Pembahasan Soal SBMPTN Kimia Larutan Penyangga

Pembahasan soal SBMPTN bidang study kimia tentang larutan penyangga atau Buffer ini meliputi beberapa subtopik dalam materi larutan khususnya tentang larutan asam basa dan larutan penyangga. Pada subtopik larutan penyangga dibahas bagaimana menentukan pH larutan penyangga untuk larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. Dari beberapa soal yang pernah keluar dalam soal SBMPTN bidang study kimia, model soal tentang larutan penyangga yang sering keluar antara lain menentukan perbandingan volume dalam larutan penyangga, menentukan volume larutan yang harus ditambahkan untuk membuat larutan penyangga dengan pH tertentu, mengidentifikasi campuran yang menghasilkan larutan penyangga, menentukan pH larutan penyanggah yang dihasilkan dari pencampuran dua larutan, menentukan molaritas asam semula sebelum dicampurkan, dan menentukan komposisi campuran yang tepat untuk larutan penyangga.

Soal 1
Suatu larutan penyangga terdiri dari campuran CH₃COOH 0,01 M (Ka = 10^-5) dan CH₃COONa 0,1 M mempunyai pH sebesar 6. Perbandingan volume CH₃COOH : CH₃COONa adalah ...
A. 1 : 1
B. 1 : 10
C. 10 : 1
D. 1 : 100
E. 100 : 1

Pembahasan :
Karena pH larutan adalah 6, maka konsentrasi H⁺ adalah :
⇒ pH = -log [H⁺]
⇒ 6 = -log [H⁺]
⇒ -log 10^-6 = -log [H⁺]
⇒ [H⁺]  = 10^-6

Berdasarkan rumus menghitung konsentrasi H⁺ kita peroleh:

⇒ [H+] = Ka	mol CH3COOH
	mol CH3COONa

⇒ 10-6 = 10-5	0,01 V CH3COOH
	0,1 V CH3COONa

⇒	V CH3COOH	= 10-7/10-7
	V CH3COONa

⇒	V CH3COOH	= 1/1
	V CH3COONa

Jadi, Perbandingan volume CH₃COOH : CH₃COONa adalah 1 : 1.

Jawaban : A

Soal 2
Untuk membuat larutan penyangga yang mempunyai pH = 4, ke dalam 100 mL larutan CH₃COOH 0,5 M (Ka = 10^-5) harus ditambah larutan CH₃COONa 0,5 M sebanyak ....
A. 100 mL
B. 50 mL
C. 10 mL
D. 5 mL
E. 1 mL

Pembahasan :
Karena pH larutan adalah 4, maka konsentrasi H⁺ adalah :
⇒ pH = -log [H⁺]
⇒ 6 = -log [H⁺]
⇒ -log 10^-4 = -log [H⁺]
⇒ [H⁺]  = 10^-4

Berdasarkan rumus menghitung konsentrasi H⁺ kita peroleh:

⇒ [H+] = Ka	mol CH3COOH
	mol CH3COONa

⇒ 10-4 = 10-5	100 (0,5)
	V CH3COONa (0,5)

⇒ 10 =	50
	0,5 V CH3COONa

⇒ 5 V CH₃COONa = 50
⇒ V CH₃COONa = 10 mL

Jadi, harus ditambah larutan CH₃COONa 0,5 M sebanyak 10 mL.

Jawaban : C

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Sifat Koligatif Larutan.

Soal 3
Campuran larutan berikut ini yang membentuk larutan penyangga adalah ...
A. 50 mL CH₃COOH 0,2 M dan 50 mL NaOH 0,1 M
B. 50 mL CH₃COOH 0,2 M dan 100 mL NaOH 0,1 M
C. 50 mL HCl 0,2 M dan 100 mL NH₃ 0,1 M
D. 50 mL HCl 0,2 M dan 50 mL NH₃ 0,1 M
E. 50 mL HCl 0,2 M dan 50 mL NaOH 0,1 M

Pembahasan :
Larutan penyangga adalah larutan yang merupakan campuran antara asam lemah dengan garamnya dari basa kuat atau basa lemah dengan garamnya dari asam kuat.

Dari kelima opsi di atas, campuran yang membentuk larutan penyangga adalah 50 mL CH₃COOH 0,2 M dan 50 mL NaOH 0,1 M dengan reaksi sebagai berikut:

	CH3COOH +	NaOH →	CH3COONa +	H2O
m :	10	5
r :	5	5	5	5
s :	5	-	5	5

Pada campuran ini terdapat 10 m mol asam lemah CH₃COOH yang bereaksi dengan 5 m mol NaOH sehingga ada sisa 5 m mol asam lemah dan dihasilkan 5 m mol garam CH₃COONa.

Soal 4
Bila 0,15 mol asam asetat (Ka = 2 x 10^-5) dan 0,10 mol NaOH dilarutkan dalam air sehingga diperoleh larutan penyangga dengan volume 1 liter, maka pH larutan penyangga tersebut adalah ...
A. 4
B. 5
C. 6
D. 5 - log 2
E. 5 - log 3

Pembahasan :
Berikut reaksi antara CH₃COOH dan NaOH

	CH3COOH +	NaOH →	CH3COONa +	H2O
m :	0,15	0,10
r :	0,10	0,10	0,10	0,10
s :	0,05	-	0,10	0,10

Dari diagram di atas dapat kita lihat tersisa 0,05 mol CH₃COOH, sehinhha konsentrasi ion [H⁺] adalah:

⇒ [H+] = Ka	mol CH3COOH
	mol CH3COONa

⇒ [H+] = 2 x 10-5	0,05
	0,10

⇒ [H⁺] = 10^-5

Dengan demikian, pH larutan penyangga tersebut adalah:
⇒ pH = -log [H⁺]
⇒ pH = -log 10^-5
⇒ pH = 5

Jawaban : B

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Jenis Ikatan Kimia.

Soal 5
Untuk membuat 120 mL larutan penyangga dengan pH = 5, maka dibutuhkan larutan NaOH 0,1 M dan larutan CH₃COOH 0,1 M (Ka = 10^-5) dengan volume masing-masing ....
A. 80 mL dan 60 mL
B. 50 mL dan 70 mL
C. 70 mL dan 50 mL
D. 80 mL dan 40 mL
E. 40 mL dan 80 mL

Pembahasan :
Jika kita misalkan volume NaOH = x mL, maka volume CH₃COOH = 120 - x mL.

Dengan pemisalan tersebut, maka reaksinya adalah:

	CH3COOH +	NaOH →	CH3COONa +	H2O
m :	0,1(120 - x)	0,1x
r :	0,1x	0,1x	0,1x	0,1x
s :	12 - 0,2x	-	0,1x	0,1x

Selanjutnya kita tentukan konsentrasi ion berdasarkan pH larutannya:
⇒ pH = -log [H⁺]
⇒ 5 = -log [H⁺]
⇒ -log 10^-5 = -log [H⁺]
⇒ [H⁺]  = 10^-5

Berdasarkan rumus menghitung konsentrasi H⁺ kita peroleh:

⇒ [H+] = Ka	mol CH3COOH
	mol CH3COONa

⇒ 10-5 = 10-5	12 - 0,2x
	0,1x

⇒ 12 - 0,2x = 0,1x
⇒ 0,3x = 12
⇒ x = 40 mL

Dengan demikian kita peroleh:
⇒ volume NaOH = 40 mL
⇒ volume CH₃COOH = 120 - 40 = 80 mL

Jawaban : E

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Jenis dan Sifat Koloid.

Soal 6
pH darah dalam tubuh manusia selalu konstan.

SEBAB

Dalam darah manusia selalu ada ion hidrogen karbonat dan karbondioksida yang terlarut yang berfungsi sebagai larutan penyangga.

Pembahasan :
Di dalam darah manusia terdapat ion hidrogen karbonat (HCO^3-) dan karbondioksida yang berperan menangkap H⁺ dan OH^- yang masuk ke dalam darah sehingga pH darah selalu konstan.

Jadi, pernyataan benar alasan benar dan menunjukkan sebab akibat.

Jawaban : A

Soal 7
Bila 100 mL larutan asam asetat 0,2 M direaksikan dengan 100 mL larutan NaOH 0,1 M akan dihasilkan larutan penyangga.

SEBAB

Larutan penyangga merupakan larutan asam lemah dan basa konjugasinya.

Pembahasan :
Larutan penyangga dapat dihasilkan dengan cara menyampurkan larutan asam lemah dengan basa kuat serta menyisakan asam lemah sehingga pada akhir reaksi diperoleh asam lemah dan basa konjugasinya.

NaOH merupakan basa kuat sedangkan asam asetat merupakan asam lemah. Jadi, pernyataan benar alasan benar dan menunjukkan sebab akibat.

Jawaban : A

Soal 8
Ke dalam 100 mL larutan asam asetat (Ka = 1,0 x 10^-5) dimasukkan 100 mL larutan NaOH 0,2 M. Jika ternyata dihasilkan larutan penyangga dengan pH 5, maka molaritas asam asetat semula adalah ...
A. 0,8 M
B. 0,4 M
C. 0,3 M
D. 0,2 M
E. 0,1 M

Pembahasan :
Karena pH larutan adalah 6, maka konsentrasi H⁺ adalah :
⇒ pH = -log [H⁺]
⇒ 5 = -log [H⁺]
⇒ -log 10^-5 = -log [H⁺]
⇒ [H⁺]  = 10^-5

Perhatikan reaksi antara asam asetat dan NaOH berikut. Kita misalkan mol asam setat mula-mula adalah x.

	CH3COOH +	NaOH →	CH3COONa +	H2O
m :	x	20
r :	20	20	20	20
s :	x - 20	-	20	20

Selanjutnya dari rumus konsentrasi [H⁺] kita peroleh:

⇒ [H+] = Ka	mol CH3COOH
	mol CH3COONa

⇒ 10-5 = 10-5	(x - 20)
	20

⇒ x - 20 = 20
⇒ x = 40 m mol

Dengan demikian, Molaritas asam asetat mula-mula adalah:

⇒ M CH3COOH =	40 m mol
	100 mL

⇒ M CH₃COOH = 0,4 M

Jawaban : B

Share ke Facebook >>

Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.