pH dan pOH

Menghitung pH (Asam dan Basa)

 

 

A.    Konsep pH dan pOH
             pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau ke basaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan “keasaman” di sini adalah konsentrasi ion hidrogen dalam pelarut air. Nilai pH berkisar dari 0 hingga 14. Derajat atau tingkat keasaman larutan bergantung pada konsentrasi H+ dalam larutanSemakin besar konsentrasi ion H+ makin asam larutan.




           Nilai pH 7 dikatakan netral karena pada air murni ion H+ terlarut dan ion OH- terlarut (sebagai tanda kebasaan) berada pada jumlah yang sama, yaitu 10-7 pada kesetimbangan. Penambahan senyawa ion H+ terlarut dari suatu asam akan mendesak kesetimbangan ke kiri (ion OH akan diikat oleh H+ membentuk air). Akibatnya terjadi kelebihan ion hidrogen dan meningkatkan konsentrasinya.
            
              Sorensen (1868 – 1939), seorang ahli kimia dari Denmark mengusulkan konsep pH untuk menyatakan konsentrasi  ion H+, yaitu sama dengan negatif logaritma konsentrasi ion H+. Secara sistematis diungkapkan dengan persamaan sebagai berikut :
                                                pH = – log [H+]
            
Analog dengan di atas, maka :
                                                pH = – log [OH]
Sedangkan hubungan antara pH dan pOH adalah :
Kw                    = [H+] [OH]
Kw                    = – log [H+] + – log [OH]
Maka :
 
                                    pKw  pH + pOH
 
**Pada temperatur kamar : pKw = pH + pOH = 14
 
 
Atas dasar pengertian ini, maka :
1.     Netral : [H+] = 1,0 x 10-7 M atau PH = 7 dan [OH-] = 1,0 x 10-7 M atau PH = 7
2.     Asam : [H+] > 1,0 x 10-7 M atau PH < 7 dan [OH-] < 1,0 x 10-7 M atau POH > 7
3.     Basa : [H+] < 1,0 x 10-7 M atau PH > 7 dan [OH-] > 1,0 x 10-7 atau POH < 7
 
Dari definisi tersebut, dapat disimpulkan beberapa rumus sebagai berikut :
Jika [H+] = 1 x 10-n, maka pH = n
Jika [H+] = x x 10-n, maka pH = n – log x
Sebaliknya, jika pH = n, maka [H+] =  10-n
 
Contoh soal menyatakan hubungan pH dengan [H+]
1.     Berapa pH larutan jika konsentrasi ion [H+] sebesar :
a.     1 x 10-3                b. 5 x 10-6
Jika diketahui log 2 = 0,3
          Jawab :
a.                        [H+] = 1 x 10-3 → pH = – log (1 x 10-3)                                                                                                                                               
                                               = 3
b.                         [H+] = 5 x 10-6 → pH = -log (5 x 10-6)    
                                                          = 6 – log 5
                                                          = 6 – log 10/2
                                                          = 6 – ( log 10 – log 2)
                                                          = 5 + log 2
                                                          = 5,3
 
 
 
B.   Penghitungan pH
             Telah disinggung dalam pembahasan sebelumnya bahwa asam terbagi menjadi dua, yaitu asam kuat dan asam lemah. Begitu juga pada larutan basa terbagi menjadi dua, yaitu basa kuat dan basa lemah. Pembagian ini sangat membantu dalam penentuan derajat keasaman (pH).
 
1.     Asam kuat
 
             Disebut asam kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Untuk menyatakan derajat  keasamannya, dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asamnya dengan melihat valensinya.
Rumus :
[H+] = x . [HA]
   pH = – log [H+]
Contoh :
 
v Hitung pH larutan dari 100 ml larutan 0.01 M HCl!
 
Jawab :
HCL → H+ + Cl
[H+]      = x . [HA]
             = 1 x 0.01 M
             = 10-2 M
pH        = – log 10-2
pH        = 2    
 
 


v Berapa pH dari :
a.     Larutan HCL 0,1 M
b.     Larutan H2SO4 0,001 M
Jawab
a.     HCL → H+ + Cl                           b. H2SO→ 2 H+ + SO42-
          [H+]       = x . [HA]                                            [H+] = x . [HA]                 
                        = 1 . 0,1 = 0,1 M                                          = 2 . 0,001 = 2 x 10-3 M
            pH       = – log 0,1 = – log 10-1                          pH    = – log 2 x 10-3
                        = 1                                                               = 3 – log 2        
 
v Hitung pH larutan dari 2 liter larutan 0.1 mol asam sulfat!
 
Jawab :
Molaritas = mol/v = 0,1 / 2 = 0.05 M
 
H2SO→ 2 H+ + SO42-
 
[H+]      = x . [HA]
             = 2 . 0.05
             = 0,1 = 10-1 M
pH        = – log 10-1
             = 1
 
2.     Asam lemah
 
             Disebut asam lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya, α ≠ 1, (0 < α < 1). Penentuan besarnya derajat keasaman tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asam lemahnya (seperti halnya asam kuat).
 
 
 
            Penghitungan derajat keasaman dilakukan dengan menghitung konsentrasi [H+] terlebih dahulu dengan rumus :
[H+] = √ Ka . [HA]  atau    [H+] = M x α
 
pH = – log [H+]
 
Ket :    Ka      = tetapan ionisasi asam lemah
[HA]   = konsentrasi asam lemah
 
Contoh :
 
v Hitunglah pH dari 0,025 mol CH3COOH dalam 250 mL larutannya, jika Ka =10-5 !
Jawab :
Molaritas = mol/v = 0,025/0,25 = 0.1
[H+] = √ Ka . [HA]
        = √ 10-5 . 0,1                                                                                       
        = √ 10-6
        = 10-3 M  
pH   = – log 10-3
        = 3
Cat : Semakin besar konsentrasi ion H+, semakin kecil nilai pH. Larutan dengan pH = 1 adalah 10 kali lebih asam dari larutan dengan pH = 2.
v Hitunglah pH larutan dari HCOOH 0,05 M (Ka = 1,8 x 10-4)
Jawab :
[H+] = √ Ka . [HA]                                         pH = – log 3 x 10-3 
        = √ 1,8 x 10-4 . 0,05                                 = 3 – log 3
       = √ 9 x 10-6
         =  3 x 10-3 M   
 
v Hitunglah pH larutan H2S 0,01 jika diketahui Ka1 = 8,9 x 10-8 dan
Ka2 = 1.2 x 10-13 !
Jawab
[H+]  = √ Ka . [HA]                           
             = 8,9 x 10-8 x 0,01
                         = 3 x 10-5  M
            pH       = -log 3 x     
                        = 5 – log 3
                        = 4,52
Cat : Perhatikan bahwa asam yang dinyatakan ( S) mempunyai nilai  yang relatif kecil (kurang dari 1 x , maka konsentrasi ion praktis hanya ditentukan oleh ionisasi tahap pertama. Oleh karena itu, tinggal memasukkan data yang ada (konsentrasi dan ) ke dalam rumus yang digunakan untuk asam lemah.
v Hitunglah pH dari HCOOH 0,1 M (α = 0,01)
Jawab
[H+ ]    = M   x  α
             = 0,1 x  0,01
             = 0,001 = 10-3 M
pH        = – log 10-3
             = 3
 
3.     Basa kuat
 
             Disebut basa kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Pada penentuan derajat keasaman dari larutan basa terlebih dulu dihitung nilai pOH dari konsentrasi basanya.
 
 Rumus :
[OH] = x. [M(OH)]    pOH = – log [OH]
 
pH = 14 – pOH
pH larutan basa kuat dapat ditentukan dengan alur sebagai berikut.
·        Tentukan [OH] berdasarkan perbandingan koefisien
·        Tentukan pOH dengan rumus pOH = – log [OH]
·        Tentukan pH berdasarkan pH = 14 – pOH
 
Contoh :
v Hitung pH dari :
a.     100 mL larutan KOH 0,1 M !                         b. Larutan Ca(OH)2 0,001 !
 
Jawab :
 
a.     KOH → K+ + OH                                   
[OH] = x. [M(OH)]                                   
                   = 1 . 0,1 M = 10-1 M                                 
      pOH    = – log 10-1                                      
                   = 1                                                                
      pH        = 14 – pOH                                        
                   = 14 – 1                                                       
                   = 13      
                                                       
 
b. Ca(OH)2  → Ca2+ + 2OH
   [OH]  = x. [M(OH)]
             = 2 . 0,001 = 2 x 10-3 M
   pOH   = – log 2 x 103
             = 3 – log 2
  pH       = 14 – pOH
             = 14 – (3-log 2)
             = 11 + log 2
 
4.     Basa lemah
 
             Disebut basa lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya,  α  ≠ 1, (0 <  α < 1). Penentuan besarnya konsentrasi OH tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi basa lemahnya (seperti halnya basa kuat), akan tetapi harus dihitung dengan menggunakan rumus :
 
 
Rumus :
[OH] = Kb . [M(OH)]       atau   [OH] = M x α
pOH = – log [OH]              pH = -14 – pOH
            
Contoh
v Hitung pH dari larutan 500 mL amonia 0,1M (Kb= 4 x 10-5
 
Jawab                                                                                                           
NH4OH → NH4+ + OH
[OH ]= √Kb . [M(OH)]
            = √ 4x 10-5 . 0,1
            = √ 4 x 10-6
             = 2 x 10-3 M
pOH   = – log  2 x 10-3
             = 3 – log 2
pH        = 14 – pOH
             = 14 – (3 – l0g 2)
             = 11 + log 2
 

Soal No. 1

Tentukan pH dari suatu larutan yang memiliki konsentrasi ion H+ sebesar 10− 4 M dengan tanpa bantuan alat hitung kalkulator!

Pembahasan

Menghitung pH larutan atau pOH larutan.

Diketahui data:

[H+] = 10−4, dengan rumus yang pertama untuk mencari pH

 

 

Sehingga:

ingat kembali rumus logaritma:

Soal No. 2
Tentukan pH dari suatu larutan yang memiliki konsentrasi ion H+ sebesar 2 × 10−4 M. Gunakan nilai log 2 = 0,3

Pembahasan
[H+ ] = 2 × 10−4, dengan rumus yang sama,

Ingat sifat log berikut

Soal No. 3
Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 3. Tentukan besar konsentrasi ion H+ dalam larutan tersebut!

Pembahasan
Data:
pH = 3
[H+] = …..

Soal No. 4
Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 2,7. Tentukan besar konsentrasi ion H+ dalam larutan tersebut!

Pembahasan
Data:
pH = 2,7
[H+] = …..

Dengan rumus yang sama dan perhitungan memakai bantuan kalkulator

Soal No. 5
Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 2,7. Tentukan besar konsentrasi ion H+ dalam larutan tersebut dengan tanpa kalkulator, diberikan log 2 = 0,3!

Pembahasan
Data:
pH = 2,7
[H+] = …..


Soal No. 6
Suatu larutan diketahui memiliki pH sebesar 4,5. Tentukan pOH dari larutan tersebut!

Pembahasan
Data:
pH = 4,5
pOH =…

pH + pOH = 14
4,5 + pOH = 14
pOH = 14 − 4,5 = 9,5

Soal No. 7
Suatu larutan diketahui memiliki pOH sebesar 11,2. Tentukan pH dari larutan tersebut!

Pembahasan
Data:
pOH = 11,2
pH =…

pH + pOH = 14
pH + 11,2 = 14
pH = 14 − 11,2 = 2,8

Soal No. 8
Jika tetapan suatu asam HA 10−5, pH larutan HA 0,1 M adalah….
A. 5
B. 4
C. 3
D. 2
E. 1
(umptn 1996)

Pembahasan
Menentukan pH melalui tetapan asam yang diketahui:

dimana:
Ka = tetapan ionisasi asam
M = konsentrasi asam

Sehingga

Soal No. 9
Tentukan pH dari larutan H2SO4 0,005 M

Pembahasan
H2SO4 termasuk asam kuat dan diasumsikan mengion dengan sempurna sebagai berikut:

H2SO4     →     2H+    +      SO42−
0,005 M        0,01 M         0,005 M

[H+] = 0,01 M = 10−2 M
pH = − log (10−2) = 2

Soal No. 10
Tentukan nilai pH larutan NH3 0,1 M diketahui Kb = 10−5!

Pembahasan
Menentukan pOH dari basa lemah terlebih dahulu melalui tetapan ionisasi basa yang diketahui:

Sehingga

Soal No. 11
Jika harga Kb NH3 = 2 ⋅ 10−5 maka pH larutan NH3 0,2 M adalah….
A. 11 + log 2
B. 11 − log 2
C. 8 − log 2
D. 8 + log 2
E. 3 − log 2
(uan 2002)

Pembahasan
Menentukan pOH dari basa lemah terlebih dahulu melalui tetapan ionisasi basa yang diketahui:

Soal No. 12
Suatu larutan memiliki pH = 2. Tentukan pH larutan jika diencerkan dengan air seratus kali!

Pembahasan
Data:
Diencerkan 100 x berarti V2 = 100 V1
pH = 2, berarti [H+] = 10−2
pH setelah diencerkan =….

V2M2 = V1M1

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: