2O() → PO43–(aq) + 3H2O() → H3PO4(aq) + 3OH–(aq)

Kimia Kelas XI

57

Adanya ion OH– yang dilepaskan mengakibatkan larutan mempunyai pH > 7, jumlah ion OH– dalam larutan bertambah, dapat membirukan kertas lakmus, dan garamnya bersifat basa. 7. Jawaban: d Larutan natrium asetat (CH3COONa) terbentuk dari asam lemah (CH3COOH) dan basa kuat (NaOH). Kh =

Kw Ka

Kw Ka

[OH–] =

×M

=

Kh × M

=

10−9 × 0,1 −10

= 10 = 10–5 pOH = –log 10–5 = 5 pH = 14 – 5 =9 Jadi, pH larutan natrium asetat sebesar 9.

Ka × Kw Kb

[H+] =

10−4 × 10−14 10−5

=

= 10−13 = 3 × 10–7 pH = –log [H+] = –log 3 × 10–7 = 7 – log 3 = 7 – 0,5 = 6,5 Jadi, pH garam NH4NO2 sebesar 6,5. 10. Jawaban: c mol HCl =

20 L × 0,2 M 1.000

= 0,004 mol mol NH4OH =

= 0,004 mol HCl(aq)

8. Jawaban: c mol (NH4)2SO4 = =

massa (NH4 )2SO4 Mr (NH4 )2SO4 2,64 gram 132 gram/mol

= 0,02 mol M(NH4)2SO4 = =

mol (NH4 )2SO4 volume (NH4 )2 SO4

0,02 mol 1L

= 0,02 M Garam (NH4)2SO4 berasal dari asam kuat H2SO4 dan basa lemah NH4OH. [H+] =

Kw Kb

×M

=

10−14 10−5

=

2 × 10−11

× (2 × 10−2 )

= 4,4 × 10–6 pH = –log [H+] = –log 4,4 × 10–6 = 6 – log 4,4 Jadi, pH larutan (NH4)2SO4 sebesar 6 – log 4,4. 9. Jawaban: c Larutan NH4NO2 merupakan larutan garam yang berasal dari asam lemah HNO2 dan basa lemah NH4OH.

58


20 L × 0,2 M 1.000 + NH4OH(aq) → NH4Cl(aq) + H2O()

Mula-mula : 0,004 mol 0,004 mol – – Reaksi : 0,004 mol 0,004 mol 0,004 mol 0,004 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,004 mol 0,004 mol

Larutan NH4Cl merupakan larutan garam yang berasal dari basa lemah (NH4OH) dan asam kuat (HCl). [H+] = =

Kw Kb 10

×M −14

10

−5

×

1.000 40

× 0,004

10 −10 = 10–5 pH = –log [H+] = –log 10–5 =5 Jadi, pH larutan campuran yang terbentuk sebesar 5.

=

11. Jawaban: a pH = 8 pOH = 14 – pH = 14 – 8 = 6 pOH = –log [OH–] 6 = –log [OH–] –log 10–6 = –log [OH–] [OH–] = 10–6 Garam CH3COONa terbentuk dari asam lemah (CH3COOH) dan basa kuat (NaOH).

[OH–] =

Kw Ka

10–6 =

10−14 ×M 10−5

×M

10–12 =

10−14 10−5

M

10–3

=

×M M

mol CH3COONa = MCH3 COONa × VCH3COONa massa CH3COONa Mr CH3COONa

= 10–3 × 2

massa CH3COONa = 2 × 10–3 82

Massa CH3COONa = 164 × 10–3 g = 164 mg Jadi, massa CH3COONa 164 mg. 12. Jawaban: a mol HCOOH = volume HCOOH × [HCOOH]

13. Jawaban: b mol H2SO4 = 0,1 L × 0,1 M = 0,01 mol mol NH4OH = 0,1 × 0,2 M = 0,02 mol H2SO4 + 2NH4OH (NH4)2SO4 + 2H2O m : 0,01 0,02 r : 0,01 0,02 0,01 0,02 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : – – 0,01 0,02 (NH4)2SO4 berasal dari basa lemah NH4OH dan asam kuat H2SO4. [(NH4)2SO4] =

= 5 × 10–2 M Kw Kb

[H+] =

50

= 1.000 L × 0,60 M = 0,030 mol mol NaOH = volume NaOH × [NaOH] 25

= 1.000 L × 1,2 M = 0,030 mol HCOOH(aq) + NaOH(aq) → HCOONa(aq) + H2O() m : 0,030 0,030 – – r : 0,030 0,030 0,030 0,030 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : – – 0,030 0,030

mol HCOONa M HCOONa = volume HCOONa

=

1.000 × 0,030 75

= 0,4 M Garam HCOONa berasal dari asam lemah HCOOH dan basa kuat NaOH. [OH–] = =

Kw Ka

×M

10−14 10−4

0,01mol 0,2 L

×M

10−14 10−5

=

× 5 × 10−2

= 5 × 10−11 = 7,07 × 10–6 pH = –log [H+] = –log 7,07 × 10–6 = 6 – log 7,07 = 6 – 0,85 = 5,15 Jadi, pH larutan yang terjadi sebesar 5,15. 14. Jawaban: a mol asam asetat = 0,04 L × 0,15 M = 6 × 10–3 mol mol NaOH = 0,02 L × 0,3 M = 6 × 10–3 mol CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O m : 0,006 0,006 r : 0,006 0,006 0,006 0,006 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s :– – 0,006 0,006 mol CH3COONa = 0,006

× 0,4

= 4 × 10−11 = 6,3 × 10–6 pOH = –log 6,3 × 10–6 = 6 – log 6,3 pH = 14 – pOH = 14 – (6 – log 6,3) = 8 + log 6,3 = 8 + 0,8 = 8,8 Jadi, pH larutan garam yang terbentuk sebesar 8,8.

[CH3COONa] =

0,006 mol 0,06 L

= 0,1 M pH = pKw – pOH pOH = –log [OH–] [OH–] = =

Kw Ka

⋅M

10−14 10−5

× 0,1

= 10 −10 = 10–5 Kimia Kelas XI

59

pOH = –log 10–5 =5 pH = pKw – pOH = 14 – 5 =9 Jadi, larutan yang terbentuk mempunyai pH 9. 15. Jawaban: a KOH + CH3COOH CH3COOK + H2O CH3COOK K+ + CH3COO– CH3COO– + H2O → CH3COOH + OH+ pH = 9 pOH = 14 – 9 =5 [OH–] = 10–5 M CH3COOK berasal dari basa kuat KOH dengan asam lemah CH3COOH. [OH–] = 10–5 = 10–10 =

Kw Ka

⋅M

10−14 10−5 10−14 10−5

4·g 10−14 × 80 2 × 10−5

10–11 =

4 × 10−14 · g 1,6 × 10−3

g=

17. Jawaban: b

=

= 0,3 mol

[H+] =

10–1

= M –1 [KOH] = 10 M mol KOH = [KOH] × volume = 10–1 M × 1 L = 10–1 mol massa KOH = mol × Mr = 0,1 × 56 = 5,6 gram Jadi, massa KOH yang diperlukan sebesar 5,6 gram. 16. Jawaban: b Amonium nitrat = NH4NO3 NH4NO3(aq) NH4+(aq) + NO3–(aq) [NH4+] = [NH4NO3] pH larutan = 5,5 –log [H+] = 5,5 [H+] = 10–5,5

[NH4NO3] = [H+] = 10–5,5 = 60

× [NH4NO3 ]

g 1.000 × M ml r Kw 1.000 g × × Kb ml 80 10−14 2 × 10−5

16,05 53,5

=

mol NH4Cl volume larutan

=

0,3 3

= 0,1 mol Garam NH4Cl terbentuk dari basa lemah (NH4OH) dan asam kuat (HCl).

·M

Kw Kb

massa NH4Cl Mr NH4Cl

mol NH4Cl =

⋅M

10−10 10−9

[H+] =

1,6 × 10−14 4 × 10−14

= 0,4 gram Jadi, massa amonium nitrat yang dilarutkan sebesar 0,4 gram.

M NH4Cl

10–10 = 10–9 · M M=

10–11 =

×

1.000 g × 250 80


=

Kw Kb

×M

10 −14 10 −5

× 0,1

10 −10 = 10–5 pH = –log [H+] = –log 10–5 =5 Jadi, larutan yang terjadi mempunyai pH = 5.

=

18. Jawaban: c gram

mol KOH = M r

0,28

mol HA

= 56 = 0,005 mol = volume HA × [HA] = 0,05 × 0,1 = 0,005 mol

KOH(aq) + HA(aq) → KA(aq) + H2O() m : 0,005 0,005 – – r : 0,005 0,005 0,005 0,005 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : – – 0,005 0,005 mol KA = 0,005 mol

[KA] =

0,005 mol 0,05 L

= 0,1 M pH = 3,0 –log [H+] = 3,0 –log [H+] = –log 10–3 [H+] = 10–3 [OH–] =

Kw Ka

×M

−14 = 10 −5 × 0,1

10

= 10−10 = 10–5 pOH = –log [OH–] = –log 10–5 pOH = 5 pH = pKw – pOH = 14 – 5 =9 Jadi, pH larutan garam yang terjadi sebesar 9. 19. Jawaban: e 100

mol NH4OH = 1.000 L × 0,06 M = 0,006 mol 400

mol C6H5COOH = 1.000 × 0,015 M = 0,006 mol pH C6H5COOH = 3,5 – log 3 –log [H+] = 3,5 – log 3 –log [H+] = –log 3 × 10–3,5 [H+] = 3 × 10–3,5 H+ = 3 × 10–3,5 = Ka =

Ka × [A] Ka × 0,015 9 × 10−7 0,015

= 6 × 10–5 NH4OH(aq) + C6H5COOH(aq) → C6H5COONH4(aq) + H2O() m : 0,006 0,006 – – r : 0,006 0,006 0,006 0,006 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– s : – – 0,006 0,006

Garam C6H5COONH4 yang terbentuk berasal dari asam lemah dan basa lemah. pH = 7 – log 2 pH = –log [H+] –log [H+] = –log 2 × 10–7 [H+] = 2 × 10–7 [H+] = 2 × 10–7 =

Ka Kb

(6 × 10−5 ) × 10−14 Kb

4 × 10–14 =

× Kw

Kb = 1,5 × 10–5 pH larutan NH4OH mula-mula: Kb × [B]

[OH–] = =

(1,5 × 10−5 ) × 0,06

=

9 × 10−7

= 3 × 10–3,5 M pOH = –log 3 × 10–3,5 [OH–] = 3,5 – log 3 pH = 14 – (3,5 – log 3) = 10,5 + log 3 20. Jawaban: c pH = 5 –log [H+] = 5 –log [H+] = –log 10–5 [H+] = 10–5 (NH4)2SO4 berasal dari asam kuat H2SO4 dengan basa lemah NH4OH. [H+] =

Kw Kb

10–5 =

10−14 10−5

⋅M

⋅M

10–10 = 10–9 M M=

10−10 10−9

= 10–1 M [(NH4)2SO4] = 10–1 M mol (NH4)2SO4 = [(NH4)SO4 × volume = 10–1 M × 0,1 L = 0,01 mol massa (NH4)2SO4 = mol × Mr Mr (NH4)2SO4 = 132 massa = 0,01 × 132 = 1,32 gram Jadi, massa (NH4)2SO4 yang harus dilarutkan sebesar 1,32 gram. 21. Jawaban: e NH4+ + H2O NH4OH + H+ 2,14 g

mol NH4Cl = 53,5 mol/g = 0,4 mol [NH4Cl] =

0,4 mol 800 ml 1.000 ml

= 0,5 M

6 × 10−5 × 10−14 Kb

Kimia Kelas XI

61

Kw Kb

[H+] =

⋅M

[OH–] =

=

10−14 ⋅ 0,5 2 × 10−5

=

2,5 × 10−10

= 1,58 × 10–5 pH = –log 1,58 × 10–5 = 5 – log 1,58 = 4,8 Jadi, pH garam tersebut sebesar 4,8. 22. Jawaban: c mol NH4OH = 0,1 L × 0,1 M = 0,01 mol mol HCl = 0,05 L × 0,2 M = 0,01 mol NH4OH + HCl NH4Cl + H2O mula-mula : 0,01 0,01 reaksi : 0,01 0,01 0,01 0,01 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––– setimbang : – – 0,01 0,01 Garam NH4Cl terbentuk dari basa lemah (NH4OH) dan asam kuat (HCl). M NH4Cl = [H+]

mol NH4Cl volume NH4Cl

=

Kw Kb

=

10−14 1,8 × 10−5

=

0,01 0,15

= 6,7 ×

M

×M × 6,7 × 10−2

×M

=

10−14 × 0,4 10−5

=

4 × 10−10

= 2 × 10–5 pOH = –log 2 × 10–5 = 5 – log 2 pH = 14 – pOH = 14 – (5 – log 2) = 9 + log 2 Jadi, pH larutan CH3COOK sebesar 9 + log 2. 24. Jawaban: b Larutan yang terbentuk berupa garam yang bersifat asam. [H+] = = =

10–2

Kw Ka

Kw Kb

×M

10−14 7,2 × 10−6

× 0,05

6,9 × 10−11

= 8,3 × 10–6 pH = –log [H+] = –log 8,3 × 10–6 = 6 – log 8,3 = 5,1 Jadi, pH larutan yang terbentuk sebesar 5,1. 25. Jawaban: c

=

−12

37,2 × 10 10–1

= 6,1 × pH = –log [H+] = –log 6,1 × 10–6 = 6 – log 6,1 Jadi, pH larutan tersebut sebesar 6 – log 6,1. 23. Jawaban: d mol CH3COOK = =

massa CH3COOK Mr CH3COOK

19,6 98

= 0,2 mol M CH3COOK = =

mol CH3COOK volume CH3COOK

1.000 × 0,2 500

= 0,4 M Garam CH3COOK terbentuk dari asam lemah (CH3COOH) dan basa kuat (KOH).

62


400

mol HCOOH = 1.000 L × 0,005 M = 2 × 10–3 mol 100

mol Ba(OH)2 = 1.000 L × M Ba(OH)2 Misal M Ba(OH) 2 = x, maka mol Ba(OH) 2 = 10–1x mol. Oleh karena terhidrolisis maka tidak bersisa. Ba(OH)2(aq) + 2HCOOH(aq) → (HCOO)2Ba(aq) + 2H2O(aq) Mula-mula : 10–1x mol 2 × 10–3 mol – – Reaksi : 10–3 mol 2 × 10–3 mol 10–3 mol 2 × 10–3 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 10–3 mol 2 × 10–3 mol

10–1x mol = 10–3 mol x = 10–2 M Garam (HCOO)2Ba terbentuk dari asam lemah (HCOOH) dan basa kuat (Ba(OH)2). pH = 7,5 pOH = 14 – pH = 14 – 7,5 = 6,5

–log [OH–] = –log 10–6,5 [OH–] = 10–6,5

[OH–]

[OH–] =

Kw Ka

10–6,5 =

10−14 × 10−3 × 1.000 Ka 500

10–6,5 =

2 × 10−17 Ka

10–13 =

×M

2 × 10−17 Ka

Ka = 2 × 10–4 26. Jawaban: b pH = 6 –log [H+] = –log 10–6 [H+] = 10–6 Garam (NH4)2SO4 terbentuk dari basa lemah (NH4OH) dan asam kuat (H2SO4). [H+] =

Kw Kb

10–6 =

10−14 ×M 10−5

×M

10–12 = 10–9 × M M = 10–3 M mol (NH4 )2 SO 4 volume(NH4 )2 SO 4

= 10–3

massa (NH4 )2 SO 4 / Mr (NH4 )2 SO 4 volume(NH4 )2 SO 4 massa (NH4 )2 SO4 / 132 500 1.000

= 10–3

= 10–3

massa (NH4)2SO4 = 0,066 gram = 66 mg

28. Jawaban: d Garam bersifat asam di dalam air akan terhidrolisis melepaskan ion H+. Sementara itu, garam bersifat basa di dalam air akan terhidrolisis melepaskan ion OH–. Jadi, garam yang bersifat asam ditunjukkan oleh persamaan reaksi nomor 3) dan 4). 29. Jawaban: c Larutan garam yang mempunyai pH < 7 berasal dari asam kuat dan basa lemah. CH3COONa berasal dari asam lemah CH3COOH dan basa kuat NaOH sehingga bersifat basa. NH4Cl berasal dari basa lemah NH4OH dan asam kuat HCl sehingga bersifat asam. K2S berasal dari basa kuat KOH dan asam lemah H2S sehingga bersifat basa. NaBr berasal dari basa kuat NaOH dan asam kuat HBr sehingga bersifat netral. (NH4)2SO4 berasal dari basa lemah NH4OH dan asam kuat H2SO4 sehingga bersifa asam. Jadi, garam yang mempunyai pH < 7 yaitu NH4Cl dan (NH4)2SO4 atau garam nomor 2) dan 5). 30. Jawaban: c Kurva tersebut merupakan kurva titrasi antara asam lemah dan basa kuat. pH larutan awal berasal dari pH asam lemah. Pada penambahan 10–49,9 ml titran, larutan bersifat sebagai buffer karena mengandung asam lemah dan garamnya. Titik ekuivalen terjadi pada pH > 7 karena larutan hanya mengandung garam yang mengalami hidrolisis parsial. Pada penambahan 50,1–60 ml titran, larutan bersifat basa kuat karena mengandung sisa basa. B. Uraian

27. Jawaban: e massa NH4NO3 Mr NH4NO3

mol NH4NO3 =

2

= (28 + 4 + 48)

1. a. b.

2

= 80 = 0,025 mol Garam NH 4 NO 3 terbentuk dari basa lemah (NH4OH) dan asam kuat (HNO3). [H+] =

= =

Kw Kb 10

c. d.

×M

2. a. −14

10

−5

[OH–] [H+] = Kw (5 × 10–5,5) = 10–14 [OH–] = 2 × 10–9,5

×

1.000 100

25 × 10−11

= 5 × 10–5,5

× 0,025

AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3–(aq) Ag+(aq) + H2O() → AgOH(aq) + H+(aq) Na2CO3(aq) 2Na+(aq) + CO32–(aq) CO32–(aq) + 2H2O() → H2CO3(aq) + 2OH–(aq) Na3PO4(aq) 3Na+(aq) + PO43–(aq) PO43–(aq) + 3H2O() → H3PO4(aq) + 3OH–(aq) CH3COOK(aq) K+(aq) + CH3COO–(aq) CH3COO–(aq) + H2O() → CH3COOH(aq) + OH–(aq) KF(aq) K+(aq) + F–(aq) F–(aq) + H2O() → HF(aq) + OH–(aq) [HF][OH− ] [F− ]

b.

Kh =

c.

Kh = Kw = = 1,5 × 10–11 6,6 × 10−4 a

K

10−14

Kimia Kelas XI

63

d.

Kw Ka

[OH–] =

mol garam = volume × [G] =

× [KF]

massa garam = 2 mol × 82 = 164 gram Jadi, massa CH 3 COONa yang dilarutkan sebanyak 164 gram.

−14

=

10 × 0,1 6,6 × 10−4

=

10−15 6,6 × 10−4

6. [NH4Cl] =

[H+] =

−14

10 1,2 × 10−6

= 8,3 × 10–9 3. Larutan NH4NO2 terbentuk dari asam lemah HNO2 dan basa lemah NH4OH. Ka Kb

× 10−14

= 10−13 = 10–6,5 pH = –log [H+] = –log 10–6,5 = 6,5 4. Garam HX bersifat basa karena terhidrolisis menghasilkan ion OH–. [OH–] = =

Kh · M

10−8 · 0,01

= 10−10 = 10–5 pOH = –log [OH–] = –log 10–5 = 5 pH = pKw – pOH = 14 – 5 = 9 Jadi, pH larutan garam MX sebesar 9. 5. Garam CH3COONa berasal dari basa kuat NaOH dan asam lemah CH3COOH sehingga bersifat basa. pH = 10 pOH = pKw – pH = 14 – 10 = 4 [OH–] = –log pOH = –log 4 = 10–4 [OH–] = 10–4 10–8

64

=

Kw Ka

·M

10−14 10−5

·M

=

10–9

·M

M=

10−8 10−9

= 10


1

Kw Kb

·M

=

10−14 1× 10−5

=

4 × 10−15 1× 10−5

· 0,4

= 4 × 10−10 = 2 × 10–5 pH = –log [H+] = –log 2 × 10–5 = 5 – log 2 Jadi, pH larutan garam yang terbentuk sebesar 5 – log 2.

· Kw

10−4 10−5

=

1

× volume

= 53,5 × 0,25 = 0,4 M

= 1,2 × 10–6 [H+][OH–] = 10–14 + [H ] × (1,2 × 10–6) = 10–14

[H+] =

massa NH4Cl Mr NH4Cl 5,35

[H+] =

200 × 10 = 2 mol 1.000

7.

pH = 8 + log 4 pH = pKw – pOH 8 + log 4 = 14 – pOH pOH = (14) – (8 + log 4) = 6 – log 4 pOH = –log [OH–] [OH–] = 4 × 10–6 [basa]

[OH–] = Kb · [garam] 2NH4OH + H2SO4 (NH4)2SO4 + 2H2O mula-mula : 0,05 0,02 reaksi : 0,04 0,02 0,02 0,04 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– setimbang : 0,01 – 0,02 0,04

mol (NH4)2SO4 = 0,02 mol [(NH4)2SO4] = [NH4OH] =

0,02 mol 0,9 L

0,01mol 0,9 L

= 2,2 × 10–2 M

= 1,1 × 10–2 M

Tetapan ionisasi NH4OH diperoleh dari konsentrasi ion OH–. [OH–] = 4 × 10–6 =

Kb ⋅ [basa] [garam] Kb · (1,1× 10−2 ) 2,2 × 10−2

4 × 10–6 = 0,5 Kb Kb =

4 × 10−6 0,5

= 8 × 10–6

Jadi, harga tetapan ionisasi NH4OH sebesar 8 × 10–6.

8. Larutan garam MCl terbentuk dari basa lemah (MOH) dan asam kuat (HCl). pH = 5 + log 2 = 6 – log 5 –log [H+] = –log 5 × 10–6 [H+] = 5 × 10–6 Kw Kb

[H+] =

×M

10−14 ×M 1,2 × 10 −5

5 × 10–6 =

10−14

25 × 10–12 = 1,2 × 10−5 × M M = 3 × 10–2 M α =

Kw Kb × M

mol garam = 0,005 mol 10

mol [HCOONa] = 0,005 = 0,05 M 100 ml

= 1,2 × 10−5 × 3 × 10−2

1.000 ml

−9

Larutan HCOONa terbentuk dari asam lemah HCOOH dan basa kuat NaOH.

27,78 × 10

= 5,27 × 10–4,5 = 5,27 × 10–4,5 x 100% = 5,27 × 10–2,5 %

[OH–] =

1 = 16,67 × 10-3 % = 60 % 1

Jadi, derajat hidrolisis larutan garam MCl 60 %. 9. mol asam asetat

= 0,25 L × 0,01 M = 0,0025 mol pH = 3, [H+] = 10–3 M gram

mol NaOH = M r

0,1

= 40 = 0,0025 mol

CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

0,0025 0,0025 – 0,0025 0,0025 0,0025 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– – – 0,0025

mol CH3COONa = 0,0025 mol [CH3COONa] =

0,0025 mol 0,25 L

= 0,01 M pH larutan yang terjadi: pH = pKw – pOH pOH = –log [OH–] [OH–] =

10. mol NaOH = 0,05 L × 0,1 M = 0,005 mol mol HCOOH = 0,05 L × 0,1 M = 0,005 mol Ka HCOOH = 1,8 × 10–4 pH garam = –log [H+] NaOH + HCOOH HCOONa + H2O mula-mula : 0,005 0,005 – reaksi : 0,005 0,005 0,005 0,005 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– setimbang : – – 0,005 0,005

−14

=

pH = 14 – pOH = 14 – 6 =8 Jadi, pH larutan garam yang terbentuk sebesar 8.

Kw Ka

⋅M

−14 = 10 −4 × 0,01

10

= 10−12 = 10–6 pOH = –log 10–6 =6

Kw Kb

×M

=

10−14 1,8 × 10−4

=

2,77 × 10−12

× 0,05

= 1,67 × 10–6 pOH = –log [OH–] = –log 1,67 × 10–6 = 6 – log 1,67 pH = 14 – pOH = 14 – (6 – log 1,67) = 8 + log 1,67 Jadi, pH lar utan garam tersebut sebesar 8 + log 1,67.

Latihan Ulangan Tengah Semester A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c HCl(aq) H+(aq) + Cl–(aq) [HCl] = 0,02 M [H+] = [HCl] × valensi = (2 × 10–2) × 1 = 2 × 10–2 M [OH–] = =

Kw

[H + ]

10 −14 2,0 × 10 −2

= 5,0 × 10–13 M

Kimia Kelas XI

65

2. Jawaban: e pH A = 3 pOH = 14 – pH = 14 – 3 = 11 –log [OH–] = 11 [OH–] = 10–11

pH B = 5 pOH = 14 – pH = 14 – 5 =9 –log [OH–] = 9 [OH–] = 10–9

Perbandingan [OH–] dalam larutan A dengan larutan B = 10–11 : 10–9 = 0,01 : 1 = 1 : 100 K a × [CH3COOH] −5

(1,8 × 10 )([CH 3COOH])

6 × 10–3 =

(6 × 10−3 )2

[CH3COOH] = 1,8 × 10−5 =2M mol CH3COOH = konsentrasi CH3COOH × volume CH3COOH 500 ml

= 2 × ( 1.000 ml ) = 1 mol massa CH3COOH = mol × Mr = 1 × 60 = 60 Jadi, massa CH3COOH dalam larutan 500 ml seberat 60 g. 4. Jawaban: b pH setelah penambahan H2SO4 = 3–log 2 –log [H+] = 3–log 2 [H+] = 2 × 10–3 [H+] = [H2SO4] × valensi [H2SO4] =

H+    Valensi

[H2SO4] =

2 × 10−3 2

= 1 × 10–3 Volume H2SO4 yang ditambahkan ke dalam air: V1 · M1 = V2 · M2 V1 · 8 = 4 · (1 × 10–3) V1 =

4 × 10−3 8

= 5 × 10–4 L = 5 × 10–1 ml Jadi, volume H2SO4 yang ditambahkan ke dalam air sebanyak 0,5 ml.

66

[Ca(OH)2] =

4 ⋅ 10−2 2

= 2 · 10–2 M

mol Ca(OH)2 = M · V = 2 · 10–2 · 800 · 10–3 = 0,016 mol massa = mol · Mr Ca(OH)2 = 0,016 · 74 = 1,184 gram 6. Jawaban: d

3. Jawaban: b [H+] =

5. Jawaban: a pH = 12 + log 4 → pOH = 2 – log 4 [OH–] = 4 · 10–2


mol Ca(OH)2 =

0,74 g 74 g/mol

= 0,01 mol

Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH– 2

mol OH– = 1 × mol Ca(OH)2 2

= 1 × 0,01 mol = 0,02 mol [OH–] pada Ca(OH)2 =

0,02 mol 0,5 L

= 4 × 10–2 M pOH = –log [OH–] = –log 4 × 10–2 M = 2 – log 4 pH = 14 – pOH = 14 – (2 – log 4) = 12 + log 4 7. Jawaban: e mol NH3 = [NH3] = [OH–] =

67,2 L 22,4 L

0,3 L 3L

= 0,3 mol

= 0,1 M

Kb ⋅ [NH3 ]

= (1 × 10−5)(0,1) = 1 × 10–3 M pOH = –log [OH–] = –log 1 × 10–3 = 3 – log 1 = 3 pH = pKw – pOH = 14 – 3 = 11 Jadi, pH larutan NH 3 dalam 3 L air tersebut sebesar 11. 8. Jawaban: e Kb = α2 · b = x2 · 0,2 = 0,2x2 Larutan diencerkan dari 20 ml menjadi 200 ml. V1 = 20 ml = 0,02 L V2 = 200 ml = 0,2 L

12. Jawaban: a Reaksi netralisasi terjadi antara asam dan basa membentuk garam. Reaksi tersebut terjadi pada persamaan reaksi: 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

V1 · M1 = V2 · M2 0,02 · 0,2 = 0,2 · M2 M2 = a=

Kb b

0,004 = 0,02 0,2 0,2x 2 0,02

=

= 10x

amonia

2

= x 10 9. Jawaban: c massa Al(OH)3 = 500 mg = 0,5 g 0,5g

mol Al(OH)3 = 78 = 6,4 × 10–3 mol [Al(OH)3] =

mol volume

=

6,4 × 10 −3 0,2

= 3,2 × 10–2 M

Al(OH)3 Al3+ + 3OH– K b × 3 × [Al(OH) 3 ]

[OH–] =

−7

= 9,6 × 10 = 9,7 × pOH = –log [OH–] = –log 9,7 × 10–4 = 4 – log 9,7 pH = 14 – (4 – log 9,7) = 10 + log 9,7 = 10,98 Jadi, pH larutan dalam obat mag yang mengandung 500 mg Al(OH)3 sebesar 10,98. 10–4

10. Jawaban: b pH = 3 – log 4 – log [H+] = 3 – log 4 [H+] = 4 × 10–3 [H+] = Ka ⋅ a 4 × 10–3 = a=

(3,2 × 10 −6 )·a 1,6 × 10−5 3,2 × 10−6

=5M [HA] =

amonium sulfat

MgO merupakan senyawa oksida. ZnCO 3 , Na2SO4, dan CaCO3 merupakan senyawa garam. Sementara itu, reaksi pada 2HNO3 + Na2SO4 tidak terjadi karena Na2SO4 merupakan garam yang mengandung basa kuat dan asam kuat sehingga tidak dapat bereaksi dengan HNO3 yang bersifat kuat. 13. Jawaban: b Massa KOH = 14 gram Mr KOH = 56 g/mol Volume KOH = 750 ml = 0,75 L 14 g 56g/mol

M KOH = mol KOH =

(10−5 )(3(3,2 × 10−2 ))

=

asam sulfat

mol volume

mol HA = 5 M × 0,5 L = 2,5 mol massa HA = mol × Mr HA = 2,5 × 60 = 150 g 11. Jawaban: c Larutan H2SO4 apabila direaksikan dengan larutan Ba(OH)4 akan menghasilkan garam BaSO4 yang mengendap dan air. Persamaan reaksinya sebagai berikut. H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) → BaSO4(s) + 2H2O()

0,75 L

volume

= 0,33

V1 · M1 = V2 · M2 150 · 0,33 = 200 · M2 M2 = 0,25 14. Jawaban: d mol NaOH = mol CH3COOH mol NaOH = 0,2 mol massa NaOH = mol × Mr = 0,2 mol × 40 g/mol = 8 gram 15. Jawaban: b mol asam = mol KOH = (M · V) KOH = 0,25 · 50 ml = 12,5 mmol massa asam = mol × Mr = 12,5 mmol × 60 g/mol = 750 mg = 0,75 gram 16. Jawaban: a mol H2SO4 = (3 · 10–4) M × 0,5 L = 1,5 × 10–4 mol mol KOH = (2 · 10–4) M × 0,5 mol = 1 × 10–4 mol H2SO4 Mula-mula:

1,5 ·

+

10–4

mol

2KOH 2·

10–4

→ mol

K2SO4 +

2H2O

–

–

Reaksi: 1 · 10–4 mol 2 · 10–4 mol 1 · 10–4 mol 2 · 10–4 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 5 · 10–5 mol – 1 · 10–4 mol 2 · 10–4 mol

sisa mol H2SO4 = 5 · 10–5 mol MH

SO

2

sisa = 4

5 ⋅ 10 −5 mol 1L

= 5 · 10–5 M

Kimia Kelas XI

67

[H+] dalam H2SO4 = MH

SO 4 10–5

× valensi

2

×2 =5· = 10–4 M pH = –log [H+] = –log [10–4] = 4 17. Jawaban: b V1 · M1 = V2 · M2 100 · 0,098 = 56 · M2 M2 = 0,175 mol dalam 1 L = 0,175 × 1 = 0,175 mol H2C2O4 · 2H2O(s) + H2O() → H2C2O4(aq) massa H2C2O4 · 2H2O = mol × Mr = 0,175 × 126 g/mol = 22,05 gram ≈ 22 g 18. Jawaban: d Pada penetralan natrium hidroksida dengan asam klorida berlaku rumus berikut. V1 × M1 × n1 = V2 × M2 × n2 25,0 × M1 × 1 = 15,00 × 2,0 × 1 M1 = 1,2 mol dm–3 Konsentrasi larutan NaOH dalam g dm–3 = 1,2 mol dm–3 × Mr NaOH = 1,2 mol dm–3 × ((1 × Ar Na) + (1 × Ar O) + (1 × Ar H)) g/mol = 1,2 mol dm–3 × ((1 × 23) + (1 × 16) + (1 × 1)) g/mol = 1,2 mol dm–3 × 40 g/mol = 48 g dm–3 19. Jawaban: d mol HCl = mol NH3 mol HCl = V × M × n = 200 × 0,01 × 1 = 2 mmol massa HCl = 2 mmol × Mr = 2 mmol × 35,5 g/mol = 73 mg 20. Jawaban: c (mol · valensi)aspirin mol · 1 mol aspirin massa aspirin

= (mol · valensi)KOH = 0,15 · 15,75 · 10–3 · 1 = 2,36 · 10–3 = mol × Mr aspirin = 2,36 · 10–3 · 180 = 0,425 gram

21. Jawaban: e pH = 5 – log 4 –log [H+] = 5 – log 4 –log [H+] = –log 4 × 10–5 [H+] = 4 × 10–5 [H+] = Ka ×

68



4 × 10–5 = 2 × 10–5 ×

mol CH3COOH/ volume total mol CH3COONa/ volume total

4 × 10–5 = 2 × 10–5 ×

0,2 mol CH3COONa

mol CH3COONa = 10–1 mol mol CH3COONa = VCH COONa × MCH COONa 3 3 0,1 = VCH COONa × 0,1 3 VCH COONa = 1 L = 1.000 ml 3

22. Jawaban: c mmol CH3COOH = ((100 × 0,1) + (150 × 0,2)) mmol = (10 + 30) mmol = 40 mmol = 4 × 10–2 mol mol NaOH =

250 L × 0,08 M 1.000

= 2 × 10–2 mol CH3COOH + NaOH

→

CH3COONa +

H2O

Mula-mula: 4 × 10–2 2 × 10–2 – – Reaksi: 2 × 10–2 2 × 10–2 2 × 10–2 2 × 10–2 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 2 × 10–2 – 2 × 10–2 2 × 10–2

[H+] = Ka × = Ka ×

[CH3COOH] [CH3COONa] mol CH3COOH/volume total mol CH3COONa/volume total

volume total = (250 + 100 + 150) ml = 500 ml = 0,5 L

= 10–5 × =

(2× 10−2 ) / 0,5 (2× 10−2 ) / 0,5

10–5

pH = –log [H+] = –log 10–5 =5 23. Jawaban: d pH = 5 –log [H+] = 5 –log [H+] = –log 10–5 [H+] = 10–5 mol CH3COOH =

100 L × 0,1 M = 10–2 mol 1.000

misal mol NaOH = x mol NaOH + CH3COOH →

CH3COONa + H2O

Mula-mula: x mol 10–2 mol – – Reaksi: x mol x mol x mol x mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: – (10–2 – x) mol x mol x mol

[H+] = Ka × = Ka ×


mol CH3COOH/ volume total mol CH3COONa/ volume total

10–5 = 10–5 ×

(10−2 − x) x

x = 10–2 – x

pH = –log [H+] = –log 10–3 = 3

2x = 10–2 x = 5 × 10–3 mol

60

massa NaOH = mol NaOH × Mr NaOH = 5 × 10–3 mol × 40 g/mol = 200 × 10–3 g = 200 mg

mol CH3COOH = 1.000 L × 0,05 M = 0,003 mol 40

mol NaOH = 1.000 L × 0,05 M = 0,002 mol

24. Jawaban: c mol KOH =

massa KOH Mr KOH massa KOH

= (1 × A K) + (1 × A O) + (1 × A H) r r r 0,28 g

= (1 × 39) + (1 × 16) + (1 × 1) g/mol ( ) =

Volume total = (40 + 60) ml = 100 ml [A]

10 L×1M 1.000

[H+] = Ka × [ ] G [H+] = 2 × 10–5 ×

= 0,01 mol pH HA = 2 – log 2 –log [H+] = 2 – log 2 –log [H+] = –log 2 × 10–2 [H+] = 2 × 10–2

=2×

Ka × [A]

[H+] =

4 × 10–4 = Ka × 1 Ka = 4 × 10–4 KOH

+

HA

→

KA

+

H2O

Mula-mula: 0,005 mol 0,01 mol – – Reaksi: 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: – 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol

[HA]

[H+] = Ka × [ ] KA

= Ka × mol HA/ volume total mol KA/ volume total

0,005

= 4 × 10–4 × 0,005 = 4 × 10–4 pH = –log [H+] = –log 4 × 10–4 = 4 – log 4 25. Jawaban: b pH CH3COOH (mula-mula) [H+] =

K a × [A]

=

2 × 10−5 × 0,05

=

10−6 = 10–3

10–5

×

mol asam/volume total mol garam/volume total 1.000 100 1.000 0,002 × 100 0,001 ×

= 1 × 10–5 pH = –log [H+] = –log 1 × 10–5 = 5 Jadi, pH larutan sebelum dan sesudah penambahan NaOH berturut-turut yaitu 3 dan 5.

Ka × 1

2 × 10–2 =

CH3COONa + H2O

Reaksi bersisa asam lemah dan garamnya (larutan penyangga).

0,28 g 56 g/mol

= 0,005 mol mol HA =

→

CH3COOH + NaOH

Mula-mula: 0,003 mol 0,002 mol – – Reaksi: 0,002 mol 0,002 mol 0,002 mol 0,002 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 0,001 mol – 0,002 mol 0,002 mol

26. Jawaban: e pH = 8 + log 6 pOH = 14 – pH = 14 – (8 + log 6) = 6 – log 6 –log [OH–] = 6 – log 6 –log [OH–] = –log 6 × 10–6 [OH–] = 6 × 10–6 [OH–] = Kb ×

[NH4OH] [NH4Cl]

[OH–] = Kb ×


6 × 10–6 = 2 × 10–5 × mol NH4OH mol NH4Cl

=

mol NH4OH mol NH4Cl

6 × 10−6 2 × 10−5

6

3

= 20 = 10 Jadi, perbandingan mol NH4OH : mol NH4Cl = 3 : 10. 27. Jawaban: d Larutan penyangga merupakan larutan yang nilai pH-nya tidak mudah berubah dengan penambahan sedikit asam, basa, atau air. Dengan demikian,

Kimia Kelas XI

69

data yang menunjukkan sedikit atau tidak ada perubahan ketika ditambah sedikit asam, sedikit basa, atau sedikit air merupakan larutan penyangga. Pada tabel tersebut, larutan penyangga ditunjukkan oleh larutan IV. Sementara itu, larutan I, II, III, dan V bukan larutan penyangga karena pH mengalami perubahan yang besar.

b.

c.

28. Jawaban: a pH = 5 – log 4 –log [H+] = –log 4 × 10–5 [H+] = 4 × 10–5 Larutan penyangga antara asam lemah dan garamnya. [H+] = Ka ×

[A] [G]

4 × 10–5 = Ka ×

0,4 0,4

100

mol CH3COOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol 80

mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,008 mol CH3COOH+ NaOH

K a × [A] =

=

Reaksi tersebut menghasilkan sisa asam lemah dan garamnya sehingga dapat membentuk larutan penyangga.

4 × 10−5 × 0,4

d.

16 × 10−6

100

pH = –log [H+] = –log 4 × 10–3 = 3 – log 4

100

mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol CH3COOH+ NaOH

100

mol NH3 = 1.000 L × 0,03 M = 0,003 mol

Reaksi hanya tersisa garam (bukan larutan penyangga)

50

mol HCl = 1.000 L × 0,02 M = 0,001 mol HCl

→

NH4Cl

e.

Mula-mula: 0,003 mol 0,001 mol – Reaksi: 0,001 mol 0,001 mol 0,001 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 0,002 mol – 0,001 mol

[OH–] = Kb × = Kb ×

100

120

mol NaOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,012 mol

mol NH3 / volume total mol NH4Cl/ volume total

CH3COOH+ NaOH

0,002 0,001

pOH = –log [OH–] = –log 3,6 × 10–6 = 6 – log 3,6 pH = 14 – pOH = 14 – (6 – log 3,6) = 8 + log 3,6 30. Jawaban: c a. 100 ml CH3COOH 0,1 M dan 50 ml asam klorida 0,1 M


→ CH3COONa+ H2O

Mula-mula: 0,01 mol 0,012 mol – – Reaksi: 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: – 0,002 mol 0,01 mol 0,01 mol

= 3,6 × 10–5

70

100 ml CH3COOH 0,1 M dan 120 ml NaOH 0,1 M mol CH3COOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol

[NH3 ] [NH4Cl]

= 1,8 × 10–5 ×

→ CH3COONa+ H2O

Mula-mula: 0,01 mol 0,01 mol – – Reaksi: 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: – – 0,01 mol 0,01 mol

29. Jawaban: d

+

100 ml CH3COOH 0,1 M dan 100 ml NaOH 0,1 M mol CH3COOH = 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol

= 4 × 10–3

NH3

→ CH3COONa+ H2O

Mula-mula: 0,01 mol 0,008 mol Reaksi: 0,008 mol 0,008 mol 0,008 mol 0,008 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 0,002 mol 0,008 mol 0,008 mol

Ka = 4 × 10–5 pH larutan HCN [H+] =

Campuran antara asam lemah dan asam kuat tidak menghasilkan larutan penyangga. 100 ml CH3COOH 0,1 M dan 100 ml asam klorida 0,1 M Campuran antara asam lemah dan asam kuat tidak menghasilkan larutan penyangga. 100 ml CH3COOH 0,1 M dan 80 ml NaOH 0,1 M

Reaksi menghasilkan sisa basa kuat dan garam (bukan larutan penyangga). 31. Jawaban: b Amonium sianida (NH4CN) terbentuk dari asam lemah HCN dan basa lemah NH4OH. Kh =

Kw Ka ⋅ Kb

=

10−14 = 1 = 100 (1× 10−8 )(1× 10−6 )

32. Jawaban: d 40 ml mol CH3COOH = 1.000 ml × 0,1 M

= 0,004 mol 20 ml

mol NaOH = 1.000 ml × 0,2 M = 0,004 mol HCOOH(aq) + NaOH(aq) → HCOONa(aq) + H2O() Mula-mula: 0,004 0,004 – – Reaksi: 0,004 0,004 0,004 0,004 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: – – 0,004 0,004

mol HCOONa

[HCOONa] = volume total =

0,004 mol 0,06 L

= 0,0064

Garam HCOONa berasal dari basa kuat dan asam lemah sehingga bersifat basa. [OH–] = = =

Kw Kb

−14

10 × 0,0067 1,8 × 10 −5

3,7 × 10−12 = 1,9 × 10–6 [OH–]

pOH = –log = –log 1,9 × 10–6 = 6 – log 1,9 pH = pKw – pOH = 14 – (6 – log 1,9) = 8 + log 1,9 33. Jawaban: c mol CH3COONa = =

massa CH3COONa Mr CH3COONa 4,10 g 82 g/mol

= 0,05 mol

=

mol volume 0,05 mol 0,5 L

= 0,1 M

Garam CH3COONa terbentuk dari asam lemah dan basa kuat sehingga bersifat basa. [OH–] = =

Kw Kb

34. Jawaban: a Garam CH3COONa berasal dari asam lemah (CH3COOH) dan basa kuat (NaOH) sehingga garam bersifat basa. pH = 8 pOH = 14 – pH = 14 – 8 = 6 pOH = –log [OH–] –log [OH–] = –log 10–6 [OH–] = 10–6 [OH–] =

⋅M

[CH3COONa]=

pH = pKw – pOH = 14 – (5 – log 1) = 9 + log 1 =9 Jadi, pH garam CH 3COONa yang terbentuk sebesar 9.

⋅M

10−14 × 0,1 1× 10−5

= 1× 10 −10 = 1 × 10–5 pOH = –log [OH–] = –log (1 × 10–5) = 5 – log 1

10–6 = 10–12 =

Kw ×M Ka 10 −14 ×M 10 −5 10 −14 ×M 10 −5

M = 10–3 M mol CH3COONa = M CH3COONa × volume larutan CH3COONa = 10–3 × 2 = 2 × 10–3 mol Massa CH3COONa = mol CH3COONa × Mr CH3COONa = 2 × 10–3 × 82 = 164 × 10–3 gram = 164 mg 35. Jawaban: b Garam KX berasal dari asam lemah HX dan basa kuat KOH sehingga bersifat basa. pH = 9 – log 1 pOH = pKw – pH = 14 – (9 – log 1) = 5 + log 1 =5 – log [OH+] = 5 [OH+] = 10–5 [OH+] =

Kw Ka

⋅M

−14 10–5 = 10 × 0,25

Ka

10–10 = Ka =

−14

10 Ka

· 0,25

2,10−15 10−10

= 2,5 × 10–5 Kimia Kelas XI

71

36. Jawaban: e Ca(CH3COO)2 merupakan garam yang berasal dari basa kuat dan asam lemah. Dengan demikian anionnya mengalami hidrolisis. Ca(CH3COO)2(aq) → Ca2+(aq) + 2CH3COO–(aq) 0,1 M

0,1 M

0,2 M

−14

10 = 1,8 × 10 −5 ⋅ 0,2 = 1,1× 10 −10 = 1,05 × 10–5

pOH = –log [OH–] = –log 1,05 × 10–5 = 5 – log 1,05 pH = pKw – pOH = 14 – (5 – log 1,05) = 9 + log 1,05 Jadi, pH larutan Ca(CH3COO)2 sebesar 9 + log 1,05. 37. Jawaban: d pH = 4 –log [H+] = 4 [H+] = 10–4 Garam (NH4)SO4 terbentuk dari asam lemah dan basa kuat.

10–14

=

Kw ⋅M Kb

=

10−14 ⋅ M 10−7

10–8 =

10−14 10−7

10–8

10–7

·M

= ·M M = 0,1 M mol M= volume

0,1 =

massa (NH4 )2SO4 /Mr (NH4 )2SO4 volume (NH4 )2SO4

0,1 =

massa/132 600/1.000

0,06 = massa/132 massa = 7,92 gram Jadi, massa (NH4)2SO4 yang harus dilarutkan sebesar 7,92 g. 38. Jawaban: d Larutan CH3COOH pH = 4 –log [H+] = –log 10–4 [H+] = 10–4

72

[OH–] =

Kw ⋅M Ka

[OH–] =

[H+]

10–8 = Ka × 0,001 Ka = 10–5 Larutan Ca(CH3COO)2

[H+] =

K a × [A]

10–4 =

K a × 0,001


=

Kw ×M Ka 10−14 × 0,8 10−5

= 2,8 × 10–5 pOH = –log 2,8 × 10–5 = 5 – log 2,8 pH = 14 – (5 – log 2,8) = 9 + log 2,8 39. Jawaban: d NaCN merupakan garam dari basa kuat (NaOH) dan asam lemah HCN. Molaritas NaCN setelah diencerkan M1 × V1 = M2 × V2 0,20 M × 50 ml = M2 × 100 ml M2 = 0,1 M [OH–] =

Kw ×M Ka

=

10−14 × 0,1 10−9

=

10−6 = 10–3

pOH = –log [OH–] = log 10–3 = 3 pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11 40. Jawaban: a mol NH4NO3 =

massa NH4NO3 Mr NH4NO3

4 = 0,05 mol 80 mol [NH4NO3] = volume

=

0,05

= 0,2 = 0,25 M Garam NH4NO3 terbentuk dari asam kuat dan basa lemah sehingga bersifat asam. Kw ⋅M Kb

[H+] =

−14 = 10 −6 ⋅ 0,25 = 5 × 10–5 M

10

[OH–] = =

Kw [H+ ] 10−14 5 ⋅ 10−5

= 2 × 10–10

Jadi, konsentrasi ion OH– dalam larutan sebesar 2 × 10–10 M.

B. Uraian 1. pH NH4OH = pH KOH [OH–] = [KOH] × valensi = 0,01 × 1 = 1 × 10–2 pOH = –log [OH–] = –log 1 × 10–2 =2 pH = pKw – pOH = 14 – 2 = 12 [OH–] dalam KOH = [OH–] dalam NH4OH 10–2 =

Kb ⋅ b

10–4 = Kb · 0,1 Kb = 1 × 10–3 Jadi, Kb NH4OH sebesar 1 × 10–3. 2. mol NH3 = 0,40 mol volume air = 800 ml = 0,8 L α = 1% = 0,01 [NH3] = =


α= 0,01 = 1 × 10–4 =

= 0,5 M

Kb M

4. massa NaOH = 8 gram Mr NaOH = 40 g/mol volume NaOH = 200 ml = 0,2 L Konsentrasi NaOH =

mol volume 80g 40g/mol

=

0,2 L

=1M Campuran larutan membentuk larutan netral (pH = 7) dengan persamaan reaksi sebagai berikut. 2NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + H2O() mmol ekuivalen NaOH = mmol ekuivalen H2SO4 VNaOH · MNaOH = VH SO · MH SO · valensi 2

4

2

4

200 · 1 · 1 = 250 · MH SO · 2 2 4 MH SO = 0,4 2

4

Jadi, konsentrasi larutan H2SO4 adalah 0,4 M. 5. Persamaan reaksi pada penetralan tersebut sebagai berikut. Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 Misal massa Na2CO3 = x gram massa NaHCO3 = (1,372 – x) gram mol Na2CO3 = x mol

Kb 0,5

106

mol NaHCO3 =

Kb 0,5

10–4)(0,5)

Kb = (1 × = 5 × 10–5 Jadi, Kb amonia dalam larutan sebesar 5 × 10–5. 3. NH4OH NH+4 + OH– 3,5

mol NH4OH = 35 = 0,1 mol mol

[NH4OH] = volume 0,1

= 0,4 = 0,25 M [OH–] = [NH4OH] · α = 0,25 × 0,01 = 2,5 × 10–3 M pOH = –log [OH–] = –log 2,5 × 10–3 = 3 – log 2,5 pH = pKw – pOH = 14 – (3 – log 2,5) = 11 + log 2,5 Jadi, pH larutan NH 4 OH tersebut sebesar 11 + log 2,5.

(1,372 − x) mol 84

Total mol HCl yang diperlukan untuk bereaksi dengan Na2CO3 dan NaHCO3 sebagai berikut. mol ekuivalen HCl = 0,029 L × 0,7344 N = 0,02130 mol mol HCl = 0,02130 mol Dari persamaan reaksi diketahui bahwa: mol HCl = (2 × mol Na2CO3) + (1 × mol NaHCO3) x

0,02130 = (2 × 106 ) + (1 × (

1,372 − x )) 84

1,372 − x 84 168x + 145,432 − 106x 0,02130 = 8.904 2x

0,02130 = 106 +

189,6552 = 168x + 145,432 – 106x 62x = 44,2232 x = 0,713 gram massa NaHCO3 = (1,372 – 0,713) gram = 0,659 gram Jadi, massa Na2CO3 = 0,713 gram dan massa NaHCO3 = 0,659 gram.

Kimia Kelas XI

73

massa (NH4 )2SO4 Mr (NH4 )2SO4

6. mol (NH4)2SO4 =

1,98 gram

3 × 10–3 =

= 132 gram/mol = 0,015 mol mol NH4OH =

250 L × 0,2 M 1.000

= 0,05 mol pH = 9 + log 3 pOH = 14 – pH = 14 – (9 + log 3) = 5 – log 3

= Ka ×

mol HCN/ volume total mol NaCN/ volume total

0,01

= Kb ×

mol NH4OH/ volume total 2 × mol (NH4 )2SO4 / volume total 0,05

3 × 10–5 = Kb × 2 × (0,015)

[H+] = 10–4 pH = –log [H+] = –log 10–4 =4 Larutan mengalami kenaikan pH 2 kali lipat. 50

Kb = 1,8 × 10–5 Jadi, Kb NH4OH adalah 1,8 × 10–5. 400 7. mol C6H5COOH = L × 0,8 M 1.000

9. mol KOH = 1.000 L × 0,2 M = 0,01 mol mol HF

= 0,32 mol

KOH

= 0,12 mol →

100

= 1.000 L × 0,1 M = 0,01 mol

200 mol KOH = L × 0,6 M 1.000

C6H5COOK + H2O

Mula-mula: 0,32 mol 0,12 mol – – Reaksi: 0,12 mol 0,12 mol 0,1 mol 0,12 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: 0,20 mol – 0,12 mol 0,12 mol

pH = 4 –log [H+] = 4 –log [H+] = –log 10–4 [H+] = 10–4

= Ka ×

[HCN] [NaCN]

= 10–5 × 0,1

= Kb ×

[H+] = Ka ×

6 × 10−5 × [A]

9 × 10–6 = 6 × 10–5 × [A] [A] = 0,15 M Jadi, konsentrasi larutan C6H5COOH adalah 0,15 M.

[H+] = Ka ×

[NH4OH] 2 × [(NH4 )2SO4 ]

C6H5COOH + KOH

K a × [A]

8. mol HCN = 0,5 L × 0,2 M = 0,1 mol

–log [OH–] = 5 – log 3 –log [OH–] = –log 3 × 10–5 [OH–] = 3 × 10–5 [OH–]

[H+] =

[C6H5COOH] [C6H5COOK]

mol C6H5COOH/ volume total mol C6H5COOK/ volume total

10–4 = Ka × 0,20

0,12

Ka = 6 × 10–5 pH = 3 – log 3 –log [H+] = 3 – log 3 –log [H+] = –log 3 × 10–3 [H+] = 3 × 10–3

+

HF


KF

+

H2O

Garam KF berasal dari asam lemah (HF) dan basa kuat (KOH) [OH–] = = [OH–] =

Kw ×M Ka

10−14 1.000 × 0,01× 150 6,8 × 10−4

98 × 10−14

= 9,9 × 10–7 pOH = –log 9,9 × 10–7 = 7 – log 9,9 pH = 14 – (7 – log 9,9) = 7 + log 9,9 10. pH LOH = 9 + log 3 pOH = pKw – pH = 14 – (9 + log 3) = 5 – log 3 –log [OH–] = –log 3 × 10–5 [OH–] = 3 × 10–5

74

→

Mula-mula: 0,01 mol 0,01 mol – – Reaksi: 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang: – – 0,01 mol 0,01 mol

[OH–] = 3 × 10–5 =

3. Jawaban: e Reaksi ionisasi Mg(OH)2: Mg(OH)2(aq) Mg2+(aq) + 2OH–(aq)

Kb × b Kb × 0,05

9 × 10–10 = Kb × 0,05 Kb = 1,8 × 10–8 Garam LNO3 terbentuk dari basa lemah LOH dan asam kuat HNO3 sehingga bersifat asam. pH = 5 –log [H+] = –log 10–5 [H+] = 10–5 [H+] =

Kw ×M Kb

10–5 =

10−14 × 0,8 1,8 × 10−8

Ksp CuCO3 = = (s) = s2 –10 2 10 = s s=

massa LNO3 mol LNO3

s

[CO23–] (s)

10 −10 = 10–5

Jadi, kelarutan CaCO3 dengan Ksp = 10–10 sebesar 1 × 10–5 M. 5. Jawaban: c H2SO4(aq) 2H+(aq) + SO42–(aq) 0,01

0,02

BaSO4(aq)

0,02 1,35 × 10−4

Ba2+

0,01

+

[Ba2+]

= 148 Mr LNO3 = (1 × Ar L) + (1 × Ar N) + (3 × Ar O) 148 = Ar L + 14 + 48 Ar L = 148 – 62 = 86 Jadi, massa atom relatif atom L adalah 86.

Bab V

s

[Cu2+]

mol LNO3 = [LNO3] × volume LNO3 = (1,8 × 10–4) × 0,75 = 1,35 × 10–4

=

4. Jawaban: b CuCO3(aq) Cu2+(aq) + CO23–(aq) s

10–10 = 5,5 × 10–7 M M = 1,8 × 10–4

Mr LNO3 =

Ksp = [Mg2+] [OH–]2 = s (2s)2 = 2 (2 · 2)2 = 32 Jadi, Ksp Mg(OH)2 sebesar 32.

Ksp BaSO4 =

[Ba2+]

SO42–(aq) 0,01

[SO42–]

10–8 = [Ba2+] (0,01) 10−8

[Ba2+] = 0,01 = 1 × 10–6 Jadi, kelarutan BaSO 4 dalam H 2SO 4 0,01 M sebesar 1 × 10–6 M. 6. Jawaban: a L2CrO4(aq) 2L+(aq) + CrO42–(aq)

Kelarutan

2s

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b Reaksi ionisasi Ag2CO3:

s=

Ag2CO3(aq) 2Ag+(aq) + CO32–(aq) Ksp = [Ag+]2 [CO32–] 2. Jawaban: c Ionisasi Ag2S: Ag2S(aq) 2Ag+(aq) + S2–(aq) a

s

Ksp L2CrO4 = (2s)2 (s) = 4s3 4 × 10–12 = 4s3

2a

a

Ksp Ag2S = [Ag+]2 [S2–] = (2a)2 · a = (4a2) · a = 4a3 Jadi, Ksp AgsS dengan kelarutan a adalah 4a3.

3

4 × 10−12 4

= 10–4 mol/L [L+] = 2 × s = 2 × 10–4 Jadi, konsentrasi ion L+ = 2 × 10–4 mol/L. 7. Jawaban: c Pb(NO3)2(aq) Pb2+(aq) + 2NO3–(aq) 0,2

0,2

0,4

PbBr2(aq) Pb2+(aq) + 2Br–(aq) Ksp PbBr2 = [Pb2+] [Br–]2 2 × 10–11 = 0,2 [Br–]2

Kimia Kelas XI

75

[Br–]2 =

PbSO4(aq) Pb2+ + SO42–

2 × 10 −11 0,2

s

=1×

Ksp PbSO4 = 2 · 10–8 = s2

−10

1× 10

[Br–] =

= 1 × 10–5 PbBr2(aq) Pb2+(aq) + 2Br–(aq) 5 × 10–6

5 × 10–6

1 × 10–5

Jadi, konsentrasi PbBr2 sebesar 5 × 10–6 M. 8. Jawaban: e Ag2SO4(aq) 2Ag+(aq) + SO42–(aq) Ksp Ag2SO4 = [Ag+]2 [SO42–] 3,2 × 10–6 = (2s)2 (s) 3,2 × 10–6 = 4s3

s =

3

10. Jawaban: d pH = 10 pOH = 14 – 10 = 4 [OH–] = 10–4 mol/L s =

3,2 × 10 4

= 9,2 × 10–3 mol Jadi, kelarutan Ag2SO4 dalam 1 L air sebesar 9,2 × 10–3 mol.

2 ⋅ 10−8

= 1,4 · 10–4 mol/L Jadi, konsentrasi ion timbal terbesar terdapat dalam larutan jenuh PbCl2 dengan konsentrasi sebesar 1,6 · 10–2 mol/L.

−6

s=

s

s2

10–10

=

[OH− ] 2 10−4 2

= 5 · 10–5 mol/L L(OH)2(aq) L2+(aq) + 2OH–(aq) s

9. Jawaban: a PbCl2(aq) Pb2+(aq) + 2Cl–(aq) s

Ksp PbCl2 = (s) = 4s3 1,7 · 10–5 = 4s3 s=

3

2s

(2s)2

B. Uraian

1,7 ⋅ 10−5 4

1. a.

10–2

AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) Ksp AgCl = [Ag+] [Cl–]

= 1,6 · mol/L 2+ PbCO3(aq) Pb (aq) + CO32–(aq)

b.

Ksp PbCO3 = s2

Hg2SO4(aq) 2Hg+(aq) + SO42–(aq) Ksp Hg2SO4 = [Hg+]2 [SO42–]

c.

Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2OH–(aq) Ksp Ca(OH)2 = [Ca2+] [OH–]2

d.

Ca3(PO4)2(aq) 3Ca2+(aq) + 2PO43–(aq) Ksp Ca3(PO4)2 = [Ca2+]3 [PO43–]2

s

s

10–13 = s2 10 −13

s =

= 3,16 · 10–7 mol/L PbCrO4(aq) Pb2+(aq) + CrO42–(aq) s

s

2·

10–14

=

CeF3, Ksp = 8,0 × 10–16 s

s2

= 1,4 · 10–7 mol/L Pb(OH)2(aq) Pb2+(aq) + 2OH–(aq) s

s

[Ce3+]

2 ⋅ 10−14

s =

2. a.

CeF3(aq) Ce3+(aq) + 3F–

Ksp PbCrO4 = s2

2s

Ksp = = s = 27s4

10–16

= 4s3 = 4s3 3

(3s)3

4

Ksp 27

=

4

8,0 × 10−16 27

= 7,3 × 10–5 mol/L −16

s =

[F–]3

s=

Ksp Pb(OH)2 = (s) (2s)2

10 4

= 2,9 · 10–5 mol/L 76

2s

Ksp L(OH)2 = (s) (2s)2 = 4s3 = 4(5 · 10–5)3 = 5 · 10–13


3s

b.

Ksp = [Cs+] [MnO4–]

PbBr2, Ksp = 4,0 × 10–5

= (s)2 = (3,8 × 10–3)2 = 1,4 × 10–5 (mol/L)2

PbBr2(aq) Pb2+(aq) + 2Br–(aq) s

s

2s

Ksp = [Pb2+] [Br–]2 = s (2s)2 = 4s3

c.

Pb(ClO2)2(aq) Pb2+(aq) + 2ClO2–(aq)

K s = 3 sp 4

=

s 2,8 × 10–3

4,0 × 10−5 4

3

Pb(ClO2)2, s = 2,8 × 10–3 M

= s (2s)2 = (2,8 × 10–3) (2 × (2,8 × 10–3))2 = (2,8 × 10–3) (3,1 × 10–5) = 8,7 × 10–8 (mol/L)3

BaCrO4, Ksp = 1,2 × 10–10 BaCrO4(aq) Ba2+(aq) + CrO42–(aq) s

Ksp =

s

[Ba2+]

s=

s

4. Mg(OH)2(aq) Mg2+(aq) + 2OH–(aq)

[CrO42–]

= (s) = s2

s

(s)

1,2 × 10−10

K s = 3 sp 4

Mg3(As3O4)2, Ksp = 2,1 ×

−12

10–20

Mg3(As3O4)2(aq) 3Mg2+(aq) + 2As3O43–(aq) s

Ksp =

3s

[Mg2+]3

= (3s)3

2s

[As3O43–]2 (2s)2

Ksp = 108 s5 s=

5

Ksp 108

5

2,1× 10 108

5. TlCl3

Li3PO4, s = 2,9 × 10–3 M Li3PO4(aq) 3Li+(aq) + PO43–(aq) s 2,9 × 10–3

3s 3(2,9 × 10–3)

s 2,9 × 10–3

Ksp = [Li+]3 [PO43–] = (3s)3 (s) = (3(2,9 × 10–3))3 (2,9 × 10–3) = (6,58 × 10–7) (2,9 × 10–3) = 1,9 × 10–9 (mol/L)4 b.

CsMnO4, s = 3,8 × 10–3 M CsMnO4(aq) Cs+(aq) + MnO4–(aq) s

4

= 1 × 10–4 mol/L Dalam 1 L air, massa Mg(OH)2 yang terlarut = mol × Mr = 10–4 mol × (24 + 32 + 2) = 5,8 × 10–3 gram Dalam 100 ml air, massa Mg(OH)2 yang terlarut 100 ml

= 4,5 × 10–5 mol/L 3. a.

4 × 10 = 3

= 1.000 ml · 5,8 × 10–3 gram = 5,8 × 10–4 gram

−20

=

2s

[OH–]2

Ksp = =s (2s)2 3 = 4s Ksp = 4 × 10–12

= 1,1 × 10–5 mol/L d.

s

[Mg2+]

K sp

=

2s 2(2,8 × 10–3)

Ksp = [Pb2+] [ClO2–]2

= 2,1 × 10–2 mol/L c.

s 2,8 × 10–3

s

Tl3+ + 3Cl– s

3s

Ksp TlCl3 = (s) (3s)3 10–4 = 27s4 s = 4 10−4 = 0,04 mol/L 27

volume

massa TlCl3 = s · Mr · 1.000

1

= 4 · 10–2 · 240 · 1.000 = 9,6 · 10–3 gram = 9,6 mg Jadi, jumlah maksimum TlCl 3 dalam 1 ml air sebesar 9,6 mg.

s

Kimia Kelas XI

77

SrSO4(aq) Sr2+(aq) + SO42–(aq) s

Ksp SrSO4 =

2,8 · 10–7 = s2 s = 5,29 · 10–4 mol/L Garam yang paling sukar larut yaitu garam yang memiliki kelarutan paling kecil. Garam BaSO4 memiliki kelarutan paling kecil, yaitu 10–5 mol/L. Dengan demikian, garam BaSO 4 merupakan garam paling sukar larut.

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c mol Na2SO4 = 60 ml × 0,2 M = 12 mmol [Na2SO4] =

12 mmol 100 ml

= 0,12 M

[SO42–] = [Na2SO4] = 0,12 M

3. Jawaban: d mol AgNO3 = 100 ml × 0,4 M = 40 mmol

mol BaCl2 = 40 ml × 0,2 M = 8 mmol [BaCl2] =

8 mmol 100 ml

40 mmol

[AgNO3] = 200 ml = 0,2 M [Ag+] = [AgNO3] = 0,2 M mol KI = 100 ml × 0,1 M = 10 mmol

= 0,08 M

[Ba2+] = [BaCl2] = 0,08 M

10 mmol

Ksp BaSO4 = 1,08 × 10–8 BaSO4(aq) Ba2+(aq) + SO42–(aq) s

s

s

Ksp BaSO4 = [Ba2+] [SO42–] = (0,08) (0,12) = 9,6 × 10–3 Ksp < [Ba2+] {SO42–] ⇒ terbentuk endapan BaSO4 2. Jawaban: b Ag2SO4(aq) 2Ag+(aq) + SO42–(aq) 2s

s

Ksp Ag2SO4 = (2s)2 (s) = 4s3 –5 1,2 · 10 = 4s3 s =

3

BaSO4(aq) Ba2+(aq) + SO42–(aq) Ksp BaSO4 =

s

s2

10–10 = s2 10 −10 = 10–5 mol/L

s =

Hg2SO4(aq) 2Hg+(aq) + SO42–(aq) 2s

s

Ksp Hg2SO4 = (2s)2 (s) = 4s3 6 · 10–7 = 4s3 s =

3

s

s2

Ksp PbSO4 = 2 · 10–8 = s2

78

mol AgI = 0,01 M × 0,2 L = 2 × 10–3 massa endapan AgI = mol × Mr = (2 × 10–3) × 235 = 0,47 g Pencampuran AgNO3 dengan KI: Mula-mula : 40 10 – – Reaksi : 10 10 10 10 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 30 – 10 10

tersisa AgI = 10 mmol = 0,01 mol Jadi, pernyataan yang benar adalah pada pencampuran terjadi endapan AgI. 4. Jawaban: b CaCl2(aq) Ca2+(aq) + 2Cl–(aq) 0,025

0,025

Ca(OH)2(aq)

Ca2+(aq)

0,05

+ 2OH–(aq)

5 × 10–6 = (0,025) [OH–]2

PbSO4(aq) Pb2+(aq) + SO42–(aq)

s =

AgI(aq) = Ag+(aq) + I–(aq) Ksp AgI = [Ag+] [I–] = (0,2) (0,05) = 0,01 Ksp < [Ag|+ [I–] ⇒ terjadi endapan AgI

Ksp Ca(OH)2 = [Ca2+] [OH–]2

6 ⋅ 10−7 = 5,3 · 10–3 mol/L 4 s

[KI] = 200 ml = 0,05 M [I–] = [KI] = 0,05 M Ksp AgI = 10–16

AgNO3(aq) + KI(aq) AgI(s) + KNO3(aq)

1,2 ⋅ 10−5 = 1,44 · 10–2 mol/L 4 s

s

s2

2 ⋅ 10−8 = 1,41 · 10–4 mol/L


5 × 10−6

[OH–]2 = 0,025 = 2 × 10–4 [OH–] = 1,4 × 10–2 pOH = –log [OH–] = –log 1,4 × 10–2 = 2 – log 1,4 = 1,9 pH = pKw – pOH = 14 – 1,9 = 12,1 Jadi, larutan akan mulai mengendap pada pH 12,1.

5. Jawaban: d Endapan garam terbentuk jika hasil kali konsentrasi ion-ionnya lebih besar dari Ksp-nya. mol Na2SO4 =

71mg 142 g/mol

Ksp = [Ag+] [Cl–] = s2 FeCO3, Ksp = 2 × 10–11

c.

FeCO3(aq) Fe2+(aq) + CO32–(aq)

= 0,5 mmol = 5 × 10–4 mol [SO42–] =

s

5 × 10−4 mol 1L

PbCO3, Ksp = 10–13

d.

PbCO3(aq) Pb2+(aq) + CO32–(aq) s

SrSO4(aq) Sr2+(aq) + SO42–(aq) Ksp SrSO4 = 2,8 × 10–7 Ksp = [Sr2+] [SO42–] = (0,01) (5 × 10–4) = 5 × 10–6 Ksp < [Sr2+] [SO42–] ⇒ terjadi endapan BaSO4(aq) Ba2+(aq) + SO42–(aq) Ksp BaSO4 = 1,08 × 10–10 [Ba2+]

AgI, Ksp = 10–16 AgI(aq) Ag+(aq) + I–(aq) s

s

Ksp = = (0,01) (5 × 10–4) = 5 × 10–6 Ksp < [Ba2+] [SO42–] ⇒ terjadi endapan Jadi, garam yang akan mengendap yaitu SrSO4 dan BaSO4. 6. Jawaban: e Garam yang sukar larut dalam air adalah garam yang mempunyai kelarutan kecil. Semakin kecil kelarutan, semakin sukar larut. Kelarutan garamgaram tersebut sebagai berikut. a. SrSO4, Ksp = 9 × 10–7

s = 10 −16 = 1 · 10–8 Jadi, garam yang paling sukar larut dalam air adalah AgI karena kelarutannya paling kecil. 7. Jawaban: e mmol AgCl = =

Ksp = s= b.

s

= 9,4 × 10–5

s

s

[Ag+]

AgCl(aq) s

Ag+(aq) s

+

Cl–(aq) s

s

[Cl–]

Ksp AgCl = = (1,25 × 10–3)2 = 1,56 × 10–6 Jadi, Ksp AgCl sebesar 1,56 × 10–6. 8. Jawaban: a a. AgI(aq) Ag+(aq) + I–(aq) s

s

Ksp =

[Ag+]

s

[I–]

= s2 s=

K sp =

8,5 × 10−17 = 9 × 10–9

AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) s

s

Ksp =

AgCl, Ksp = 10–10

0,4 L

= 1,25 × 10–3 M AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq)

b.

9 × 10

71,75 mgram 143,5

0,5 mmol [AgCl] = mol =

s

s2 −7

massa AgCl Mr AgCl

= 0,5 mmol

SrSO4(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) s

s

Ksp = s2

L

[SO42–]

s

10 −13 = 3 × 10–7

s= e.

Ksp = [Ca2+] [SO42–] = (0,01) (5 × 10–4) = 5 × 10–6 Ksp > [Ca2+] [SO42–] ⇒ tidak terjadi endapan

s

Ksp = [Pb2+] [CO32–] = s2

CaSO4(aq) Ca2+(aq) + SO42–(aq) Ksp CaSO4 = 2,4 × 10–5

c.

s

2 × 10−11 = 4,4 × 10–6

s=

=5× M Konsentrasi ion-ion dalam campuran garam = konsentrasi larutan garamnya = 0,01 M. Penambahan Na2SO4 mengakibatkan terbentuknya garam CaSO4, SrSO4, dan BaSO4.

b.

s

Ksp = [Fe2+] [ CO32–] = s2

10–4

a.

10 −10 = 10–5

s=

[Ag+]

s

[Cl–]

= s2 s=

K sp =

2 × 10−10 = 1,4 × 10–5

Kimia Kelas XI

79

c.

AgCN(aq) Ag+(aq) + CN–(aq) s

s

Ksp Mn(OH)2 = [Mn2+] [OH–]2 = (0,01) (10–6)2 = 1 × 10–14 Hasil kali konsentrasi ion-ion Mn(OH)2 < Ksp Mn(OH)2, tidak terjadi endapan.

s

Ksp = [Ag+] [CN–] = s2 s= d.

1,2 × 10−16 = 1 × 10–8

K sp =

Ag3PO4(aq)

3Ag+(aq)

s

+

3s

c.

PO43–

Zn(OH)2(aq) Zn2+(aq) + 2OH–(aq)

s

Ksp Zn(OH)2 = [Zn2+] [OH–]2 = (0,01) (10–6)2 = 1 × 10–14 Hasil kali konsentrasi ion-ion Zn(OH)2 > Ksp Zn(OH)2, terjadi endapan.

Ksp = [Ag+]3 [PO43–] = (3s)3 = s= e.

(s)

27s4 4

1× 10−16 = 4,3 × 10–5 27

Ag2CO3(aq) 2Ag+(aq) + CO32–(aq) s

Ksp =

2s

[Ag+]2

= (2s)2 =

s

[CO32–] (s)

4s3

K s = 3 sp = 4

8 × 10−12 3 = 1,2 × 10–4 4

Garam yang sukar larut dalam air adalah garam yang mempunyai kelarutan paling kecil. Jadi, garam yang sukar larut adalah AgI. 9. Jawaban: d [Pb(NO3)2] = 0,01 M [Mn(NO3)2] = 0,01 M [Zn(NO3)2] = 0,01 M pH larutan setelah penambahan NaOH = 8 pOH = 14 – pH = 14 – 8 =6 [OH–] = –log [OH–] = 10–6 M Setelah penambahan NaOH terbentuk elektrolit Pb(OH)2, Mn(OH)2, dan Zn(OH)2. Ionisasi masing-masing elektrolit tersebut sebagai berikut. a. Pb(OH)2; Ksp = 2,8 × 10–16 Pb(OH)2(aq) Pb2+(aq) + 2OH–(aq) Ksp Pb(OH)2 = [Pb2+] [OH–]2 = (0,01) (10–6)2 = 1 × 10–14 Hasil kali konsentrasi ion-ion Pb(OH)2 > Ksp Pb(OH)2, terjadi endapan. b.

Mn(OH)2; Ksp = 4,5 × 10–14 Mn(OH)2(aq) Mn2+(aq) + 2OH–(aq)

80


Zn(OH)2; Ksp = 4,5 × 10–17

Jadi, pada larutan tersebut akan terbentuk endapan Pb(OH)2 dan Zn(OH)2. 10. Jawaban: c [CrO42–] = 0,1 M [Cl–] = 0,1 M [I–] = 0,1 M Jika ion-ion tersebut diteteskan ke dalam larutan AgNO3, terbentuk garam Ag2CrO4, AgCl, dan AgI. Terjadinya endapan garam-garam tersebut diketahui dari perbandingan hasil kali konsentrasi ion-ionnya dengan Ksp-nya. Konsentrasi ion Ag+ diperoleh dari ionisasi AgNO3. AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3–(aq) 0,2

0,2

0,2

[Ag+] a.

= 0,2 M Ag2CrO4; Ksp = 3 × 10–12 Ag2CrO4(aq) 2Ag+(aq) + CrO42–(aq)

b.

Ksp Ag2CrO4 = [Ag+]2 [CrO42–] = (0,2)2 (0,1) = 4 × 10–3 Ksp < 4 × 10–3 ⇒ terjadi endapan AgCl; Ksp = 1 × 10–10 AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq)

c.

Ksp AgCl = [Ag+] [Cl–] = (0,2) (0,1) = 2 × 10–2 Ksp < 2 × 10–2 ⇒ terjadi endapan AgI; Ksp = 1 × 10–16 AgI(aq) Ag+(aq) + I–(aq)

Ksp AgI = [Ag+] [I–] = (0,2) (0,1) = 2 × 10–2 Ksp < 2 × 10–2 ⇒ terjadi endapan Urutan pengendapan dari yang mudah ke yang sukar adalah dari harga Ksp yang terkecil yaitu = AgI → Ag2CrO4 → AgCl

B. Uraian

Ksp PbSO4 = 2,0 × 10–8 PbSO4(aq) Pb2+(aq) + SO42–(aq)

1. mol Na2SO4 = 100 ml × 0,1 M = 10 mmol mol BaCl2 = 100 ml × 0,2 M = 20 mmol

Ksp = [Pb2+] [SO42–] = (3 × 10–4) (10–3) = 3 × 10–7 Ksp < [Pb2+] [SO42–] sehingga terjadi endapan

10 mmol

[Na2SO4] = 200 ml = 0,05 M [SO42–] = [Na2SO4] = 0,05 M 20 mmol

[BaCl2] = 200 ml = 0,1 M [Ba2+] = [BaCl2] = 0,1 M

Ksp PbCl2 = 1,7 × 10–5 PbCl2(aq) Pb2+(aq) + 2Cl–(aq)

Ionisasi garam BaSO4:

Ksp = [Pb2+] [Cl–]2(aq) = (3 × 10–4) (10–3)2 = 3 × 10–10 Ksp > [Pb2+] [Cl–] sehingga tidak terjadi endapan

BaSO4(aq) Ba2+(aq) + SO42–(aq) Ksp BaSO4 = 1 × 10–10 Ksp BaSO4 = [Ba2+] [SO42–] = (0,1) (0,05) = 5 × 10–3 2+ Ksp < [Ba ] [SO42–] ⇒ terjadi endapan Jadi, akan terjadi endapan BaSO4 karena Ksp < hasil kali konsentrasi ion Ba2+ dan ion SO42–.

Jadi, pada campuran larutan tersebut terbentuk endapan PbCrO4 dan PbSO4. 4. Ksp X(OH)3 = 2,7 × 10–15 X(OH)3(aq) X3+(aq) + 3OH–(aq) s

2. Larutan garam paling mudah larut dalam larutan yang mengandung ion sejenis dengan konsentrasi paling besar. Ion-ion yang terdapat dalam BaSO4 yaitu Ba2+ dan SO42–. BaSO4 akan mudah larut dalam larutan yang mengandung ion Ba2+ dan SO42– dengan konsentrasi paling besar. Ionisasi larutan Na2SO4 dan BaSO4 sebagai berikut. Na2SO4(aq) 2Na+(aq) + SO42–(aq)

−15

27

=

[SO42–] dalam Na2SO4 0,5 M = [Na2SO4] = 0,5 M [SO42–] dalam Na2SO4 0,6 M = [Na2SO4] = 0,6 M [Ba2+] dalam Ba(NO3)2 0,2 M = [Ba(NO3)2] = 0,2 M [Ba2+] dalam Ba(NO3)2 0,3 M = [Ba(NO3)2] = 0,3 M Jadi, BaSO4 akan mudah larut dalam larutan Na2SO4 0,6 M karena mengandung ion SO42– sebesar 0,6 M. 3. Volume larutan netral = 1.000 cm3 = 1 L. [CrO42–] = [K2CrO4] = 10–3 M [SO42–] = [K2SO4] = 10–3 M

Ksp PbCrO4 = 2,0 × 10–14 PbCrO4(aq) Pb2+(aq) + CrO42–(aq) Ksp = [Pb2+] [CrO42–] = (3 × 10–4) (10–3) = 3 × 10–7 Ksp < [Pb2+] [CrO42–] sehingga terjadi endapan

4 0,1× 10−15

= 1 × 10–4 [OH–] = 3s = 3(1 × 10–4) = 3 × 10–4 pOH = –log [OH–] = –log 3 × 10–4 = 4 – log 3 pH = pKw – pOH = 14 – (4 – log 3) = 10 + log 3 = 10,48 Jadi, pH larutan jenuh X(OH)3 sebesar 10,48.

[SO42–] dalam Na2SO4 0,4 M = [Na2SO4] = 0,4 M

[Pb2+] = [Pb(NO3)2] = 3 × 10–4 M

3s

2,7 × 10 s= 4

BaSO4(aq) Ba2+(aq) + SO42–(aq)

[Cl–] = [KCl] = 10–3 M

s

Ksp = [X3+] [OH–]3 = s (3s)3 = 27s4 4 27s = 2,7 × 10–15

5.

[Cl–] = 0,01 M [CrO42–] = 0,001 M Penambahan ion Ag+ pada larutan tersebut akan menghasilkan AgCl dan Ag2CrO4. Adanya endapan diketahui dari perbandingan hasil kali konsentrasi ion-ion dengan Ksp-nya. a. AgCl; Ksp = 1,8 × 10–10 AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq)

Kimia Kelas XI

81

Ksp AgCl = [Ag+] [Cl–]

Ksp CaF2 = [Ca2+] [F–]2 = (2 × 10–3) (4 × 10–3)2 = 3,2 × 10–8 mol/liter3 Jadi, hasil kali kelarutan CaF 2 sebesar 3,2 × 10–8 (mol/liter)3.

1,8 × 10–10 = [Ag+] (0,01) [Ag+] =

1,8 × 10−10 1× 10−2

= 1,8 × 10–8 M Ag2CrO4; Ksp = 2 × 10–12

b.

Ag2CrO4(aq) Ksp Ag2CrO4 =

2Ag+(aq)

[Ag+]2

+

CrO42–(aq)

[CrO42–]

4. Jawaban: b Ag3PO4(aq) 3Ag+(aq) + PO43–(aq) Ksp Ag3PO4 = [Ag+]3 [PO43–] 1 × 10–16 = (3s)3

2 × 10–12 = [Ag+]2 (0,001) 2 × 10−12 1× 10−3

1 × 10–16 = 27s4

= 2 × 10–9

27

[Ag+]2 =

[Ag+] =

K s = 4 sp −16

2 × 10−9

= 4,5 × 10–5 M Konsentrasi ion Ag+ dalam Ag2CrO4 lebih besar daripada konsentrasi ion Ag+ dalam AgCl. Jadi, larutan yang akan mengendap terlebih dahulu adalah Ag2CrO4.

1× 10 = 4

27

=

3,7 × 10−18

= 4,3 × 10–5 Jadi, kelarutan garam Ag3PO4 dalam 1 liter air sebesar 4,3 × 10–5. 5. Jawaban: e Kelarutan terbesar mengakibatkan larutan mudah larut dalam air. Harga kelarutan dari garam-garam tersebut sebagai berikut. a. AgCl, Ksp = 1,6 × 10–10

A. Pilihan Ganda

AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq)

1. Jawaban: e K sp AgCl menyatakan hasil kali konsentrasi molar (kelarutan). Ion-ion penyusunnya dipangkatkan konsentrasinya.

s

2s 4

s

s

Ksp = [Ag+] [Cl–] = (s) (s) = s2

2. Jawaban: d K2SO4(aq) 2K+(aq) + SO42–(aq) s 2

(s)

s=

s 2

=

K sp

1,6 × 10−10

= 1,2 × 10–5

Ksp K2SO4 = [K+]2 [SO42–] = (4)2 (2) = 32 (mol/liter)3

b.

PbCO3, Ksp = 1 × 10–10 PbCO3(aq) Pb2+(aq) + CO32–(aq) s

3. Jawaban: c mol CaF2 = =

massa CaF2 Mr CaF2

= s2

0,156 g 78 g/mol

s=

= 2 × 10–3 mol [CaF2] =

2 × 10−3 mol 1L

=

= 2 × 10–3 mol/liter CaF2(aq) Ca2+(aq) + 2F–(aq) s 2 × 10–3

82

s 2 × 10–3

s

Ksp = [Pb2+] [CO32–] = (s) (s)

2s 2(2 × 10–3)


K sp

1× 10−10

= 1 × 10–5 c.

PbSO4, Ksp = 2 × 10–10 PbSO4(aq) Pb2+(aq) + SO42–(aq) s

s

s

Ksp = [Pb2+] [SO42–] = (s) (s)

Kelarutan Mg(OH)= mol × Mr = (5 × 10–5)(58) = 2,9 × 10–3 gram = 29 × 10–4 gram Jadi, kelarutan Mg(OH)2 dalam 0,5 L larutan sebesar 29 × 10–4 gram.

= s2 K sp

s=

2 × 10−10

=

= 1,4 × 10–5 d.

7. Jawaban: c CaCl2 Ca2+ + 2Cl–

PbI2, Ksp = 8 × 10–13

s

PbI2(aq) Pb2+(aq) + 2I–(aq) s

s

[Pb2+]

Ksp = = (s) = 4s3 3

s=

s

= s = 0,01 M [Cl–] = 2s = 2(0,01) = 0,02 M Ksp CaF2 = 4 × 10–11

2s

[I–]2 (2s)2

CaF2(aq) Ca2+(aq) + 2F –(aq) s

Ksp 4

s

−13

4

= 5,8 × 10–5

4s2 =

Ag2CO3, Ksp = 8 × 10–12 Ag2CO3(aq) 2Ag+(aq) + CO32–(aq) s

2s

[Ag+]2

Ksp = = (2s)2 = 4s3

(s)

8. Jawaban: a CaCl2(aq) Ca2+ + 2Cl–(aq) s 0,05

−12

8 × 10 = 3

= 1,2 × 10–4 Berdasarkan perhitungan di atas maka garam yang paling mudah larut adalah garam Ag2CO3 karena mempunyai harga kelarutan terbesar. 6. Jawaban: c Ksp Mg(OH)2 = 4 × 10–12 2s

[OH–]2

[Ag+] =

s

Ksp = s= =

−12

4

1 × 10 −6 0,1

= 1 × 10–5

Jadi, kelarutan AgCl dalam CaCl2 0,05 M sebesar 1 × 10–5 mol/L.

(2s)2

K 4 × 10 s = 3 sp = 3 4

2s 0,1

9. Jawaban: c PbCrO4(aq) Pb2+(aq) + CrO42–(aq)

Mg2+ + 2OH– s

Ksp = = (s) = 4s3

s 0,05

Ksp AgCl = [Ag+] [Cl–] 1 × 10–6 = [Ag+] 0,1

4

[Mg2+]

4 × 10−9 = 1 × 10–4,5 4

s=

Jadi, kelarutan CaF2 dalam CaCl 0,01 M sebesar 1 × 10–4,5.

4

s

4 × 10−11 = 4 × 10–9 1× 10−2

s

[CO32–]

K s = 3 sp

Mg(OH)2

2s

Ksp = [Ca2+] [F–]2 = (s) (2s)2 4 × 10–11 = (0,01)(2s)2

8 × 10 = 3

e.

2s

[Ca2+]

= 1 × 10–4 mol/L

Volume larutan = 500 cm3 = 0,5 L Jumlah mol Mg(OH) 2 dalam volume larutan tersebut: 1 × 10–4 mol/L × 0,5 L = 5 × 10–5 mol

s

s

(s)2 K sp

1,8 × 10−14

= 1,34 × 10–7 M Jadi, konsentrasi ion Pb2+ sebesar 1,34 × 10–7 M. 10. Jawaban: e mol Mg(OH)2 = =

massa Mg(OH)2 Mr Mg(OH)2 1,74 × 10 −2 g 58 g/mol

= 3 × 10–4 mol

Kimia Kelas XI

83

[Mg(OH)2] = =

mol volume 3 × 10−4 mol 0,1L

= 3 × 10–3 M Mg(OH)2(aq) Mg2+(aq) + 2OH–(aq) s 3 × 10–3

s 3 × 10–3

2s 2(3 × 10–3)

Keadaan tepat jenuh jika Ksp = [Mg2+][OH–]2 Ksp Mg(OH)2 = [Mg2+][OH–]2 = (3 × 10–3) (6 × 10–3)2 = 1,08 × 10–7 M3 Jadi, Ksp Mg(OH)2 sebesar 1,08 × 10–7 M3. 11. Jawaban: d AgN3(aq) Ag+(aq) + N3–(aq) s

s

s

Pb2+(aq)

+

s

2N3–(aq) 2s

Ksp = [Pb2+] [N3–]2 = (s) (2s)2 = 4s3 s =

[CaCO3] =

0,005

[CO32–] (0,005)2 = 2,5

0,005

[Ca2+]

× 10–5

[NaOH] = 2[CaCO3] = 2(0,002) = 0,004 M NaOH(aq) Na+(aq) + OH–(aq) 0,004

0,004

0,004

[Na+] = 0,004 M Jadi, pada campuran larutan tersebut terjadi endapan CaCO3.

AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) Ksp = [Ag+] [Cl–]

2s

10–10 = (s) s =

(s)

10 −10

= 1 × 10–5 M

K s = 3 sp 4

b.

12. Jawaban: a pH = 9 pOH = pKw – pH = 14 – 9 = 5 – [OH ] = 10–5 M = 1 × 10–5 M Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2OH–(aq) s 0,5 × 10–5

2s 1 × 10–5

Ksp Ca(OH)2 = [Ca2+] [OH–]2 = (0,5 × 10–5) (1 × 10–5)2 = 5 × 10–16 Jadi, Ksp Ca(OH)2 sebesar 5 × 10–16. Kunci Jawaban dan Pembahasan

AgI; Ksp = 10–16 AgI(aq) Ag+(aq) + I–(aq)

Berdasarkan perhitungan di atas, kelarutan dari ketiga larutan tersebut adalah s AgN3 > s Pb(N3)2 = s SrF2.

84

0,005

Ksp = =

Ksp = [Sr2+] [F–]2 = (s) (2s)2 = 4s3

s 0,5 × 10–5

= 0,005 M

CaCO3(aq) Ca2+(aq) + CO32–(aq)

SrF2(aq) Sr2+(aq) + 2F–(aq) s

400 1.000

14. Jawaban: e a. AgCl; Ksp = 10–10

Ksp 4

s

0,002

[Na+] dalam campuran = [NaOH]

s

3

mol CaCO3 = 0,002 mol

Ksp < [Ca2+] [CO32–] ⇒ terjadi endapan

K sp

Pb(N3)2(aq)

Na2CO3(aq) + Ca(OH)2(aq) CaCO3(s) + 2NaOH(aq) Mula-mula : 0,002 0,002 – – Reaksi : 0,002 0,002 0,002 0,004 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,002 0,004

Ksp CaCO3 dari data 4 × 10–9

Ksp = [Ag+] [N3–] = (s) (s) = s2 s =

13. Jawaban: a mol Ca2NO3 = 0,01 M × 0,2 L = 0,002 M mol Ca(OH)2 = 0,01 M × 0,2 L = 0,002 M volume total = (200 + 200) ml = 400 ml = 0,4 L

Ksp = [Ag+] [I–] 10–16 = (s) s =

(s)

10 −16

= 1 × 10–8 M c.

Ag2CrO4; Ksp = 10–12 Ag2CrO4(aq) 2Ag+(aq) + CrO42–(aq) Ksp = (2s)2 (s) 10–12 = 4s3 s =

3

10−12 4

= 6,29 × 10–5 M

d.

Ag2S; Ksp = 10–49

Ksp = [Ag+]2 [S2–]

Ag2S(aq) 2Ag+(aq) + S2–(aq)

= (2s)2 (s) = (2 × 0,01)2(0,01) = 4 × 10–6 2 × 10–49 < 4 × 10–6 (mengendap)

Ksp = (2s)2 (s) 10–49 = 4s3 s =

3

10−49 4

= 2,9 × e.

b.

10–17

Ag2CO3; Ksp = Ksp = 10–11

=

Ag3PO4(aq) 3Ag+(aq) + PO43–(aq)

10–11

Ag2CO3(aq) (2s)2

M

2Ag+(aq)

+

Ksp = [Ag+]3 [PO43–] = (3s)3 (s) = (3 × 0,01)3(0,01) = 2,7 × 10–7

CO32–(aq)

(s)

4s3

s =

3

1 × 10–20 < 2,7 × 10–7 (mengendap)

10−11 4

= 1,35 × 10–4 M Berdasarkan hasil perhitungan di atas maka urutan kelarutan senyawa-senyawa tersebut dari yang sukar larut adalah dari yang kelarutannya paling kecil, yaitu Ag2S–AgI–AgCl–Ag2CrO4–Ag2CO3.

c.

Ksp = [Ag+]2 [CrO42–] = (2s)2 (s) = (2 × 0,01)2(0,01) = 4 × 10–6 6 × 10–5 > 4 × 10–6 (belum mengendap/larut)

2s

Ksp CaF2 = (s) (2s)2 = 4s3 Ksp CaF2 = 4s3

d.

3

Ksp = [Ag+] [Br –] = (s) (s) = (0,01)(0,01) = 0,0001 = 1 × 10–4 5 × 10–13 < 1 × 10–4 (mengendap)

3,4 ⋅ 10−11 4

= 2 · 10–4 mol/L 2 · 10–4 =

massa 1.000 · 78 200

massa = 3,12 · 10–3 gram = 3,12 mg Jadi, massa CaF2 sebesar 3,12 mg. 16. Jawaban: c 200

[Ag+] = 400 × 0,02 M = 0,01 M 200

[S2–] = 400 × 0,02 M = 0,01 M 200

[PO43–] = 400 × 0,02 M = 0,01 M 200

[Br–] = 400 × 0,02 M = 0,01 M 200

[SO42–] = 400 × 0,02 M = 0,01 M a.

Ksp Ag2S = 2 × 10–49 Ag2S(aq) 2Ag+(aq) + S2–(aq)

Ksp AgBr = 5 × 10–13 AgBr(aq) Ag+(aq) + Br –(aq)

3,4 · 10–11 = 4s3 s=

Ksp Ag2CrO4 = 6 × 10–5 Ag2CrO4(aq) 2Ag+(aq) + CrO42–(aq)

15. Jawaban: c CaF2(aq) Ca2+(aq) + 2F–(aq) s

Ksp Ag3PO4 = 1 × 10–20

e.

Ksp Ag2SO4 = 3 × 10–5 Ag2SO4(aq) 2Ag+(aq) + SO42–(aq)

Ksp = [Ag+]2 [SO42–] = (2s)2 (s) = (2 × 0,01)2(0,01) = 4 × 10–6 3 × 10–5 > 4 × 10–6 (belum mengendap/larut) Jadi, garam-garam yang larut yaitu garam yang memiliki K sp lebih besar daripada hasil kali konsentrasi ion-ionnya. Garam tersebut yaitu garam Ag2CrO4 dan Ag2SO4. 17. Jawaban: b Ksp Mg(OH)2 = 2 × 10–11 [MgCl2] = 1 × 10–3 mol/dm3 MgCl2(aq) Mg2+(aq) + 2Cl–(aq) 1 × 10–3

1 × 10–3

2 × 10–3

Kimia Kelas XI

85

[Mg2+] = 1 × 10–3 mol/dm3 = 1 × 10–3 M Endapan mulai terbentuk jika Ksp Mg(OH)2 = hasil kali kelarutan ion-ion Mg(OH)2. Mg(OH)2(aq) Mg2+(aq) + 2OH–(aq)

c.

Ksp Mg(OH)2 = [Mg2+] [OH–]2

d.

(s)

e.

pOH = –log = –log 1,4 × 10–4 = 4 – log 1,4 = 3,85 pH = pKw – pOH = 14 – 3,85 = 10,15 Jadi, endapan mulai terbentuk pada pH 10,15. 18. Jawaban: a Kristal perak klorida (AgCl) akan sukar larut jika berada dalam larutan HCl dengan konsentrasi terkecil karena konsentrasi ion Cl– juga kecil. Perak klorida mengandung ion Ag+ dan Cl– sehingga akan sukar larut dalam larutan yang mengandung ion Cl – atau Ag + dengan konsentrasi kecil. Konsentrasi ion Cl– dalam berbagai larutan HCl tersebut sebagai berikut. a. HCl 0,01 M [Cl–] = [HCl] = 0,01 M b. HCl 0,10 M [Cl–] = [HCl] = 0,10 M c. HCl 0,20 M [Cl–] = [HCl] = 0,20 M d. HCl 1,00 M [Cl–] = [HCl] = 1,00 M e. HCl 2,00 M [Cl–] = [HCl] = 2,00 M Jadi, kristal AgCl paling sukar larut dalam larutan HCl 0,01 M. 19. Jawaban: a a. Al2(SO4)3 0,01 M Al2(SO4)3(aq) 2Al3+(aq) + 3SO42–(aq)

b.

(2s)

(NH4)2SO4 0,01 M

Kelarutan SO42– =

2NH4+(aq) (2s)

+

SO42–(aq) (s)

0,01 = kelarutan BaSO4 1


(2s)

BaCl2 0,01 M (s)

(s)

Kelarutan Ba2+

(2s)

0,01 = = kelarutan BaSO4 1

Jadi, kelarutan BaSO4 yang paling kecil terdapat pada Al2(SO4)3 0,01 M. 20. Jawaban: b 1) Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2OH–(aq) s

Ksp Ca(OH)2 = (s) = 4s3 –6 8 × 10 = 4s3

2s

(2s)2

−6

8 × 10 s= 3 4

2)

= 1,26 × 10–2 mol/L CaCrO4(aq) Ca2+(aq) + CrO42–(aq) s

Ksp CaCrO4 =

s

s2

7,1 × 10–4 = s2

7,1× 10−4

s= 3)

= 2,66 × 10–2 mol/L CaSO4(aq) Ca2+(aq) + SO42–(aq) s

Ksp CaSO4 =

s

s2

2,4 × 10–5 = s2

2,4 × 10−5

s=

= 4,89 × 10–3 mol/L 4)

CaCO3(aq) Ca2+(aq) + CO32–(aq) s

Ksp CaCO3 =

s

s2

8,7 × 10–9 = s2 s=

(NH4)2SO4(aq)

86

(3s)

0,01 = < kelarutan BaSO4 3

(s)

(s)

0,01 = = kelarutan BaSO4 1

BaCl2(aq) Ba2+(aq) + 2Cl–(aq)

[OH–]

Kelarutan

Ba(NO3)2 0,01 M

Kelarutan Ba2+

= 1,4 × 10–4 M

SO42–

0,01 = kelarutan BaSO4 1

(s)

10–8

(s)

(s)

Ba(NO3)2(aq) Ba2+(aq) + 2NO3–(aq)

2 × 10−11 1× 10−3

=2× [OH–]

(2s)

Kelarutan SO42– =

2 × 10–11 = (1 × 10–3) [OH–]2 [OH–]2 =

Na2SO4 0,01 M Na2SO4(aq) 2Na+(aq) + SO42–(aq)

8,7 × 10−9

= 9,33 × 10–5 mol/L

CaF2(aq) Ca2+(aq) + 2F–(aq)

5)

s

2s

Ksp CaF2 = (s) (2s)2 = 4s3 –11 4 × 10 = 4s3

23. Jawaban: c LSO4(aq) L2+(aq) + SO42–(aq) s

Ksp LSO4 =

2,5 · 10–5 = s2

−11

4 × 10 s= 3

s =

4

= 2,15 × 10–4 mol/L Jadi, larutan yang mempunyai kelarutan ion Ca2+ paling tinggi adalah larutan CaCrO4. 21. Jawaban: a Suatu garam akan sukar larut dalam larutan yang mengandung ion sejenis. Semakin kecil konsentrasi ion sejenis, garam semakin sukar larut. PbCO3(aq) Pb2+(aq) + CO32–(aq) PbCO 3 akan sukar larut dalam larutan yang mengandung ion sejenis, yaitu ion Pb2+ dan ion CO32–. [Pb2+] dalam PbSO4 = [PbSO4] = 0,1 M [CO32–] dalam BaCO3 = [BaCO3] = 0,5 M [CO32–] dalam Na2CO3 = [Na2CO3] = 0,3 M [CO32–] dalam K2CO3 = [K2CO3] = 0,2 M [Pb2+] dalam Pb(NO3)2 = [Pb(NO3)2] = 0,3 M Di antara ion tersebut yang memiliki konsentrasi paling kecil adalah ion Pb2+ dalam PbSO4, dengan konsentrasi 0,1 M. Jadi, garam PbCO3 paling sukar larut dalam larutan PbSO4 0,1 M. 22. Jawaban: d Al(OH)3(aq) Al3+(aq) + 3OH–(aq) s

s

s

s2

3s

Ksp Al(OH)3 = [Al3+] [OH–]3 = (s) (3s)3 = 27s4 −9

54 × 10 s = 4 27

= 6,6 × 10–3 [OH–]2 = 3s = 3(6,6 × 10–3) [OH–] = 1,98 × 10–2 pOH = –log [OH–] = –log 1,98 × 10–2 = 2 – log 1,98 pH = pKw – pOH = 14 – (2 – log 1,98) = 12 + log 1,98 = 12,29 Jadi, pH basa Al(OH)3 sebesar 12,29.

5 · 10–3 =

2,5 ⋅ 10−5 = 5 · 10–3 mol/L 0,34 Mr LSO4

·

1.000 500

Mr LSO4 = 136 24. Jawaban: d Ksp HgS = 3 × 10–53 Volume = 1 L mol ion sulfida = 0,001 mol [S2–] = 0,001 mol/1 L = 0,001 mol/L Ksp HgS = [Hg2+] [S2–] HgS(aq) Hg2+(aq) + S2–(aq) Ksp = [Hg2+] [S2–] 3 × 10–53 = [Hg2+] (1 × 10–3) [Hg2+] =

3 × 10−53 = 3 × 10–50 mol/L 1× 10−3

25. Jawaban: e MgCl2(aq) Mg2+(aq) + 2Cl–(aq) 0,01

0,01

Mg(OH)2(aq)

0,02

Mg2+(aq)

s

s

+ 2OH–(aq) 2s

Misal, [Mg2+] = 0,01 Agar terjadi endapan, Ksp Mg(OH)2 < [Mg2+] [OH–]2 5,9 × 10–11 < (0,01) (2s)2 5,9 × 10–11 < 4 × 10–2 s2 5,9 × 10−11 < s2 4 × 10−2

14,75 × 10–10 < s2 s = 3,84 × 10–5 [OH–] = 2s = 7,68 × 10–5 pOH = 5 – log 7,68 = 5 – 0,888 = 4,12 pH = 14 – 4,12 = 9,88 B. Uraian 1. CeF3(aq) Ce3+(aq) + 3F–(aq) Ksp CeF3 = [Ce3+] [F–]3 = (s) (3s)3 = 27s4

Kimia Kelas XI

87

s=

4

8,1× 10−17 27

= 4,6 × 10–5 mol/L Jadi, kelarutan CeF 3 dalam air sebesar 4,6 × 10–5 mol/L. 2. Zn(OH)2(aq) Zn2+(aq) + 2OH–(aq) s

s

Ksp Zn(OH)2 =

[Zn2+]

2s

s=

3

5. AB(aq) A+(aq) + B–(aq)

[OH–]2

8 × 10–16 = (s) = 4s3

Ksp AB = [A+] [B–]

(2s)2

8 × 10−16 4

= 5,8 × 10–6 [OH–] = 2s = 2(5,8 × 10–6) = 1,1 × 10–5 pOH = –log [OH–] = –log 1,1 × 10–5 = 5 – log 1,1 = 4,96 pH = pKw – pOH = 14 – 4,96 = 9,04 Jadi, pH larutan jenuh Zn(OH)2 sebesar 9,04. 3.

pH = 8 pOH = pKw – pH = 14 – 8 =6 –log [OH–] = 6 [OH–] = 10–6

mol

[A+] = volume =

3 × 10−3 mol 0,5 L

= 6 × 10–3 M

mol B– = 4 × 10–3 mol

[B–] = volume =

4 × 10−3 mol 0,5 L

= 8 × 10–3 M

[A+] [B–] = (6 × 10–3) (8 × 10–3) = 4,8 × 10–5 Ksp AB = 10–8 Ksp < [A+] [B–] ⇒ terjadi endapan

6. CuCO3(aq) Cu2+(aq) + CO32–(aq) s

Ksp = s=

1

= 2 (10–6) = 5 × 10–7

Jadi, Ksp larutan jenuh L(OH)2 sebesar 5 ×

1× 10−10

10–13.

s=

massa CuCO3 Mr CuCO 3

1.000 ml

× 500 ml

massa

10–5 = 123,5 × 2 L

4. Mr Hg2SO4 = 497,2 g/mol = 3 × 10–3 mol

[Hg2SO4] = mol/volume = 3 × 10–3/1.000 cm3 s = 3 × 10–3 M Hg2SO4(aq) 2Hg+(aq) + SO42–(aq) 2s

s

[CO32–]

= 10–5 mol/L Mr CuCO3 = (63,5 + 12 + (3 × 16)) = 123,5 Kelarutan CuCO3 dalam 500 ml air:

Ksp = [L2+] [OH–]2 = (5 × 10–7) (10–6) = 5 × 10–13

1,492 g 497,2 g/mol

[Cu2+]

= (s)2

1

[L2+] = 2 [OH–]

88

volume total = (250 + 250) = 500 ml = 0,5 L + mol A = 3 × 10–3

Jadi, pada campuran larutan tersebut terjadi endapan karena harga Ksp < hasil kali konsentrasi ion-ion-nya.

L(OH)2(aq) L2+(aq) + 2OH–(aq)

mol Hg2SO4 =

Ksp = [Hg+]2 [SO42–] = (2s)2(s) = 4s3 = 4(3 × 10–3)3 = 1,08 × 10–7 Jadi, hasil kali kelarutan Hg 2 SO 4 sebesar 1,08 × 10–7.

s


massa =

10−5 × 123,5 2

= 6,175 × 10–4 gram = 0,62 mgram Jadi, massa CuCO3 yang larut dalam 500 ml air sebesar 0,62 mg.

7.

10.

Mr Mg(OH)2 = 58 mol Mg(OH)2 = =

massa Mr

1,74 × 10−2 g 58 g/mol

= 3 × 10–4 mol

Konsentrasi OH– dalam 200 ml larutan:

mol [Mg(OH)2] = volume

100

[OH–] = 200 × 10–6 M = 5 × 10–7 M Konsentrasi setiap ion:

volume Mg(OH)2 = 100 cm3 = 0,1 L [Mg(OH)2] =

3 × 10−4 mol 0,1L

100

= 3 × 10–3 M Mg(OH)2(aq) Mg2+(aq) + 2OH–(aq) s

s

2s

Ksp Mg(OH)2 = [Mg2+] [OH–]2 = s (2s)2 –3 = (3 × 10 ) (2 × (3 × 10–3))2 = 1,08 × 10–7 Jadi, K sp Mg(OH) 2 agar tepat jenuh dalam 100 cm3 air sebesar 1,08 × 10–7. 8.

100

[Fe2+] = 200 × (2 × 10–3 M) = 10–3 M 100

[La3+] = 200 × (2 × 10–3 M) = 10–3 M Co(OH)2(aq) Co2+(aq) + 2OH–(aq) ; Ksp = 2 × 10–16

Fe(OH)2(aq) Fe2+(aq) + 2OH–(aq) ; Ksp = 8 × 10–15

MgCl2(aq) Mg2+(aq) + 2Cl–(aq) 2 × 10–3

[Co2+] = 200 × (2 × 10–3 M) = 10–3 M

Ksp Co(OH)2 = [Co2+] [OH–]2 = (10–3) × (5 × 10–7)2 = 25 × 10–17 2 × 10–16 < 2,5 × 10–16

pH = 10 pOH = 14 – pH = 14 – 10 =4 –log [OH–] = –log 10–4 [OH–] = 10–4 2 × 10–3

pH = 8 pOH = 14 – pH = 14 – 8 = 6 –log [OH–] = –log 10–6 [OH–] = 10–6 M

2(2 × 10–3)

Mg(OH)2(aq) Mg2+(aq) + 2OH–(aq) Ksp = [Mg2+] [OH–]2 = (2 × 10–3) × (10–4)2 = 2 × 10–11 9. AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3–(aq) Konsentrasi ion Ag+ dalam 50 ml larutan: 10

[Ag+] = 50 × 0,01 M = 0,002 M K2CrO4(aq) 2K+(aq) + CrO42–(aq) Konsentrasi ion CrO42– dalam 50 ml larutan: 40

[CrO42–] = 50 × 0,02 M = 0,016 M Ag2CrO4(aq) 2Ag+(aq) + CrO42–(aq)

Ksp Fe(OH)2 = [Fe2+] [OH–]2 = (10–3) (5 × 10–7)2 = 25 × 10–17 8 × 10–15 > 2,5 × 10–16 La(OH)3(aq) La 3+(aq) + 3OH–(aq) ; Ksp = 1 × 10–19 Ksp La(OH)3 = [La3+] [OH–]3 = (10–3) (5 × 10–7)3 = 125 × 10–24 –19 1 × 10 > 1,25 × 10–22 Jadi, hidroksida yang mengendap yaitu Co(OH)2 karena harga Ksp < hasil kali konsentrasi ion-ionnya.

Ksp Ag2CrO4 = [Ag+]2 [CrO42–] = (0,002)2 (0,016) = 4 × 10–6 × 0,016 = 6,4 × 10–8 Ksp < [Ag+]2 [CrO42–] ⇒ terjadi endapan

Kimia Kelas XI

89

Bab VI

Sistem Koloid dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari

B. Uraian 1.

b.

A. Pilihan Ganda 1.

Jawaban: d Minyak bumi termasuk sistem koloid jenis emulsi. Minyak bumi merupakan emulsi air dalam minyak. Alkohol, air laut, dan larutan cuka termasuk larutan. Sementara air sungai termasuk suspensi.

2.

Jawaban: d Secara makroskopis, santan bersifat homogen, satu fase, stabil, dan tidak dapat mengendap. Akan tetapi santan termasuk sistem koloid yang mempunyai ukuran partikel terdispersi 10–7–10–5 cm. Partikel-partikel koloid ini hanya dapat disaring dengan kertas saring ultra, bukan dengan kertas saring biasa.

3.

Jawaban: e Emulsi cair biasa disebut emulsi. Emulsi adalah sistem koloid dengan fase terdispersi cair dalam medium pendispersi cair. Mayones dan susu merupakan contoh emulsi. Mayones adalah emulsi minyak dalam air, sedangkan susu adalah emulsi lemak dalam air. Sementara kanji dan sabun termasuk jenis sol. Mentega merupakan contoh emulsi padat, sedangkan kue termasuk busa padat.

4.

Jawaban: b Gas yang terdispersi dalam medium cair disebut koloid tipe busa. Sol adalah sistem koloid dengan fase terdispersi padat dalam medium cair, sedangkan sol padat adalah fase padat terdispersi dalam medium padat. Aerosol merupakan sistem koloid fase padat atau cair terdispersi dalam medium gas. Sementara emulsi padat merupakan koloid dengan fase cair terdispersi dalam medium padat.

5.

Jawaban: a Awan merupakan contoh aerosol. Sistem koloid ini terbentuk dari zat cair yang terdispersi dalam gas. Sistem koloid yang terbentuk dari gas terdispersi dalam zat cair disebut busa. Contoh busa sabun. Sementara itu, gas yang terdispersi dalam padat disebut koloid tipe busa padat. Contoh batu apung. Zat padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Contoh tinta. Zat cair yang terdispersi dalam zat padat disebut emulsi padat. Contoh mentega.

90


a.

Persamaan antara koloid dengan larutan sebagai berikut. 1) Terlihat homogen secara makroskopis. 2) Tidak dapat disaring dengan kertas saring biasa. 3) Sistem dispersi stabil. Perbedaan antara koloid dengan larutan sebagai berikut. 1) Koloid terlihat keruh, sedangkan larutan terlihat jernih. 2) Diameter partikel koloid antara 10–7 – 10–5 cm, sementara diameter partikel larutan <10–7 cm.

2.

Aerosol adalah salah satu tipe koloid dengan fase pendispersi berupa gas. Jika zat yang terdispersi adalah zat padat disebut aerosol padat, contoh asap. Jika zat yang terdispersi adalah zat cair disebut aerosol cair, contoh kabut.

3.

Gel merupakan sistem koloid tipe sol cair, yaitu sistem koloid dengan fase padat yang terdispersi dalam fase cair atau padat. Namun, fase terdispersi dalam gel mampu mengadsorpsi medium pendispersinya sehingga membentuk koloid yang agak padat. Contoh gel adalah agar-agar.

4.

Obat antinyamuk semprot adalah koloid tipe aerosol cair. Aerosol cair terbentuk dari fase cair yang terdispersi dalam medium pendispersi gas. Begitu pula dengan obat antinyamuk semprot. Bahan aktif antinyamuk yang berwujud cair didispersikan dalam gas bertekanan tinggi.

5.

Sistem koloid yang terdapat dalam darah termasuk sol. Partikel padat yang terdispersi dalam darah berupa zat makanan yaitu karbohidrat, protein, dan lemak. Dalam darah juga terdapat hormon dan sisa metabolisme yang tidak diperlukan tubuh. Partikel padat tersebut terdispersi dalam cairan, yaitu plasma darah.

A. Pilihan Ganda 1.

Jawaban: d Partikel karet alam dalam getah karet dapat dikoagulasikan dengan penambahan asam formiat. Partikel karet alam akan menggumpal sehingga dapat diolah menjadi sheet. Getah karet yang ditambah amonia akan stabil dan tidak menggumpal, biasa disebut lateks. Karbon aktif dapat digunakan sebagai adsorben, misal norit.

Aluminium hidroksida (AlCOH3)dihasilkan oleh ion Al3+ yang terhidrolisis dari tawas. Koloid Al(OH)3 dapat menjernihkan air. Metanol biasa digunakan sebagai pelarut senyawa organik. 2.

3.

4.

5.

Jawaban: b Sistem koloid tanah diatome dapat digunakan untuk memutihkan warna gula tebu. Partikel koloid tanah diatome dapat menyerap zat warna dari gula tebu sehingga gula menjadi putih. Emulsi susu distabilkan oleh kasein. Pengotor asap pabrik dapat diendapkan dengan alat pengendap elektrostatik. Muatan koloid dalam air dapat dinetralkan dengan Al(OH)3 dari tawas. Zat warna dalam cat distabilkan oleh emulgator cat. Jawaban: b Cat merupakan koloid tipe sol. Cat mempunyai fase terdispersi berupa zat padat dalam medium pendispersi cair. Zat padat yang terdispersi dalam cat di antaranya zat warna, oksida logam, bahan pengawet, zat pencemerlang, dan zat pereduksi. Emulgator ditambahkan ke dalam cat agar sistem koloid stabil dan fase terdispersi tidak mengendap. Jawaban: b Penggunaan koloid tipe sol terdapat pada cat kuku dan masker wajah. Lipstik termasuk sol padat. Hair spray dan parfum semprot termasuk aerosol. Pembersih muka termasuk emulsi. Sabun cukur termasuk buih. Minyak rambut termasuk gel. Jawaban: b Kasein dalam susu berperan sebagai emulgator yang menstabilkan emulsi susu sehingga lemak dapat terdispersi merata dalam air. Sementara itu, koagulator adalah zat yang dapat mengakibatkan penggumpalan. Surfaktan adalah bahan aktif permukaan yang dapat menurunkan tegangan permukaan air dengan tegangan antarmuka air dan zat terlarut. Fase terdispersi merupakan zat yang terlarut dalam suatu pelarut. Medium pendispersi adalah zat yang berperan sebagai pelarut dalam suatu campuran.

B. Uraian 1.

Asap pabrik merupakan koloid tipe aerosol padat, yaitu zat padat yang terdispersi dalam gas. Zat padat yang terdispersi dalam asap adalah pengotor yang harus dipisahkan. Zat padat tersebut berupa partikel koloid yang bermuatan. Par tikel ini dapat dipisahkan dengan alat pengendap elektrostatik (Cottrel). Alat pengendap Cottrel mempunyai dua pelat logam yang bermuatan berlawanan dengan partikel pengotor. Muatan partikel pengotor akan dinetralkan sehingga partikel mengendap.

2.

Susu merupakan emulsi lemak dalam air. Emulsi ini distabilkan oleh kasein. Saat susu menjadi basi, kasein telah dirusak oleh bakteri. Kasein yang rusak tidak dapat lagi menjaga kestabilan dispersi lemak dalam air sehingga lemak terpisah dari air dan menggumpal.

3.

Getah karet adalah koloid tipe sol. Zat yang terdispersi dalam getah karet adalah partikel-partikel karet. Karet dapat diperoleh dengan memisahkan partikel-partikel karet dari medium pendispersinya. Hal ini dilakukan dengan mengkoagulasikan getah karet dengan asam formiat atau asam asetat. Karet yang telah menggumpal selanjutnya digiling dan dicuci. Karet kemudian diproses lebih lanjut menjadi lembaran (sheet).

4.

Penerapan koloid dalam proses penjernihan air dilakukan dengan menambahkan tawas pada air yang keruh. Tawas mampu menggumpalkan lumpur koloidal sehingga mudah disaring. Ion Al3+ dari tawas akan membentuk partikel koloid Al(OH)3 yang bermuatan positif. Koloid Al(OH)3 akan mengadsorbsi koloid pencemar bermuatan negatif dalam air, seperti zat warna dan detergen.

5.

Sistem koloid yang terdapat pada cat termasuk sol. Partikel-partikel padat yang berupa zat warna, oksida logam, bahan penstabil, bahan pengawet, zat pencemerlang, dan zat pereduksi dihaluskan hingga berukuran partikel koloid. Partikel-partikel tersebut kemudian didispersikan dalam cairan pelarut cat.

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: d Suspensi merupakan sistem dispersi yang memiliki dua fase, terlihat heterogen, dan membentuk endapan. Suspensi biasanya tersusun dari fase padat dalam fase cair. 2. Jawaban: b Air sadah merupakan air yang mengandung ion Ca2+ dan ion Mg2+. Ion-ion tersebut terdispersi homogen dalam air, stabil, dan tidak dapat disaring dengan kertas saring biasa. Oleh karena itu, air sadah termasuk larutan. 3. Jawaban: a Salah satu ciri yang membedakan larutan dengan koloid adalah kejernihannya. Larutan membentuk sistem dispersi yang jernih, sedangkan koloid terlihat keruh. Larutan dan koloid mempunyai persamaan untuk ciri fisik yang lain, seperti terlihat

Kimia Kelas XI

91

homogen, stabil, tidak mengendap, dan tidak dapat disaring dengan kertas saring. 4. Jawaban: c Air laut merupakan sistem dispersi larutan. Zatzat terlarut di dalamnya terdispersi sempurna dan homogen. Santan dan air sabun termasuk sistem koloid. Sementara itu, air kopi dan air sungai termasuk suspensi. 5. Jawaban: c Air kapur termasuk sistem dispersi suspensi. Air kapur jika didiamkan akan membentuk endapan. 6. Jawaban: a Udara yang bersih hanya tersusun dari gas-gas yang bercampur secara homogen. Oleh karena itu, udara bersih termasuk ke dalam sistem dispersi larutan. 7. Jawaban: b Susu merupakan contoh emulsi lemak dalam air. Emulsi dalam susu distabilkan oleh kasein. Santan dan mayones merupakan emulsi minyak dalam air. Mayones dibuat dari minyak jagung yang didispersikan dalam air dengan bantuan emulgator kuning telur. Sementara itu, keju dan mentega merupakan contoh emulsi padat. 8. Jawaban: d Bahan kosmetik yang dibuat dalam bentuk gel adalah deodoran. Sabun termasuk jenis busa. Cat kuku dan masker wajah termasuk koloid tipe sol. Lipstik merupakan jenis sol padat. 9. Jawaban: e Emulsi padat terbentuk dari zat cair yang terdispersi dalam zat padat. Sol terbentuk dari zat padat dalam zat cair, emulsi terbentuk dari zat cair dalam zat cair, aerosol terbentuk dari zat cair atau padat dalam gas, dan busa padat terbentuk dari gas dalam zat padat. 10. Jawaban: b Kue yang mengembang merupakan contoh busa padat. Busa padat terbentuk dari gas yang terdispersi dalam padatan. Proses ini terjadi saat adonan dikocok kemudian dikukus/dipanggang. Oleh karena itu, kue termasuk busa padat. 11. Jawaban: d Koloid yang terbentuk dari fase gas terdispersi dalam cair disebut buih (busa). Contoh buih adalah krim kocok dan busa sabun. Asap termasuk aerosol padat. Awan dan kabut adalah aerosol cair. Karet busa merupakan busa padat. 12. Jawaban: e Air sabun merupakan koloid tipe sol. Sol adalah sistem dispersi padat dalam cair. Dalam koloid air sabun, zat padat yang terdispersi berupa molekul sabun terdispersi dalam air. 92


13. Jawaban: c Mutiara adalah fase cair yang terdispersi dalam padat. Mutiara termasuk emulsi padat. Tinta terbentuk dari fase padat yang terdispersi dalam cair. Tinta termasuk koloid tipe sol. 14. Jawaban: a Aerosol padat adalah sistem koloid dengan fase padat terdispersi dalam gas. Misalnya debu. Awan dan kabut termasuk aerosol. Kanji termasuk sol. Krim kocok termasuk busa (buih). 15. Jawaban: b Hair spray terbentuk dari zat cair yang terdispersi dalam gas. Sistem dispersi ini disebut aerosol cair. 16. Jawaban: a Zat yang dapat menstabilkan buih disebut zat pembuih, contoh sabun. Sementara itu, kasein, gelatin, dan lesitin merupakan contoh emulgator yang berfungsi menstabilkan sistem emulsi. Oksigen merupakan salah satu gas yang berperan sebagai fase terdispersi dalam udara. Udara ini dapat terdispersi dalam medium cair membentuk koloid tipe buih. 17. Jawaban: c Emulsi padat tersusun dari fase padat yang terdispersi dalam cairan. Contohnya mutiara, mentega, dan keju. Asap merupakan aerosol padat. Awan dan kabut adalah aerosol cair. Santan termasuk emulsi. Sementara intan hitam adalah sol padat. 18. Jawaban: a Sol adalah sistem koloid dengan fase padat terdispersi dalam fase cair. Fase cair yang teredispersi dalam fase cair disebut emulsi. Fase padat yang terdispersi dalam gas disebut aerosol padat. Fase cair yang terdispersi dalam fase gas disebut aerosol. Sementara fase gas yang terdispersi dalam fase cair disebut busa. 19. Jawaban: d Bahan pendorong yang digunakan dalam aerosol obat antinyamuk semprot adalah senyawa klorofluorokarbon. Sementara itu, asam formiat dapat digunakan untuk menggumpalkan getah karet. Amonia ditambahkan dalam getah karet untuk mempertahankan keadaan sol lateks. Formaldehid adalah nama lain formalin. Aluminium hidroksida (Al(OH)3) adalah koloid yang dihasilkan dari reaksi tawas dengan air. 20. Jawaban: c Kuning telur berfungsi sebagai emulgator dalam mayones. Kuning telur membantu mengemulsikan minyak nabati dalam air.

21. Jawaban: b Losion dibuat dalam bentuk emulsi. Bahan-bahan aktif dalam losion berwujud cair dan didispersikan dalam medium cair. 22. Jawaban: d Koloid yang terbentuk dari reaksi antara tawas dengan air adalah Al(OH)3. Koloid ini mampu mengadsorbsi zat pencemar, seperti zat warna, detergen, dan pestisida. 23. Jawaban: b Amonia bersifat basa. Larutan ini berfungsi untuk melindungi sol lateks dari zat-zat yang bersifat asam dan mencegah penggumpalan. 24. Jawaban: c Masker wajah merupakan sol karena terdiri atas fase terdispersi padat dan medium pendispersinya cair. Pensil alis merupakan sol padat karena terdiri atas fase terdispersi padat dan medium pendispersinya padat. Sementara itu, parfum semprot termasuk aerosol cair, minyak rambut termasuk gel (emulsi padat), dan pembersih muka merupakan emulsi. Cat kuku termasuk sol, sedangkan lipstik termasuk sol padat. Sabun cukur termasuk buih. Hair spray termasuk aerosol cair. 25. Jawaban: d Cat merupakan koloid tipe sol, yaitu campuran antara fase padat dalam medium cair. Partikel padat berupa zat warna, oksida logam, bahan penstabil, dan pengawet didispersikan ke dalam medium cair. Fase cair dalam medium cair membentuk koloid tipe emulsi, contoh susu. Fase cair dalam medium padat membentuk koloid tipe emulsi padat, contoh mentega. Fase gas dalam medium padat membentuk koloid tipe busa padat, contoh batu apung. Sementara itu, fase padat dalam medium padat membentuk koloid tipe sol padat, contoh kaca berwarna. 26. Jawaban: e Pembersih muka merupakan emulsi. Bahan berwujud cair didispersikan dalam medium cair. Lipstik adalah sol padat, maskara dan cat kuku adalah sol. Gel rambut merupakan koloid tipe gel. 27. Jawaban: d Getah karet dikoagulasikan dengan penambahan asam formiat (HCOOH) atau asam asetat (CH3COOH). 28. Jawaban: c Susu adalah koloid tipe emulsi lemak dalam air. Emulsi ini distabilkan oleh kasein yang berfungsi sebagai emulgator. 29. Jawaban: e Norit dapat digunakan untuk mengobati sakit perut, karena norit dapat membentuk koloid yang

mampu mengadsorbsi zat racun atau gas di dalam pencernaan. 30. Jawaban: c Partikel koloid dalam asap industri dipisahkan berdasarkan prinsip penetralan. Koloid dalam asap mempunyai muatan. Koloid ini dilewatkan di antara pelat logam yang bermuatan berlawanan. Partikel koloid akan mengalami penetralan muatan dan mengendap. B. Uraian 1. Sistem dispersi koloid mempunyai ciri-ciri sebagai berikut. a. Sistem dispersi stabil dan tampak homogen. b. Sistem dispersi terlihat keruh tetapi tidak mengendap. c. Fase terdispersi tidak dapat disaring dengan kertas saring biasa. d. Sistem dispersi terlihat mempunyai dua fase jika diamati dengan mikroskop ultra. e. Par tikel terdispersi memiliki diameter 10–7–10–5 cm. 2. Campuran gas dalam medium gas membentuk sistem dispersi halus atau larutan sejati. Partikelpartikel molekul gas berukuran kurang dari 10–7 cm dan jarak antarpartikel sangat renggang sehingga partikel gas bercampur secara homogen dalam segala perbandingan. Oleh karena itu, gas dalam medium gas membentuk larutan. 3. Macam-macam koloid yang terbentuk dari fase terdispersi cair sebagai berikut. a. Emulsi Emulsi merupakan sistem koloid dengan fase terdispersi cair dalam medium cair, contoh susu (emulsi lemak dalam air). b. Emulsi padat Emulsi padat merupakan sistem koloid dengan fase terdispersi cair dalam medium padat, contoh mentega. c. Aerosol cair Aerosol cair merupakan sistem koloid dengan fase terdispersi cair dalam medium gas, contoh kabut. 4. Emulgator adalah zat yang dapat berfungsi menjaga kestabilan campuran fase terdispersi dalam medium pendispersi. Contoh emulgator yaitu kasein dalam susu, kuning telur dalam mayones, dan gelatin dalam es krim. 5. Asbut merupakan polusi udara yang terdiri atas asap (smoke) dan kabut (fog). Asbut termasuk koloid jenis aerosol padat dan aerosol cair. Asbut berdampak negatif terhadap kesehatan. Asbut

Kimia Kelas XI

93

dapat mengganggu pernapasan. Apabila kadar asbut di udara melebihi ambang batas, dapat mengakibatkan kematian. 6. a. b. c. d. e.

Emulsi padat Aerosol padat Busa (buih) Sol Busa padat

f. g. h. i. j.

Sol padat Gel (sol) Aerosol cair Sol Sol padat

7. Tanah merupakan sistem koloid karena tanah terdiri atas berbagai padatan seperti humus, pasir, dan mineral-mineral yang bercampur menjadi satu. Tanah digolongkan dalam sol padat. 8. Cat mengandung partikel-partikel padat seperti zat warna, pengawet, dan oksida logam yang tidak mudah larut dalam air maupun dalam medium pendispersi cat. Dengan adanya sistem koloid, dapat memudahkan industri cat membuat campuran partikel-partikel padat yang merupakan bahan baku cat bercampur homogen dan stabil dalam medium pendispersi cat. 9. Bahan-bahan kosmetik hampir 90% dibuat dalam bentuk koloid karena bentuk koloid mempunyai beberapa kelebihan. Kelebihan bentuk koloid dalam kosmetik sebagai berikut. a. Mudah dibersihkan. b. Tidak merusak kulit dan rambut. c. Mudah menyerap berbagai bahan yang berfungsi sebagai pewangi, pelembut, dan pewarna. d. Mengandung dua jenis bahan yang tidak saling melarutkan. 10. Pemutihan gula dengan sistem koloid dilakukan dengan melarutkan gula ke dalam air dan mengalirkannya melalui sistem koloid tanah diatome atau karbon. Partikel koloid tersebut akan mengadsorbsi zat warna dari gula tebu sehingga gula menjadi berwarna putih.

Bab VII Sifat-Sifat Koloid dan Pembuatan Koloid

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Kemampuan partikel-partikel koloid untuk menghamburkan cahaya (berkas sinar) dinamakan efek Tyndall. Peristiwa efek Tyndall pertama kali dipelajari oleh John Tyndall (1820–1893) melalui pengamatan seberkas cahaya putih yang dilewat-

94


kan pada sistem koloid. Dialisis adalah cara mengurangi ion-ion pengganggu yang terdapat dalam sistem koloid menggunakan selaput semipermeabel. Koagulasi adalah peristiwa pengendapan partikel-partikel koloid sehingga fase terdispersi terpisah dari medium pendispersinya. Gerak Brown adalah gerakan acak partikel koloid dalam medium pendispersinya. Elektroforesis adalah pergerakan par tikel koloid karena pengaruh medan listrik. 2. Jawaban: b Koagulasi (penggumpalan) adalah peristiwa pengendapan partikel-partikel koloid sehingga fase terdispersi terpisah dari medium pendispersinya. Peristiwa ini salah satunya terjadi pada penambahan asam asetat ke dalam lateks. Saat asam asetat ditambahkan ke dalam lateks, partikel-partikel asam asetat akan mengendapkan partikel-partikel lateks sehingga lateks akan menggumpal dan terpisah dari asam asetat. Penjernihan air keruh dengan tawas dan penggunaan norit untuk penyembuhan sakit perut termasuk peristiwa adsorpsi. Terjadinya warna biru di langit saat siang hari termasuk peristiwa efek Tyndall. Pengurangan zat pencemar udara dengan metode Cottrell termasuk peristiwa elektroforesis. 3. Jawaban: c Efek Tyndall terjadi ketika cahaya melewati partikel koloid. Di antara kopi, susu, santan, teh manis, dan air garam, susu dan santan merupakan koloid. Ketika seberkas cahaya dari lampu senter disorotkan ke bahan-bahan tersebut maka jalannya sinar akan tampak di dalam bahan. Sementara itu, teh manis dan air garam merupakan larutan sehingga tidak dapat menunjukkan efek Tyndall. Kopi tidak menunjukkan efek Tyndall karena kopi merupakan campuran. 4. Jawaban: d Gerak acak partikel tepung sari dalam medium air merupakan gerak Brown. Gerak acak ini disebabkan oleh tumbukan tidak seimbang antara partikel-partikel koloid yang terdispersi dengan molekul-molekul medium pendispersinya. Semakin kecil ukuran partikel koloid, gerak Brown semakin cepat. 5. Jawaban: e Dialisis yang diterapkan dalam bidang kedokteran dinamakan hemodialisis. Hemodialisis merupakan terapi medis yang digunakan untuk penderita penurunan fungsi ginjal hingga gagal ginjal. Hemodialisis dikenal juga sebagai cuci darah. Fungsinya membuang zat-zat sisa metabolisme dalam darah menggunakan mesin dialisator.

6. Jawaban: b Koloid pelindung merupakan koloid yang dapat melindungi atau menstabilkan koloid lain agar tidak terjadi koagulasi. Koloid pelindung bekerja dengan cara membentuk pembungkus berupa lapisan di sekeliling partikel koloid lain. Adanya lapisan tersebut akan melindungi muatan koloid sehingga partikel koloid tidak menggumpal atau terpisah dari mediumnya. 7. Jawaban: e Elektrodialisis adalah proses dialisis menggunakan elektrode. Tujuannya untuk menarik ion sisa penambahan elektrolit agar keluar dari dispersi koloid. 8. Jawaban: b Partikel koloid dapat bermuatan karena permukaannya mampu menyerap ion-ion, misal Al(OH)3. Partikel-partikel yang telah bermuatan sama akan tolak-menolak sehingga terhindar dari penggumpalan. Kemampuan ini menunjukkan sifat partikel koloid berupa adsorpsi. Oleh karena sifat tersebut, Al(OH)3 digunakan sebagai adsorben pada penjernihan air. 9. Jawaban: d Koloid liofil (suka cairan) merupakan koloid yang di dalamnya terdapat gaya tarik-menarik yang cukup besar antara zat terdispersi dengan medium pendispersinya. Jika medium pendispersi yang digunakan adalah air, dinamakan koloid hidrofil. Contoh sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin. Sementara itu, belerang merupakan koloid liofob (tidak suka cairan) atau koloid hidrofob (tidak suka air). 10. Jawaban: e Susu merupakan emulsi yang mengandung lemak terdispersi dalam air. Susu mengandung kasein yang merupakan protein dan berfungsi sebagai zat pengemulsi. Zat pengemulsi mengandung kombinasi gugus polar dan nonpolar sehingga mampu mengikat zat polar (air) dan zat nonpolar. Dengan demikian, lemak dan air dalam susu tidak terpisah. Jika susu menjadi masam, akibat laktosa (gula susu) teroksidasi menjadi asam laktat, kasein akan terkoagulasi dan tidak dapat menstabilkan emulsi lagi. Akibatnya, lemak dan air akan terpisah. B. Uraian 1. Pada siang hari, sinar matahari menyinari bumi. Selanjutnya, sinar tersebut akan dipantulkan kembali sesuai aturan bahwa sinar datang akan dipantulkan dengan sudut pantul sama dengan sudut sinar datang. Akibat adanya partikel-partikel

debu di udara sekitar rumah, sinar matahari akan dihamburkan oleh partikel debu ke segala arah. Inilah yang menunjukkan efek Tyndall. Partikel debu yang bergerak secara acak juga memungkinkan sinar matahari dihamburkan semakin acak. Di dalam rumah yang tidak langsung terkena sinar matahari akan terang sebagai dampak hamburan sinar matahari oleh partikel debu di udara. 2. Gerak Brown dipengaruhi oleh ukuran partikel koloid. Semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Sebaliknya, semakin kecil ukuran partikel koloid maka akan semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Hal inilah yang mengakibatkan gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam suspensi. Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, semakin besar energi kinetik yang dimiliki par tikel-par tikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, gerak Brown semakin lambat. 3. Koloid liofob. Koloid ini tidak mengandung cairan yang berfungsi sebagai koloid pelindung, sehingga koloid akan mengalami koagulasi walaupun hanya dengan penambahan sedikit elektrolit. Sementara itu, koloid liofil membutuhkan elektrolit dalam jumlah yang banyak agar mengalami koagulasi. Hal ini disebabkan adanya selubung molekul dalam cairan yang berfungsi sebagai pelindung. Selubung tersebut harus dipecah terlebih dahulu agar terjadi koagulasi. 4. Asam amino akan bermuatan positif, negatif, dan netral jika larutan asam amino diatur pada pH tertentu. Pemisahan asam amino dapat dilakukan dengan elektroforesis. Asam amino tersebut ditempatkan dalam tabung U dan dialiri arus listrik melalui dua elektrode yang diletakkan di kedua mulut tabung. Dengan demikian, akan terjadi medan listrik yang mengakibatkan asam amino terpisah. Asam amino yang bermuatan positif akan menuju katode, asam amino yang bermuatan negatif akan menuju anode, dan asam amino netral tidak akan terpengaruh oleh kedua elektrode. 5. Tujuan penggunaan alat pengendap Cottrel di pabrik dan industri yaitu mencegah polusi udara oleh buangan beracun dan memperoleh kembali debu yang berharga (misal debu logam). Cara kerja alat tersebut dengan mengalirkan asap dari pabrik melalui ujung-ujung logam yang tajam dan bermuatan pada tegangan tinggi (20.000 hingga 75.000 volt). Ujung-ujung yang runcing akan

Kimia Kelas XI

95

mengionkan molekul-molekul dalam udara. Ionion tersebut akan diadsorpsi oleh partikel asap yang kemudian menjadi bermuatan. Selanjutnya, partikel asap bermuatan tersebut akan ditarik dan diikat pada elektrode yang bermuatan berlawanan.

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Pembuatan koloid dengan cara dispersi merupakan pembuatan koloid yang berasal dari suspensi. Pembuatan koloid dengan cara dispersi meliputi cara busur Bredig, mekanik, dan peptisasi. Sementara itu, reaksi redoks, reaksi hidrolisis, dan reaksi pemindahan merupakan pembuatan koloid dengan cara kondensasi. 2. Jawaban: d Gel dapat dibuat dari larutan kalsium asetat jenuh dicampur dengan etanol 76%. Sebelum dicampurkan ke dalam alkohol kalsium asetat terlebih dahulu dilarutkan ke dalam air. Hal ini karena kalsium asetat mudah larut dalam air, tetapi sukar larut dalam alkohol. Cara pembuatan ini dilakukan melalui penggantian pelarut. Larutan perak nitrat dicampur asam klorida merupakan pembuatan sol AgCl melalui reaksi pengendapan. Larutan FeCl3 jenuh diteteskan dalam air mendidih merupakan pembuatan sol Fe(OH)3 melalui reaksi hidrolisis. Larutan As2O3 dicampur dengan larutan H2S jenuh merupakan pembuatan sol As2S3 melalui reaksi pemindahan. Campuran serbuk belerang dengan gula digerus dan dimasukkan ke dalam air merupakan cara pembuatan koloid dengan cara mekanik. 3. Jawaban: b Pada pembuatan As2S3, awalnya gas H2S dialirkan ke dalam air sehingga diperoleh larutan jenuh. Sementara itu, serbuk putih As2O3 dimasukkan ke dalam air, lalu dididihkan. Larutan jenuh As2O3 yang diperoleh selanjutnya didinginkan. Di dalam larutan tersebut, As 2O3 bereaksi dengan air menjadi H 3AsO 3 atau As(OH) 3. Selanjutnya, larutan jenuh H 2S dicampur dengan larutan As(OH)3. Reaksi tersebut menghasilkan partikelpartikel padat As2S3 yang berukuran koloid dan berwarna kuning. 4. Jawaban: b Alum (Al 2 (SO 4 ) 3 ·18H 2 O) di dalam air akan terhidrolisis membentuk Al(OH)3. Partikel Al(OH)3 tersebut bermuatan positif karena cenderung mengadsorpsi ion H+.

96


5. Jawaban: b Presipitat AgI dalam air dapat dibuat menjadi sistem koloid dengan cara peptisasi dengan penambahan KI. Peptisasi merupakan peristiwa pemecahan molekul besar menjadi molekul kecil (berukuran koloid) dengan penambahan zat kimia. Mekanik merupakan cara pembuatan koloid dengan cara penggerusan zat padat hingga halus, lalu didispersikan ke dalam medium pendispersi. Busur Bredig merupakan cara untuk membuat partikel-partikel fase terdispersi koloid menggunakan loncatan bunga api listrik. Reaksi hidrolisis merupakan cara membuat koloid dengan mereaksikan garam ter tentu dengan air. Pengembunan uap merupakan cara pembuatan koloid dengan menguapkan zat lalu dialirkan melalui air dingin agar zat mengembun menjadi partikel berukuran koloid. 6. Jawaban: d Pembuatan koloid secara kondensasi adalah pembuatan partikel koloid dari larutan sejati. Misal mereaksikan larutan HAuCl 4 dengan larutan K2CO3 dan HCHO (formaldehid) untuk membuat sol emas. Reaksi ini merupakan reaksi redoks. Menggerus serbuk belerang dengan zat inert (seperti gula pasir), lalu mencampur serbuk halus dengan air merupakan cara dispersi mekanik. Mencampurkan H 2S berlebih dengan As 2O 3 dalam H 2O serta membuat sol Al(OH) 3 dari endapan Al(OH)3 dalam air ditambah larutan AlCl3 merupakan cara pembuatan koloid secara peptisasi (dispersi). Membuat sol logam menggunakan loncatan bunga api listrik merupakan cara pembuatan koloid dengan busur Bredig (dispersi). 7. Jawaban: a Sol belerang dalam air dapat dibuat dengan cara kondensasi fisika melalui penggantian pelarut. Belerang dilarutkan ke dalam belerang disulfida atau alkohol hingga diperoleh larutan jenuh. Selanjutnya, larutan tersebut diteteskan sedikit demi sedikit ke dalam air sehingga terbentuk sol belerang. 8. Jawaban: b Jeli merupakan fase terdispersi cair dalam medium pendispersi padat. Jeli dapat dibuat dengan cara peptisasi. Zat pemecah dalam pembuatan jeli adalah pektin atau asam pektinat. Pektin mempunyai sifat terdispersi dalam air. Pektin bersama gula dan asam pada suhu tinggi akan membentuk gel (jeli). Pembuatan koloid secara mekanik dilakukan dengan cara penggerusan zat padat lalu didispersikan ke dalam medium

pendispersi. Pembuatan koloid dengan cara busur Bredig menggunakan loncatan bunga api listrik. Reaksi pemindahan dilakukan dengan menambahkan atau mengalirkan suatu zat ke dalam larutan untuk membentuk koloid. Pengembunan uap dilakukan dengan cara menguapkan zat lalu mengalirkannya melalui air dingin sehingga terbentuk cairan (mengembun). Keempat cara tersebut biasa digunakan dalam pembuatan sol. 9. Jawaban: a 1) 2H2S + –2

SO2 → 2H2O + 3S +4

0

oksidasi reduksi

Reaksi tersebut merupakan reaksi koproporsionasi (redoks). 2)

3)

4) 5)

As2O3 + 3H2S → As2S3 + 3H2O Reaksi tersebut merupakan reaksi pemindahan. AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 Reaksi tersebut merupakan reaksi pengendapan. FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl Reaksi tersebut merupakan reaksi hidrolisis. 2H3AsO3 + 3H2S → 6H2O + As2S3 Reaksi tersebut merupakan reaksi dekomposisi rangkap.

10. Jawaban: b Agar-agar yang dilarutkan dalam air akan terbentuk suspensi. Setelah dipanaskan dan dididihkan, suspensi agar-agar tersebut akan berubah membentuk gel. B. Uraian 1. Pembuatan koloid dengan cara dispersi berasal dari suspensi. Caranya dengan menghaluskan partikel-partikel suspensi hingga berukuran partikel koloid dan mendispersikannya ke dalam medium pendispersi. Cara dispersi meliputi peptisasi, mekanik, dan busur Bredig. Pembuatan koloid dengan cara kondensasi berasal dari partikel-partikel zat terlarut di dalam larutan sejati yang berupa ion, atom, atau molekul. Caranya dengan menggabungkan partikel-partikel dalam larutan sejati hingga menjadi partikel berukuran koloid. Pembuatan koloid dengan cara kondensasi meliputi reaksi pengendapan, reaksi hidrolisis, reaksi pemindahan, reaksi redoks, pengembunan uap, pendinginan, dan penggantian pelarut.

2. Logam yang akan didispersikan menjadi koloid difungsikan sebagai elektrode-elektrode dan dicelupkan ke dalam medium pendispersi. Selanjutnya elektrode-elektrode tersebut dihubungkan dengan sumber listrik sehingga timbul loncatan listrik di antara kedua ujungnya. Mulamula atom logam akan terlempar ke dalam air, kemudian atom-atom tersebut mengalami kondensasi sehingga membentuk partikel koloid. 3. Pembuatan sol belerang dengan metode kondensasi dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut. a. Mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2 atau ke dalam H2O2. b. Menambahkan larutan asam klorida (HCl) ke dalam larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3). Pembuatan sol belerang dengan metode dispersi dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut. a. Menggiling serbuk belerang dan hasilnya dicampur dengan air. b. Mereaksikan tembaga sulfat dan natrium sulfida dalam air. 4. Cara peptisasi adalah cara pembuatan koloid dengan jalan memecah partikel zat yang mengendap dalam medium pendispersi air menjadi berukuran partikel koloid. Contohnya sebagai berikut. a. Pembuatan sol agar-agar (koloid agar-agar) dari tepung agar-agar yang ditambah air. b. Pembuatan sol gelatin dengan menambahkan air ke dalam air sehingga gelatin dipeptisasi oleh molekul air. c. Pembuatan sol Al(OH)3 dengan penambahan AlCl3. d. Pembuatan sol belerang dari endapan NiS dengan penambahan gas H2S. 5. Pembuatan sol emas dengan busur Bredig yaitu menggunakan logam emas sebagai elektrode yang dicelupkan dalam air. Ketika arus listrik dialirkan melalui elektrode akan terjadi bunga api listrik sehingga atom-atom emas menguap dan larut dalam air membentuk sol emas. Sol emas distabilkan dengan cara mengadsorpsi ion-ion OH– dari air. Sementara itu, pembuatan sol emas dengan cara kondensasi yaitu dengan mereduksi emas(III) klorida menggunakan formalin. Reaksinya yaitu: 2AuCl3 + 3CH4O + 3H2O → 2Au + 6HCl + 3CH4O2. Atom-atom bebas emas akan beragregrat membentuk koloid distabilkan oleh ion-ion OH– yang teradsorpsi pada permukaan partikel koloid. Ion-ion OH– tersebut berasal dari ionisasi air.

Kimia Kelas XI

97

A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: c Gerak Brown merupakan gerakan acak partikel koloid dalam medium pendispersinya. Gerakan acak tersebut disebabkan oleh tumbukan tidak seimbang antara partikel-partikel koloid yang terdispersi dengan molekul-molekul medium pendispersinya. Akibatnya, partikel-partikel koloid tersebar merata dalam medium pendispersinya. 2. Jawaban: c Sorot cahaya proyektor di gedung bioskop akan terlihat jelas saat melewati asap, seperti asap rokok. Hal ini karena asap merupakan koloid. Salah satu sifat koloid adalah efek Tyndall. Efek Tyndall adalah peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Adsorpsi merupakan proses penyerapan suatu partikel zat, baik ion, atom, atau molekul pada permukaan zat lain. Koagulasi adalah peristiwa pengendapan partikel-partikel koloid sehingga fase terdispersi terpisah dari medium pendispersinya. Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid karena pengaruh medan listrik. Gerak Brown merupakan gerakan acak partikel koloid dalam medium pendispersinya. 3. Jawaban: b Muatan partikel koloid dapat ditentukan dengan cara mengamati peristiwa elektroforesis. Elektroforesis merupakan peristiwa pergerakan koloid ke salah satu elektrode karena pengaruh medan listrik. Koloid yang bermuatan negatif akan bergerak ke elektrode positif, sedangkan koloid yang bermuatan positif akan bergerak ke elektrode negatif. 4. Jawaban: a Intensitas hamburan cahaya paling besar dimiliki oleh sinar tampak dengan panjang gelombang lebih pendek. Panjang gelombang pendek dimiliki oleh cahaya warna biru. 5. Jawaban: b Koloid Al(OH)3 bermuatan positif. Muatan ini terjadi karena koloid Al(OH)3 mengadsorpsi ion positif Al 3+ dari medium pendispersinya. Adsorpsi merupakan kemampuan partikel koloid menyerap suatu partikel zat, baik berupa ion, atom, maupun molekul pada permukaan zat lain. Jadi, kemampuan partikel koloid Al(OH) 3 dalam menyerap kotoran halus yang melayang-layang di perairan sehingga menempel pada permukaannya disebut adsorpsi. 98


6. Jawaban: e Pengendapan atau koagulasi koloid terjadi karena penambahan elektrolit. Fe(OH)3 mempunyai ion Fe3+ dan OH–. Oleh karena bermuatan positif, berar ti mampu menarik ion negatif. HCl mempunyai ion H+ dan Cl–. NaCl mempunyai ion Na+ dan Cl–. Na2SO4 mempunyai ion Na + dan SO42–. Al2(SO4)3 mempunyai ion Al3+ dan SO42–. (NH4)3PO4 mempunyai ion NH4+ dan PO43–. Dengan demikian, ion yang paling efektif mengendapan Fe(OH)3 adalah ion yang mempunyai muatan negatif paling tinggi, yaitu PO 43– (elektrolit (NH 4 ) 3 PO 4 ) paling kuat tertarik ke Fe(OH) 3 dibanding elektrolit yang lain. Oleh karena muatan ion sol Fe(OH)3 semakin besar maka akan terjadi penggumpalan. 7. Jawaban: d Liofil adalah koloid yang fase terdispersinya mempunyai afinitas besar dalam menarik medium pendispersinya. Zat yang termasuk liofil adalah agar-agar, mentega, awan, sabun, minyak tanah, lem karet, lem kanji, dan busa sabun. Sementara itu, sol emas, sol perak klorida, susu, belerang, batu apung, asap, dan debu merupakan liofob. Liofob adalah koloid yang fase terdispersinya mempunyai afinitas kecil terhadap medium pendispersi. 8. Jawaban: d Koloid yang bermuatan negatif seperti As2S3 paling efektif dikoagulasikan dengan elektrolit yang mengandung ion dengan muatan positif terbesar. Muatan positif 1 kalium fosfat, muatan positif 2 besi(II) sulfat, magnesium sulfat, dan barium nitrat, dan muatan positif 3 besi(III) sulfat. Jadi elektrolit yang paling efektif untuk mengkoagulasikan As2S3 yaitu besi(III) sulfat. 9. Jawaban: e Gel agar-agar berfungsi sama seperti gelatin jika ditambahkan pada es krim. Fungsinya yaitu mencegah pembentukan kristal es berukuran besar atau kristal gula. Dengan penambahan agaragar, es krim yang dihasilkan bersifat lebih lembut. Agar-agar tersebut merupakan koloid pelindung, yaitu sistem koloid yang ditambahkan pada sistem koloid lain sehingga dihasilkan koloid yang lebih stabil. 10. Jawaban: e Pernyataan yang tepat mengenai sol liofil dan sol liofob sebagai berikut. 1) Partikel terdispersi sol liofob mengadsorpsi ion. 2) Sol liofob kurang stabil jika dibandingkan sol liofil.

3) 4) 5)

Sol liofil memberikan efek Tyndall yang kurang jelas. Sol liofil kurang jelas menunjukkan gerak Brown. Sol liofob mudah diendapkan (dikoagulasikan) dengan penambahan elektrolit.

11. Jawaban: c Pada kegiatan merebus telur mentah terjadi peristiwa koagulasi. Saat dipanaskan, putih telur akan mengalami penggumpalan. Peristiwa koagulasi juga terjadi pada kegiatan mendinginkan agar-agar panas. Sementara itu, kegiatan pencelupan serat wol, pemurnian gula pasir, dan penyembuhan sakit perut dengan norit menunjukkan sifat koloid berupa adsorpsi. Pengurangan zat pencemar udara yang dikeluarkan dari cerobong asap pabrik menunjukkan sifat koloid berupa elektroforesis. 12. Jawaban: d Cuci darah bagi penderita penyakit ginjal menerapkan sifat koloid berupa dialisis. Menghilangkan bau badan menerapkan sifat koloid berupa adsorpsi. Penyaringan asap pabrik menerapkan sifat koloid berupa koagulasi. Sorot lampu di malam hari menerapkan sifat koloid berupa efek Tyndall. Gelatin pada es krim menerapkan sifat koloid berupa koloid pelindung. 13. Jawaban: a Lemak atau minyak dalam air merupakan koloid hidrofob. Hal ini karena lemak atau minyak tidak dapat larut dalam air. Sementara itu, sabun dalam air, protein dalam air, amilum dalam air, serta agaragar dalam air merupakan koloid hidrofil (dapat larut dalam air). 14. Jawaban: c Lem kanji dibuat dari sol kanji yang dipanaskan hingga membentuk gumpalan. Gumpalan tersebut merupakan lem kanji. Proses penggumpalan akibat pemanasan tersebut menunjukkan sifat koloid berupa koagulasi. Dialisis merupakan cara mengurangi ion-ion pengganggu yang terdapat dalam sistem koloid menggunakan selaput semi permeabel. Adsor psi merupakan proses penyerapan suatu partikel zat, baik berupa ion, atom, maupun molekul pada permukaan zat lain. Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid karena pengaruh medan listrik. Gerak Brown merupakan gerakan acak partikel koloid dalam medium pendispersinya. 15. Jawaban: c Adsorpsi merupakan proses penyerapan suatu partikel zat, baik berupa ion, atom, maupun molekul pada permukaan zat lain. Misal penyembuhan sakit perut menggunakan norit.

Norit merupakan salah satu nama dagang dari karbon aktif. Karbon aktif dapat digunakan pada kasus overdosis obat, keracunan makanan, atau ter telan bahan beracun. Kemampuannya menyerap racun hanya terjadi di lambung dan usus atau sebelum racun terserap dan masuk ke dalam peredaran darah. Sementara itu, warna langit yang bermacam-macam seperti biru pada siang hari dan merah atau jingga saat matahari terbenam menunjukkan sifat koloid berupa efek Tyndall. Pembentukan delta pada muara sungai terjadi karena koloid tanah liat dalam air sungai mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut. Partikel koloid yang tidak terendapkan oleh gravitasi karena partikel koloid dapat mengimbangi gaya gravitasi. Hal ini disebabkan adanya gerak Brown yang menstabilkan koloid dengan cara koloid bergerak secara terusmenerus. Penarikan debu oleh busur listrik pada dinding cerobong asap pabrik atau industri dilakukan menggunakan alat koagulasi listrik dari Cottrel. Akibatnya debu dapat digumpalkan. 16. Jawaban: b Serbuk agar-agar dilarutkan dalam air merupakan pembuatan sol dengan cara dispersi melalui peptisasi. Peptisasi adalah cara pembuatan sol dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi. Gas H2S dialirkan dalam larutan As 2 O 3 merupakan pembuatan sol dengan cara kondensasi melalui reaksi pemindahan. Larutan besi(III) klorida dimasukkan dalam air panas merupakan pembuatan sol dengan cara kondensasi melalui reaksi hidrolisis. Serbuk halus belerang digerus bersama gula pasir lalu dilarutkan dalam air merupakan pembuatan sol dengan cara dispersi melalui cara mekanik. Cara mekanik dilakukan dengan menggerus butir-butir kasar partikel menggunakan penggiling koloid sehingga diperoleh tingkat kehalusan tertentu, lalu diaduk dengan medium dispersi. 17. Jawaban: a Kondensasi merupakan pembuatan koloid dengan menggabungkan partikel-partikel dalam larutan sejati hingga menjadi partikel berukuran koloid. Misal pembuatan sol emas dengan mereduksi suatu larutan garam emas menggunakan reduktor nonelektrolit (reaksi redoks), sol Fe(OH)3 dengan hidrolisis larutan besi(III) klorida, sol As2S3 dengan mereaksikan larutan As2O3 dengan larutan H2S (reaksi pemindahan), serta sol belerang dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2 (reaksi redoks). Sementara itu, pembuatan sol kanji dengan memanaskan suspensi amilum merupakan pembuatan koloid dengan cara dispersi.

Kimia Kelas XI

99

18. Jawaban: e Sol damar bersifat larut dalam alkohol, tetapi sukar larut dalam air. Oleh karena itu, pada pembuatan sol damar, mula-mula damar dilarutkan dalam alkohol hingga diperoleh larutan jenuhnya. Larutan jenuh selanjutnya ditambah air hingga diperoleh sol damar. Pembuatan koloid tersebut menggunakan cara penggantian pelarut. Pembuatan koloid dengan reaksi redoks selalu disertai dengan perubahan bilangan oksidasi. Pembuatan koloid dengan reaksi hidrolisis dilakukan dengan mereaksikan garam tertentu dengan air. Pembuatan koloid dengan reaksi pengendapan dilakukan dengan cara mencampurkan dua macam larutan elektrolit hingga menghasilkan endapan yang berukuran koloid. Pembuatan koloid dengan pengembunan uap dilakukan dengan cara menguapkan zat lalu mengembunkan uapnya yang dilakukan melalui pengaliran lewat air dingin. 19. Jawaban: d Sol sulfida yang terbentuk dari endapan CdS dapat dibuat dengan cara mengalirkan gas H2S ke dalam endapan CdS hingga diperoleh sulfida yang terdispersi. Cara ini dinamakan peptisasi, yaitu melarutnya kembali endapan elektrolit yang berupa partikel-partikel koloid. 20. Jawaban: b Pembuatan koloid melalui busur Bredig adalah cara membuat partikel-partikel fase terdispersi berukuran partikel koloid menggunakan loncatan bunga api listrik. Cara tersebut banyak digunakan pada pembuatan sol logam, seperti sol platina atau sol emas. Logam yang akan didispersikan ditempatkan sebagai elektrode-elektrode yang dihubungkan dengan sumber arus listrik bertegangan tinggi dan sebuah interuptor. 21. Jawaban: a Dispersi mekanik dilakukan dengan cara menggerus zat padat hingga halus lalu didispersikan ke dalam medium pendispersi. Namun, fase terdispersi terkadang mengalami penggumpalan kembali. Oleh karena itu, zat pemantap (stabilizer) perlu ditambahkan ke dalamnya. 22. Jawaban: d Pembuatan koloid dengan cara mengubah atau menggabungkan partikel-partikel dalam larutan sejati menjadi partikel berukuran koloid dinamakan cara kondensasi. Sebaliknya, pembuatan koloid dengan cara menghaluskan partikel-partikel suspensi hingga berukuran partikel koloid lalu mendispersikannya dalam medium pendispersi dinamakan cara dispersi. Dispersi meliputi cara mekanik, peptisasi, dan busur Bredig.

100


23. Jawaban: a Sol Al(OH)3 dapat dibuat dengan cara menambahkan larutan AlCl3 ke dalam endapan Al(OH)3 dalam air. Cara ini dinamakan peptisasi. Peptisasi adalah melarutnya kembali endapan elektrolit yang berupa partikel-partikel koloid. Kondensasi merupakan cara membuat koloid dengan mengubah partikel-partikel endapan elektrolit yang berupa partikel-partikel larutan sejati menjadi partikel berukuran koloid. Busur Bredig merupakan cara membuat partikel-partikel koloid dengan menggunakan loncatan bunga api listrik. Pengembunan uap merupakan cara pembuatan koloid dengan penguapan lalu pengembunan. Reaksi hidrolisis merupakan cara pembuatan koloid dengan mereaksikan garam tertentu dengan air. 24. Jawaban: e Sol raksa (Hg) dapat dibuat melalui pengembunan uap dengan cara menguapkan raksa. Setelah itu, uap raksa dialirkan melalui air dingin (diembunkan) hingga akhirnya diperoleh sol raksa. Menambahkan HCl dilakukan ketika membuat sol belerang dari larutan Na2S2O3. Pengaliran gas H2S dilakukan ketika membuat sol As2S3 dari asam arsenit. Melarutkan ke dalam alkohol dilakukan ketika membuat sol belerang dan sol damar. Mereduksi melalui reduktor nonelektrolit dilakukan ketika membuat sol emas dari larutan garam. 25. Jawaban: c Reaksi tersebut merupakan reaksi pembuatan koloid secara kondensasi. Sol As 2S 3 (arsen trisulfida) dibuat dengan cara mengalirkan gas H2S ke dalam larutan H 3 AsO 3 encer pada suhu tertentu. Reaksi tersebut dinamakan reaksi pemindahan (pergeseran atau substitusi). Pembuatan koloid dengan reaksi redoks selalu disertai perubahan bilangan oksidasi. Reaksi hidrolisis dilakukan dengan mereaksikan garam tertentu dengan air. Reaksi pengendapan dilakukan dengan mencampur dua macam larutan elektrolit hingga menghasilkan endapan yang berukuran koloid. Reaksi penggantian pelarut digunakan untuk mempermudah pembuatan koloid yang tidak dapat larut dalam suatu pelarut tertentu. 26. Jawaban: e Proses pembuatan gel ditunjukkan oleh nomor II dan IV. Campuran larutan kalsium asetat dengan alkohol 95% menghasilkan gel. Pemanasan campuran agar-agar dengan air menghasilkan sol. Setelah didinginkan menghasilkan gel. Percobaan nomor I menunjukkan proses pembuatan sol belerang. Sementara itu, percobaan nomor III menunjukkan proses pembuatan emulsi.

27. Jawaban: d Pada siang hari konsentrasi partikel koloid lebih sedikit dibanding pada waktu pagi. Cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek dari spektrum cahaya tampak akan dihamburkan lebih banyak oleh partikel koloid. Dengan demikian, langit pada siang hari akan tampak biru. 28. Jawaban: c 1) H2S ditambahkan ke dalam endapan NiS merupakan pembuatan koloid dengan cara peptisasi (dispersi). 2) Sol logam dibuat dengan cara busur Bredig merupakan pembuatan koloid dengan cara dispersi. 3) Larutan AgNO3 diteteskan ke dalam larutan HCl merupakan pembuatan koloid dengan cara reaksi pengendapan (kondensasi). 4) Larutan FeCl 3 diteteskan ke dalam air mendidih merupakan pembuatan koloid dengan cara reaksi hidrolisis (kondensasi). 5) Agar-agar dipeptisasi dalam air merupakan pembuatan koloid dengan cara peptisasi (dispersi). Jadi, contoh pembuatan koloid dengan cara kondensasi adalah 3) dan 4). 29. Jawaban: a Sol AgI dibuat dengan cara peptisasi. Peptisasi merupakan salah satu cara pembuatan koloid secara dispersi. Larutan AgNO3 dicampur ke dalam larutan KI berlebih. Partikel AgI akan terbentuk setelah proses peptisasi, yaitu setelah endapan AgI dicuci. Endapan AgI terbentuk karena konsentrasi elektrolit yang tinggi. Pada saat pencucian kelebihan elektrolit akan hilang sehingga memungkinkan terdispersinya perak iodida kembali. Sol AgCl, sol As2S3, sol Fe(OH)3, dan sol belerang dapat dibuat dengan cara kondensasi. 30. Jawaban: b Reaksi hidrolisis termasuk cara pembuatan koloid secara kondensasi, yaitu dengan mereaksikan garam tertentu dengan air. Misalnya sol Fe(OH)3 yang dibuat dengan cara menambahkan larutan FeCl3 ke dalam air mendidih. Reaksi pada pilhan jawaban a dan e merupakan reaksi redoks. Reaksi pada pilihan jawaban d merupakan reaksi pemindahan. Reaksi pada pilihan jawaban c merupakan reaksi pengendapan. B. Uraian 1. Dispersi koloid bersifat stabil atau tidak mudah terkoagulasi karena adanya gerak Brown. Adanya gerak Brown mengakibatkan gaya gravitasi tidak berpengaruh terhadap partikel koloid sehingga fase koloid tidak mudah mengendap.

2. Adsorpsi ion-ion di permukaan koloid. Adsorpsi ion negatif menyebabkan koloid bermuatan negatif dan adsorpsi ion positif menyebabkan koloid bermuatan positif. 3. Koagulasi adalah peristiwa pengendapan partikelpartikel koloid sehingga fase terdispersi terpisah dari medium pendispersinya. Penyebab terjadinya koagulasi sebagai berikut. a. Pendinginan. b. Pengadukan. c. Pemanasan. d. Penambahan elektrolit yang muatannya berlawanan dengan muatan koloid. 4. Jenis muatan partikel koloid dapat ditentukan menggunakan sel elektroforesis. Elektroforesis adalah gejala yang ditunjukkan oleh partikel-partikel koloid yang dapat bergerak dalam medan listrik. Caranya menggunakan tabung U yang diisi dengan larutan elektrolit yang hantarannya sama dengan dispersi koloid. Selanjutnya, dispersi koloid dimasukkan perlahan-lahan melalui tabung tengah sehingga terbentuk batas yang jelas dalam kedua kaki tabung. Apabila kawat dihubungkan dengan sumber arus listrik searah dan arus listrik tersebut mengalir melalui elektrode positif dan negatif, partikel-partikel koloid akan bergerak ke salah satu elektrode. Apabila partikel koloid bermuatan positif, dispersi koloid akan menuju elektrode negatif. Sebaliknya, jika partikel bermuatan negatif, dispersi koloid akan menuju ke elektrode positif. Peristiwa tersebut dapat diamati setelah arus listrik dialirkan selama beberapa waktu. Batas koloid di salah satu kaki akan naik, sedangkan di kaki yang lain akan turun sesuai arah pergerakan partikel koloid. Dengan demikian, jenis muatan koloid dapat ditentukan menggunakan metode elektroforesis. 5. Emulgator atau koloid pelindung berfungsi untuk menstabilkan koloid yang partikel fase terdispersinya tidak menyukai (memiliki afinitas kecil) terhadap medium pendispersinya. 6. Kegiatan industri yang memanfaatkan sifat adsorpsi sebagai berikut. a. Industri gula, yaitu pada kegiatan pemutihan gula. b. Industri tekstil, yaitu pada proses pewarnaan tekstil. c. Industri air minum, yaitu pada kegiatan menjernihkan dan memurnikan air. d. Industri logam, yaitu pada kegiatan memisahkan mineral logam dari bijihnya. e. Industri zat warna, yaitu pada kegiatan memisahkan komponen zat warna.

Kimia Kelas XI

101

7. Hemodialisis (cuci darah) merupakan terapi medis yang digunakan oleh penderita penurunan fungsi ginjal. Hemodialisis berfungsi membuang zat-zat sisa metabolisme dalam darah menggunakan mesin dialisator. Darah dipompa keluar dari tubuh kemudian masuk ke dalam mesin dialisator. Di dalam dialisator, darah dibersihkan dari zat-zat racun melalui proses difusi dan ultra filtrasi oleh cairan khusus untuk dialisis. Setelah bersih, darah dialirkan kembali ke dalam tubuh. 8. Pembuatan sol belerang dengan reaksi redoks dilakukan dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2 sehingga diperoleh larutan jenuh. Reaksinya sebagai berikut. 2H2S(aq) + SO2(aq) → 3S(s) + 2H2O() Pembuatan sol belerang dengan penggantian pelarut dilakukan dengan melarutkan belerang ke dalam alkohol hingga larutan menjadi jenuh. Selanjutnya, larutan jenuh tersebut diteteskan ke dalam air sedikit demi sedikit hingga terbentuk sol belerang. 9. Pembuatan koloid secara mekanik yaitu dengan memecah partikel kasar hingga menjadi halus kemudian didispersikan ke dalam suatu medium pendispersi. Pada pembuatan sol, zat padat digerus atau digiling dengan alat penggiling koloid lalu didispersikan ke dalam zat cair. Pada pembuatan emulsi, zat cair yang akan didispersikan ditambahkan perlahan-lahan ke dalam medium cair sambil dikocok atau diaduk. 10. Peptisasi merupakan peristiwa pemecahan molekul besar menjadi molekul kecil (berukuran koloid) dengan penambahan zat kimia. Suatu presipitat (zat padat) didispersikan ke dalam suatu medium dispersi dengan jalan penambahan zat ketiga. Sementara itu, koagulasi merupakan peristiwa penggumpalan partikel-partikel koloid sehingga fase terdispersi terpisah dari medium perdispersinya. Jadi, secara skema dapat dituliskan sebagai berikut. koagulasi → koloid ← presipitat peptisasi

Latihan Ulangan Akhir Semester A. Pilihan Ganda 1. Jawaban: b [basa] = =

102

1 volume

massa NH3 Mr NH3

×

5,1g 17 g/mol

1 = 0,03 M 10

×


α= =

Kb [basa]

10−5 = 1,8 × 10–2 3 × 10−2

Jadi, derajat ionisasi NH4OH sebesar 0,018. 2. Jawaban: d pH = 5 → pH = –log [H+] [H+] = 10–5 [H+] = 10–10

K a ⋅ [CH3 COOH]

= 10–5 · [CH3COOH]

[CH3COOH] = 10–5 M V1 · M1 = V2 · M2 10 · 10–5 = 100 · M2 M2 = 1 × 10–6 M [H+] = =

K a ⋅ [CH3 COOH]

10−5 ⋅ 10−6

= 10−11 = 3,16 × 10–6 pH = –log [H+] = –log 3,16 × 10–6 = 6 – log 3,16 = 5,5 Jadi, pH larutan yang terjadi sebesar 5,5. 3. Jawaban: b Air limbah yang tercemar asam mempunyai pH < 7. Dengan demikian, air limbah tersebut adalah Q dengan pH 5,5 dan T dengan pH 4,7. Sementara itu, air limbah P, R, dan S bersifat basa karena pH > 7. 4. Jawaban: d Ba(OH)2 Ba2+ + 2OH– 0,002

0,002

0,004

[OH–] = 0,004 M pOH = –log [OH–] = –log 4 × 10–3 = 3 – log 4 Kw = 2 × 10–14 pKw = –log Kw = 14 – log 2 pH = pKw – pOH = (14 – log 2) – (3 – log 4) = 13,7 – 2,4 = 11,3 Jadi, pH larutan Ba(OH)2 = 11,3.

5. Jawaban: c Warna larutan HCOOH = HCl maka pH HCOOH = pH HCl [H+] = [HCl] × valensi = 0,003 × 1 = 3 × 10–3 M pH = –log [H+] = –log 3 × 10–3 = 3 – log 3 Karena pH HCl = pH HCOOH maka [H+] dari HCl = [H+] dari HCOOH K a ⋅ [HCOOH]

[H+] =

(3 × 10–3)2 = Ka · 0,2 9 × 10–6 = Ka · 0,2

2CH3COOH + Ba(OH)2 → (CH3COO)2Ba + 2H2O Mula-mula : 0,16 mol 0,04 mol – – Reaksi : 0,08 mol 0,04 mol 0,04 mol 0,08 mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,08 mol – 0,04 mol 0,08 mol

= Ka ×

[CH3COOH] [(CH3COO)2 Ba]

mol CH3COOH/ volume total mol (CH3COO)2 Ba/ volume total 0,08

−6

Ka =

800 L × 0,2 M = 0,16 mol 1.000 200 mol Ba(OH)2 = L × 0,2 M = 0,04 mol 1.000

7. mol CH3COOH =

[H+] = Ka ×

K a ⋅ 0,2

3 × 10–3 =

11x = 0,88 x = 0,08 gram = 80 mg Jadi, massa NaOH yang diperlukan sebanyak 80 mg.

9 × 10 2 × 10−1

= 4,5 × 10–5 Jadi, tetapan ionisasi HCOOH sebesar 4,5 × 10–5. 6. Jawaban: b Pengenceran HCl: M1 · V1 = M2 · V2

= 2 × 10–5 × 0,04 = 4 × 10–5 pH = –log [H+] = –log 4 × 10–5 = 5 – log 4 8. Jawaban: b pH = 5 [H+] = 10–5 a. asam lemah dengan garamnya [HCOOH]

0,1 · 10–3 = M2 · 1

[H+] = Ka · [HCOONa]

M2 = 0,0001 = 10–4 mol HCl = M · V = 10–4 · 1 = 10–4 mol HCl → H+ + Cl–

= 10–5 · 0,5 mmol/15 ml = 2 · 10–5 pH = 5 – log 2 ≠ pH = 5 (bukan)

1mmol/15 ml

b.

10–4 mol ~ 10–4 mol

[H+] =

10−4 mol 1L

= 10–4 M pH = 4 agar pH stabil: misal: massa NaOH = x

[HCOOH]

[H+] = Ka · [HCOONa] 0,5/15

NaOH + CH3COOH Mula-mula :

x 40 x 40

mol

→

= 10–5 · 0,5/15 = 10–5 pH = 5 (benar)

CH3COONa + H2O

0,022 mol

c.

x 40

x 40

x 40

Reaksi : mol mol mol mol –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : –

(0,022 –

x 40

) mol

x 40

mol

x 40

mol

[CH COOH]

[H+] = Ka · [CH 3COONa] 3 (0,022 − x/40) x/40 x x 10( 40 ) = 0,022 – 40 x 10 x + 40 = 0,022 40

10–4 = 10–5 ·

11x 40

= 0,022

HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O Mula-mula : 1 mmol 0,5 mmol – – Reaksi : 0,5 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,5 mmol – 0,5 mmol 0,5 mmol

d.

HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O Mula-mula : 1 mmol 1 mmol – – Reaksi : 1 mmol 1 mmol – – ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 1 mmol –

[H + ] yang dihitung menggunakan cara hidrolisis karena asam lemah tidak bersisa. basa lemah dengan garamnya [NH ]

3 [OH–] = Kb · [NH Cl] 4

1 mmol/20 ml

= 10–5 · 1 mmol/20 ml = 10–5 pOH = 5 pH = 9 ≠ pH = 5 (bukan)

Kimia Kelas XI

103

e.

NH3

+

HCl

→ NH4Cl

Mula-mula : 1 mmol 0,5 mmol – Reaksi : 0,5 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : 0,5 mmol – 0,5 mmol

[NH ]

3 [OH–] = Kb · [NH Cl] 4

=

10–5

0,5 mmol/15 ml 0,5 mmol/15 ml

·

10–5

= pOH = 5 pH = 9 ≠ pH = 5 (bukan) 9. Jawaban: c Misal MNH3 = 1 M MHCl = 1 M volume NH3 = x L volume HCl = y L mol NH3 = x L × 1 M = x mol mol HCl = y L × 1 M = y mol + HCl → NH4Cl NH3 Mula-mula : x mol y mol – Reaksi : y mol y mol y mol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : (x – y) mol – y mol pH = 9 pOH = 14 – pH = 14 – 9 = 5 –log [OH–] = 5 –log [OH–] = –log 10–5 [OH–] = 10–5 [OH–] = Kb × = Kb ×

[NH3 ] [NH4Cl]

mol NH3 / volume total mol NH4Cl/ volume total

10–5 = 10–5 ×

x−y y

y=x–y 2y = x x y

= 2

1

Jadi, perbandingan volume NH3 : HCl = 2 : 1. 10. Jawaban: a Larutan amonium sianida berasal dari basa lemah NH4OH dan asam lemah HCN Kh = =

Kw K a × Kb

10−14 10 × 10−5 −10

= 10 Jadi, tetapan hidrolisis untuk NH4CN sebesar 10.

104


11. Jawaban: d mol NaOH = 0,05 L × 0,2 M = 0,010 mol mol H2S = 0,05 L × 0,1 M = 0,005 mol 2NaOH + H2S

Na2S + 2H2O

Mula-mula : 0,010 0,005 – – Reaksi : 0,010 0,005 0,005 0,010 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,005 –

volume total = (50 + 50) ml = 100 ml = 0,1 L [Na2S] = = [OH–] =


= 0,05 M

Kw ·M Ka

10−14

= 1× 10−4 × 0,05 =

5 × 10−12

= 2,2 × 10–6 pOH = –log [OH–] = –log 2,2 × 10–6 = 6 – log 2,2 = 5,7 pH = pKw – pOH = 14 – 5,7 = 8,3 Jadi, pH larutan garam yang terbentuk sebesar 8,3. 12. Jawaban: e Na 2 SO 4 merupakan garam netral sehingga larutannya bersifat netral (pH = 7). NaBr merupakan garam netral sehingga larutannya bersifat netral (pH = 7). NH 4 Br merupakan garam asam sehingga larutannya bersifat asam (pH < 7). NH 4 Cl merupakan garam asam sehingga larutannya bersifat asam (pH < 7). CH3COONa merupakan garam basa sehingga larutannya bersifat basa (pH > 7). Jadi, pH paling besar dimiliki oleh larutan CH3COONa. 13. Jawaban: e mol CH2COOH = 0,1 L × 0,2 M = 0,02 mol mol NaOH = 0,1 L × 0,2 M = 0,02 mol

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Mula-mula : 0,02 0,02 – – Reaksi : 0,02 0,02 0,02 0,02 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,02 0,02

volume total = (100 + 100) ml = 200 ml = 0,2 L [CH3COONa] = = [OH–] =


= 0,1 M

Kw ·M Ka

10−14

= 1× 10−5 × 0,1 =

1× 10−10

= 1 × 10–5 pOH = –log [OH–] = –log 1 × 10–5 =5 pH = pKw – pOH = 14 – 5 = 9 Jadi, pH larutan setelah dicampur sebesar 9. 14. Jawaban: a pH = –log [H+] H+ =

Ka · Kw Kb

−4 = 1× 10−5 · 1× 10−14

1× 10

=

1× 10−13

= 3,16 × 10–7 pH = –log 3,16 × 10–7 = 7 – log 3,16 = 6,5 Jadi, pH larutan yang terjadi sebesar 6.5. 15. Jawaban: b mol NH4OH = 0,1 L × 1,6 M = 0,16 mol mol H2SO4 = 0,1 L × 0,8 M = 0,08 mol 2NH4OH + H2SO4 → (NH4)2SO4 + 2H2O Mula-mula : 0,16 0,08 – – Reaksi : 0,16 0,08 0,08 0,16 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Setimbang : – – 0,08 0,16

volume total = (100 + 100) ml = 200 ml = 0,2 L

[(NH4)2SO4] = [H+] =

0,08 mol mol = = 0,4 M 0,2 L volume

Kw ·M Kb

=

10−14 10−5

=

4 × 10−10

× 0,4

= 2 × 10–5 pH = –log [H+] = –log 2 × 10–5 = 5 – log 2 = 4,7 Jadi, pH larutan yang terbentuk sebesar 4,7. 16. Jawaban: e Reaksi yang terjadi: KOH + CH3COOH CH3COOK + H2O CH3COOK CH3COO– + K+ CH3COO– + H2O CH3COOH + OH– 200

mol KOH = 1.000 L × 1 M = 0,2 mol 200

mol CH3COOH = 1.000 L × 1 M = 0,2 mol mol CH3COOK = mol KOH = mol CH3COOH = 0,2 mol [CH3COOK] =

0,2 mol 400 1.000

L

= 0,5 mol/L

CH3COOK adalah garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat sehingga: pH = 10 pOH = pKw – pH = 14 – 10 = 4 [OH–] = 10–4 M [OH–] =

Kw Ka

·M

10–4 =

10−14 Ka

10–8 =

5 × 10−15 Ka

Ka =

5 × 10−15 10−8

· 5 × 10−1

= 5 × 10–7 Jadi, Ka CH3COOH sebesar 5 × 10–7. 17. Jawaban: c CH 3 COONa terbentuk dari asam lemah CH3COOH dan basa kuat NaOH sehingga bersifat basa.

Kimia Kelas XI

105

volume = 500 ml = 0,5 L pH = 8 pOH = pKw – pH = 14 – 8 =6 [OH–] = 10–6 [OH–]

Kw Ka

=

10–12

s

s= 3)

×M

CdCO3(aq) Cd2+(aq) + CO32–(aq)

2s

s=

s

4)

s

s=

20. Jawaban: c Suatu garam akan larut jika harga Ksp > hasil kali kelarutan ion-ionnya. Ionisasi AgNO3 sebagai berikut. AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3–(aq)

1)

2s

s=

s

3

2 × 10−49 4

= 1,7 × 10–16 Ksp Ag2S = 2 × 10–49 Ksp Ag2S = [Ag+]2[S2–] = (2 × 0,02)2(1,7 × 10–16) = (1,6 × 10–4)(1,7 × 10–16) = 2,72 × 10–19 + Ksp < [Ag ]2[s2–] ⇒ terjadi endapan

s

Ksp NiCO3 = [Ni2+][CO32–] 1,4 × 10–7 = s2


Ag2S(aq) 2Ag+(aq) + S2–(aq)

2 × 10–49 = (2s)2(s) 2 × 10–49 = 4s3

19. Jawaban: c 1) NiCO3(aq) Ni2+(aq) + CO32–(aq)

= 3,7 × 10–4

0,02

= 0,02 M s

10–5.

1,4 × 10−7

0,02

Ksp Ag2S = [Ag+]2[S2–]

= 1,09 × 10–5 mol/L Jadi, kelarutan Ag2CrO4 dalam K2CrO4 0,01 M

s=

3,8 × 10−9

= 6,1 × 10–5 Jadi, urutan kelarutan garam-garam tersebut dari yang kecil ke besar yaitu MnCO3, CdCO3, CaCO3, dan NiCO3 atau 2), 3), 4), dan 1).

1,2 × 10−10

s

s

[Ca2+][CO32–]

3,8 × 10–9 = s2

4,8 × 10−10 4

s

s

Ksp CaCO3 =

4s2 = 4,8 × 10–10

sebesar 1,09 ×


[Ag+]

4,8 × 10−12 0,01

6,2 × 10−12

= 2,5 × 10–6

0,02

4,8 × 10–12 = (2s)2 · 0,01

=

s

[Cd2+][CO32–]

6,2 × 10–12 = s2

[Ag+]2[CrO42–]

s=

s

Ksp CdCO3 =

18. Jawaban: e Ag2CrO4(aq) 2Ag+(aq) + CrO42–(aq)

4s2 =

2,2 × 10−13

s

s

s

= 4,6 × 10–7

10−14 = 1× 10−5 · M

Ksp Ag2CrO4 =

s

2,2 × 10–13 = s2

1 × 10–17 = 10–14 M M = 1 × 10–3 [CH3COONa] = 0,001 M mol CH3COONa = M × V = 0,001 × 0,5 = 5 × 10–4 mol massa CH3COONa = mol × Mr = (5 × 10–4) × 82 = 0,041 g Jadi, massa garam yang harus dilarutkan sebanyak 0,041 g.

106

MnCO3(aq) Mn2+(aq) + CO32–(aq) Ksp MnCO3 = [Mn2+][CO32–]

·M

10−14 1 × 10−5

10–6 =

2)

2)

Ag3PO4(aq) 3Ag+(aq) + PO43–(aq) s

Ksp Ag3PO4 =

3s

[Ag+]3[PO42–]

s

Ksp = [Ag+]2[SO42–] ⇒ belum terjadi endapan

1 × 10–20 = (3s)3(s) 1 × 10–20 = 27s4 s4

=

s =

Jadi, garam yang larut yaitu Ag2CrO4 dan Ag2SO4. 21. Jawaban: d 1) BaCrO4(aq) Ba2+(aq) + CrO42–(aq)

1 × 10 −20 27 4

1× 10−20 27

s

= 4,4 × 10–6 Ksp Ag3PO4 = 1 × 10–20 Ksp Ag3PO4 = [Ag+]3[PO43–] = (3 × 0,02)3(4,4 × 10–6) = (2,16 × 10–4)(4,4 × 10–6) = 9,5 × 10–10 Ksp < [Ag+]3[PO43–] ⇒ terjadi endapan 3)

Ag2CrO4(aq)

2Ag+(aq)

s

+

Ksp Ag2CrO4 =

s=

3

PbSO4(aq) Pb2+(aq) + SO42–(aq)

2)

s

5×

10–13 =

1,8 × 10–8 = s2


3)

s

s

2,8 × 10–9 = s2

2,8 × 10−9

s=

= 5,2 × 10–5 AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq)

4)

s

s

Ksp AgCl =

Ag2SO4(aq) 2Ag+(aq) + SO42–(aq) s

Ksp Ag2SO4 = [Ag+]2[SO42–] 3 × 10–5 = (2s)2(s) 3 × 10–5 = 4s3 3 × 10−5 = 1,9 × 10–2 4

Ksp = 3 × 10–5 Ksp Ag2SO4 = [Ag+]2[SO42–] = (2 × 0,02)2(1,9 × 10–2) = 3 × 10–5

s

[Ag+][Cl–]

1,0 × 10–10 = s2

1,0 × 10−10

s=

s = 5 × 10−13 = 7 × 10–7 Ksp AgBr = 5 × 10–13 Ksp AgBr = [Ag+][Br–] = (2 × 0,02)(7 × 10–7) = 2,8 × 10–8 + Ksp < [Ag ][Br–] ⇒ terjadi endapan

3

s

Ksp CaCO3 = [Ca2+][CO32–]

s2

s=

1,8 × 10−8

s=

s

2s

s

[Pb2+][SO42–]

= 1,3 × 10–4

[Ag+][Br–]

s

s

Ksp PbSO4 =

AgBr(aq) Ag+(aq) + Br–(aq) Ksp AgBr =

5)

= 1,4 × 10–5

6 × 10−5 4

s

2,0 × 10−10

s=

s

= 2,4 × 10–2 Ksp Ag2CrO4 = 6 × 10–5 Ksp Ag2CrO4 = [Ag+]2[CrO42–] = (2 × 0,02)2(2,4 × 10–2) = 3,8 × 10–5 Ksp > [Ag+]2[CrO42–] ⇒ larut s

s

2,0 × 10–10 = s2

[Ag+]2[CrO42–]

6 × 10–5 = (2s)2(s) = 4s3

4)

Ksp BaCrO4 =

CrO42–(aq)

2s

s

[Ba2+][CrO42–]

= 1 × 10–5 Jadi, urutan kelarutan garam dari yang paling kecil ke yang paling besar yaitu AgCl, BaCrO4, CaCO3, dan PbSO4 atau 4), 1), 3), dan 2). 22. Jawaban: a BaSO4(aq) Ba2+(aq) + SO42–(aq) x

x

x

Ksp BaSO4 = x 2 Vair = 1.000 ml = 1 L massa BaSO4 = 2,33 mg 2,33 mg

mol BaSO4 = 233 g/mol = 0,01 mmol = 1 × 10–2 mmol = 1 × 10–5 mol [BaSO4] =

1 × 10−5 1L

= 1 × 10–5 M

[BaSO4] = [Ba2+] = [SO42–] Ksp BaSO4 = (1 × 10–5)2 = 1 × 10–10 Kimia Kelas XI

107

23. Jawaban: c Hidroksida yang mengendap adalah hidroksida dengan [ion+][OH–] > Ksp Apabila pH = 8 maka pOH = 6 = –log[OH–] [OH–] = 10–6

25. Jawaban: c Endapan tidak terjadi apabila hasil kali konsentrasi ion-ion < Ksp. 1)

Ca(NO3)2 = 10–3 M, Ksp Ca(OH)2 = 5 · 10–6, KOH = 10–3 M (perubahan volume karena penambahan KOH diabaikan) [Ca2+][OH–]2 = (10–3)(10–3)2 = 10 –9 < K sp Ca(OH) 2 (tidak mengendap

2)

Ba(NO3)2 = 10–3 M, Ksp Ba(OH)2 = 4 · 10–3, KOH = 10–3 M [Ba2+][OH–]2 = (10–3)(10–3)2 = 10–9 < Ksp Ba(OH)2 (tidak mengendap)

3)

Mg(NO3)2 = 10–3 M, Ksp Mg(OH)2 = 3 · 10–12, KOH = 10–3 M [Mg2+][OH–]2 = (10–3)(10–3)2 = 10–9 > Ksp Mg(OH)2 (mengendap)

4)

Fe(NO3)2 = 10–3 M, Ksp Fe(OH)2 = 5 · 10–16, KOH = 10–3 M [Fe2+][OH–]2 = (10–3)(10–3)2 = 10–9 > Ksp Fe(OH)2 (mengendap)

5)

Pb(NO3)2 = 10–3 M, Ksp Pb(OH)2 = 3 · 10–16, KOH = 10–3 M [Pb2+][OH–]2 = (10–3)(10–3)2 = 10–9 > Ksp Pb(OH)2 (mengendap)

X(OH)2(aq) X2+(aq) + 2OH–(aq) Ksp X(OH)2 = (10–1)(10–6)2 = 10–13 10–13 < Ksp X(OH)2 10–13 < 2,8 × 10–10 ⇒ tidak mengendap Y(OH)2(aq) Y2+(aq) + 2OH–(aq) Ksp Y(OH)2 = (10–1)(10–6)2 = 10–13 10–13

< Ksp Y(OH)2

10–13

< 4,5 × 10–11 ⇒ tidak mengendap

Z(OH)2(aq) Z2+(aq) + 2OH–(aq) Ksp Z(OH)2 = (10–1)(10–6)2 = 10–13 10–13 > Ksp Z(OH)2 10–13 > 1,6 × 10–14 ⇒ mengendap Jadi, hidroksida yang mengendap adalah Z(OH)2 karena hasil kali konsentrasi ion-ionnya > Ksp-nya. 24. Jawaban: a Kelarutan zat ditentukan oleh Ksp. Semakin kecil Ksp, maka zat tersebut semakin sukar larut. AgBr(aq) Ag+(aq) + Br–(aq) Ksp AgBr = [Ag+][Br–] 4 × 10–13 = x2 x = 6,3 × 10–7 mol/L AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) Ksp AgCl = [Ag+][Cl–] 1,6 × 10–10 = x2 x = 1,3 × 10–5 Ag2CO3(aq) 2Ag+(aq) + CO32–(aq) Ksp Ag2CO3 = [Ag+]2[CO32–] 8 × 10–12 = (2x)2 (x) x =

3

8 × 10−12 = 1,3 × 10–4 4

Kelarutan AgBr = 6,3 × 10–7, kelarutan AgCl = 1,3 × 10–5, dan kelarutan Ag2CO3 = 1,3 × 10–4. Jadi, urutan kelarutan ketiga zat tersebut dari yang sukar larut ke yang mudah larut adalah AgBr, AgCl, dan Ag2CO3.

108


26. Jawaban: b Susu dan air akan membentuk sistem koloid tipe emulsi. Urea dan air akan membentuk larutan, sama seper ti air dan gula. Air dan pasir membentuk suspensi, sama seperti terigu dan air. 27. Jawaban: d Fase padat yang terdispersi dalam fase padat disebut sol padat. Sol terbentuk dari fase padat yang terdispersi dalam fase cair. Aerosol terbentuk dari fase cair yang terdispersi dalam gas. Aerosol padat terbentuk dari fase padat yang terdispersi dalam medium gas. 28. Jawaban: e Kue merupakan contoh busa padat. Contoh busa (buih) adalah busa sabun. 29. Jawaban: a Sistem koloid dengan fase cair terdispersi dalam gas disebut aerosol, contoh kabut. Asap adalah aerosol padat. Batu apung dan styrofoam adalah busa padat. Busa sabun termasuk busa (buih).

30. Jawaban: c Sol merupakan sistem koloid dengan fase padat terdispersi dalam fase cair. Contoh cat, darah, cat kuku, dan getah karet. Mentega termasuk koloid tipe emulsi padat (cair dalam padat). 31. Jawaban: c Susu merupakan koloid alam yang sangat stabil karena adanya kasein yang berperan sebagai emulgator antara lemak dan air. 32. Jawaban: b Larutan amonia yang ditambahkan ke dalam getah karet berfungsi menstabilkan bentuk sol getah karet. 33. Jawaban: d Partikel-partikel koloid di dalam air kotor mengandung muatan negatif. Tawas mengandung ion-ion positif yang dapat membentuk koloid bermuatan positif. Dengan demikian, tawas akan menetralkan muatan partikel koloid di dalam air kotor. Akibat gaya gravitasi, partikel-partikel koloid yang telah netral akan mengendap bersama dengan tawas. 34. Jawaban: d Debu merupakan partikel koloid. Jadi, ketika sinar matahari yang masuk rumah melewati celah rumah yang berdebu, jalannya sinar akan kelihatan jelas. Peristiwa tersebut menunjukkan sifat koloid berupa efek Tyndall. Peptisasi merupakan cara mengubah endapan menjadi partikel koloid dengan penambahan zat elektrolit (ion sejenis). Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan ion-ion oleh partikel koloid sehingga partikel koloid menjadi bermuatan. Koagulasi merupakan penggumpalan partikel koloid. Gerak Brown merupakan gerakan partikel-partikel koloid dalam arah zig-zag. 35. Jawaban: a Kemampuan koloid untuk memisahkan ion-ion pengganggu kestabilan dalam suatu proses ditunjukkan oleh sifat koloid berupa dialisis. Dispersi merupakan cara mengubah partikelpartikel kasar menjadi partikel koloid. Kondensasi merupakan pengubahan partikel larutan dengan cara penggumpalan sehingga menjadi partikel berukuran koloid. Peptisasi adalah memecah partikel-partikel besar menjadi partikel koloid dengan penambahan suatu zat elektrolit. Busur Bredig merupakan cara membuat partikel-partikel fase terdispersi berukuran par tikel koloid menggunakan loncatan bunga api listrik.

36. Jawaban: b Sistem koloid yang partikel-partikelnya tidak menarik molekul pelarutnya (medium pendispersinya) disebut liofob. Sementara itu, liofil merupakan koloid yang menarik dengan kuat medium pendispersinya. Jika medium pendispersi berupa air dinamakan hidrofil. Elektrofil adalah spesi yang tertarik ke suatu pusat negatif. Nukleofil adalah spesi yang tertarik ke suatu pusat positif. 37. Jawaban: a Sol AgI yang bermuatan negatif akan mudah dikoagulasikan dengan elektrolit yang bermuatan positif dengan jumlah muatan paling besar. Muatan positif dari: AlCl3 = 3, BaCl2 = 2, NaCl = 1, Na2SO4 = 1, dan Na3PO4 = 1. Jadi, elektrolit yang paling baik untuk mengkoagulasikan AgI yaitu AlCl3. 38. Jawaban: a Koloid karet dapat dibuat dengan cara peptisasi oleh bensin. Peptisasi merupakan cara pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi. Pembuatan koloid dengan cara menggerus butirbutir kasar menggunakan lumpang atau penggiling dinamakan cara mekanik. Mereaksikan H 2S dengan SO2 merupakan cara pembuatan sol belerang dengan reaksi reduksi-oksidasi. Mereaksikan secara hidrolisis digunakan untuk pembuatan sol Fe(OH) 3. Mencampur larutan AgNO3 encer dengan HCl encer merupakan cara pembuatan sol AgCl melalui reaksi substitusi. 39. Jawaban: d 1) reaksi hidrolisis 2) reaksi redoks 3) reaksi redoks 4) reaksi pemindahan 5) reaksi pengendapan 40. Jawaban: e Koloid yang dibuat dengan cara mekanik dilakukan dengan menggerus partikel-partikel kasar menjadi partikel halus. Setelah itu, didispersikan ke dalam medium pendispersi. Pada pembuatan koloid secara mekanik ini ditambahkan zat penstabil (stabilizer) yang berupa koloid pelindung. Zat penstabil berfungsi untuk mencegah terjadinya penggumpalan kembali. B. Uraian 1. [OH–] = 10–2 pOH = –log [OH–] pOH = –log 10–2 pOH = 2

Kimia Kelas XI

109

pH = 14 – pOH pH = 14 – 2 = 12 pH larutan setelah ditambah NaOH padat = 12 + log 5 pOH = 14 – (12 + log 5) = 2 – log 5 –log (OH–) = –log 5 × 10–2 [OH] = 5 × 10–2 M valensi NaOH = 1 [OH–] = [NaOH] mol NaOH = M · V = (5 × 10–2) · 2 = 10–1 mol massa NaOH = mol × Mr = 10–1 × 40 = 4 g Jadi, massa NaOH padat yang ditambahkan ke dalam larutan NaOH sebesar 4 gram. 2. a.

b.

Persamaan reaksi netralisasi sebagai berikut. 2NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O() Perubahan warna indikator fenolftalein pada titik ekuivalen yaitu dari merah menjadi tidak berwarna.

c.

Percobaan

I

II

III

Pembacaan akhir buret (ml) Pembacaan awal buret (ml) Volume H2SO4 (ml)

19,95 0,00 19,95

39,95 19,95 20,00

45,05 25,00 20,05

Volume rata-rata H2SO4 19,95 + 20,00 + 20,05 = ml 3

d.

e.

= 20,00 ml Pada penetralan asam sulfat dan natrium hidroksida berlaku rumus berikut. V1 × M1 × n1 = V2 × M2 × n2 25 × 2 × 1 = 20 × M2 × 2 M2 = 1,25 M Jadi, konsentrasi larutan asam sulfat adalah 1,25 M. Jumlah mol NaOH yang digunakan = VNaoH × MNaOH 25

= 1.000 L × 2 M = 0,05 mol Jumlah mol Na2SO4 yang dihasilkan 1

= 2 × mol NaOH 1

= 2 × 0,05 mol = 0,025 mol

110


Massa Na2SO4 = mol Na2SO4 × Mr Na2SO4 = 0,025 mol × ((2 × A r Na) + (1 × A r S) + (4 × Ar O)) g/mol = 0,025 mol × ((2 × 23) + (1 × 32) + (4 × 16)) g/mol = 0,025 mol × (46 + 32 + 64) g/mol = 0,025 mol × 142 g/mol = 3,55 g Jadi, massa maksimum garam Na 2SO 4 yang terbentuk dalam reaksi adalah 3,55 g. 3. CH3COONa tegolong elektrolit kuat karena berupa garam. Oleh karena itu, CH 3 COONa akan terionisasi sempurna dalam air membentuk ion Na+ dan ion CH3COO–. CH3COOH adalah asam lemah yang hanya terionisasi sebagian dalam air dengan reaksi kesetimbangan sebagai berikut. CH3COOH(aq) CH3COO–(aq) + H+(aq) Ion CH3COO– yang ada dalam kesetimbangan berasal dari CH 3 COOH dan CH 3 COONa. Penambahan ion H+ ke dalam larutan penyangga tersebut akan mengakibatkan ion CH 3COO – bereaksi dengan H+. Oleh karena konsentrasi H+ tidak berubah banyak maka perubahan pH larutan relatif kecil. 4. Derajat hidrolisis garam dihitung dengan rumus sebagai berikut. Kh = =

Kw Kb

10−14 = 5 × 10–10 2 × 10−5

[garam] = mol/volume mol garam =

10,7 g 53,5 g/mol

= 0,2 mol

[garam] = 0,2/500/1.000 = 0,4 M α = =

Kh Garam 5 × 10−10 0,4

= 3,5 × 10–5 %α = 3,5 × 10–5 × 100% = 0,0035% = 3,5 × 10–3% Jadi, garam terhidrolisis sebesar 3,5 × 10–3%. 5. Garam yang dapat memerahkan lakmus biru adalah garam yang bersifat asam. Garam bersifat asam berasal dari asam kuat dan basa lemah. a. CH3COONa, berasal dari basa kuat NaOH dan asam lemah CH 3 COOH sehingga bersifat basa.

b.

NH4Cl, berasal dari basa lemah NH4OH dan asam kuat HCl sehingga bersifat asam. c. K2S, berasal dari basa kuat KOH dan asam lemah H2S sehingga bersifat basa. d. NaBr, berasal dari basa kuat NaOH dan asam kuat HBr sehingga bersifat netral. e. (NH4)2SO4, berasal dari basa lemah NH4OH dan asam kuat H2SO 4 sehingga bersifat asam. Jadi, garam yang dapat memerahkan lakmus biru yaitu NH4Cl dan (NH4)2SO4. 6. a.

dalam air suling AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) [Ag+] = [Cl–] = [AgCl] Ksp AgCl = [Ag+][Cl–] [Ag+] =

7. a.

1,8 × 10–10 = s2 s = 1,3 × 10–5 M mol garam = 1,3 × 10–5 M × 1 L = 1,3 × 10–5 mol massa garam = mol × Mr = 1,3 × 10–5 mol × 143,5 gr/mol = 1,87 × 10–3 gram Jadi, massa garam AgCl dalam setiap liter larutan = 1,87 × 10–3 gram. b.

Ksp

s =

s

mol garam = 1 × 10–5 M/1 L = 1 × 10–5 mol massa garam = mol × Mr = 1 × 10–5 mol × 233 = 233 × 10–5 gram = 2,33 × 10–3 gram Jadi, massa garam BaSO4 dalam setiap liter larutan = 2,33 × 10–3 gram.

s

NaCl(aq) Na+(aq) + Cl–(aq) 0,1

0,1

0,1

Dalam larutan terdapat Ag+ = s M Cl– = s + 0,1 ≈ 0,1 M Ksp AgCl = [Ag+][Cl–] 2 × 10–10 = (s) (0,1) −10

s=

2 × 10 1 × 10−1

= 2 × 10–9 M Jadi, kelarutannya AgCl dalam NaCl 0,1 M sebesar 2 × 10–9 M. c.

AgCl dalam AgNO3 0,1 M AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) s

s

s

AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO32–(aq) 0,1

0,1

0,1

Dalam larutan terdapat [Cl–] = s M [Ag+] = s + 0,1 M ≈ 0,1 M Ksp AgCl = [Ag+] [Cl–] 2 × 10–10 = (0,1) (s) s=

2 × 10 −10 1 × 10 −1

1 × 10−10

= 1 × 10–5 M

AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) s

BaSO4(aq) Ba2+(aq) + SO42–(aq) Ksp = [Ba2+][SO42–] 1 × 10–10 = s2

= 2 × 10−10 = 1,4 × 10–5 M Jadi, kelarutan AgCl dalam air suling = 1,4 × 10–5 M. b.

AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl–(aq) Ksp = [Ag+][Cl–]

8. Ukuran partikel koloid lebih besar dibandingkan dengan ukuran partikel larutan sejati. Dengan demikian, partikel koloid lebih sulit berdifusi daripada partikel larutan sejati. Partikel koloid juga tidak dapat disaring dengan kertas biasa, tetapi harus menggunakan penyaring ultra. 9. a.

b.

Sol As2S3 dalam air dapat mengadsorpsi ion negatif sehingga sol tersebut bermuatan negatif. Sol Fe(OH) 3 dalam mediumnya dapat mengadsorpsi ion positif sehingga sol tersebut bermuatan positif.

10. Koloid juga dapat dibuat menggunakan cara dispersi dalam gas. Cara tersebut dilakukan dengan menyemprotkan cairan melalui atomizer. Selain itu, dapat juga dilakukan menggunakan sprayer pada pembuatan koloid tipe aerosol. Misal obat asma semprot, hairspray, dan parfum.

= 2 × 10–9 M Jadi, kelarutannya AgCl dalam AgNO 3 0,1 M sebesar 2 × 10–9 M.

Kimia Kelas XI

111

02 Kunci jawaban dan pembahasan KIMIA XIB.pdf

Recommend Documents