Diketahui:

M NH₄ClO₂ = 0,075 M

K_a HClO₂ = 1 x 10^-2

K_b NH₃ = 1,8 x 10^-5

Ditanya:

Berapa nilai pH dari larutan NH₄ClO₂?

Dijawab:

Larutan NH₄ClO₂ jika diionkan dalam air persamaan reaksinya yaitu:

NH₄ClO₂(aq) $\longrightarrow$ NH₄⁺(aq) + ClO₂^-(aq)

Garam tersebut kationnya berasal dari basa lemah NH₃ dan anionnya berasal dari asam lemah HClO₂, sehingga larutan garam tersebut merupakan larutan garam yang terhidrolisis sempurna.

Jadi, untuk menentukan sifat larutan tersebut harus membandingkan nilai K_a dan K_b. Karena nilai K_a > K_b , maka larutan tersebut bersifat asam. Berikut perhitungannya:

$\left[\text{H}^+\right]=\sqrt{\frac{K_{\text{w}}\ \times\ K_{\text{a}}}{K_{\text{b}}}\ \ }$

$=\ \sqrt{\frac{10^{-14}\ \times\ 10^{-2}}{1,8\ \times\ 10^{-5}}^{ }}$

$=\ \sqrt{0,55\ \times10^{-11}\ }\$

$=\ \sqrt{5,5\ \times10^{-12}}\$

$=\ 2,3\ \times\ 10^{-6}\$

$\text{pH}\ =\ -\ \text{log}\ \left[\text{H}^+\right]\ \$

$=\ -\ \text{log}\ 2,3\ \times\ 10^{-6}\ \ \$

$=\ 6\ -\ \text{log}\ 2,3\ \$

Jadi, nilai pH dari larutan garam NH₄ClO₂ adalah sebesar $6-\log\ 2,3\$.

Berdasarkan tabel pada soal dapat ditentukan sifat garam berdasarkan senyawa penyusunnya. Berikut tabelnya: 

Jadi, garam yang bersifat asam ditunjukkan oleh nomor 2 dan 5, yaitu garam NH₄Br dan Al(ClO₄)₃.

Pembahasan 

Garam NaOCl terionisasi dalam air menurut persamaan reaksi berikut:

NaOCl(aq) $\longrightarrow\$Na⁺(aq) + OCl^-(aq) 

• Ion Na⁺ berasal dari basa kuat NaOH sehingga tidak dapat bereaksi dengan air.
• Ion OCl^- berasal dari asam lemah HOCl sehingga dapat bereaksi dengan air. Persamaan reaksinya sebagai berikut:

OCl^-(aq) + H₂O(aq) $\longrightarrow\$HOCl(aq) + OH^-(aq)

Garam NaOCl merupakan garam yang terhidrolisis sebagian. Di dalam larutan tersebut konsentrasi ion OH^- akan bertambah dan konsentrasi ion H⁺ akan turun, sehingga larutan akan bersifat basa.

Jadi, garam NaOCl merupakan garam yang bersifat basa.

Garam bersifat basa adalah garam yang terbentuk dari asam lemah dan basa kuat, sehingga untuk menjawab pertanyaan tersebut harus ditentukan terlebih dahulu sifat asam dan basa dari larutan. 

• Pilihan: KOH dan HCl

KOH : Basa kuat

HCl : Asam Kuat

Garam yang terbentuk bersifat netral.

• Pilihan: NH₄OH dan HBr

NH₄OH: Basa lemah

HBr: Asam kuat. 

Garam yang terbentuk bersifat asam.

• Pilihan: Mg(OH)₂ dan HCN

Mg(OH)₂: Basa kuat

HCN: Asam lemah

Garam yang terbentuk bersifat basa.

• Pilihan: HI dan Fe(OH)₂

HI: Asam kuat

Fe(OH)₂: Basa lemah

Garam yang terbentuk bersifat asam.

• Pilihan: HNO₃ dan AgOH

HNO₃: Asam kuat

AgOH: Basa lemah

Garam yang terbentuk bersifat asam.

Jadi, pasangan asam dan basa yang dapat membentuk garam bersifat basa adalah Mg(OH)₂ dan HCN.

Diketahui:

V (NH₄)₂SO₄ = 5 L

pH = 4

Kb NH₄OH = 10^-5

Mr (NH₄)₂SO₄ = 132

Ditanya:

Berapa massa (NH₄)₂SO₄ yang terlarut dalam larutan tersebut?

Dijawab:

Larutan garam (NH₄)₂SO₄ dalam air akan mengalami ionisasi seperti pada persamaan berikut ini:

(NH₄)₂SO₄(aq) $\longrightarrow$ 2NH₄⁺(aq) + SO₄^2-(aq)

Ion NH₄⁺ berasal dari basa lemah NH₃ dan ion SO₄^2- dari asam kuat H₂SO₄ sehingga larutan garam tersebut terhidrolisis sebagian dan bersifat asam. Berikut perhitungannya:

pH = 4

$\text{pH}\ =\ -\ \text{log}\ \left[\text{H}^+\right]\ \$

$4\ =\ -\ \text{log}\ \left[\text{H}^+\right]\ \ \$

$\left[\text{H}^+\right]\ =\ 10^{-4}\ \$

$\left[\text{H}^+\right]\ =\ \sqrt{\frac{K_{\text{w}}\ }{K_{\text{b}}}\ \times\ \left[\text{NH}_4^+\ \right]}\$

 $10^{-4}\ =\ \sqrt{\frac{10^{-14}}{10^{-5}}\ \times\ \left[\text{NH}_4^+\right]}\$

$\left(10^{-4}\right)^2\ =\ \left(\sqrt{\frac{10^{-14}}{10^{-5}}\ \times\ \left[\text{NH}_4^+\right]}\right)^2$

$10^{-8}\ =\frac{10^{-14}}{10^{-5}}\times\left[\text{NH}_4^+\right]\ \ \ \$

$\left[\text{NH}_4^+\right]\ =\ \frac{10^{-13}}{10^{-14}}\ \$

$\left[\text{NH}_4^+\right]\ =\ 10\$

$M\ =\ \frac{\text{Massa}}{M_{\text{r}}}\ \times\ \frac{1}{V\ \left(\text{L}\right)}$

$5\ =\ \frac{\text{Massa}}{132}\ \times\ \frac{1}{\text{}5}\ \$

$\text{Massa}\ =\ 3.300\ \text{gram}\ =\ 3,3\ \text{kg}\ \ \$

Jadi, massa garam yang terlarut adalah 3,3 kg.

Memerahkan kertas lakmus biru menandakan bahwa larutan bersifat asam, sehingga dari beberapa senyawa pada pilihan jawaban harus dianalisis sifat larutannya. Berikut penjelasannya:

Jadi, larutan garam yang dapat memerahkan kertas lakmus biru adalah ZnI, karena ZnI dalam air akan terionisasi seperti pada persamaan berikut:

ZnI₂(aq) $\longrightarrow\$Zn²⁺(aq) + 2I^-(aq)

• Ion Zn²⁺ dari garam ZnI berasal dari basa lemah Zn(OH)₂ sehingga dapat bereaksi dengan air. Persamaan reaksinya sebagai berikut: Zn²⁺(aq) + 2H₂O(l) $\longrightarrow\$Zn(OH)₂(aq) + 2H⁺(aq)
• Ion I^- dari garam ZnI berasal dari asam kuat HI sehingga tidak dapat bereaksi dengan air.
• Garam ZnI merupakan garam terhidrolisis sebagian yang menambah jumlah ion H⁺ sehingga larutan garam akan bersifat asam (memerahkan kertas lakmus biru).

Diketahui:

V H₂SO₄ = 0,2 L

M H₂SO₄ = 0,1 M

V NH₄OH = 0,2 L

M NH4OH = 0,2 M

K_b NH₄OH = 10^-5

Ditanya:

Berapa nilai pH dari larutan tersebut?

Dijawab:

Larutan NH₄OH merupakan larutan basa lemah sedangkan larutan H₂SO₄ merupakan larutan asam kuat, sehingga jika kedua larutan tersebut direaksikan maka akan menghasilkan larutan garam. Berikut perhitungannya:

$n\ \text{H}_2\text{SO}_4=M\times V\$

$=0,1\ \text{M}\ \times\ 0,2\ \text{L}\$

$=0,02\ \text{mol}\$

$n\ \text{NH}_4\text{OH}=M\times V\$

$=0,2\ \text{M}\times0,2\ \text{L}\$

$=0,04\ \text{mol}\ \$

Setelah bereaksi, dihasilkan senyawa (NH₄)₂SO₄ dalam volume 0,4 L, maka konsentrasi larutan tersebut adalah:

$M\text{}=\ \frac{\text{mol}}{\text{volume total}\left(L\right)}\$

$=\ \frac{0,02\ \text{mol}}{0,4\ \text{liter}}\ \$

$=\ 0,05\ \text{mol.L}^{-1}\$

$\left[\text{H}^+\right]\ =\ \sqrt{\frac{K_{\text{w}}}{K_{\text{b}}}\ \times\ \left[\text{NH}_4^+\right]}\ \$

$=\ \sqrt{\frac{10^{-14}}{10^{-5}}\ \times\ 1\ \times10^{-1}}\$

$=\ \sqrt{1\ \times\ 10^{-10}\ }$

$=\ 1\ \times\ 10^{-5\ \ }$

$\text{pH}\ =\ -\ \text{log}\ \left[\text{H}^+\right]\ \$

$=\ -\ \text{log}\ 1\ \times\ 10^{-5}\ \$

$=\ 5\$

Jadi, pH dari larutan tersebut adalah 5.

Larutan garam yang menghasilkan warna merah muda jika ditetesi dengan indikator fenolftalein adalah larutan yang bersifat basa. Indikator fenolftalein pada keadaan asam tidak berwarna dan pada keadaan basa berwarna merah muda. Berikut penjabaran dari masing-masing larutan garam:

• Garam Na₂CO₃

Garam Na₂CO₃ terionisasi dalam air menurut persamaan reaksi berikut:

Na₂CO₃(aq) $\longrightarrow\$CO₃^2-(aq) + 2Na⁺(aq) 

Ion CO₃^2- dari garam Na₂CO₃ berasal dari asam lemah H₂CO₃ sehingga dapat bereaksi dengan air. Persamaan reaksinya sebagai berikut:

CO₃^2-(aq) + 2H₂O(aq) $\longrightarrow\$H₂CO₃(aq) + 2OH^-(aq)

Ion Na⁺ dari garam Na₂CO₃ berasal dari basa kuat NaOH sehingga tidak dapat bereaksi dengan air

Larutan garam tersebut terhidrolisis sebagian, dan dalam larutan garam Na₂CO₃ konsentrasi ion OH^- bertambah, sehingga larutan bersifat basa.

• Garam Mg(CN)₂ 

Garam Mg(CN)₂ terionisasi dalam air menurut persamaan reaksi berikut:

Mg(CN)₂(aq) $\longrightarrow\$Mg²⁺(aq) + 2CN^-(aq) 

Ion Mg²⁺ dari garam Mg(CN)₂ berasal dari basa kuat Mg(OH)₂ sehingga tidak dapat bereaksi dengan air

Ion CN^- dari garam Mg(CN)₂ berasal dari asam lemah HCN sehingga dapat bereaksi dengan air. Persamaan reaksinya sebagai berikut:

CN^-(aq) + H₂O(aq) $\longrightarrow\$HCN(aq) + OH^-(aq)

Larutan garam tersebut terhidrolisis sebagian, dan dalam larutan garam Mg(CN)₂ konsentrasi ion OH^- bertambah, sehingga larutan bersifat basa.

Jadi, pasangan senyawa garam yang memberikan warna merah pada indikator fenolftalein atau bersifat basa adalah Na₂CO₃ dan Mg(CN)₂.

Diketahui:

$K_{\text{b}}\ \text{Fe(OH)}_3=\ 9\times10^{-10}$

$M\ \text{FeCl}_3=\ 0,36\ \text{M}\ =\ 36\times10^{-2}$

Ditanya:

Berapa nilai pH dari larutan FeCl₃?

Dijawab:

Larutan FeCl₃ jika diionkan dalam air persamaan reaksinya yaitu:

Garam tersebut kationnya berasal dari basa lemah Fe(OH)₃ dan anionnya berasal dari asam kuat HCl sehingga larutan garam tersebut bersifat asam. Berikut perhitungannya:

$\left[\text{H}^+\right]\ =\ \sqrt{\frac{K_{\text{w}}}{K_{\text{b}}}\ \times\left[\text{Fe}^{3+}\right]}$

$=\ \sqrt{\frac{10^{-14}}{9\ \times\ 10^{-10}}\times\ 36\ \times\ 10^{-2}}\$

$=\ \sqrt{4\ \times10^{-6}}\$

$=\ 2\ \times\ 10^{-3}\$

$\text{pH}\ =\ -\log\left[\text{H}^+\right]$

$=-\ \text{log}\ \left(2\ \times\ 10^{-3}\right)$

$=3-\text{log}\ 2$

Jadi, nilai pH dari larutan garam FeCl₃ adalah sebesar $\ 3-\text{log}\ 2$.

Larutan garam bersifat asam merupakan larutan yang terhidrolisis sebagian dengan air menghasilkan ion H⁺ sehingga konsentrasi ion H⁺ lebih besar dari OH^-.

NiCl₂ terionisasi dalam air menurut persamaan reaksi berikut:

NiCl₂(aq) $\longrightarrow$ Ni²⁺(aq) + 2Cl^-(aq) 

Ion Ni²⁺ berasal dari basa lemah Ni(OH)₂ sehingga dapat bereaksi dengan air. Persamaan reaksinya yaitu:

Ni²⁺(aq) + 2H₂O(l) $\longrightarrow$ Ni(OH)₂(aq) + 2H⁺(aq)

Ion Cl^- berasal dari asam kuat HCl, sehingga tidak dapat bereaksi dengan air.

Jadi, persamaan reaksi yang menunjukkan sifat asam pada larutan NiCl₂ adalah

Ni²⁺(aq) + 2H₂O(l) $\longrightarrow$ Ni(OH)₂(aq) + 2H⁺(aq)