Soal 1: Jika sebuah larutan penyangga terbuat dari 0,2 mol HA (asam lemah) dan 0,2 mol A⁻ (basis konjugat), berapa pH larutan jika pKa HA adalah 4,74?
Pembahasan: Kita dapat menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch untuk menghitung pH larutan penyangga: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]). Dalam hal ini, [A⁻] = [HA] = 0,2 mol, sehingga pH = 4,74 + log(1) = 4,74.
Soal 2: Larutan penyangga dibuat dengan mencampur 0,5 mol CH₃COOH dan 0,5 mol CH₃COO⁻. Jika pKa CH₃COOH adalah 4,76, berapa pH larutan?
Pembahasan: Kita dapat menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]). Dalam hal ini, [A⁻] = [HA] = 0,5 mol, sehingga pH = 4,76 + log(1) = 4,76.
Soal 3: Jika sejumlah kecil asam ditambahkan ke larutan penyangga pada soal 2, bagaimana hal ini mempengaruhi pH?
Pembahasan: Karena ini adalah larutan penyangga, penambahan sejumlah kecil asam (atau basa) tidak akan berdampak signifikan pada pH. Ini karena CH₃COO⁻ akan bereaksi dengan asam tambahan untuk membentuk CH₃COOH dan air, mempertahankan pH yang hampir konstan.
Soal 4: Berapakah perubahan pH larutan penyangga jika kita menambahkan 0,01 mol HCl ke dalam larutan pada soal 2?
Pembahasan: HCl adalah asam kuat yang akan melepaskan H⁺ ke dalam larutan. Namun, CH₃COO⁻ di larutan akan menyerap H⁺ ini dan mengkonversinya menjadi CH₃COOH. Oleh karena itu, [CH₃COOH] akan menjadi 0,51 mol dan [CH₃COO⁻] akan menjadi 0,49 mol. Menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch, kita mendapatkan pH baru = 4,76 + log(0,49/0,51) = 4,76 – 0,02 = 4,74. Oleh karena itu, penambahan 0,01 mol HCl hanya merubah pH sebesar 0,02 unit.
Soal 5: Sebuah larutan penyangga terdiri dari 0,1 mol NH₃ dan 0,15 mol NH₄⁺. Jika Kb NH₃ adalah 1,8 x 10⁻⁵, berapa pH larutan?
Pembahasan: Pertama, kita perlu mengubah Kb menjadi pKb: pKb = -log(1,8 x 10⁻⁵) = 4,74. Karena NH₃ adalah basa, kita menggunakan persamaan untuk larutan penyangga basa: pOH = pKb + log([NH₄⁺]/[NH₃]) = 4,74 + log(0,15/0,1) = 4,74 + 0,176 = 4,916. Untuk mendapatkan pH, kita mengurangi pOH dari 14: pH = 14 – pOH = 14 – 4,916 = 9,084.
Soal 6: Sebuah larutan penyangga terdiri dari 0,1 M asam asetat dan 0,2 M asetat. Jika Ka asam asetat adalah 1,8 x 10⁻⁵, berapa pH larutan?
Pembahasan: Pertama, kita perlu mengubah Ka menjadi pKa: pKa = -log(1,8 x 10⁻⁵) = 4,74. Kita kemudian dapat menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) = 4,74 + log(0,2/0,1) = 4,74 + 0,301 = 5,041.
Soal 7: Apa yang terjadi pada pH larutan penyangga jika kita menambahkan air murni ke dalam larutan?
Pembahasan: Menambahkan air murni ke larutan penyangga tidak akan merubah pH larutan. Hal ini karena konsentrasi relatif antara asam dan basa konjugat tetap sama, dan penambahan air tidak akan merubah keseimbangan antara keduanya.
Soal 8: Sebuah larutan penyangga terdiri dari 0,5 M asam asetat dan 0,5 M asetat. Jika kita menambahkan 0,01 mol NaOH ke larutan, berapa pH baru larutan?
Pembahasan: NaOH adalah basa kuat yang akan bereaksi dengan asam asetat untuk membentuk asetat dan air. Oleh karena itu, [asetat] menjadi 0,51 M dan [asam asetat] menjadi 0,49 M. Jika pKa asam asetat adalah 4,74, kita dapat menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch untuk menghitung pH baru: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) = 4,74 + log(0,51/0,49) = 4,74 + 0,02 = 4,76.
Soal 9: Sebuah larutan penyangga terdiri dari 0,2 M HF dan 0,3 M NaF. Jika Ka HF adalah 6,8 x 10⁻⁴, berapa pH larutan?
Pembahasan: Pertama, kita perlu mengubah Ka menjadi pKa: pKa = -log(6,8 x 10⁻⁴) = 3,17. Kita kemudian dapat menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) = 3,17 + log(0,3/0,2) = 3,17 + 0,176 = 3,346.
Soal 10: Sebuah larutan penyangga terdiri dari 0,1 M NH₄Cl dan 0,2 M NH₃. Jika Kb NH₃ adalah 1,8 x 10⁻⁵, berapa pH larutan?
Pembahasan: Pertama, kita perlu mengubah Kb menjadi pKb: pK
