Latihan Kimia Kelas XI Nilai pH dan Prinsip Kerja Larutan Penyangga
# 6
Pilgan

Perhatikan reaksi berikut!

Fe(OH)2  HCl  Fe(OH)Cl  H2O

Untuk mendapatkan larutan penyangga dengan pH 9, mol besi(II) hidroksida yang digunakan adalah 0,46 mol dan pereaksi pembatasnya adalah asam klorida. Massa dari garam yang terbentuk adalah ....

(Kb Fe(OH)2  5  10-5; Ar H  1 g/mol; O  16 g/mol; Cl  35,5 g/mol; Fe  56 g/mol)

A

0,24 g

B

2,44 g

C

4,12 g

D

24,41 g

E

41,23 g

Pembahasan:

Rumus yang digunakan untuk menentukan konsentrasi ion hidroksida pada larutan penyangga basa adalah sebagai berikut.

[OH]=Kb×bg\left[\text{O}\text{H}^-\right]=K_b\times\frac{b}{g} atau pOH=pKblogbg\text{pOH}=\text{p}K_{\text{b}}-\log\frac{b}{g}

Keterangan:

bb == mol basa lemah (mol)

g == mol garam/asam konjugasi (mol)

Kb == tetapan ionisasi basa


Diketahui:

pH akhir=9\text{pH akhir}=9

Kb Fe(OH)2=5×105K_{\text{b}}\ \text{Fe}\left(\text{OH}\right)_2=5\times10^{-5}

n Fe(OH)2=0,46 moln\ \text{Fe}\left(\text{OH}\right)_2=0,46\ \text{mol}

ArFe=56 g.mol1A_{\text{r}}\text{Fe}=56\ \text{g.mol}^{-1}

ArH=1 g.mol1A_{\text{r}}\text{H}=1\ \text{g.mol}^{-1}

ArO=16 g.mol1A_{\text{r}}\text{}\text{O}=16\ \text{g.mol}^{-1}

ArCl=35,5 g.mol1A_{\text{r}}\text{C}\text{l}=35,5\ \text{g.mol}^{-1}

Ditanya: massa garam\text{massa garam}?

Dijawab:

Penentuan konsentrasi pOH larutan akhir

pOH=14pH\text{pOH}=14-\text{pH}

=149=14-9

=5=5


Penentuan konsentrasi OH- pada larutan akhir

[OH]=10pOH\left[\text{OH}^-\right]=10^{-\text{pOH}}

=105=10^{-5}


Perhatikan bagan berikut!

Mol yang digunakan untuk bereaksi adalah mol yang tersisa setelah reaksi antara asam dan basa.

b=mol Fe(OH)2=(0,46x) molb=\text{mol Fe}\left(\text{OH}\right)_2=\left(0,46-x\right)\ \text{mol}

g=mol Fe(OH)Cl=x molg=\text{mol Fe}\left(\text{OH}\right)\text{Cl}=x\ \text{mol}


[OH]=Kb×bg\left[\text{O}\text{H}^-\right]=K_{\text{b}}\times\frac{b}{g}

105=5×105×0,46xx10^{-5}=5\times10^{-5}\times\frac{0,46-x}{x}

x105=5×105×(0,46x)x10^{-5}=5\times10^{-5}\times\left(0,46-x\right)

x105=(2,3×105)(5x×105)x10^{-5}=\left(2,3\times10^{-5}\right)-\left(5x\times10^{-5}\right)

x105+5x×105=2,3×105x10^{-5}+5x\times10^{-5}=2,3\times10^{-5}

(x+5x)105=2,3×105\left(x+5x\right)10^{-5}=2,3\times10^{-5}

6x=2,36x=2,3

x=0,38x=0,38

Maka,

g=mol Fe(OH)Cl=x mol=0,38 molg=\text{mol Fe}\left(\text{OH}\right)\text{Cl}=x\ \text{mol}=0,38\ \text{mol}


Penentuan Mr Fe(OH)Cl

Mr=ArFe+ArO+ArH+ArClM_{\text{r}}=A_{\text{r}}\text{Fe}+A_{\text{r}}\text{O}+A_{\text{r}}\text{H}+A_{\text{r}}\text{Cl}

=(56+16+1+35,5) g.mol1=\left(56+16+1+35,5\right)\ \text{g.mol}^{-1}

=108,5 g.mol1=108,5\ \text{g.mol}^{-1}


Penentuan massa Fe(OH)Cl

mol Fe(OH)Cl=massaMr\text{mol Fe(OH)}\text{Cl}\text{}=\frac{\text{massa}}{M_{\text{r}}}

0,38 mol=massa108,5 gmol10,38\ \text{mol}=\frac{\text{massa}}{108,5\ \text{gmol}^{-1}}

massa=0,38 mol×108,5 gmol1\text{massa}=0,38\ \text{mol}\times108,5\ \text{gmol}^{-1}

massa=41,23 g\text{massa}=41,23\ \text{}\text{g}

Maka garam yang terbentuk adalah Fe(OH)Cl dengan massa 41,23 g.