pH & larutan penyangga: latihan soal dengan penyelesaian langkah demi langkah

Latihan soal pH & larutan penyangga gratis dengan diagram, petunjuk, dan pembahasan lengkap. Nilai baru setiap kali, dalam tiga tingkat: asam dan basa kuat, asam lemah, larutan penyangga.

Soal latihan gratisMudah
02468101214asamnetralbasapH = ?

Tentukan pH pH larutan NaOH, basa kuat, 0,05 mol/L pada 25 °C.

c = 0,05 mol/L
Soal berikutnya →
Berlatih pH & larutan penyangga secara gratisBerlatih pH & larutan penyangga sekarang5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.

Yang Anda latih

  1. Mudahasam dan basa kuat
  2. Sedangasam lemah
  3. Sulitlarutan penyangga

Cara menyelesaikan soal pH & larutan penyangga

  1. Tentukan apakah asam atau basanya kuat (terdisosiasi sempurna) atau lemah.
  2. Asam kuat: [H⁺] sama dengan konsentrasinya. Basa kuat: cari [OH⁻] dulu.
  3. Asam lemah: selesaikan Ka = x²/(c − x) untuk x = [H⁺].
  4. pH = −log[H⁺], dan pH + pOH = 14 pada 25 °C.

Kesalahan umum

  • Memperlakukan asam lemah sebagai asam kuat.
  • Lupa mengubah pOH ke pH untuk basa.
  • Memakai ln alih-alih log.

Rumus utama

pH
pH = −log[H⁺]
pOH
pOH = −log[OH⁻], pH + pOH = 14
Asam lemah
[H⁺] ≈ √(Ka·c)
Larutan penyangga
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
Pengenceran
c1V1 = c2V2

Pelajari pH & larutan penyangga dari nol

Sebelum ini: Kesetimbangan kimia

1Apa itu pH

Asam melepaskan ion hidrogen, H⁺, dalam air. Basa melepaskan ion hidroksida, OH⁻, atau menyerap H⁺. Air jeruk nipis bersifat asam, sabun bersifat basa.

Konsentrasi H⁺ dapat berkisar dari sekitar 1 mol/L sampai 10⁻¹⁴ mol/L. Angka seperti itu merepotkan, sehingga ahli kimia memakai pH:

pH = −log[H⁺]

Setiap langkah 1 pada pH adalah faktor 10 pada [H⁺]. Larutan dengan [H⁺] = 0,01 = 10⁻² mol/L memiliki pH 2.

01234567891011121314H⁺OH⁻
  • pH di bawah 7: asam. Semakin rendah pH, semakin banyak H⁺.
  • pH 7: netral, seperti air murni pada 25 °C.
  • pH di atas 7: basa (alkali).

Gagasan yang sama berlaku untuk OH⁻: pOH = −log[OH⁻]. Dalam air pada 25 °C keduanya selalu berjumlah 14:

pH + pOH = 14
Tes mandiri Berapa pH larutan dengan [H⁺] = 0,001 mol/L?
  1. 0,001
  2. 11
  3. 3
  4. −3

Jawaban: 3. 0,001 = 10⁻³, dan pH = −log(10⁻³) = 3. Lupa tanda minus menghasilkan −3, dan 11 adalah pOH, bukan pH.

2Asam dan basa kuat

Asam atau basa kuat terurai sempurna dalam air. Contohnya HCl, HNO₃, NaOH, dan KOH.

Jadi konsentrasi H⁺ asam kuat sama dengan konsentrasi asamnya. HCl 0,01 mol/L menghasilkan [H⁺] = 0,01 mol/L dan pH 2.

Untuk basa kuat, cari [OH⁻] terlebih dahulu, lalu pOH, lalu pH:

  1. [OH⁻] = konsentrasi basa × jumlah OH⁻ per rumus. Ba(OH)₂ menghasilkan dua.
  2. pOH = −log[OH⁻].
  3. pH = 14 − pOH.

Contoh: NaOH 0,01 mol/L menghasilkan [OH⁻] = 0,01, pOH = 2, dan pH = 14 − 2 = 12.

Tes mandiri Berapa pH larutan NaOH 0,1 mol/L pada 25 °C?
  1. 0,1
  2. 13
  3. 1
  4. 7

Jawaban: 13. [OH⁻] = 0,1 mol/L, sehingga pOH = 1 dan pH = 14 − 1 = 13. Menjawab 1 berhenti pada pOH: basa harus memiliki pH di atas 7.

3Asam lemah dan penyangga

Asam lemah, seperti asam asetat atau HF, hanya terurai sedikit. Asam ini membentuk kesetimbangan:

HA ⇌ H⁺ + A⁻ Ka = [H⁺][A⁻] / [HA]

Ka adalah tetapan asam: semakin besar, semakin kuat asamnya. Sering Anda melihat pKa = −log Ka.

Jika x mol/L asam dengan konsentrasi c terurai, maka [H⁺] = [A⁻] = x dan [HA] = c − x. Jadi Ka = x² / (c − x).

Ketika x kecil dibandingkan c, Anda boleh memakai c − x ≈ c:

[H⁺] ≈ √(Ka · c)

Jika x ternyata lebih dari sekitar 5% c, selesaikan persamaan kuadrat x² + Kax − Kac = 0 sebagai gantinya.

Penyangga (buffer) adalah campuran asam lemah HA dan basa konjugatnya A⁻, misalnya dari garam natriumnya. Penyangga menjaga pH hampir konstan ketika sedikit asam atau basa ditambahkan. pH-nya mengikuti persamaan Henderson–Hasselbalch:

pH = pKa + log([A⁻] / [HA])

Menambahkan basa kuat mengubah sebagian HA menjadi A⁻: HA berkurang dan A⁻ bertambah sebesar mol basa yang ditambahkan.

Tes mandiri Sebuah penyangga mengandung konsentrasi yang sama dari asam lemah dan basa konjugatnya. pKa adalah 4,75. Berapa pH-nya?
  1. 4,75
  2. 5,75
  3. 7
  4. 9,25

Jawaban: 4,75. Dengan [A⁻] = [HA], rasionya 1, dan log 1 = 0, sehingga pH = pKa = 4,75. Penyangga tidak otomatis netral.

4Metode ini selangkah demi selangkah

  1. Tentukan apa yang Anda miliki: asam kuat, basa kuat, asam lemah, atau penyangga (asam lemah bersama garamnya).
  2. Asam kuat: [H⁺] = c. Basa kuat: [OH⁻] = c × jumlah OH⁻, lalu pOH dan pH = 14 − pOH.
  3. Asam lemah: [H⁺] ≈ √(Ka · c). Periksa bahwa x kurang dari 5% c; jika tidak, selesaikan persamaan kuadrat.
  4. Penyangga: cari pKa, lalu pH = pKa + log([A⁻]/[HA]). Jika asam atau basa ditambahkan, perbarui dulu mol HA dan A⁻.
  5. Ambil pH = −log[H⁺] dan periksa jawabannya: asam di bawah 7, basa di atas 7, penyangga di dekat pKa-nya.

5Contoh soal lengkap

Ikuti setiap langkah. Cobalah menebak langkah berikutnya sebelum membukanya.

Contoh soal

Cari pH larutan asam benzoat 0,2 mol/L (Ka = 6,3 × 10⁻⁵).

1

Kenali asamnya

Ka kecil, jadi asam benzoat adalah asam lemah. Hanya sebagian kecil yang terurai menjadi H⁺ dan A⁻.

2

Susun kesetimbangannya

Dengan x = [H⁺] = [A⁻] dan [HA] = 0,2 − x:

6,3 × 10⁻⁵ = x² / (0,2 − x)
3

Pakai pendekatan

Anggap x kecil, sehingga 0,2 − x ≈ 0,2.

x ≈ √(6,3 × 10⁻⁵ · 0,2) = √(1,26 × 10⁻⁵) = 0,00355 mol/L
4

Periksa pendekatannya

0,00355 / 0,2 = 1,8%, yang kurang dari 5%. Pendekatan itu baik. Menyelesaikan persamaan kuadrat secara tepat menghasilkan 0,00352 mol/L, hampir sama.

5

Cari pH

pH = −log(0,00352) = 2,45
01234567891011121314H⁺OH⁻

pH-nya di bawah 7, sebagaimana mestinya untuk asam, tetapi lebih tinggi daripada untuk 0,2 mol/L asam kuat (pH 0,70).

Jawaban

pH ≈ 2,45

6Kesalahan umum

  • Memberikan pOH ketika pH yang ditanyakan. Untuk basa, selalu akhiri dengan pH = 14 − pOH.
  • Lupa bahwa Ba(OH)₂ dan Ca(OH)₂ menghasilkan dua OH⁻ per satuan rumus.
  • Memperlakukan asam lemah sebagai kuat, sehingga [H⁺] = c.
  • Lupa tanda minus pada pH = −log[H⁺].
  • Membalik rasio penyangga: yang benar [A⁻]/[HA], basa dibagi asam.
  • Memakai jalan pintas √(Ka·c) ketika x lebih dari 5% c.
Tes mandiri Berapa pH larutan Ba(OH)₂ 0,02 mol/L, basa kuat, pada 25 °C?
  1. 1,40
  2. 1,70
  3. 12,30
  4. 12,60

Jawaban: 12,60. Setiap Ba(OH)₂ menghasilkan dua OH⁻, sehingga [OH⁻] = 0,04 mol/L, pOH = 1,40, dan pH = 12,60. 12,30 lupa faktor 2, dan 1,40 adalah pOH.

7Seperti apa soal ujiannya

  • Mudah: asam dan basa kuat. pH larutan HCl, NaOH, atau Ba(OH)₂.
  • Sedang: asam lemah. pH asam lemah seperti HF atau asam benzoat dari Ka dan konsentrasinya.
  • Sulit: penyangga. pH dari Henderson–Hasselbalch, atau pH baru setelah basa kuat ditambahkan.

Contoh soal sulit: penyangga 1,00 L dengan 0,25 mol HF dan 0,10 mol F⁻ (Ka = 0,00068) mendapat 0,05 mol NaOH. HF menjadi 0,20 mol dan F⁻ 0,15 mol, sehingga pH = 3,17 + log(0,15/0,20) = 3,04.

Pelajari selangkah demi selangkah di aplikasiPelajari selangkah demi selangkah di aplikasi

Contoh dengan pembahasan

Contoh 1Mudah
02468101214asamnetralbasapH = ?

Tentukan pH pH larutan asam klorida (HCl), asam kuat, 0,5 mol/L.

c = 0,5 mol/L

Tentukan pH

Tampilkan petunjuk
  1. Asam kuat terionisasi sempurna, jadi [H₃O⁺] sama dengan konsentrasi asam.
  2. pH = −log₁₀[H₃O⁺].
  3. [H₃O⁺] = 0,5 mol/L.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] dan pOH = −log₁₀[OH⁻], dengan pH + pOH = 14 pada 25 °C. Asam dan basa kuat terionisasi sempurna. Asam lemah hanya sebagian: Ka = x²/(c − x), dengan x = [H₃O⁺]. Larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya mengikuti Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

pH dari konsentrasi

pH = −log(0,5) = 0,301

Jawaban

pH = 0,301
Contoh 2Sedang
02468101214asamnetralbasapH = ?

Tentukan pH pH larutan asam hipoklorit 0,1 mol/L (Ka = 3 × 10⁻⁸).

c = 0,1 mol/LKa = 3 × 10⁻⁸

Tentukan pH

Tampilkan petunjuk
  1. Susun Ka = x²/(c − x), dengan x = [H₃O⁺].
  2. Karena Ka kecil, x jauh lebih kecil dari c, sehingga x ≈ √(Ka·c) adalah pendekatan yang baik.
  3. √(3 × 10⁻⁸·0,1) = 5,477 × 10⁻⁵.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] dan pOH = −log₁₀[OH⁻], dengan pH + pOH = 14 pada 25 °C. Asam dan basa kuat terionisasi sempurna. Asam lemah hanya sebagian: Ka = x²/(c − x), dengan x = [H₃O⁺]. Larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya mengikuti Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

Kesetimbangan

HA ⇌ H⁺ + A⁻: x mol/L asam terionisasi.

Ka = x²/(0,1 − x) → x = 5,476 × 10⁻⁵ mol/L

pH

pH = −log(5,476 × 10⁻⁵) = 4,262

Jawaban

pH = 4,262
Contoh 3Sulit
02468101214asamnetralbasapH = ?

Larutan penyangga 1,00 L berisi 0,3 mol asam hipoklorit dan 0,2 mol basa konjugasinya (Ka = 3 × 10⁻⁸). Ditambahkan 0,05 mol NaOH. Tentukan pH baru pH.

n(HA) = 0,3 moln(A⁻) = 0,2 moln(OH⁻) = 0,05 molKa = 3 × 10⁻⁸

Tentukan pH

Tampilkan petunjuk
  1. Hidroksida yang ditambahkan bereaksi dengan asam lemah: HA + OH⁻ → A⁻ + H₂O.
  2. Jadi HA berkurang sebanyak jumlah yang ditambahkan dan A⁻ bertambah sebanyak yang sama.
  3. n(HA) = 0,25, n(A⁻) = 0,25.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] dan pOH = −log₁₀[OH⁻], dengan pH + pOH = 14 pada 25 °C. Asam dan basa kuat terionisasi sempurna. Asam lemah hanya sebagian: Ka = x²/(c − x), dengan x = [H₃O⁺]. Larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya mengikuti Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

Penetralan

n(HA) = 0,3 − 0,05 = 0,25 mol
n(A⁻) = 0,2 + 0,05 = 0,25 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 7,523 + log(0,25/0,25) = 7,523

Jawaban

pH = 7,523

Tanya jawab

Apa itu pH & larutan penyangga?

Konsentrasi H⁺ dapat berkisar dari sekitar 1 mol/L sampai 10⁻¹⁴ mol/L. Angka seperti itu merepotkan, sehingga ahli kimia memakai pH:

Setiap langkah 1 pada pH adalah faktor 10 pada [H⁺]. Larutan dengan [H⁺] = 0,01 = 10⁻² mol/L memiliki pH 2.

Bagaimana cara menyelesaikan soal pH & larutan penyangga langkah demi langkah?
  1. Tentukan apakah asam atau basanya kuat (terdisosiasi sempurna) atau lemah.
  2. Asam kuat: [H⁺] sama dengan konsentrasinya. Basa kuat: cari [OH⁻] dulu.
  3. Asam lemah: selesaikan Ka = x²/(c − x) untuk x = [H⁺].
  4. pH = −log[H⁺], dan pH + pOH = 14 pada 25 °C.
Apa kesalahan yang sering terjadi pada pH & larutan penyangga?
  • Memperlakukan asam lemah sebagai asam kuat.
  • Lupa mengubah pOH ke pH untuk basa.
  • Memakai ln alih-alih log.
Apa saja yang dilatih dalam soal pH & larutan penyangga?
  • Mudah: asam dan basa kuat
  • Sedang: asam lemah
  • Sulit: larutan penyangga

Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya. Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.

Cara kerja latihan

  • Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.
  • Kemajuan, kesalahan, dan soal tersimpan Anda disimpan, sehingga Anda dapat mengulasnya sebelum ujian.

Topik sebelum dan sesudah ini

Pelajari dulu

Kesetimbangan kimia

Kalkulator

Kalkulator pHKalkulator larutan penyangga Henderson–Hasselbalch

Mata kuliah dengan topik ini

Kimia Dasar

Topik lain di Ilmu alam

StoikiometriMolaritas & pengenceranKesetimbangan kimiaKalorimetri & entalpiGenetikaBiologi sel

Lembar kerja yang dapat dicetak

Lembar kerja pH & larutan penyangga dengan jawaban
Berlatih pH & larutan penyangga secara gratisBerlatih pH & larutan penyangga sekarang5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.