JAWABAN SOAL UJIAN SISIPAN 1

1. Titrasi 100 mL asam sulfat 0,05 M + ammonium hidroksida 1 M. Kb = 1. 10^-5

a. pH awal titrasi → pH asam sulat

H₂SO­₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

0,05 2. 0,05 0,05
pH = - log [0,1]

pH = 1

b. pH pada titik ekivalen

H₂SO­₄ + 2NH₄OH → (NH₄)₂SO₄ + 2 H­₂O

1 ekivalen H₂SO­₄ tepat bereaksi dengan 2 ekivalen NH₄OH

Mol H₂SO₄ = 0,05 x 100 = 5 mmol = mol garam

Mol NH₄OH = 2/1 x 5 mmol = 10 mmol

Volume NH₄OH = 10 mmol/1 M = 10 mL

Molaritas garam= 5 mmol/110 mL = 0,045 M

Pada titik ekivalen terjadi reaksi hidrolisis asam kuat dan basa lemah, sehingga:

[H⁺] = (Kw/Kb)^1/2 x [garam]

= 6,708 x 10^-6

pH = 5,173

c. Pada penambahan 3 mL basa

H₂SO­₄ + 2NH₄OH→ (NH₄)₂SO₄ + 2 H­₂O

Awal 5 mmol 3 mmol

Reaksi 1,5 mmol 3 mmol

Akhir 3,5 mmol - 1,5 mmol

Volume total = 3 mL + 100 mL = 103 mL

Ada kelebihan asam kuat sebesar 3,5 mmol → M = 3,5 mmol/103 mL = 0,034 M

H₂SO­₄ → 2H⁺ + SO₄^2-

0,034 2 x 0,034 0,034

pH = - log 6,8 x 10^-2

pH = 1,167

d. Pada Penambahan 12 mL basa

H₂SO­₄ + 2NH₄OH→ (NH₄)₂SO₄ + 2 H­₂O

Awal 5 mmol 12 mmol

Reaksi 5 mmol 10 mmol

Akhir - 2 mmol 5 mmol

Volume garam = 12 mL + 100 mL = 112 mL

Ada sisa basa lemah sehingga terbentuk buffer basa lemah dan garamnya, jadi:

pOH = pKb + log [garam]/[basa]

= 5,398

pH = 14 - 5,398 = 8,602

2. Campuran perak nitrat 0,01 M dan timbal nitrat 0,01 M

Ksp AgCl = 1,6 x 10^-10

Ksp PbCl₂ = 1,8 x 10^-5

AgNO₃ → Ag⁺ + NO₃

0,01 M 0,01 M

Pb(NO₃)₂ → Pb²⁺ + 2NO₃^2-

0,01 M 0,01 M

· Hitung [Cl^-] yang diperlukan untuk mengendapkan AgCl

[Ag⁺] [Cl^-] = Ksp AgCl

[Ag⁺] [Cl^-] = [0,01] [Cl^-] = 1,6 x 10^-10

[Cl^-] = 1,6 x 10^-10/ 0,01

= 1,6 x 10^-8

· Hitung [Cl^-] yang diperlukan untuk mengendapkan PbCl₂

[Pb²⁺] [Cl^-]² = Ksp PbCl₂

[Pb²⁺] [Cl^-]² = [0,01] [Cl^-]² = 1,8 x 10^-5

[Cl^-]² = (1,8 x 10^-5/0,01)^1/2

= 4,2 x 10^-2

Konsentrasi [Cl^-] yang diperlukan untuk mengendapkan AgCl lebih kecil dibandingkan yang diperlukan untuk mengendapkan PbCl₂ (1,6 x 10^-8 < 4,2 x 10^-2 ), sehingga AgCl akan mengendap terlebih dahulu.

Ion Ag⁺ dan Pb²⁺ dalam larutan bisa dipisahkan dengan NaCl, karena pada penambahan 1,6 x 10^-8 mol NaCl akan terbentuk endapan AgCl sementara endapan PbCl₂ belum terbentuk.

3. Diketahui data hasil eksperimen untuk penentuan laju reaksi

Laju reaksi = laju pengurangan reaktan (M) atau laju penambahan produk tiap satuan waktu (sekon).

v = [Δproduk]/Δt

Sehingga:

V₁ = [0,25 – 0,0995]/30 = 5,0167 x 10^-3

V₂ = [0,25 – 0,0998]/40 = 3,755 x 10^-3

V₃ = [0,3 – 0,1025]/50 = 3,95 x 10^-3

V₄ = [0,4 – 0,1038]/60 = 4,937 x 10^-3

Reaksi A + 2B → C

V = k [A]^x [B]^y

· Orde reaksi terhadap A (x) ditentukan dari data 3 dan 4

V₃/V₄ = ([A₁]/[A₂])^x

3,95 x 10^-3/4,937 x 10^-3 = (0,3/0,4)^x

0,8 = (0,75)^x x log

log 0,8 = x log 0,75

x = -0,0969/- 0,1249

x = 0,78

Jadi, orde reaksi terhadap A adalah 0,78

· Orde reaksi terhadap B (y) ditentukan dari data 1 dan 2

V₁/V₂ = ([B₁]/[B₂])^y

5,0167 x 10^-3/3,755 x 10^-3 = (0,8/0,9)^y

1,336 = (0,89)^y x log

log 1,336 = y log 0,89

y = 0,1258/- 0,0506

y = - 2,49

Jadi, orde reaksi terhadap B adalah – 2,49, artinya bahwa reaksi berbanding terbalik dengan konsentrasi reaktan B → semakin besar konsentrasi B maka laju reaksi akan turun.

Orde reaksi total = 0,78 – 2,49 = - 1,71

· Hukum laju untuk reaksi tersebut :

V = k [A]^0,78 [B]^-2,49

· Tetapan laju (k) dapat ditentukan berdasarkan salah satu data, misal data no. 1

K = 5,0167 x 10^-3 mol L^-1 s^-1/(0,25 mol L^-1)^0,78 (0,8 mol L^-1)^-2,49

K = 5,0167 x 10^-3 mol L^-1 s^-1/ 0,590877 mol^-1,71 L^-3,27

K = 8,49 x 10³ mol^2,71 L^2,27 s^-1

4. A. teori asam basa

1) teori asam basa Arrhenius

asam = zat yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion H⁺

HCl (aq)→ H⁺ (aq) + Cl^-(aq)

Basa = zat yang bila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion OH^-

NaOH (aq) → Na⁺ (aq) + OH^- (aq)

2) teori asam basa bronsted-Lowry

asam = spesi yang dapat mendonorkan proton (H⁺)

basa = spesi penerima proton

sehingga dalam reaksi terdapat pasangan asam basa konjugasi

HClO₄(aq) + H₂O (l) → H₃O⁺ (aq) + ClO₄^- (aq)

Asam1 basa 2 asam2 basa 1

3) teori asam basa Lewis

asam = spesi yang dapat menerima (akseptor) pasangan elektron

basa = spesi yang dapat memberikan (donor) pasangan elektron

H⁺ + C=N → H-C=N

Proton (H⁺) adalah spesi yang kehilangan elektron, sedangkan C masih memiliki 2 elektron yang tidak berpasangan, sehingga pasangan e ini akan diberikan pada H untuk tercapainya aturan duplet. Dengan demikian akan terbentuk ikatan antara H dan C. Ion hidrogen berperan sebagai asam dan ion sianida sebagai basa.

B. Sistem koloid merupakan suatu sistem dispersi yang merupakan campuran dari dua zat yang tidak bercampur namun nampak homogen, yang terdiri atas 2 fasa, yaitu fasa pendispersi dan fasa terdispersi, ukuran partikel koloid adalah antara 10^-9 – 10^-7 nm.

Contoh : busa sabun (fasa terdispersi gas dalam cairan)→ disebut busa cair/buih

Kaca berwarna (fasa terdispersi padat dalam padat)→ disebut sol padat

Susu (fase terdispersi cair dalam cairan) → disebut emulsi cair.

C. Faktor-Faktor yang mempengaruhi laju reaksi:

1) Sifat dan keadaan zat, seperti kondisi reaksi asam atau basa dan luas permukaan zat-zat yang bereaksi. Semakin luas permukaan zat yang bereaksi semakin cepat laju reaksi karena luas kontak antar permukaan zat – zat yang bereaksi semakin besar sehingga memungkinkan kontak antar pereaksi yang semakin sering dan banyak sehingga reaksi akan berlangsung lebih cepat.

2) Konsentrasi → semakin besar konsentrasi maka jumlah partikel pereaksi dan jarak antar partikel semakin dekat sehingga memungkinkan jumlah tumbukan yang lebih banyak. Tumbukan yang banyak dan sering antara partikel pereaksi akan meningkatkan laju reaksi.

3) Suhu → semakin besar suhu maka energi kinetik partikel akan meningkat sehingga tumbukan antar partikel pereaksi akan lebih cepat dan semakin sering terjadi laju reaksi akan meningkat

4) Katalis → katalis dapat mempercepat (katalis positif) maupun memperlambat laju reaksi (inhibitor). Katalis positif berperan dalam menurunkan energi pengaktifan dan mengkondisikan orientasi molekul yang sesuai untuk terjadinya tumbukan sehingga akan mempercepat laju reaksi.