Dalam kimia, pH adalah parameter penting yang biasa dipakai untuk menentukan sifat asam atau basa suatu larutan. Pada artikel ini, kita akan membahas cara menghitung pH larutan asam dan basa dengan mudah. Selain itu Kita juga akan membahas kekeruhan larutan dan cara menghitungnya.
Cara Menghitung pH Larutan Asam dan Basa
pH bisa dihitung dengan rumus pH = -log[H+]. Di mana [H+] adalah konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Konsentrasi ion hidrogen bisa dihitung dengan rumus [H+] = 10^-pH.
Misalnya, jika pH larutan adalah 4, maka konsentrasi ion hidrogennya adalah [H+] = 10^-4 = 0,0001 M. Maka berlaku juga sebaliknya, jika konsentrasi ion hidrogen suatu larutan adalah 0,01 M, maka pH larutan dapat dihitung sebagai pH = -log(0,01) = 2.
Menghitung pH larutan asam dan basa bisa kita lakukan dengan menggunakan indikator pH, elektroda pH, atau perhitungan manual seperti yang dijelaskan di atas. Dalam kasus larutan asam, pH akan berada di bawah 7, sedangkan dalam larutan basa, pH akan di atas 7. Larutan netral memiliki pH 7.
Cara Menghitung pH Asam Kuat
Sebelum membahas cara menghitung pH asam kuat, hal paling pertama yang penting untuk kita ketahui adalah memahami apa itu asam kuat.
Asam kuat adalah suatu jenis asam yang sepenuhnya terionisasi dalam larutan air, sehingga semua molekul asam telah berubah menjadi ion hidrogen (H+).
Contoh asam kuat yaitu:
- Asam klorida (HCl)
- Asam nitrat (HNO3)
- Asam sulfat (H2SO4).
Dalam larutan air, asam kuat akan memberikan konsentrasi ion hidrogen yang tinggi, sehingga larutan akan sangat asam dengan pH yang rendah.
Berikut adalah langkah-langkah yang bisa Kamu pahami untuk menghitung pH asam kuat:
1. Tentukan Konsentrasi Larutan Asam Kuat
Konsentrasi larutan asam kuat bisa dinyatakan dalam berbagai satuan, seperti molaritas (mol/L), normalitas (ekivalen/L), atau persen berat. Selain itu (apabila dibutuhakan) pastikan juga untuk mengubah satuan konsentrasi ke satuan molar (mol/L).
2. Gunakan Konstanta Disosiasi Asam (Ka) untuk Asam Kuat
Karena asam kuat sepenuhnya terionisasi dalam larutan air, maka nilai Ka-nya menjadi sangat besar. Secara umum, Ka untuk asam kuat bisa dianggap sebagai tak terhingga. Oleh karena itu, kita tidak perlu menggunakan nilai Ka dalam perhitungan pH asam kuat.
3. Hitung Konsentrasi ion Hidrogen dalam Larutan
Karena asam kuat sepenuhnya terionisasi, maka konsentrasi ion hidrogen dalam larutan akan sama dengan konsentrasi larutan asam kuat. Sebagai contoh, apabila konsentrasi pada larutan asam klorida (HCl) adalah 0,1 M, maka konsentrasi ion hidrogen dalam larutan adalah 0,1 M.
4. Hitung pH larutan
pH larutan asam kuat bisa dihitung dengan menggunakan rumus pH = -log[H+]. Sebagai contoh, jika konsentrasi ion hidrogen pada larutan adalah 0,1 M, maka pH larutan adalah pH = -log(0,1) = 1.
Cara Menghitung pH Asam Lemah
Asam lemah adalah jenis asam yang bagian terkecil larutan air yang terionisasi, sehingga konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan asam lemah menjadi jauh lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi ion hidrogen dalam larutan asam kuat.
Oleh karena itu, tidak heran apabila pH dari larutan asam lemah akan lebih tinggi daripada pH dari larutan asam kuat dengan konsentrasi yang sama. Berikut adalah cara menghitung pH larutan asam lemah:
1. Tentukan Konsentrasi Larutan Asam Lemah
Konsentrasi larutan asam lemah bisa kita nyatakan dalam berbagai satuan, seperti molaritas (mol/L), normalitas (ekivalen/L), atau persen berat. Jangan lupa memastikan untuk mengubah satuan konsentrasi ke satuan molar (mol/L) jika perlu.
2. Tentukan Konstanta Disosiasi Asam (Ka) untuk Asam Lemah
Konstanta disosiasi asam (Ka) digunakan untuk menggambarkan seberapa banyak asam lemah yang akan terionisasi dalam larutan air. Biasanya Nilai Ka untuk asam lemah dinyatakan dalam bentuk logaritmik, yaitu pKa. Semakin kecil nilai pKa, maka akan semakin besar kemampuan asam tersebut untuk bisa terionisasi.
3. Hitung Konsentrasi ion Hidrogen (H+) dalam Larutan
Konsentrasi ion hidrogen dalam larutan asam lemah bisa kita hitung dengan menggunakan persamaan yang terkait dengan konstanta disosiasi asam (Ka).
Sebagai contoh, apabila konsentrasi larutan asam asetat (CH3COOH) adalah 0,1 M dan nilai pKa-nya adalah 4,76, maka konsentrasi ion hidrogen dalam larutan bisa kita hitung dengan menggunakan rumus berikut ini:
[H+] = √(Ka × [asam lemah]) = √(10^-4,76 × 0,1) = 1,87 × 10^-3 M
4. Hitung pH larutan
pH larutan asam lemah bisa kita hitung dengan menggunakan rumus pH = -log[H+]. Sebagai contoh, apabila konsentrasi pada ion hidrogen dalam larutan adalah 1,87 × 10^-3 M, maka pH larutan adalah pH = -log(1,87 × 10^-3) = 2,73.
Cara Menghitung pH Basa Kuat
Basa kuat adalah jenis basa yang terionisasi secara sempurna dalam larutan air, sehingga konsentrasi ion hidroksida (OH-) pada larutan basa kuat jauh lebih tinggi dibandingkan konsentrasi ion hidroksida dalam larutan basa lemah.
Oleh karena itu, pH dari larutan basa kuat akan jauh lebih tinggi daripada pH dari larutan basa lemah dengan konsentrasi yang sama. Berikut adalah cara menghitung pH larutan basa kuat:
1. Tentukan Konsentrasi Larutan Basa Kuat
Konsentrasi larutan basa kuat biasa dinyatakan dalam berbagai satuan, seperti molaritas (mol/L), normalitas (ekivalen/L), atau persen berat. Apabila diperlukan, Kmu bisa memastikan untuk mengubah satuan konsentrasi ke satuan molar (mol/L).
2. Hitung Konsentrasi ion Hidroksida (OH-) dalam Larutan
Konsentrasi ion hidroksida dalam larutan basa kuat sama dengan konsentrasi larutan basa kuat tersebut. Sebagai contoh, apabila konsentrasi larutan NaOH adalah 0,1 M, maka konsentrasi ion hidroksida dalam larutan adalah 0,1 M.
3. Hitung pH Larutan
pH larutan basa kuat bisa kita hitung dengan menggunakan rumus pH = 14 – pOH. Karena larutan basa kuat adalah larutan alkalis (bisa larut dengan air), maka pH larutan basa kuat dapat dihitung dari pOH larutan.
pOH larutan bisa dihitung dengan menggunakan rumus pOH = -log[OH-]. Sebagai contoh, jika konsentrasi ion hidroksida dalam larutan adalah 0,1 M, maka pOH larutan adalah pOH = -log(0,1) = 1.
Selanjutnya, pH larutan bisa dihitung dari pOH larutan dengan menggunakan rumus pH = 14 – pOH. Sehingga pH larutan NaOH dengan konsentrasi 0,1 M adalah pH = 14 – 1 = 13.
Cara Menghitung pH Basa Lemah
Basa lemah adalah jenis basa yang hanya sebagian terdisosiasi dalam larutan air, sehingga konsentrasi ion hidroksida (OH-) dalam larutan basa lemah menjadi lebih rendah daripada konsentrasi ion hidroksida dalam larutan basa kuat.
Oleh karena itu, pH dari larutan basa lemah akan lebih rendah daripada pH dari larutan basa kuat dengan konsentrasi yang sama. Berikut adalah cara menghitung pH larutan basa lemah:
1. Tentukan Konstanta Disosiasi Basa (Kb)
Konstanta disosiasi basa (Kb) adalah suatu nilai konstanta kesetimbangan yang menunjukkan seberapa besar basa lemah terdisosiasi dalam larutan air.
Nilai Kb bisa diperoleh dari tabel konstanta disosiasi basa atau dihitung secara eksperimental. Sebagai contoh, konstanta disosiasi basa amonia (NH3) adalah 1,8 x 10^-5 pada 25°C.
2. Tentukan Konsentrasi Larutan Basa Lemah
Konsentrasi larutan basa lemah bisa dinyatakan dalam berbagai satuan, seperti molaritas (mol/L), normalitas (ekivalen/L)/persen berat. Pastikan untuk mengubah satuan konsentrasi ke satuan molar (mol/L) jika perlu.
3. Hitung Konsentrasi ion Hidroksida (OH-) dalam Larutan
Konsentrasi ion hidroksida dalam larutan basa lemah dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Kb = [OH-]^2/[B]. Sebagai contoh, jika konsentrasi larutan NH3 adalah 0,1 M, maka konsentrasi ion hidroksida dalam larutan dapat dihitung sebagai berikut:
1,8 x 10^-5 = [OH-]^2/0,1 [OH-]^2 = 1,8 x 10^-6 [OH-] = √(1,8 x 10^-6) = 1,34 x 10^-3 M
4. Hitung pH Larutan
pH larutan basa lemah bisa dihitung dengan menggunakan rumus pH = pKa + log([B]/[BH+]), di mana pKa adalah konstanta asam basa konjugat (pKa + pKb = 14 pada suhu 25°C), [B] adalah konsentrasi basa lemah yang belum terdisosiasi, dan [BH+] adalah konsentrasi asam konjugat.
Konsentrasi asam konjugat dapat diabaikan jika konsentrasi basa lemah lebih kecil dari 5% dari nilai Kb.
Sebagai contoh, jika konstanta disosiasi basa NH3 adalah 1,8 x 10^-5, maka pKb = -log(1,8 x 10^-5) = 4,74. Dengan mengasumsikan konsentrasi asam konjugat adalah nol (karena konsentrasi basa lemah NH3 lebih besar dari 5% dari nilai Kb), maka pH larutan NH3 dengan konsentrasi 0,1 M dapat dihitung sebagai berikut:
- pH = pKa + log([B]/[BH+])
- pH = 4,74 + log(0,1/0)
- pH = 11,26
Sehingga pH larutan basa lemah NH3 dengan konsentrasi 0,1 M adalah 11,26.
Kekeruhan Larutan
Selain pH, kekeruhan adalah parameter penting lainnya dalam kimia. Kekeruhan juga bisa kita artikan sebagai jumlah partikel yang tersebar dalam larutan, dan bisa diukur dengan turbidimeter. Kekeruhan bisa dihitung dengan rumus kekeruhan = log(Io/I), di mana Io adalah intensitas cahaya awal dan I adalah intensitas cahaya setelah melewati larutan.
Berbagai faktor seperti suspensi, partikel padat, dan bakteri bisa menyebabkan kekeruhan dalam larutan. Kekeruhan bisa memengaruhi kualitas dan kejernihan suatu larutan, sehingga pada pengaplikasian kimia dan industri perlu untuk memperhatikan tingkat kekurahan larutan.
Kesimpulan
Apa yang dimaksud dengan pH larutan?
pH larutan adalah parameter yang biasa digunakan untuk menentukan sifat asam atau basa suatu larutan, dan diukur pada skala 0-14.
Apa yang dimaksud dengan konsentrasi ion hidrogen?
Konsentrasi ion hidrogen adalah berapa banyak jumlah ion hidrogen dalam suatu larutan, diukur dalam satuan molar.
Apa yang dimaksud dengan kekeruhan larutan?
Kekeruhan larutan adalah jumlah partikel yang tersebar dalam larutan, dan bisa diukur dengan menggunakan alat bernama turbidimeter.
Pada artikel ini, kita sudah mengupas tuntas bagaimana cara menghitung pH larutan asam dan basa dengan mudah.
Selain itu Kita juga sudah membahas kekeruhan larutan dan bagaimana cara menghitungnya. Dengan mempunyai pemahaman yang baik mengenai pH dan kekeruhan, kita bisa meningkatkan kualitas dan efisiensi berbagai aplikasi kimia dan industri yang ada disekitar kita.
Semoga informasi ini berguna bagi Kamu untuk memahami konsep dasar kimia. Jangan pernah lupa untuk selalu menggunakan alat pelindung diri (APD) pada saat bekerja atau bereksperimen dengan bahan kimia.
Tidak hanya itu, penting juga bagi Kamu untuk selalu mengikuti prosedur yang sudah ada. Terima kasih sudah membaca artikel mengenai cara menghitung pH larutan asam dan basa ini. See you in the next article!
