harga derajat keasaman pH larutan NH4Cl 0,1 M dimana tetapan keseimbangan NH4OH=10^-5 adalah...

Kelas: XI

Mata pelajaran: Kimia

Materi: Senyawa Asam dan Basa

Kata Kunci: Senyawa Asam Lemah, Tetapan Keseimbangan

Jawaban pendek:

Harga derajat keasaman pH larutan NH₄Cl 0,1 M dimana tetapan keseimbangan (Ka) NH₄OH = 10⁻⁵ adalah... 5,15

Jawaban panjang:

Bila tetapan keseimbangan (Ka) NH₄OH = 10⁻⁵, maka Ka NH₄Cl adalah:

Ka NH₄Cl x Ka NH₄OH = 10⁻¹⁴

Ka NH₄Cl = 10⁻¹⁴ / 10⁻⁵

                = 10⁻⁹

Dalam soal ini, diketahui bahwa asam lemah adalah NH₄Cl dengan reaksi pelarutan:

NH₄Cl + H₂O -> H₃O⁺ + NH₃ + Cl⁻

Pada asam lemah, tidak semua molekul asam tersebut bila dilarutkan ke dalam air akan terurai menjadi ion. Akibatnya, jumlah dari ion H₃O⁺ yang terbentuk juga tidak sebanyak tingkat konsentrasi asam lemah, namun sesuai dengan tingkat yang disebut dengan konstanta kesetimbangan asam lemah, atau Ka.

Nilai Ka untuk asam lemah HA adalah :

Ka =  {[H₃O⁺][A⁻]} / [HA]

Dari reaksi di atas terlihat bahwa hubungan konsentrasi adalah:

[NH₄Cl] awal = 0,2 M

[H₃O⁺] = [Cl⁻] = x

[NH₄Cl] akhir = [NH₄Cl] awal – [H₃O⁺]

                      = 0,2 – x

Karena nilai x sangat kecil (sebab  NH₄Cl adalah asam lemah) maka nilai 0,2 – x dapat diperkirakan sebagai 0,2.

Maka bila terdapat konsentrasi 0,1 M maka konsentrasi ion H3O⁺ adalah:

Ka =  {[H3O⁺][Cl⁻]} / [NH₄Cl]

10⁻⁹ =  {(x)(x)} / (0,2)

x² = 2 x 10⁻¹⁰

x = √(2 x 10⁻¹⁰)

   = √(2) x 10⁻⁵

Karena [H₃O⁺] = [Cl⁻] = x, maka [H₃O⁺] = [Cl⁻] = √(2) x 10⁻⁵

Sehingga tingkat keasaman atau pH adalah:

pH = -log  [H₃O⁺]

     = -log [√(2) x 10⁻⁵]

     = 5,15