Contoh Soal Pembahasan Elektrolit
Elektrolit merupakan zat yang dapat menghantarkan listrik ketika dilarutkan dalam air atau pelarut lainnya. Elektrolit terbagi menjadi dua jenis utama, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Elektrolit kuat sepenuhnya terionisasi dalam larutan, sedangkan elektrolit lemah hanya sebagian terionisasi. Elektrolit memegang peranan penting dalam berbagai reaksi kimia dan kehidupan sehari-hari. Pada artikel ini, kita akan membahas beberapa contoh soal beserta pembahasannya mengenai elektrolit.
Contoh Soal 1: Menentukan Derajat Ionisasi
Soal: Larutan asam asetat (CH₃COOH) diketahui memiliki konsentrasi 0,1 M dan derajat ionisasi (α) sebesar 4%. Berapakah konsentrasi ion-ion di dalam larutan tersebut?
Pembahasan:
1. Menentukan derajat ionisasi:
Derajat ionisasi (α) adalah proporsi zat yang terionisasi dalam larutan. Diberikan bahwa α = 4% = 0.04.
2. Persamaan ionisasi asam asetat:
\[
\text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+
\]
3. Menghitung konsentrasi:
Konsentrasi awal CH₃COOH adalah 0,1 M. Karena derajat ionisasi adalah 0,04, maka:
\[
[\text{CH}_3\text{COO}^-] = [\text{H}^+] = 0.1 \times 0.04 = 0.004 \text{ M}
\]
Konsentrasi CH₃COOH yang belum terionisasi:
\[
[\text{CH}_3\text{COOH}] = 0.1 \text{ M} – 0.004 \text{ M} = 0.096 \text{ M}
\]
Jawaban:
\[
[\text{CH}_3\text{COO}^-] = 0.004 \text{ M}
[\text{H}^+] = 0.004 \text{ M}
[\text{CH}_3\text{COOH}] yang belum terionisasi = 0.096 \text{ M}
\]
Contoh Soal 2: Menghitung Ksp (Produk Kelarutan)
Soal: Diberikan garam BaSO₄ yang sedikit larut dalam air dengan kelarutan sebesar 1,0 × 10⁻⁵ M. Hitunglah Ksp dari BaSO₄.
Pembahasan:
1. Persamaan kelarutan garam BaSO₄:
\[
\text{BaSO}_4 (s) \rightleftharpoons \text{Ba}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq)
\]
2. Kelarutan:
Diberikan kelarutan BaSO₄ = 1,0 × 10⁻⁵ M.
3. Menghitung konsentrasi ion:
Jika kelarutan BaSO₄ = s = 1,0 × 10⁻⁵ M, maka:
\[
[\text{Ba}^{2+}] = 1,0 \times 10^{-5} \text{ M}
\]
\[
[\text{SO}_4^{2-}] = 1,0 \times 10^{-5} \text{ M}
\]
4. Menghitung Ksp:
\[
K_{sp} = [\text{Ba}^{2+}] \times [\text{SO}_4^{2-}]
\]
\[
K_{sp} = (1,0 \times 10^{-5}) \times (1,0 \times 10^{-5})
\]
\[
K_{sp} = 1,0 \times 10^{-10}
\]
Jawaban:
\[
K_{sp} \text{ BaSO₄} = 1,0 \times 10^{-10}
\]
Contoh Soal 3: pH Larutan Asam dan Basa
Soal: Hitung pH larutan HCl dengan konsentrasi 0,01 M.
Pembahasan:
1. Persamaan ionisasi HCl:
\[
\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-
\]
HCl adalah asam kuat, sehingga ionisasi sempurna.
2. Menghitung konsentrasi ion hidrogen:
Konsentrasi HCl = 0,01 M berarti:
\[
[\text{H}^+] = 0.01 \text{ M}
\]
3. Menghitung pH:
\[
\text{pH} = -\log[\text{H}^+]
\]
\[
\text{pH} = -\log(0.01)
\]
\[
\text{pH} = 2
\]
Jawaban:
\[
\text{pH} \text{ larutan HCl} = 2
\]
Contoh Soal 4: Menghitung pOH dari Larutan Basa
Soal: Hitung pOH dan pH dari larutan KOH dengan konsentrasi 0,001 M.
Pembahasan:
1. Persamaan ionisasi KOH:
\[
\text{KOH} \rightarrow \text{K}^+ + \text{OH}^-
\]
KOH adalah basa kuat, sehingga ionisasi sempurna.
2. Menghitung konsentrasi ion hidroksida:
Konsentrasi KOH = 0,001 M berarti:
\[
[\text{OH}^-] = 0.001 \text{ M}
\]
3. Menghitung pOH:
\[
\text{pOH} = -\log[\text{OH}^-]
\]
\[
\text{pOH} = -\log(0.001)
\]
\[
\text{pOH} = 3
\]
4. Menghitung pH:
\[
\text{pH} = 14 – \text{pOH}
\]
\[
\text{pH} = 14 – 3
\]
\[
\text{pH} = 11
\]
Jawaban:
\[
\text{pOH} \text{ larutan KOH} = 3
\text{pH} \text{ larutan KOH} = 11
\]
Contoh Soal 5: Menentukan Konsentrasi Ion Hidroksida
Soal: Larutan asam fluorida (HF) memiliki pH 3. Berapakah konsentrasi ion hidroksida (OH⁻) dalam larutan tersebut?
Pembahasan:
1. Menentukan konsentrasi ion hidrogen:
Diberikan pH = 3, maka:
\[
[\text{H}^+] = 10^{-3} \text{ M}
\]
2. Menggunakan konsep hubungan pH dan pOH:
\[
\text{pH} + \text{pOH} = 14
\]
3. Menghitung pOH:
\[
\text{pOH} = 14 – \text{pH}
\]
\[
\text{pOH} = 14 – 3 = 11
\]
4. Menghitung konsentrasi ion hidroksida:
\[
[\text{OH}^-] = 10^{-\text{pOH}}
\]
\[
[\text{OH}^-] = 10^{-11} \text{ M}
\]
Jawaban:
\[
[\text{OH}^-] \text{ dalam larutan HF} = 1 \times 10^{-11} \text{ M}
\]
Kesimpulan
Memahami konsep-konsep dasar elektrolit dan kelarutan sangat penting dalam kimia. Dengan mengetahui cara menghitung derajat ionisasi, Ksp, pH, dan pOH, kita dapat menyelesaikan berbagai masalah yang terkait dengan larutan elektrolit. Artikel ini telah membahas beberapa contoh soal beserta pembahasannya untuk memberikan gambaran yang jelas tentang cara menyelesaikan soal-soal terkait elektrolit. Semoga penjelasan ini bermanfaat bagi pembaca yang ingin memperdalam pengetahuannya tentang elektrolit dalam kimia.
