Penjelasan:

Massa (NH₄)₂SO₄ yang harus dilarutkan dalam 250 mL air agar diperoleh larutan dengan pH = 5 (Kb NH₄OH = 10⁻⁵; Ar N = 14 g/mol; H = 1 g/mol; O = 16 g/mol) adalah sebanyak 1,65 gram.

Pembahasan :

Diketahui : V = 250 mL

pH = 5

Kb NH₄OH = 10⁻⁵

Ditanya : massa ?

Penyelesaian soal :

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis sebagian. Hal ini disebabkan karena kation dari basa lemah dapat terhidrolisis, sedangkan anion dari asam kuat tidak mengalami hidrolisis.

Contoh :

(NH₄)₂SO₄ (aq) + H₂O (l) → NH₄OH (aq) + H₂SO₄ (aq)

Rumus :

[H⁺] = \sqrt{\frac{Kw}{Kb}~x~[kation~garam]}

Kb

Kw

x [kation garam]

atau

[H⁺] = \sqrt{Kh~x~[kation~garam]}

Kh x [kation garam]

Keterangan :

Kw = Konstanta tetapan hidrolisis air (10⁻¹⁴)

Kb = Konstanta tetapan basa

Kh = Konstanta tetapan hidrolisis

Secara perhitungan berdasarkan soal maka :

Tahap 1 :

Dihitung konsentrasi ion H⁺ :

pH = 5

[H⁺] = 10⁻⁵

Tahap 2 :

Selanjutnya dapat dihitung konsentrasi kation garam menggunakan rumus berikut ini :

[H⁺] = \sqrt{\frac{Kw}{Kb}~x~[kation~garam]}

Kb

Kw

x [kation garam]

10⁻⁵ = \sqrt{\frac{10^{-14}}{10^{-5}}~x~[kation~garam]}

10

−5

10

−14

x [kation garam]

10⁻⁵ = \sqrt{10^{-9}~x~[kation~garam]}

10

−9

x [kation garam]

(10⁻⁵)² = 10⁻⁹ × [kation garam]

10⁻¹⁰ = 10⁻⁹ × [kation garam]

[kation garam] = \frac{10^{-10}}{10^{-9}}

10

−9

10

−10

[kation garam] = 10⁻¹

Tahap 3 :

Tulis reaksi pengionan untuk garam (NH₄)₂SO₄ sebagai berikut :

(NH₄)₂SO₄ (aq) → 2 NH₄⁺ (aq) + SO₄²⁻ (aq)

0,05 M 0,1 M

Untuk menghitung konsentrasi pada (NH₄)₂SO₄, maka dapat dihitung dengan adanya perbandingan koefisien terhadap ion NH₄⁺, secara perhitungan dapat dilihat sebagai berikut :

[(NH₄)₂SO₄] = \frac{koefisen~(NH4)2SO4}{koefisien~NH4+}

koefisien NH4+

koefisen (NH4)2SO4

× [NH₄⁺]

= \frac{1}{2}

2

1

× 0,1 M

= 0,05 M

Tahap 4 :

Sebelum dihitung massa (NH₄)₂SO₄, hitunglah terlebih dahulu massa molekul relatif (Mr) senyawa (NH₄)₂SO₄, yaitu sebagai berikut :

Mr (NH₄)₂SO₄ = (2 × Ar N) + (8 × Ar H) + Ar S + (4 × Ar O)

= (2 × 14) + (8 × 1) + 32 + (4 × 16)

= 28 + 8 + 32 + 64

= 132 g/mol

Tahap 5 :

Selanjutnya dihitung massa (NH₄)₂SO₄ yang dilarutkan dengan menggunakan rumus molaritas berikut ini :

M = \frac{g}{Mr}

Mr

g

× \frac{1000}{V}

V

1000

Dimana :

M = molaritas suatu zat (mol/L)

g = massa suatu zat (gram)

Mr = massa molekul relatif suatu zat (gr/mol)

V = volume larutan (mL)

Secara perhitungan berdasarkan soal maka :

M = \frac{massa}{Mr}

Mr

massa

× \frac{1000}{V}

V

1000

0,05 mol/L = \frac{massa}{132~g/mol}

132 g/mol

massa

× \frac{1000}{250}

250

1000

0,05 mol/L = \frac{massa}{132~g/mol}

132 g/mol

massa

× 4 L⁻¹

0,05 mol/L × 132 g/mol = massa × 4 L⁻¹

6,6 g/L = massa × 4 L⁻¹

massa = \frac{6,6~g/L}{4~L^{-1}}

4 L

−1

6,6 g/L

= 1,65 gram

⇒ Kesimpulan, maka massa (NH₄)₂SO₄ yang harus dilarutkan dalam 250 mL air agar diperoleh larutan dengan pH = 5 (Kb NH₄OH = 10⁻⁵; Ar N = 14 g/mol; H = 1 g/mol; O = 16 g/mol) adalah sebanyak 1,65 gram.

Pelajari lebih lanjut :

Materi tentang contoh soal Hidrolisis garam yomemimo.com/tugas/14799036

Materi tentang contoh soal Hidrolisis garam yomemimo.com/tugas/23051324

Materi tentang menghitung massa dari rumus molaritas yomemimo.com/tugas/258142

----------------------------------------------

Detail Jawaban :

Kelas : 11

Mapel : Kimia

Bab : Hidrolisis Garam

Kode : 11.7.7