Jumlah CH3COOH dalam larutan

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan persamaan ionisasi dari asam asetat (CH3COOH) dalam air:

CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+

Kita diberikan nilai Ka dari asam asetat, yang merupakan konstanta kesetimbangan ionisasi:

Ka = [CH3COO-][H3O+] / [CH3COOH]

Kita juga diberikan persentase ionisasi, yang dapat dituliskan sebagai:

α = [CH3COO-] / [CH3COOH] x 100%

Kita ingin mencari jumlah CH3COOH yang harus terlarut dalam 250 mL larutan untuk mencapai α = 5%. Kita dapat memulai dengan menghitung nilai Ka untuk mengetahui nilai konsentrasi ion H3O+ yang dibutuhkan untuk mencapai α = 5%:

Ka = 1 x 10^-5 = [CH3COO-][H3O+] / [CH3COOH]

[CH3COO-] / [CH3COOH] = sqrt(Ka / α) = sqrt(1 x 10^-5 / 0.05) = 0.00447

[CH3COO-] = 0.00447 [CH3COOH]

Kita tahu bahwa dalam larutan yang terionisasi sebanyak 5%, konsentrasi ion CH3COO- sama dengan 0,00447 kali konsentrasi CH3COOH. Oleh karena itu, kita dapat menulis:

[CH3COO-] = 0,00447 x C

[CH3COOH] = C

di mana C adalah konsentrasi awal CH3COOH dalam larutan yang diberikan.

Kita dapat menggunakan persamaan massa-massa berikut untuk menghitung massa CH3COOH yang harus terlarut dalam 250 mL larutan:

massa CH3COOH = konsentrasi awal x volume x Mr

massa CH3COOH = C x 250 mL x 60 g/mol

massa CH3COOH = [CH3COO-] / 0,00447 x 250 mL x 60 g/mol

massa CH3COOH = 0,00447 x C x 250 mL x 60 g/mol

massa CH3COOH = 6.35 x C gram

Sekarang, kita dapat mencari nilai C dengan menggabungkan persamaan untuk [CH3COO-] dan [CH3COOH]:

[CH3COO-] = 0,00447 x C

[CH3COO-] + [CH3COOH] = C

C = [CH3COO-] / (0,00447 + 1) = 0,00439 M

Akhirnya, kita dapat mencari massa CH3COOH yang harus terlarut dalam 250 mL larutan:

massa CH3COOH = 6.35 x C = 0,0288 gram atau sekitar 29 mg (dalam tiga angka penting).