Kumpulan soal US
1. Latihan soal us .1 ( download )
2. Latihan soal US .2( download )
3. Latihan soal US .3( download)
4. Latihan soal US .4( download )
5. Latihan soal US .5( download )
Selasa, 04 Februari 2020
Minggu, 02 Februari 2020
pH Larutan Asam Poliprotik
Contoh Perhitungan pH Larutan Asam Poliprotik
Asam poliprotik adalah asam yang ketika
terurai akan menghasilkan ion H+ lebih dari satu. Contoh asam
poliprotik: H2CO3, H2SO4, H3PO4,
H2S, H4P2O7. Untuk menentukan
derajat keasamannya tentu diperlukan kecermatan dengan mempertimbangan besarnya
konsentrasi asam dan besar-kecilnya nilai tetapan kesetimbangan asam (Ka), baik
Ka1, Ka2, Ka3, Ka4 bila
ada atau diketahui. Kadang aturan 5% untuk pengabaikan apakah suatu konsentrasi
berpengaruh secara signifikan atau tidak perlu diuji bila diperlukan. Tentang
aturan 5% ini dapat dibaca di sini.
Berikut ini beberapa contoh soal dan penyelesaian tentang perhitungan pH asam poliprotik.
Soal #1:
[H2CO3] = 0,16 M dengan Ka1 = 4,2 × 10−7 ; Ka2 = 4,8 × 10−11 berapakah pH asam tersebut dan tentukan [CO32-]
Penyelesaian #1:
Berikut ini beberapa contoh soal dan penyelesaian tentang perhitungan pH asam poliprotik.
Soal #1:
[H2CO3] = 0,16 M dengan Ka1 = 4,2 × 10−7 ; Ka2 = 4,8 × 10−11 berapakah pH asam tersebut dan tentukan [CO32-]
Penyelesaian #1:
Reaksi
|
:
|
H2CO3 (aq)
|
⇌
|
H+ (aq)
|
+
|
HCO3- (aq)
|
[Awal] M
|
:
|
0,16
|
–
|
–
|
||
[Bereaksi] M
|
:
|
–x
|
+x
|
+x
|
||
[Kesetimbangan] M
|
:
|
0,16 – x
|
x
|
x
|
Ka14,2×10−74,2×10−7dengan asumsi 4,2×10−70,16×4,2×10−7x2x=[H+][HCO−3][H2CO3]=x . x0,16−x=x20,16−xnilai x≪0,16=x20,16=x2=6,72×10−8=2,60×10−4
Pengujian validitas asumsi:
jika % ion < 5% maka asumsi yang digunakan valid
jika % ion > 5% maka asumsi yang digunakan tidak valid, jika tidak valid nilai x yang semula diabaikan harus turut diperhitungkan.
[H+] = x = 2,60 × 10-4 M
jika % ion < 5% maka asumsi yang digunakan valid
jika % ion > 5% maka asumsi yang digunakan tidak valid, jika tidak valid nilai x yang semula diabaikan harus turut diperhitungkan.
[H+] = x = 2,60 × 10-4 M
% ion=[H+][H2CO3]×100%=2,60×10−4M0,16M×100%=0,1625%
Karena % ion < 5%, maka asumsi 0,16 - x ≈ 0,16 adalah valid.
Reaksi
|
:
|
HCO3- (aq)
|
⇌
|
H+ (aq)
|
+
|
CO32- (aq)
|
[Awal]
|
:
|
2,60 × 10-4
|
2,60 × 10-4
|
–
|
||
[Bereaksi]
|
:
|
–x
|
+x
|
+x
|
||
[Kesetimbangan]
|
:
|
2,60 × 10-4 – x
|
2,60 × 10-4 + x
|
x
|
Ka24,8×10−11diasumsikan 4,8×10−11x[CO2−3]=[H+][CO2−3][HCO−3]=(2,60×10−4+x).x2,60×10−4−xnilai x sangat kecil=x=4,8×10−11M=4,8×10−11M
Total [H+] = 2,60 × 10-4 M + 4,80 × 10-11 M
tetapi karena 4,80 × 10-11 M ≪ 2,60 × 10-4 M,
maka [H+] ≈ 2,60 × 10-4 M sehingga pH = – log 2,60 × 10-4 = 3,59
Soal #2:
[H2SO4] = 0,01 M dengan Ka1 = besar ; Ka2 = 1 × 10−2 berapakah pH asam tersebut?
Penyelesaian #2:
Karena Ka1 = besar maka dapat diartikan H2SO4 terurai secara sempurna seperti reaksi berikut.
H2SO4 (aq)
|
→
|
H+ (aq)
|
+
|
HSO4- (aq)
|
||
0,01 M
|
0,01 M
|
0,01 M
|
Reaksi
|
:
|
HSO4- (aq)
|
⇌
|
H+ (aq)
|
+
|
SO42- (aq)
|
[Awal] M
|
:
|
0,01
|
0,01
|
–
|
||
[Bereaksi] M
|
:
|
–x
|
+x
|
+x
|
||
[Kesetimbangan] M
|
:
|
0,01 – x
|
0,01 + x
|
x
|
Ka20,010,0001−0,01.xx2+0,02.x−0,0001x=[H+][SO2−4][HSO−4]=(0,01+x).x0,01−x=0,01x+x2=0=0,0041M
Total [H+] = 0,01 M + 0,0041 M sehingga pH = – log 0,0141 =
1,85.Pada soal-soal yang bersifat umum dan nilai Ka2 tidak
diketahui [H+] pada H2SO4 = 2 [H2SO4].
Soal #3:
[H3PO4] = 1 M dengan Ka1 = 7 × 10−3 ; Ka2 = 6 × 10−8 ; Ka3 = 5 × 10−13
Hitunglah setiap spesi yang muncul pada reaksi kesetimbangannya dan hitung pula pH asam tersebut?
Penyelesaian #3:
[H3PO4] = 1 M dengan Ka1 = 7 × 10−3 ; Ka2 = 6 × 10−8 ; Ka3 = 5 × 10−13
Hitunglah setiap spesi yang muncul pada reaksi kesetimbangannya dan hitung pula pH asam tersebut?
Penyelesaian #3:
Reaksi
|
:
|
H3PO4 (aq)
|
⇌
|
H+ (aq)
|
+
|
H2PO4- (aq)
|
[Awal] M
|
:
|
1
|
–
|
–
|
||
[Bereaksi] M
|
:
|
–x
|
+x
|
+x
|
||
[Kesetimbangan] M
|
:
|
1 – x
|
x
|
x
|
Ka17×10−37×10−37×10−3(1−x)7×10−3−(7×10−3).xx2+(7×10−3).x−7×10−3x=[H+][H2PO−4][H3PO4]=x.x1−x=x21−x=x2=x2=0=0,08
Jadi [H3PO4] pada
keadaan setimbang 1 - 0,08 = 0,92 M, [H+] dan [H2PO4-]
masing-masing 0,08 M
Reaksi
|
:
|
H2PO4- (aq)
|
⇌
|
H+ (aq)
|
+
|
HPO42- (aq)
|
[Awal] M
|
:
|
0,08
|
0,08
|
–
|
||
[Bereaksi] M
|
:
|
–x
|
+x
|
+x
|
||
[Kesetimbangan] M
|
:
|
0,08 – x
|
0,08 + x
|
x
|
Ka26×10−8diasumsikan 6×10−86×10−8(0,08)x=[H+][HPO2−4][H2PO−4]=(0,08+x)x0,08−xx≪0,08 maka=0,08.x0,08=0,08.x=6×10−8
Jadi [HPO42-] pada keadaan
setimbang 6 × 10–8 M
Reaksi
|
:
|
HPO42- (aq)
|
⇌
|
H+ (aq)
|
+
|
PO43- (aq)
|
[Awal]
|
:
|
6 × 10-8
|
0,08
|
–
|
||
[Bereaksi]
|
:
|
–x
|
+x
|
+x
|
||
[Kesetimbangan]
|
:
|
6 × 10-8 – x
|
0,08 + x
|
x
|
Ka35×10−13diasumsidan x≪ 65×10−133×10−20x=[H+][PO3−4][HPO2−4]=(0,08+x)x6×10−8−xkan x≪0,08×10−8 maka=0,08.x6×10−8=0,08.x=3,75×10−19
Jadi [PO43-] pada keadaan setimbang 3,75 × 10–19 M
Ringkasan konsentrasi spesi yang muncul adalah
[H3PO4] = 0,92 M;
[HPO42-] = 6 × 10–8 M;
[PO43-] = 3,75 × 10–19 M;
[H+] = 0,08 M.
pH = – log 0,08 = 1,10
Ringkasan konsentrasi spesi yang muncul adalah
[H3PO4] = 0,92 M;
[HPO42-] = 6 × 10–8 M;
[PO43-] = 3,75 × 10–19 M;
[H+] = 0,08 M.
pH = – log 0,08 = 1,10
Langganan:
Postingan (Atom)