20 Contoh Soal Titrasi Asam Basa dan Pembahasannya

tirto.id - Ada beberapa contoh soal dan pembahasan mata pelajaran (mapel) Kimia bab Titrasi Asam Basa yang dapat digunakan untuk bahan belajar siswa. Terutama bagi siswa yang akan menghadapi Penilaian Akhir Tahunan (PAS) atau Ujian Akhir Semester (UAS) dalam waktu dekat.

Titrasi asam basa merupakan metode atau cara untuk menentukan kadar (konsentrasi) suatu larutan asam atau basa yang belum diketahui dengan menggunakan larutan lain yang konsentrasinya telah diketahui, berdasarkan pada reaksi netralisasi antara asam dan basa. Titrasi asam basa harus dilakukan sampai asam dan basa tepat habis bereaksi secara stoikiometri atau telah mencapai titik ekivalen.

Titrasi asam basa ada 3 jenis yaitu titrasi asam kuat dan basa kuat, titrasi asam kuat dan basa lemah, dan titrasi asam lemah dan basa kuat. Adapun alkalimetri adalah proses di mana asam dan garam dari basa lemah bisa dititrasi memakai larutan baku-basa. Sedangkan basa dan garam dari asam lemah bisa dititrasi menggunakan larutan baku-asam yang disebut dengan asidimetri.

Contoh Soal Titrasi Asam Basa dan Jawaban

Berikut ini adalah contoh soal titrasi asam dan basa dalam pilihan ganda dan esai, lengkap dengan jawaban dan pembahasannya.

Soal Pilihan Ganda

1. Jika 20,60 mL larutan HCl 0,0100 M digunakan untuk mentitrasi 30,00 mL larutan NaOH sampai titik ekivalen, berapakah konsentrasi larutan NaOH ?

a. 0,0076 M

b. 0,0058 M

c. 0,0047 M

d. 0,0073 M

e. 0,00687 M

Pembahasan:

1) Tulis persamaan reaksi setara:

HCl + NaOH ---> NaCl + H2O

2) Mencari mol HCl: mol = M x V = (0,0100 mol/L) (0,02060 L) = 0,000206 mol

3) Mencari mol NaOH: Karena perbandingan ekivalen HCl dan NaOH adalah 1:1, maka mol NaOH sama dengan mol HCl, yaitu 0,000206 mol.

4) Mencari konsentrasi NaOH: 0,000206 mol / 0,03000 L = 0,00687 M

Jawaban: e.

2. Reaksi penetralan pada titrasi asam basa akan menghasilkan ….

a. Air

b. Garam

c. Asam

d. Basa

e. Garam dan air

Pembahasan:

Ion H⁺ dari asam bereaksi dengan ion OH⁻ dari basa membentuk air (H₂O), sedangkan ion sisanya membentuk garam.

Jawaban: e.

3. Berapa volume 0,116 M H2SO4 yang dibutuhkan untuk menitrasi 25,0 mL Ba(OH)2 0,00840 sampai titik ekivalen ?

a. 1,18 mL

b. 1,56 mL

c. 1,81 mL

d. 11,77 mL

e. 11,8 mL

Pembahasan:

1) Persamaan reaksi: H2SO4 + Ba(OH)2 ---> BaSO4 + 2H2O

2) Perbandngan molar: 3 : 1 3)

3) Gunakan cara ini untuk perbandingan molar 1:1: M1V1 = M2V2 (0,116 mol/L) (x) = (0,00840 mol/L) (25,0 mL) x = 1,81 mL

Jawaban: c.

4. 27,0 mL NaOH 0,310 M dititrasi dengan H2SO4 0,740 M . Berapa volume H2SO4 yang digunakan untuk mencapai titik akhir titrasi ?

a. 5,66 mL

b. 8,45 mL

c. 6,55 mL

d. 5,67 mL

e. 7,65 mL

Pembahasan:

1) Mol NaOH: (0,310 mol/L) (0,027 L) = 0,00837 mol

2) Perbandingan molar NaOH dan H2SO4 adalah 2:1: Hal ini dapat dilihat dari persamaan reaksi setara: 2NaOH + H2SO4 ---> Na2SO4 + 2H2O

3) Jadi: 2 banding 1 maka 0,00837 mol setara dengan 0,00837 mol dibagi 2 = 0,004185 mol H2SO4 4) MEnghitung volume H2SO4 yang dibutuhkan: 0,004185 mol dibagi 0,740 mol/L = 0,0056554 L = 5,66 mL

Jawaban: a.

5. Berapakah konsentrasi asam sitrat dalam soda jika membutuhkan 32,27 mL NaOH 0,0148 M untuk mentitrasi 25,00 mL soda ?

a. 0,00063

b. 0,0036

c. 0,00637

d. 0,00076

e. 0,00367

Pembahasan:

Asam sitrat mempunyai tiga hidrogen asam, jadi kita menggunakan rumus H3Cit H3Cit + 3NaOH ---> Na3Cit + 3H2O Kuncinya adalah perbandingan molar 1 : 3 antara H3Cit dan NaOH mol NaOH ---> (0,0148 mol/L) (0,03227 L) = 0,000477596 mol 1 mol untuk 3 mol seperti x untuk 0,000477596 mol Jadi x = 0,0001592 mol (of H3Cit) 0,0001592 mol / 0,0250 L = 0,00637

Jawaban: c.

6. Berapakah konsentrasi larutan Ca(OH)2 jika 10,0 mL larutan H3PO4 0,600 M digunakan untuk menetralisasi 12,5 mL larutan Ca(OH)2 ?

a. 0,072 M

b. 0,367 M

c. 0,570 M

d. 0,720 M

e. 0,730 M

Pembahasan:

3Ca(OH)2 + 2H3PO4 ---> Ca3(PO4)2 + 6H2O Rasion molar antara Ca(OH)2 and H3PO4 adalah 3 : 2 mol H3PO4 ---> (0,600 mol/L) (0,0100 L) = 0,00600 mol 3 mol untuk 2 mol seperti x untuk 0,00600 mol Jadi, x = 0,00900 mol 0,00900 mol / 0,0125 L = 0,720 M

Jawaban: d.

7. 11,96 mL larutan NaOH 0,102 M digunakan untuk mentitrasi 0,0927 g suatu asam sampai titik akhir titrasi menggunakan indikator asam basa bernama fenolftalein (pp). Berapakah massa molekul asam jika asam tersebut adalah monoprotic ? Jika diprotic ?

a. 153 g/mol dan 76 g/mol

b. 155 g/mol dan 167 g/mol

c. 77 g/ mol dan 250 g/mol

d. 76 g/mol dan 152 g/mol

e. 76 g/mol dan 155 g/mol

Pembahasan:

1) mol NaOH: (0,102 mol/L) (0,01196 L) = 0,00121992 mol

2) Jika asam monoprotik: HA + NaOH ---> NaA + H2O Perbandingan molar = 1:1 0,0927g / 0,00121992 mol = 76 g/mol

3) Jika asam diprotik: H2A + 2 NaOH ---> Na2A + 2 H2O Perbandingan molar = 1 : 2 = 0,00121992 mol asam / 2 = 0,00060996 mol asam 0,0927 g / 0,00060996 mol = 152 g/mol

Jawaban: d.

8. Berapa gram aspirin (C9H8O4), sebuah asam monoprotik yang dibutuhkan untuk tepat bereaksi dengan 29,4 mL larutan NaOH 0,2400% b/b (berat per berat) ?

a. 0,199

b. 0,319

c. 0,139

d. 0,913

e. 0,318

Pembahasan:

1) Anggap bahwa massa jenis NaOH adalah 1,00 g/mL 0,2400% b/b berarti 0,2400 g NaOH per 100,0 g larutan. Dengan massa jenis, kita mengetahui bahwa 100,0 g larutan menempati volume 100,0 mL

2) Berapa banyak NaOH dalam 29,4 mL larutan? 0,2400 g dalam 100 mL sama dengan x dalam 29,4 Ml Jadi, x = 0,07056 g of NaOH

3) Berapa jumlah molnya? 0,07056 g / 40,0 g/mol = 0,001764 mol

4) Berapa mol aspirin yang bereaksi? Karena perbandingan molar = 1:1, kita tahu bahwa 0,001764 mol aspirin bereaksi. 0,001764 mol x 180,1582 g/mol = 0,318

Jawaban: e.

9. A 0,3017 g sampel asam diprotik (d dengan massa molar 126,07 g/mol) dilarutkan ke dalam air dan dititrasi dengan 37,26 mL NaOH. Sebanyak 24,05 mL larutan NaOH digunakan untuk mentitrasi 0,2506 g asam yang belum diketahui, namun sifatnya monoprotik. Berapakah massa molar asam tersebut?

a. 82,1 g/mol

b. 11,8 g/mol

c. 0.11 g/mol

d. 8,11 g/mol

e. 81,1 g/mol

Pembahasan:

1) mol asam diprotik: 0,3017 g / 126,07 g/mol = 0,002393115 mol

2) mol NaOH yang dibutuhkan: H2A + 2NaOH ---> Na2A + 2H2O Perbandingan molar =1 : 2 0,002393115 mol asam x 2 = 0,004786230 mol basa

3) molaritas larutan NaOH: 0,004786230 mol / 0,03726 L = 0,128455 M 4) Massa molar asam monoprotik: (0,128455 mol/L) (0,02405 L) = 0,00308934275 mol NaOH HA + NaOH ---> NaA + H2O HA dan NaOH bereaksi dengan perbandingan molar 1:1 0,00308934275 mol HA yang bereaksi 0,2506 g / 0,00308934275 mol = 81,1 g/mol

Jawaban: e.

10. Untuk mengetahui titrasi tepat habis bereaksi, maka diberi indikator. Saat perubahan warna indikator terjadi disebut ….

a. Titik awal titrasi

b. Titik ekuivalen

c. Titik basa

d. Titik akhir titrasi

e. Titik asam

Pembahasan:

Titik akhir titrasi adalah momen ketika indikator berubah warna, menandakan bahwa titrasi hampir atau telah mencapai titik ekivalen.

Jawaban: d.

Soal Esai

11. Bagaimana cara mengenali suatu larutan bersifat asam asam atau basa?

Jawaban: Dengan menggunakan suatu alat yang dapat membedakan mana asam atau basa yang disebut indikator

12. a. Jelaskan apa yang dimaksud dengan indikator asam basa

b. Jelaskan persyaratan suatu zat dapat digunakan sebagai indikator asam-basa

Jawaban:

a. suatu bahan atau alat yang dapat menentukan sifat asam / basa suatu larutan

b. persyaratan suatu zat dapat digunakan sebagai indikator yaitu memiliki warna yang berbeda dimasukan ke dalam larutan asam atau ke larutan basa

13. Lengkapi persamaan reaksi ionisasi asam/ basa berikut:

a. CH3COOH(aq) →

b. H2CO3(aq) →

c. HNO3(aq) →

d. NH4OH(aq) →

e. Ca(OH)2 →

Jawaban:

a. CH3COOH(aq) → CH3COO–(aq) + H+(aq)

b. H2CO3(aq) → 2H+(aq) + CO32-(aq)

c. HNO3(aq) → H+(aq) + NO3(aq)

d. NH4OH(aq) → NH4+(aq) + OH–(aq)

e. Ca(OH)2 → Ca2+(aq) + 2OH–(aq)

14. Jelaskan sifat asam dan basa dan tentukan pula pasangan asam-basa konjugasi dari larutan berikut ini:

a. CH3COOH

b. NaOH

Jawaban:

a. CH3COOH = bersifat asam. Basa konjugasinya adalah CH3COO–

b. NaOH = bersifat basa. Asam konjugasinya adalah Na+

15. Larutan asam klorida (HCl) 0,1 M dan larutan H2SO4 0,1 M dengan volume yang sama dicampur menjadi satu. Hitunglah pH campuran larutan tersebut

Jawaban:

Misal : Volume HCl = v mL

Volume H2SO4 = v mL

maka nH+total = nH+1 + nH+2

nH+1 dari HCl

nH+1 = a . Ma. V = 1 x 10-1 . V = 10-1 V

nH+2 dari H2SO4

nH+2 = a . Ma.V = 2 x 10-1 V

nH+total = nH+1 + nH+2 = 0,1V + 0,2V = 0,3V

[H+] = n/V total = 0,3 V/ (V +V) = 0,3/2 = 0,15 = 1,5 x 10-1

pH = 1 – log 1,5

16. Berapakah konsentrasi 5 mL HCl yang dapat dinetralkan oleh 20 mL larutan Ba(OH)2 0,001 M?

Jawaban:

Menggunakan rumus netralisasi

a.Ma.Va = b. Mb.Vb

1. Ma. 5 mL = 2 . 0,001 M. 20 mL

Ma = 0,04/5 = 0,008 M

17. Hitunglah volume NaOH yang dibutuhkan untuk menetralisasi 50,0 mL asam sulfat 16,0 M. Konsentrasi NaOH adalah 2,50 M,

Jawaban:

2 NaOH + H2SO4 ---> Na2SO4 + 2H2O Hitung mol H2SO4 dengan menggunakan n = C x V: n = 16,0 mol/L x 50 mL = 800 mmol

Sekarang lihat persamaannya. Setiap mol H2SO4 membutuhkan dua kali mol NaOH untuk menetralisasi H2SO4.

Jadi, mol NaOH = 800 x 2 = 1600 mmol NaOH yang dibutuhkan.

Jika sudah mempunyai mol dan konsentrasi, sekarang tinggal menghitung volume: V = mol / konsentrasi V = 1600 mmol / 2,50 mol/L = 640 mL

18. Sebanyak 100 mL larutan H2SO4 yang pH =1 dimasukkan larutan 400 mL H2SO4 yang pHnya = 2. Hitunglah pH campuran larutan tersebut!

Jawaban:

Karena yang kita butuhkan untuk menghitung pH campuran asam adalah konsentrasi ion H+, maka kita cari itu terlebih dahulu.

Larutan 1 = pH = 1 ==> [H+] = 0,1 M

n [H+] = M x V = 0,1 M x 100 mL = 10 mmol

Larutan 2 = pH = 2 ==> [H+] = 0,01 n [H+] = M x V = 0,01 x 400 mL = 4 mmol

nH+ total = 10 mmol + 4 mmol = 14 mmol

[H+] campuran = (n H+ total) / V total = 14 mmol / 500 mL = 0,028 M = 2,8 x 10^{-2}

pH campuran = - log [H+] campuran = - log 2,8 x 10^{-2} = 2 - log 2

19. Yang dimaksud dengan asam kuat adalah ....

Jawaban:

Asam kuat adalah asam yang memiliki derajat ionisasi sama dengan 1 atau mendekati 1. Jika dilarutkan dalam air asam kuat akan terionisasi sempuma menghasilkan H+dan Ion Sisa asam.

20. Untuk membuat larutan penyangga yang mempunyai pH = 4, ke dalam 100mL larutan CH3COOH 0,5 M (Ka = 10^-5)harus ditambah CH3COONa 0,5 M sebanyak ....

Jawaban:

pH larutan penyangga = 4

pH = -log [H+]

4 = -log [H+]

[H+] = 10^-4M

[H+] = K .x mol asam

a mol garam

10^4 _ 10^5 100 X0,5 - x xX 0,5 ' x=l0 mL