40 Contoh Soal Kimia SMA (Pilihan Ganda) Bab Larutan Penyangga Beserta Pembahasannya (Untuk Seluruh Kurikulum)
Halo teman-teman, selamat datang di blog contohsoalperbab. Di postingan kali ini, saya akan membagikan 40 contoh soal kimia dalam bentuk pilihan ganda untuk bab larutan penyangga.
Soal-soal ini bisa digunakan untuk berbagai kurikulum karena sejatinya materi kimia di kurikulum apapun selalu sama. Soal-soal ini juga sudah dilengkapi dengan pembahasan dan kunci jawaban yang dapat teman-teman gunakan untuk referensi saat menjawab soal.
Nah berikut adalah soal soalnya.
Contoh Soal 1
100 mL larutan H2SO4 0,1 M dicampurkan dengan 100 mL NaOH 0,2 M. pH campuran yang terbentuk adalah……..
A. 3
B. 4
C. 7
D. 9
E. 10
Pembahasan:
Mol H+ (dari H2SO4) = valensi × M x V = 2× 0,1 M × 100 mL = 20 mmol
Mol OH- (dari NaOH) = valensi × M x V = 1 × 0,2 M × 100 mL = 20 mmol
Karena mol H+ = mol OH-, campuran membentuk larutan netral dengan pH = 7.
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 2
50 mL HCl 0,3 M dicampurkan dengan 50 mL KOH 0,1 M. pH campuran tersebut adalah………
A. 1
B. 2
C. 3
D. 13
E. 12
Pembahasan:
Mol H+ (dari HCl) = valensi × M × V = 1 × 0,3 M × 50 mL = 15 mmol
Mol OH- (dari KOH) = valensi × M × V = 1 × 0,1 M × 50 mL = 5 mmol
Mol H+ > mol OH- = larutan bersifat asam
Reaksi yang terjadi:
HCl + KOH ⇒ KCl + H2O
m 15 5
r 5 5 5 5
s 10 5 5
Mol H+ sisa (dari HCl sisa) = 15 mmol - 5 mmol = 10 mmol
[H+] = n/Vcampuran = 10 mmol/100 mL = 0,1 M atau 10-¹ M
pH = 1
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 3
pH 250 mL larutan Ca(OH)2 0,1 M dan 250 mL larutan HNO3 0,1 M adalah……..
A. 2 - log 7,5
B. 7,5 - log 2
C. 12 + log 7,5
D. 12 - log 7,5
E. 7,5 + log 12
Pembahasan:
Mol OH- dari Ca(OH)2 = valensi × M × V = 2 × 0,1 M × 250 mL = 50 mmol
Mol H+ dari HNO3 = valensi × M × V = 1 × 0,1 M × 250 mL = 25 mmol
Mol OH- > mol H+ = larutan bersifat basa
Reaksi yang terjadi:
Ca(OH)2 + 2HNO3 ⇒ Ca(NO3)2 + H2O
m 50 25
r 12,5 25 12,5 12,5
s 37,5 12,5 12,5
Mol OH- sisa = 37,5 mmol
[OH-] = n sisa/V campuran = 37,5 mmol/500 mL = 0,075 atau 7,5 × 10-² M
pOH = 2 - log 7,5
pH = 12 + log 7,5
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 4
Di antara campuran larutan di bawah ini yang dapat langsung membentuk larutan penyangga adalah………..
A. Larutan NaOH + larutan HF
B. Larutan Ca(OH)2 + larutan HCl
C. Larutan NH4OH + larutan HNO3
D. Larutan NaCN + larutan HCN
E. Larutan NH4NO2 + larutan NH4OH
Pembahasan:
Larutan penyangga dapat dibuat secara langsung dengan mencampurkan:
AL + garamnya (garam AL + BK)
BL + garamnya (garam BL + AK)
Campuran A = BK + AL
Belum tentu membentuk larutan penyangga. Hanya bisa membentuk larutan penyangga jika dia si reaksi ada asam lemah yang tersisa.
Campuran B = BK + AK
Tidak akan pernah membentuk larutan penyangga.
Campuran C = BL + AK
Sama seperti campuran A, campuran ini hanya bisa membentuk larutan penyangga asalkan di aksi reaksi ada basa lemah yang tersisa.
Campuran D = AL + garamnya
Inilah campuran yang dapat membentuk larutan penyangga. Komponen larutan penyangga itu adalah asam lemah (HCN) dan basa konjugasinya (CN- dari NaCN yang merupakan garam BK + AL).
Campuran D = BL + garamnya
Campuran ini tidak bisa membentuk larutan penyangga karena garamnya bukan garam AK + BL, melainkan garam AL + BL (NH4NO2 dibentuk dari reaksi NH4OH + HNO2 yang keduanya lemah). Garamnya harus berasal dari reaksi antara AK + BL, contohnya NH4Cl, NH4Br dan sebagainya.
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 5
Septian membuat larutan penyangga dengan mencampurkan dua larutan yaitu HF dan KF. Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Septian maka pernyataan di bawah ini yang benar adalah……..
A. Campuran tersebut tidak dapat langsung membentuk larutan penyangga
B. Larutan penyangga yang terbentuk bersifat asam
C. Larutan penyangga yang terbentuk dapat membirukan kertas lakmus merah
D. Larutan yang terbentuk tidak dapat mempertahankan pH walaupun hanya ditambah sedikit asam.
E. Larutan penyangga yang terbentuk bersifat basa
Pembahasan:
HF = AL
KF = garam AL + BK (dari reaksi KOH + HF)
Maka, larutan dapat membentuk larutan penyangga.
Pernyataan A = salah
Pernyataan D = salah, karena larutan penyangga dapat mempertahankan pH walaupun ditambah sedikit asam.
Larutan penyangga yang dibentuk oleh:
AL + garamnya (AL + BK) = bersifat asam
BL + garamnya (BL + AK) = bersifat basa
Jadi, campuran kedua larutan tersebut membentuk larutan penyangga bersifat asam.
Pernyataan C dan E salah.
Jadi pernyataan yang benar adalah pernyataan B, yaitu larutan penyangga bersifat asam.
Kunci Jawaban: B
Contoh Soal 6
Perhatikan beberapa campuran larutan berikut
1. HCl dan NH4OH
2. NaNO2 dan HNO2
3. KBr dan HBr
4. NH4OH dan NH4Cl
5. NH4OH dan (NH4)2SO4
Di antara campuran-campuran larutan di atas yang dapat langsung membentuk larutan penyangga bersifat basa adalah………..
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 3 dan 5
E. 4 dan 5
Pembahasan:
Seperti yang sudah dijelaskan pada soal sebelumnya larutan penyangga yang bersifat basa adalah larutan penyangga yang dibuat dengan cara mencampurkan BL + garamnya (BL + AK).
Campuran 1 = AK + BL
Belum tentu membentuk larutan penyangga karena harus dicek secara stoikiometri terlebih dahulu.
Campuran 2 = Garamnya + AL
Dapat langsung membentuk larutan penyangga namun sifatnya adalah asam.
Campuran 3 = garamnya (AK + BK) + AK
Tidak akan pernah membentuk larutan penyangga.
Campuran 4 dan 5 = garamnya (BL + AK) + BL
Campuran keempat dan kelima inilah yang dapat langsung membentuk larutan penyangga bersifat basa.
Kunci Jawaban: E
Contoh Soal 7
Campuran larutan asam dan basa belum tentu bisa membentuk larutan penyangga. Diantara campuran larutan di bawah ini yang dapat membentuk larutan penyangga bersifat asam adalah……….
A. 100 mL HI 0,2 M dan 10 mL NaOH 0,1 M
B. 100 mL NH4OH 0,2 M dan 100 mL HCl 0,1 M
C. 100 mL NH3 0,2 M dan 100 mL HF 0,1 M
D. 100 mL CH3COOH 0,2 M dan 100 mL KOH 0,1 M
E. 50 mL HNO2 0,2 M dan 100 mL NaOH 0,1 M
Pembahasan:
Campuran larutan asam dan basa dapat membentuk larutan penyangga asalkan memenuhi syarat yaitu:
AL + BK, AL bersisa = penyangga asam
BL + AK BL bersisa = penyangga basa
Campuran yang A dan C tidak mungkin membentuk larutan penyangga karena merupakan campuran asam kuat + basa kuat dan asam lemah + basa lemah.
Campuran B mungkin dapat membentuk larutan penyangga. Hanya saja sifatnya bukan asam tetapi basa (campuran BL + AK).
Jadi yang mungkin membentuk larutan penyangga bersifat asam adalah campuran D dan E.
Setelah dicek, ternyata pada campuran E, tidak ada asam lemah yang tersisa pada akhir reaksi sehingga campuran tersebut tidak membentuk larutan penyangga.
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 8
Alice memiliki 100 mL larutan basa lemah, MOH, dengan konsentrasi 0,05 M. Di antara larutan di bawah ini yang jika dicampur kan dengan larutan milik Alice dapat membentuk penyangga bersifat basa adalah……….
A. 50 mL CH3COOH 0,05 M
B. 100 mL HNO3 0,05 M
C. 50 mL HBr 0,05 M
D. 100 mL HCN 0,1 M
E. 100 mL C6H5COOH 0,05 M
Pembahasan:
Penyangga bersifat basa
Komponen: BL + asam konjugasi dari garamnya (BL + AK) atau BL + AK, dengan syarat BL-nya bersisa.
Kalau kita lihat seluruh opsi jawaban, tidak ada senyawa garam yang diketahui. Seluruhnya merupakan senyawa asam. Jadi pakai kriteria kedua untuk menentukan mana campuran yang dapat membentuk larutan penyangga.
BL + AK, BL bersisa
Di antara seluruh pilihan jawaban yang merupakan asam kuat hanyalah HNO3 dan HBr. Jadi, A, D dan E adalah pilihan jawaban yang salah.
mol BL = M × V = 0,05 M × 100 mL = 5 mmol
mol HNO3 = M × V = 0,05 M × 100 mL = 5 mmol
mol HBr = M × V = 0,05 M × 50 mL = 2,5 mmol
Jika MOH dicampur dengan HNO3, maka tidak akan ada basa lemah yang bersisa pada akhir reaksi karena mol kedua senyawa ini sama-sama 5 mol.
Sedangkan jika basa lemah yang dimiliki Alice dicampur dengan HBr, maka di akhir reaksi akan tersisa basa lemahnya karena mol HBr lecih kecil dibandingkan MOH.
Jadi jika Alice ingin membuat larutan penyangga maka ia harus mencampur basa lemah yang dimilikinya dengan HBr.
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 9
Perhatikan tabel di bawah ini
Berdasarkan data di atas maka pasangan larutan penyangga ditunjukkan oleh nomor……….
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 3 dan 5
E. 4 dan 5
Pembahasan:
Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan pH walaupun ditambah sedikit asam, basa atau air. Artinya pH larutan penyangga hanya berubah sedikit saja ketika ditambah sedikit asam, basa atau diencerkan.
Pada tabel diatas larutan penyangga ditunjukkan oleh nomor 1 dan 2.
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 10
Seorang siswa menguji apakah campuran yang dibuatnya dapat bersifat penyangga atau tidak. Berikut adalah parameter yang diukur
- pH campuran awal = 7,2
- pH campuran setelah ditambah sedikit asam = 7,1
- pH campuran setelah ditambah sedikit basa = 7,4
- pH campuran setelah diencerkan = 7,1
Berdasarkan data se percobaan di atas maka pernyataan di bawah ini yang benar adalah……….
A. Campuran yang dibuat bukan larutan penyangga
B. Campuran tersebut adalah larutan penyangga bersifat basa
C. Campuran yang dibuat adalah larutan penyangga bersifat asam
D. Campuran tersebut dapat memerahkan kertas lakmus biru
E. Di dalam larutan terdapat komponen penyangga yaitu asam lemah dan basa konjugasinya
Pembahasan:
Dilihat dari perubahan pH setelah penambahan sedikit asam, basa dan diencerkan (pH-nya hanya mengalami sedikit perubahan) maka dapat kita simpulkan bahwa campuran yang diuji oleh siswa tersebut merupakan larutan penyangga.
Pernyataan A salah.
Pernyataan B = benar
Karena campuran yang diuji memiliki pH lebih besar dari tujuh sehingga campuran tersebut adalah larutan penyangga basa.
Pernyataan C = salah
Pernyataan D = salah
Karena larutan penyangga yang diuji bersifat basa harusnya larutan tersebut dapat membirukan kertas lakmus merah.
Pernyataan E = salah
Komponen larutan penyangga basa adalah basa lemah dan asam konjugasinya.
Kunci Jawaban: B
Contoh Soal 11
Roni ingin membuat larutan penyangga di yang salah satu komponen nya adalah asam lemah H3PO4 (asam fosfat). Jika Roni ingin membuat larutan penyangga tersebut secara langsung tanpa perlu memikirkan tentang stoikiometri reaksi, maka asam fosfat dapat dicampur kan dengan larutan berikut kecuali……….
A. Na3PO4
B. K3PO4
C. Ca3(PO4)2
D. (NH4)3PO4
E. Ba3(PO4)2
Pembahasan:
Jika ingin membuat larutan penyangga secara langsung maka asam fosfat harus dicampur kan dengan garamnya yaitu garam AL + BK. Jadi kita tinggal cek di antara opsi jawaban mana yang bukan garam AL + BK, maka itulah jawaban dari soal ini.
A. Na3PO4 = (NaOH + H3PO4 = BK + AL)
B. K3PO4 = (KOH + H3PO4 = BK + AL)
C. Ca3(PO4)2 = (Ca(OH)2 + H3PO4 = BK + AL)
D. (NH4)3PO4 = (NH4OH + H3PO4 = BL + AL)
E. Ba3(PO4)2 = (Ba(OH)2 + H3PO4 = BK + AL)
Nah ternyata, garam (NH4)3PO4 bukan garam BL + AK, sehingga jika dicampur kan dengan asam fosfat tidak akan membentuk larutan penyangga.
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 12
100 mL HF 0,05 M dicampurkan dengan 100 mL NaF 0 05 M. pH dari campuran tersebut adalah…….(Ka HF = 6,6 × 10-⁴)
A. 2 - log 6,6
B. 3 - log 6,6
C. 4 - log 6,6
D. 10 + log 6,6
E. 11 + log 6,6
Pembahasan:
HF = AL
NaF = garam BK + AL
Campuran langsung membentuk penyangga asam.
mol HF = 100 mL × 0,05 M = 5 mmol
mol NaF = 100 mL × 0,05 M = 5 mmol
NaF ⇒ Na+ + F-
F- = basa konjugasi dari HF
mol F- = mol NaF = 5 mmol
[H+] = Ka × mol AL/mol basa konjugasi = 6,6 × 10-⁴ × 5/5 = 6,6 × 10-⁴
pH = 4 - log 6,6
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 13
Ke dalam gelas kimia yang berisi 50 mL larutan NH4OH 0,3 M ditambahkan 100 mL larutan NH4Cl 0,2 M. Campuran tersebut akan memiliki pH sebesar………(Kb NH3 = 1,8 × 10-⁵)
A. 5 - log 1,35
B. 5 - log 2,4
C. 9 + log 2,4
D. 9 - log 1,35
E. 9 + log 1,35
Pembahasan:
NH4OH = BL
NH4Cl = garam BL + AK
Campuran ini juga langsung membentuk peng larutan penyangga basa.
mol NH4OH = 50 mL × 0,3 M = 15 mmol
mol NH4Cl = 100 mL + 0,2 M = 20 mmol
NH4Cl ⇒ NH+ + Cl-
NH4+ = asam konjugasi dari NH4OH(NH3)
Mol NH4+ = mol NH4Cl = 20 mmol
[OH-] = Kb × mol BL/mol asam konjugasi = 1,8 × 10-⁵ × 15/20 = 1,35 × 10-⁵ M
pOH = 5 - log 1,5
pH = 9 + log 1,5
Kunci Jawaban: E
Contoh Soal 14
pH larutan yang dibuat dengan cara mencampurkan: 100 mL HNO2 0,1 M ke dalam 100 mL Ca(NO2)2 0,25 M adalah…….(Ka HNO2 = 4,5 × 10-⁴)
A. 4 - log 1,8
B. 4 - 2 log 2
C. 5 - 3 log 3
D. 8 + 3 log 3
E. 9 + 2 log 2
Pembahasan:
HNO2 = AL
Ca(NO2)2 = garam BK + AL
Campuran kedua larutan ini dapat membentuk larutan penyangga bersifat asam.
mol HNO2 = 100 mL × 0,1 M = 10 mmol
mol Ca(NO2)2 = 100 mL × 0,25 = 25 mmol
Ca(NO2)2 ⇒ Ca²+ + 2NO2‐
NO2- adalah basa konjugasi dari HNO2.
mol NO2- = 2 × mll Ca(NO2)2 = 2 × 25 mmol = 50 mmol
[H+] = Ka × mol AL/mol basa konjugasi = 4,5 × 10-⁴ × 10/50 = 9 × 10-⁵ M
pH = 5 - log 9 atau 5 - 3 log 3
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 15
Ke dalam gelas kimia dimasukkan ke dua larutan berikut
20 ml basa lemah (MOH) 0,04 M
20 mL M2SO4 0,04 M
Jika diketahui Kb MOH = 10-⁵, maka pH campuran tersebut adalah. …….
A. 6 - log 5
B. 5 - log 6
C. 8 + log 5
D. 8 - log 5
E. 9 + log 6
Pembahasan:
MOH = BL
M2SO4 = garamnya (BL MOH + AK H2SO4)
Campuran ini membentuk larutan penyangga bersifat basa.
mol MOH = 20 mL × 0,04 = 0,8 mmol
mol M2SO4 = 20 mL × 0,04 = 0,8 mmol
M2SO4 ⇒ 2M+ + SO4²-
M+ = asam konjugasi dari MOH
mol M+ = 2 × mol M2SO4 = 2 × 0,8 = 1,6 mmol
[OH- ] = Kb × mol BL/mol asam konjugasi = 10-⁵ × 0,8/1,6 = 5 × 10-⁶ M
pOH = 6 - log 5
pH = 8 + log 5
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 16
100 mL larutan HCN 0,02 M (Ka HCN = 4,9 × 10-¹⁰) direaksikan dengan NaOH 0,02 M. Pernyataan di bawah ini yang benar terkait dengan campuran tersebut adalah………
A. Campuran tidak membentuk larutan penyangga karena tidak ada asam lemah yang bersih tadi akhir reaksi
B. Campuran tidak membentuk penyangga karena mol asam lemah > mol basa kuat
C. Sempurna tidak membentuk larutan penyangga karena tidak ada basa kuat yang bersisa pada akhir reaksi
D. Campuran membentuk penyangga dengan pH 10 + log 4,9
E. Campuran membentuk penyangga dengan pH 4 - log 4,9
Pembahasan:
HCN + NaOH, mungkin bisa membentuk larutan penyangga asalkan di akhir reaksi ada HCN yang bersisa.
mol HCN = 100 mL × 0,02 M = 2 mmol
mol NaOH = 100 mL × 0,02 M = 2 mmol
Stoikiometri reaksi dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Ternyata setelah akhir reaksi lihat bahwa tidak ada asam lemah yang bersisa. Oleh karena itu dapat kita simpulkan bahwa campuran tersebut tidak membentuk larutan penyangga.
Pernyataan D dan E salah
Pernyataan C salah, harusnya yang tersisi di akhir reaksi pada larutan penyangga adalah asam lemah atau basa lemah, bukan yang kuat.
Pernyataan B, salah
Karena di soal terlihat bahwa mol asam lemahnya<mol basa kuat, bukan sebaliknya.
Pernyataan A, benar
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 17
Campuran 50 mL asam asetat 1 M (CH3COOH, Ka = 1,8 × 10-⁵) direaksikan dengan 50 mL KOH 0,5 M. pH campuran yang terbentuk adalah……..
A. 5 - log 1,8
B. 5 + log 1,8
C. 5 - log 3,6
D. 9 + log 1,8
E. 9 + log 3,6
Pembahasan:
mol CH3COOH = 50 mL × 1 M = 50 mmol
mol KOH = 50 mL × 0,5 M = 25 mmol
mol CH3COOH sisa = 25 mmol
Campuran ini membentuk larutan penyangga yang bersifat asam.
Tebentuk = 25 mmol CH3COOK (garam)
CH3COOK ⇒ CH3COO- + K+
CH3COO- = basa konjugasi dari CH3COOH
mol CH3COO- = mol CH3COOK = 25 mmol
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi = 1,8 × 10-⁵ × 25/25
= 1,8 × 10-⁵
pH = 5 - log 1,8
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 18
Pada suhu tertentu, 200 mL NH4OH 0,02 M ditambahkan ke dalam wadah yang telah berisi 200 mL HBr 0,01 M. Campuran tersebut akan memiliki pH sebesar…….
A. 4
B. 5
C. 6
D. 9
E. 10
Pembahasan:
Mol NH4OH = 200 mL × 0,02 M = 4 mmol
Mol HBr = 200 mL × 0,01 M = 2 mmol
Mol NH4OH sisa = 2 mmol
NH4Br = garam BL + AK = 2 mmol
NH4Br ⇒ NH4+ + Br-
NH4+ = asam konjugasi NH4OH/NH3
Mol NH4+ = mol NH4Br = 2 mmol
Campuran ini membentuk larutan penyangga bersifat basa.
[OH-] = Ka × mol BL sisa/mol asam konjugasi = 10-⁵ × 2/2 = 10-⁵ M
pOH = 5
pH = 9
Kunci Jawaban: E
Contoh Soal 19
Perhatikan kedua larutan berikut
Jika kedua larutan di atas dicampur kan, maka pada akhir reaksi akan terbentuk larutan dengan pH………(Ka HCOOH = 1,6 × 10-⁵)
A. 4 - log 8
B. 5 - log 8
C. 6 - log 8
D. 8 + log 8
E. 9 + log 8
Pembahasan:
Mol HCOOH = 50 mL × 1 M = 50 mmol
Mol Ca(OH)2 = 50 mL × 0,4 M = 20 mmol
Campuran tersebut membentuk larutan penyangga bersifat asam.
Mol AL sisa = 10 mmol
Garam = Ca(HCOO)2 = 20 mmol
Ca(HCOO)2 ⇒ Ca²+ + 2HCOO-
20 mmol 20 mmol
Mol basa konjugasi HCOO- = 20 mmol
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi = 1,6 × 10-⁴ × 10/20
= 1,6 × 10‐⁴ × 0,5
= 8 × 10-⁵ M
pH = 5 - log 8
Kunci Jawaban: B
Contoh Soal 20
pH campuran 40 mL larutan NH4OH 0,1 M (Kb = 1,8 × 10-⁵) dan 10 mL H2SO4 0,1 M adalah…….(log 1,8 = 0,3)
A. 3,7
B. 4,7
C. 5,7
D. 8,3
E. 9,3
Pembahasan:
Mol NH4OH = 40 mL × 0,1 M = 4 mmol
Mol H2SO4 = 10 mL × 0,1 M = 1 mmol
(NH4)2SO4 ⇒ 2NH4+ + SO4²-
NH4+ = asam konjugasi
Mol NH4+ = 2 × mol (NH4)2SO4 = 2 × 1 mmol = 2 mmol
[OH-] = Kb × mol BL sisa/mol asam konjugasi = 1,8 × 10-⁵ × 2/2 = 5 - log 1,8
pH = 9 + log 1,8 = 9 + 0,3 = 9,3
Kunci Jawaban: E
Contoh Soal 21
Pada keadaan STP, sebanyak 5,6 L gas NH3 dialirkan ke dalam 200 mL larutan HCl 1 M. Larutan yang terbentuk akan memiliki pH sebesar……..
A. 4 - log 4,5
B. 5 - log 4,5
C. 6 - log 4,5
D. 8 + log 4,5
E. 9 + log 4,5
Pembahasan:
Pada keadaan STP, 1 mol gas = 22.4 L
mol NH3 = 5,6/22,4 = 0,25 mol
mol HCl = 200 mL × 1 M = 0,2 L × 1 M = 0,2 mol
mol NH4Cl = 0,2 mol
NH4Cl ⇒ NH4+ + Cl-
Asam konjugasi = NH4+, mol = 0,2 mol
[OH-] = Kb × mol BL sisa/mol asam konjugasi = 1,8 × 10‐⁵ × 0,05/0,2 = 4,5 × 10-⁶ M
pOH = 6 - log 4,5
pH = 8 + log 4,5
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 22
Sebanyak 2,8 L (STP) gas hidrogen fluorida (HF, Ka = 6,6 × 10-⁴) dilairkan ke dalam wadah yang telah berisi 500 mL NaOH 0,2 M. pH dari larutan yang terbentuk adalah……
A. 4 - log 1,65
B. 4 - log 3,30
C. 4 - log 4,95
D. 10 + log 1,6
E. 10 + log 3,3
Pembahasan:
mol HF = 2,8/22,4 = 0,125 mol
mol NaOH = 500 mL × 0,2 M = 0,5 × 0,2 = 0,1 mol
NaF ⇒ Na+ + F-
0,1 mol 0,1 mol
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi = 6,6 × 10‐⁴ × 0,025/0,1 = 1,65 × 10‐⁴ M
pH = 4 - log 1,65
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 23
Pada tekanan 1,5 atm dan suhu 27⁰ C, sebanyak 20 L gas NH3 dilakukan ke dalam 500 mL larutan H2SO4 1 M. pH campuran yang terbentuk adalah.…….(Kb = 10-⁵ dan R = 0,082 L atm/mol K
A. 4 - log 4
B. 5 - log 4
C. 6 - log 4
D. 8 + log 4
E. 9 + log 4
Pembahasan:
P = 1,5 atm dan T = 27 ⁰C (27 + 273 = 300 K) bukan STP, maka berlaku:
PV = nRT
n = PV/RT
n NH3 = 1,5 atm × 20 L/0,082 L atm/mol K × 300
n NH3 = 1,2 mol
(NH4)2SO4 ⇒ 2NH4+ + SO4²-
1 mol 2 mol
[OH-] = Kb × mol BL sisa/mol asam konjugasi = 10-⁵ × 0,2/0,5 = 4 × 10-⁶
pOH = 6 - log 4
pH = 8 + log 4
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 24
Ke dalam 200 mL larutan CH3COOH 0,6 M ditambahkan kristal KOH sebanyak 2,8 gram, lalu diaduk sampai semua kristal KOH-nya larut. Pada akhir reaksi, campuran tersebut akan memiliki pH sebesar. ……..(Ar K = 39, O = 16 dan H 1 dan Ka CH3COOH = 1,8 × 10-⁵)
A. 4 - log 3,42
B. 4 - log 1,64
C. 5 - log 3,42
D. 5 - loh 1,64
E. 9 + log 3,42
Pembahasan:
mol CH3COOH = 200 mL × 0,5 M = 100 mmol atau 0,1 mol
mol KOH = gr/Mr = 2,8/56 = 0,05 mol
Reaksi yang terjadi:
Garam = CH3COOK
CH3COOK ⇒ CH3COO- + K+
0,05 0,05
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi = 1,8 × 10-⁵ × 0,95/0,05 = 34,2 × 10-⁵ = 3,42 × 10-⁴ M
pH = 4 - log 3,42
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 25
Campuran x mL CH3COOH 0,2 M dan 200 mL CH3COONa 0,2 M membentuk larutan penyangga dengan pH 5 - log 1,8. Jika Kb CH3COOH = 1,8 × 10-⁵, maka volume CH3COOH yang dicampurkan adalah…….
A. 50 mL
B. 100 mL
C. 150 mL
D. 200 mL
E. 250 mL
Pembahasan:
CH3COOH + CH3COONa = langsung membentuk larutan penyangga bersifat asam
pH = 5 - log 1,8
[H+] = 1,8 × 10-⁵ M
mol CH3COOH = x mL × 0,2 M = 0,2x mmol
mol CH3COONa = 200 mL × 0,2 M = 40 mmol
CH3COONa ⇒ CH3COO- + Na+
40 mmol 40 mmol
[H+] = Ka × mol AL/mol basa konjugasi
1,8 × 10-⁵ = 1,8 × 10-⁵ × 0,2x/40
0,2x = 40
x = 40/0,2 = 400/2 = 200 mL
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 26
pH campuran x mL NH4OH (Kb = 1,8 × 10‐⁵) 0,1 M dan y mL (NH4)2SO4 0,5 M adalah 10 + log 1,8. Perbandingan x dan y adalah……..
A. 10 : 1
B. 10 : 2
C. 5 : 1
D. 5 : 2
E. 2 : 5
Pembahasan:
NH4OH + (NH4)2SO4 = langsung membentuk larutan penyangga bersifat basa
pH = 10 + log 1,8
pOH = 4 - log 1,8
[OH-] = 1,8 × 10-⁴ M
mol NH4OH = x mL × 0,1 M = 0,1x mmol
mol (NH4)2SO4 = y mL × 0,5 M = 0,5y mmol
(NH4)2SO4 ⇒ 2NH4+ + SO4²-
05y mmol 2 × 0,5y
= y mmol
[OH-] = Kb × mol BL/mol asam konjugasi
1,8 × 10-⁵ = 1,8 × 10-⁵ × 0,1x/y
0,1x/y = 1,8 × 10-⁵/1,8 × 10-⁵
x/10y = 1
x/y = 10/1
x : y = 10 : 1
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 27
pH larutan penyangga yang dibuat dengan cara mencampurkan x mL HCN 0,02 M dan 50 mL NaOH 0,01 M adalah 6. Jika Ka HCN = 10-⁶, maka nilai x = …….
A. 10 mL
B. 20 mL
C. 30 mL
D. 40 mL
E. 50 mL
Pembahasan:
HCN + NaOH = penyangga asam
pH = 6
[H+] = 10-⁶ M
mol HCN = 0,02 × x = 0,02x mmol
mol NaOH = 0,01 × 50 mL = 0,5 mmol
Stoikiometri reaksi
Jika membentuk penyangga, maka NaOH-nya harus habis bereaksi.
mol HCN sisa = (0,02x - 0,5) mmol
mol NaCN = mol CN- = 0,5 mmol
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi
10-⁶ = 10-⁶ × (0,02x - 0,5)/0,5
0,02x - 0,5 = 0,5
0,02x = 1
x = 1/0,02 = 50 mL
Kunci Jawaban: E
Contoh Soal 28
x mL suatu basa lemah (MOH, Kb = 2 × 10-⁵) yang konsentrasinya 1 M direaksikan dengan 100 mL HNO3 0,5 M sehingga terbentuklah larutan penyangga dengan pH = 9 + log 2. Nilai x tersebut adalah. ……
A. 50 mL
B. 80 mL
C. 100 mL
D. 120 mL
E. 150 mL
Pembahasan:
MOH + HNO3 = penyangga basa
pH = 9 + log 2
pOH = 5 - log 2
[OH-] = 2 × 10-⁵ M
mol MOH = x mL × 1 M = x mmol
mol HNO3 = 100 mL × 0,5 = 50 mmol
Stoikiometri reaksi:
mol MOH sisa = (x - 50) mmol
mol MNO3 = M+ = 50 mmol
[OH-] = Kb × mol BL sisa/mol asam konjugasi
2 × 10-⁵ = 2 × 10-⁵ × (x - 50)/50
x - 50 = 50
x = 100 mL
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 29
x mL HF (Kb = 3 × 10-⁶) 0,5 M direaksikan dengan y mL Ca(OH)2 0,2 M sehingga campuran tersebut membentuk larutan penyangga dengan pH 6 - log 1,5. Perbandingan nilai x dan y adalah………
A. 1 : 2
B. 1 : 3
C. 2 : 3
D. 3 : 4
E. 6 : 5
Pembahasan:
HF + Ca(OH)2 = penyangga asam
pH = 6 - log 1,5
[H+] = 1,5 × 10-⁶ M
mol HF = x mL × 0,5 M = 0,5x mmol
mol Ca(OH)2 = y mL × 0,2 M = 0,2y mmol
Stoikiometri reaksi:
mol HF sisa = 0,5x - 0,4y
mol CaF2 = 0,2y
CaF2 ⇒ Ca²+ + 2F-
mol F- = 2 × 0,2y = 0,4y
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi
1,5 × 10-⁶ = 3 × 10‐⁶ × (0,5x - 0,4y)/0,4y
0,4y = 2(0,5x - 0,4y)
0,4y = x - 0,8y
x = 0,12y
x/y = 0,12 atau 12/10 atau 6 : 5
Kunci Jawaban: E
Contoh Soal 30
40 mL NH4OH (Kb = 10-⁵) 0,05 M direaksikan dengan 20 mL HCl. Campuran tersebut membentuk larutan penyangga dengan pH = 9 + log 3. Konsentrasi larutan HCl yang digunakan adalah. …….
A. 0,020 M
B. 0,025 M
C. 0,030 M
D. 0,040 M
E. 0,050 M
Pembahasan:
NH4OH + HCl = penyangga basa
pH = 9 + log 3
pOH = 5 - log 3
[OH-] = 3 × 10-⁵ M
mol NH4OH = 40 mL × 0,05 M = 2 mmol
mol HCl = 20 mL × x M = 20x mmol
Stoikiometri reaksi:
mol NH4OH sisa = (2 - 20x) mmol
mol NH4Cl = NH4+ = 20x mmol
[OH-] = Kb × mol BL sisa/mol asam konjugasi
3 × 10-⁵ = 10-⁵ × (2 - 20x)/20x
60x = 2 - 20x
80x = 2q
x = 2/80 = 0,025 M
Kunci Jawaban: B
Contoh Soal 31
100 mL HCOOH direaksikan dengan 100 mL Ba(HCOO)2 0,5 M sehingga diperoleh larutan penyangga dengan pH = 5 - 2 log 2. Jika Ka HCOOH = 2 × 10-⁵, maka konsentrasi HCOOH yang digunakan untuk membuat larutan penyangga tersebut adalah……..
A. 2 M
B. 3 M
C. 4 M
D. 5 M
E. 6 M
Pembahasan:
HCOOH + Ba(HCOO)2 = langsung membentuk larutan penyangga asam
pH = 5 - 2 log 2 = 5 - log 2² = 5 - log 4
[H+] = 4 × 10-⁵ M
mol HCOOH = 100 mL × x M = 100x mmol
mol Ba(HCOO)2 = 100 mL × 0,5 M = 50 mmol
Ba(HCOO)2 ⇒ Ba²+ + 2HCOO-
50 mmol 100 mmol
[H+] = Ka × mol AL/mol basa konjugasi
4 × 10-⁵ = 2 × 10-⁵ × 100x/100
x = 2 M
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 32
50 mL HNO2 dan 50 mL NaOH dicampurkan untuk membuat larutan penyangga yang pH-nya 5 - log 3. Perbandingan konsentrasi HNO2 dan NaOH adalah…….(Ka = 10-⁵ M)
A. 4 : 1
B. 3 : 1
C. 2 : 1
D. 2 : 3
E. 3 : 4
Pembahasan:
HNO2 + NaOH = penyangga asam
Misalkan, x = M HNO2 dan y = M NaOH
pH = 5 - log 3
[H+] = 3 × 10-⁵ M
mol HNO2 = x M × 50 mL = 50x mmol
mol NaOH = y M × 50 mL = 50y mmol
Stoikiometri reaksi:
mol AL sisa = (50x - 50y) mmol
mol basa konjugasi = mol garam NaNO2 = 50y
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi
3 × 10-⁵ = 10-⁵ × (50x - 50y)/50y
150y = 50x - 50y
50x = 200y
x/y = 200/5 = 4 : 1
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 33
x gram kristal KOH (Ar K = 39, O = 16 dan H = 1) ditambahkan ke dalam 200 mL larutan C6H5COOH (Ka = 10-⁵) 1 M lalu diaduk sampai semua kristal KOH-nya larut. Jika campuran membentuk larutan penyangga yang pH-nya = 6 - log 6. Nilai x adalah ……..
A. 3,5 gram
B. 7,0 gram
C. 14 gram
D. 21 gram
E. 28 gram
Pembahasan:
C6H5COOH + KOH = penyangga asam
pH = 6 - log 6
[H+] = 6 × 10-⁶ M
mol C6H5COOH mula-mula = 200 mL × 1 M = 200 mmol
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi
C6H5COOK ⇒ C6H5COO- + H+
b.s konjugasi
Mol basa konjugasi = mol garam
Misalkan, mol garam C6H5COOOK yang terbentuk = a mmol
Stoikiometri reaksi:
Agar terbentuk larutan penyangga maka, KOH-nya harus habis bereaksi. Maka, mol KOH mula-mula = a mmol
Mencari nilai a
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol basa konjugasi
[H+] = Ka × mol AL sisa/mol garam
6 × 10-⁶ = 10-⁵ × (200 - a)/a
0,6a = 200 - a
1,6a = 200
a = 200/1,6 = 125 mmol
Mol KOH mula-mula = a = 125 mmol
Massa KOH = mol × Mr = 125 mmol × 56 = 7.000 mg atau 7 gram
Kunci Jawaban: B
Contoh Soal 34
Sejumlah padatan CH3COONa dilarutkan ke dalam 100 mL CH3COOH (Ka = 1,8 × 10-⁵) 0,3 M. Jika campuran tersebut membentuk larutan penyangga dengan pH = 5 - log 7,2, maka massa CH3COONa yang digunakan adalah sebanyak………(Mr CH3COONa = 82)
A. 1,23 gram
B. 1,64 gram
C. 2,46 gram
D. 3,28 gram
E. 9,48 gram
Pembahasan:
CH3COOH + CH3COONa = langsung membentuk larutan penyangga asam
pH = 5 - log 7,2
[H+] = 7,2 × 10-⁵ M
Misalkan, massa CH3COONa = x
mol = x/82 mol
mol CH3COO-(basa konjugasi) = x/82 mol
mol CH3COOH = 0,1 L × 0,3 M = 0,03 mol
[H+] = Ka × mol AL/mol basa konjugasi
7,2 × 10-⁵ = 1,8 × 10-⁵ × (x/82)/0,03
4 × 0,03 = x/82
x = 4 × 0,03 × 82
x = 9,84 gram
Kunci Jawaban: E
Contoh Soal 35
Pada keadaan STP, sejumlah gas NH3 (Kb = 1,8 × 10-⁵ M) dilairkan ke dalam 150 mL NH4NO3 0,2 M guna membuat larutan penyangga. Agar pH larutan penyangga tersebut = 9 + log 1,8, maka jumlah gas NH3 yang harus dialirkan adalah……..
A. 448 mL
B. 672 mL
C. 754 mL
D. 820 mL
E. 915 mL
Pembahasan:
NH3 + NH4NO3 = langsung membentuk larutan penyangga bersifat basa
pH = 9 + log 1,8
pOH = 5 - log 1,8
[OH-] = 1,8 × 10-⁵ M
Misalkan mol NH3 = x mmol
mol NH4NO3 = 150 mL × 0,2 = 30 mmol
NH4NO3 ⇒ NH4+ + NO3-
30 mmol 30 mmol
mol asam konjugasi NH4+ = 30 mmol
[OH-] = Ka × mol BL/mol asam konjugasi
1,8 × 10-⁵ = 1,8 × 10-⁵ × x/30 mmol
x = 30 mmol
Pada keadaan STP, 1 mol gas = 22,4 L
Volume NH3 yang harus dialirkan = 30 mmol × 22,4 = 672 mL
Kunci Jawaban: B
Contoh Soal 36
Suatu larutan penyangga yang pH-nya = 9 dibuat dengan cara mengalirkan gas HCl (STP) ke dalam 500 mL larutan NH4OH 2 M. Jumlah gas HCl yang dibutuhkan adalah…….(Kb NH4OH = 10-⁵ M)
A. 2,8 L
B. 5,6 L
C. 11,2 L
D. 14,0 L
E. 22,4 L
Pembahasan:
HCl + NH4OH = penyangga basa
pH = 9
pOH = 5
[OH-] = 10-⁵ M
Misalkan mol HCl = x mol
mol NH4OH = 0,5 L × 2 = 1 mol
Stoikiometri reaksi:
Mol BL sisa = (1 - x) mol
Mol garam = mol asam konjugasi = x mmol
[OH-] = Kb × mol BL sisa/mol asam konjugasi
10-⁵ = 10-⁵ × (1 - x)/x
x = 1 - x
2x = 1
x = ½ atau 0,5 mol
V HCl (STP) = mol × 22,4 L = 0,5 × 22,4 L = 11,2 L
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 37
100 mL suatu larutan asam lemah (HA) 0,2 M direaksikan dengan 100 mL larutan garamnya (NaA) yang memiliki konsentrasi 0,1 M. Jika campuran tersebut membentuk larutan penyangga dengan pH 5 - log 2, maka Ka dari asam lemah tersebut adalah………
A. 1 × 10-⁵
B. 2 × 10-⁵
C. 3 × 10-⁵
D. 4 × 10-⁵
E. 5 × 10-⁵
Pembahasan:
HA + NaA = langsung membentuk larutan penyangga bersifat asam
pH = 5 - log 2
[H+] = 2 × 10-⁵ M
mol HA = 100 mL × 0,2 M = 20 mmol
mol NaA = 100 mL × 0,1 M = 10 mmol
NaA ⇒ Na+ + A-
10 mmol 10 mmol
[H+] = Ka × mol HA/mol
2 × 10-⁵ = Ka × 20/10
Ka = 2 × 10-⁵/2
Ka = 10-⁵
Kunci Jawaban: A
Contoh Soal 38
200 mL MOH 2 M direaksikan dengan 200 mL HCl 1 M. Campuran ini membentuk larutan penyangga bersifat basa dengan pH = 8 + log 3,4. Kb untuk basa lemah tersebut adalah……..
A. 8,5 × 10-⁶
B. 1,2 × 10-⁶
C. 1,7 × 10-⁶
D. 3,4 × 10-⁶
E. 6,8 × 10-⁵
Pembahasan:
Basa lemah MOH + HCl = penyangga basa
pH = 8 + log 3,4
pOH = 6 - log 3,4
[OH-] = 3,4 × 10-⁶ M
mol MOH = 200 mL × 2 M = 400 mmol
mol HCl = 200 mL × 1 M = 200 mmol
mol BL sisa = 200 mmol
mol MCl = 200 mmol
MCl ⇒ M+ + Cl-
200 200
[OH-] = Kb × mol BL sisa/mol asam konjugasi
3,4 × 10-⁶ = Kb × 200/200
Kb = 3,4 × 10-⁶
Kunci Jawaban: D
Contoh Soal 39
Suatu larutan penyangga dibuat dengan mencampurkan 25 mL HNO2 (Ka = 10-⁵) 0,4 M dan 25 mL KNO2 0,4 M. Kemudian, ke dalam campuran tersebut ditambahkan air sebanyak 150 mL. Maka, pernyataan dibawah ini yang benar berkaitan dengan perlakuan tersebut adalah. ……..
A. pH larutan naik
B. pH larutan turun
C. Tidak terjadi perubahan pH
D. Sifat penyangga dari larutan hilang
E. Larutan tidak dapat mempertahankan pH
Pembahasan:
HNO2 + KNO2 = langsung membentuk larutan penyangga asam
mol HNO2 = 25 mL × 0,4 M = 10 mmol
mol KNO2 = 25 mL × 0,4 M = 10 mmol
KNO2 ⇒ K+ + NO2-
10 mmol 10 mmol
mol basa konjugasi NO2- = mol garam KNO2 = 10 mmol
[H+] = Ka × mol AL/mol basa konjugasi
10-⁵ × 10 mmol/10 mmol = 10-⁵ M
pH sebelum ditambah air = 5
Jika ke dalam campuran ditambahkan air, maka yang berubah hanyalah konsentrasi masing-masing komponen penyangga. Sedangkan, mol masing-masing komponen tetap sama.
M HNO2 setelah ditambah air = mol/V = 10 mmol/200 mL = 0,05 M
Jadi, konsentrasinya setelah ditambah air berubah dari 0,4 M menjadi 0,05 M. Tetapi, mol-nya akan tetap sama dengan sebelumnya.
mll HNO2 = M × V = 0,05 M × 200 mL = 10 mmol
Karena untuk mencari rumus konsentrasi H+ digunakan data mol, maka tentunya konsentrasi H+ sebelum dan sesudah pengenceran tetap sama sehingga tidak terjadi perubahan pH.
Kunci Jawaban: C
Contoh Soal 40
Perhatikan beberapa spesi dalam sistem penyangga dalam tubuh makhluk hidup berikut
1. HHb+
2. H2PO4-
3. H2CO3
4. HbO2-
5. HPO4²-
Spesi yang bertindak sebagai penyangga dalam cairan intrasel adalah. …….
A. 1 dan 4
B. 2 dan 3
C. 2 dan 5
D. 2 dan 5
E. 3 dan 5
Pembahasan:
Slesi yang bertindak sebagai penyangga dalam cairan intra sel disebut dengan penyangga fosfat yaitu H2PO4- dan HPO42‐.
Kunci Jawaban: C
Nah itulah 40 contoh soal Kimia SMA dalam bentuk pilihan ganda untuk menyelidiki Larutan Penyangga beserta pembahasan dan kunci jawabannya yang dapat saya bagikan pada artikel kali ini. Semoga bermanfaat.
Catatan:
Soal-soal di atas saya buat dengan kreativitas saya sendiri. Bagi teman-teman yang ingin menggunakannya sebagai referensi untuk membuat contoh soal di sekolah maupun di tempat pendidikan lainnya, saya dengan senang hati mempersilahkan teman-teman untuk mengambil soal-soal ini. Tapi TOLONG, Saya tidak izinkan soal-soal ini untuk di upload ulang di media lain. Mohon hargai hasil jerih payah saya ya. Terimakasih.
Posting Komentar untuk "40 Contoh Soal Kimia SMA (Pilihan Ganda) Bab Larutan Penyangga Beserta Pembahasannya (Untuk Seluruh Kurikulum)"