a 19. Jika pada larutan penyangga yang terbuat dari campuran 400 mL cuka 0,1 M (K cuka 10-5) dan 600 mL Na-asetat 0,1 M diberi 100 mL HC1 0.1 M maka pH larutan akan menjadi .... 2 A. 5 D. 5 – log 2,5 2 B. 5 + log E. 5 + log 2,5 WIN WIN C. 5 – log 

Sesuai dengan namanya, larutan penyangga atau buffer berfungsi sebagai “penyangga”, yaitu untuk mempertahankan pH larutan ketika ditambahkan sedikit asam atau basa. Larutan ini bisa dibuat dengan mencampurkan larutan asam atau basa lemah dengan garam yang mengandung asam-basa konjugasinya. Contohnya, larutan asam asetat (cuka) yang ditambahkan basa konjugasinya, yaitu natrium asetat. Kedua zat ini dapat membentuk larutan penyangga asam. Oleh karena itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Larutan Penyangga Asam.

Identifikasi Konsep

Kita akan menentukan pH larutan penyangga tersebut setelah ditambahkan larutan HCl. Nah, sebelumnya, kita review lagi ya tentang pH atau derajat keasaman. Sifat asam-basa suatu larutan dapat diukur dengan pH. Semakin rendah pH larutan, semakin besar konsentrasi ion \(H^+\) dan kekuatan asamnya. Di sisi lain, semakin tinggi pH larutan, semakin besar konsentrasi ion \(OH^-\) dan kekuatan basanya. pH larutan penyangga dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.

\(pH = - log[H^+]\) …(persamaan 1)

Untuk larutan penyangga asam, konsentrasi ion \(H^+\) pada rumus di atas dapat ditentukan seperti ini.

\([H^+] = K_a .\frac{[asam\ lemah]}{[basa\ konjugasi]}\) …(persamaan 2)

Keterangan:
\(K_a\) = tetapan ionisasi asam

Diketahui dari soal:
Molaritas asam asetat (\(CH_3COOH\)) = 0,1 M
Volume asam asetat = 400 mL = 0,4 L
Molaritas natrium asetat (\(CH_3COONa\)) = 0,1 M
Volume natrium asetat = 600 mL = 0,6 L
Volume total larutan penyangga = (400 + 600) mL = 1 L
\(K_a\) \(CH_3COOH\) \(= 10^{-5}\)
Molaritas \(HCl\) = 0,1 M
Volume \(HCl\) = 100 mL = 0,1 L

Ditanya:
pH larutan penyangga setelah ditambahkan 100 mL larutan HCl 0,1 M?

Volume larutan asam asetat ditambah dengan larutan natrium asetat pada pencampuran, sehingga volume larutan penyangganya adalah 1000 mL atau 1 L.

Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan pH larutan setelah ditambah HCl.

1) Menentukan mol masing-masing zat pada larutan penyangga

\(Mol\ CH_3COOH = M\ .\ V \)
\(Mol\ CH_3COOH = 0,1\ M\ .\ 0,4\ L\)
\(Mol\ CH_3COOH = 0,04\ mol\)

\(Mol\ CH_3COONa = M\ .\ V\)
\(Mol\ CH_3COONa = 0,1\ M\ .\ 0,6\ L\)
\(Mol\ CH_3COONa = 0,06\ mol\)

Berdasarkan perhitungan, kita mengetahui bahwa mol garam, yaitu \(CH_3COONa\) sama dengan 0,06 mol. Garam ini dapat mengalami ionisasi membentuk anion dan kationnya sebagai berikut.

\(CH_3COONa \rightarrow CH_3COO^- + Na^+\)

Reaksi di atas menunjukkan bahwa perbandingan mol \(CH_3COONa\) sama dengan basa konjugasi dari \(CH_3COOH\), yaitu ion \(CH_3COO^-\). Maka, mol ion \(CH_3COO^-\) = 0,06 mol.

2) Menentukan mol \(HCl\) yang ditambahkan

\(Mol\ HCl = M\ .\ V \)
\(Mol\ HCl = 0,1\ M\ .\ 0,1\ L\)
\(Mol\ HCl = 0,01\ mol\)

3) Mereaksikan \(HCl\) dengan basa konjugasi dari larutan penyangga
Larutan \(HCl\) yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion \(CH_3COO^-\) seperti tabel berikut. Pada tabel ini, kita juga dapat menuliskan keadaan mol mula-mula dan bereaksi untuk mengetahui keadaan mol setimbang.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-80/LessonId-74/ModuleId-2/QuestionCode-21GZJ0G9FJ2/img108.png" />

Pada keadaan setimbang, jumlah mol \(CH_3COO^-\) akan berkurang karena telah bereaksi dengan HCl, sementara jumlah mol \(CH_3COOH\) akan bertambah.

4) Menentukan konsentrasi ion \(H^+\) pada larutan penyangga
Konsentrasi ion \(H^+\) dapat dicari sesuai dengan persamaan 3.

\([H^+] = K_a .\frac{[asam\ lemah]}{[basa\ konjugasi]}\)

\([H^+] = 10^{-5} .\frac{\frac{mol\ CH_3COOH}{volume\ larutan}}{\frac{mol\ CH_3COO^-}{volume\ larutan}}\)

Volume larutan penyangga sama, yaitu 1 L. Jadi, bisa dieliminasi menjadi,

\([H^+] = 10^{-5} .\frac{mol\ CH_3COOH}{mol\ CH_3COO^-}\)
\([H^+] = 10^{-5} .\frac{(0,05)}{(0,05)}\)
\([H^+] = 10^{-5}\ .\ 1\)
\([H^+] = 10^{-5}\ M\)

5) Menentukan pH larutan penyangga
Selanjutnya, kita tentukan pH larutan dengan persamaan 1 sebagai berikut.

\(pH = - log[H^+]\)
\(pH = - log(10^{-5})\)
\(pH = 5\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, pH larutan penyangga yang terbuat dari \(CH_3COOH\) dan \(CH_3COONa\) setelah ditambah larutan \(HCl\) adalah \(5\) (A).