Perhitungan Kimia pada Larutan Elektrolit

170 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 1. Seorang siswa membuat gas hidrogen dengan cara mereaksikan besi dengan asam klorida. Hitung volume asam klorida 0,2 M yang diperlukan untuk menghasilkan 4,48 L gas hidrogen pada keadaan STP. Jawab Besi larut dalam asam klorida menurut persamaan reaksi 2Fes + 6HClaq o 2FeCl 3 aq + 3H 2 g Jumlah mol gas H 2 dapat dihitung dengan rumus m V V n 2 2 H H mol 2 , mol L 4 , 22 L 48 , 4 1 H 2 n Jumlah mol HCl dapat dihitung dengan cara berikut. 2 H HCl 3 6 n n u mol 4 , mol 2 , 3 6 HCl u n Volume HCl dapat dihitung dengan cara berikut. HCl HCl HCl V n M ; HCl HCl HCl M n V L 2 L mol 2 , mol 4 , 1 HCl V Jadi, volume HCl yang diperlukan sebanyak 2 L. 2. Sebanyak 10,6 g Na 2 CO 3 tepat bereaksi dengan 200 mL larutan HCl. Jika Ar Na = 23, C = 12, dan O = 16, maka tentukan a. molaritas HCl, b. volume gas CO 2 yang dihasilkan pada keadaan STP. Jawab a. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi Na 2 CO 3 s + 2HClaq o 2NaClaq + H 2 Ol + CO 2 g Mr Na 2 CO 3 dapat dihitung dengan cara berikut. Mr Na 2 CO 3 = 2 × Ar Na + Ar C + 3 × Ar O = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 46 + 12 + 48 = 106 Contoh perbandingan koefisien menyatakan perbandingan mol. 171 B Bab 6 Stoikiometri Larutan Jumlah mol Na 2 CO 3 dapat ditentukan sebagai berikut. 3 2 3 2 3 2 CO Na CO Na CO Na Mr w n mol 1 , mol g 106 g 6 , 10 1 CO Na 3 2 n Lihat perbandingan koefisien Na 2 CO 3 dan HCl 1 Na 2 CO 3 | 2 HCl Jumlah mol HCl dapat ditentukan dengan cara berikut. n HCl = 2 × n Na 2 CO 3 n HCl = 2 × 0,1 mol = 0,2 mol Molaritas HCl HCl HCl HCl V n M M 1 L 2 , mol 2 , HCl M Jadi, molaritas HCl adalah 1 M. b. Lihat perbandingan koefisien Na 2 CO 3 dan CO 2 1 Na 2 CO 3 | 1 CO 2 Jumlah mol CO 2 n CO 2 = n Na 2 CO 3 = 0,1 mol Volume gas CO 2 pada STP adalah V CO 2 = n CO 2 × V m V CO 2 = 0,1 × 22,4 L = 2,24 L Jadi, gas CO 2 yang dihasilkan pada STP sebanyak 2,24 L. Seorang siswa mereaksikan 62,5 mL larutan NaOH dengan larutan H 2 SO 4 . Jika larutan NaOH tersebut habis bereaksi dengan 25 mL larutan H 2 SO 4 0,125 M; maka tentukan molaritas larutan NaOH tersebut. Komunikasikan dengan teman kalian. Kegiatan Mandiri Kegiatan Mandiri Kerjakan di buku latihan kalian. 1. Sebanyak 350 mL larutan NaCl 0,2 M dicampur dengan 100 mL larutan PbNO 3 2 0,4 M. Tentukan massa endapan PbCl 2 yang di- hasilkan Diketahui Ar Pb = 208, Cl = 35,5. 2. Sebanyak 2,4 g logam M Ar = 24 dilarutkan dalam asam sulfat berlebih menghasilkan 2,24 liter gas hidrogen dan suatu senyawa dari M dengan ion SO 4 2– . Tentukan rumus senyawa tersebut dan tuliskan persamaan reaksi setaranya. 1 172 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 3. Dalam suatu eksperimen, direaksi- kan sejumlah logam Al yang habis bereaksi dengan 50 mL larutan H 2 SO 4 . Jika molaritas H 2 SO 4 yang bereaksi 0,1 M, maka tentukan massa Al yang bereaksi. 4. Sebanyak 2,408 × 10 23 atom seng direaksikan dengan 11,2 L gas oksigen menghasilkan senyawa ZnOs. Tentukan massa reaktan yang tersisa. 5. Natrium karbonat bereaksi dengan asam klorida membentuk natrium klorida, karbon dioksida, dan air. Sebanyak 50 mL larutan natrium karbonat bereaksi dengan 60 mL larutan asam klorida 3 M. Jika diketahui massa jenis larutan 1,25 mg L –1 , maka tentukan kadar natrium karbonat dalam larutan tersebut Ar C = 12, O = 16, dan Na = 23. Titrasi asam basa merupakan analisis kuantitatif untuk menentukan molaritas larutan asam atau basa. Zat yang akan ditentukan molaritasnya dititrasi oleh larutan yang molaritasnya diketahui larutan baku atau larutan standar dengan tepat dan disertai penambahan indikator. Fungsi indikator di sini untuk mengetahui titik akhir titrasi. Jika indikator yang digunakan tepat, maka indikator tersebut akan berubah warnanya pada titik akhir titrasi. Titrasi asam basa merupakan metode penentuan molaritas asam dengan zat penitrasi larutan basa atau penentuan molaritas larutan basa dengan zat penitrasi larutan asam. Titik akhir titrasi pada saat indikator berubah warna diharapkan mendekati titik ekuivalen titrasi, yaitu kondisi pada saat larutan asam tepat bereaksi dengan larutan basa.

C. Titrasi Asam Basa

a b c Sumber: General Chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S Gambar 6.4 Teknik melakukan titrasi. 173 B Bab 6 Stoikiometri Larutan Pemilihan indikator yang tepat merupakan syarat utama saat titrasi. Jika indikator yang digunakan berubah warna pada saat titik ekuivalen, maka titik akhir titrasi akan sama dengan titik ekuivalen. Akan tetapi, jika perubahan warna indikator terletak pada pH di mana zat penitrasi sedikit berlebih, maka titik akhir titrasi berbeda dengan titik ekuivalen. Untuk menyatakan perubahan pH pada saat titrasi digunakan grafik yang disebut k kurva titrasi. Kurva titrasi memudahkan kita dalam menentukan titik ekuivalen. Jenis asam dan basa yang digunakan akan menentukan bentuk kurva titrasi. Berikut ini akan dibahas empat jenis kurva titrasi.

1. Kurva titrasi asam kuat oleh basa kuat

Titrasi asam basa merupakan reaksi penetralan. Sebagai contoh, 40 mL larutan HCl 0,1 M dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M. Perhatikan kurva titrasi di bawah ini. Dari kurva di atas terlihat bahwa titik ekuivalen terjadi pada penambahan NaOH sebanyak 40 mL dan pH = 7. Bagaimana dengan indikator asam basa yang digunakan? Ketiga indikator asam basa yang tertulis pada kurva tersebut fenolftalein, bromotimol biru, dan metil merah bisa digunakan untuk titrasi asam kuat oleh basa kuat. Indikator fenolftalein lebih Gambar 6.5 Kurva titrasi asam kuat oleh basa kuat.