1 7 4
Kimia Kelas XI SM A dan M A
Penyelesaian: a.
[OH
–
] = C
b
. E
= 0,1.0,01
= 0,001 M
b. [OH
–
] = K C
b b
. K
b
=
[ ]
–
OH
b 2
C
= ,
, 0 001
0 1
2
= 1.10
–5
Jadi, jumlah [OH
–
] yang terbentuk = 0,001 M dan harga K
b
= 1.10
–5
.
Lat ihan 7 .2
Selesaikan soal-soal berikut 1.
Diketahui lima buah asam sebagai berikut. HA,
K
a
= 2 x 10
–3
HB, K
a
= 2 x 10
–3
HC, K
a
= 3 x 10
–2
HD, K
a
= 3 x 10
–5
HE, K
a
= 5 x 10
–5
Susunlah kelima asam di atas berdasarkan menurunnya kekuatan asam 2.
Hitung konsentrasi H
+
atau OH
–
pada larutan berikut. a.
100 mL HNO
3
0,05 M b.
0,005 mol H
2
SO
4
dalam 250 mL larutan. c.
0,01 mL MgOH
2
dalam 500 mL. d.
2 gram NaOH dalam 100 mL larutan. 3.
Hitung E dari asam lemah HClO 1M yang mempunyai harga K
a
= 3,5
x
10
–8
. 4.
3,4 gram NH
3
M
r
= 17 dilarutkan ke dalam air sehingga volum larutan menjadi 2 liter, jika
K
b
NH
3
aq = 1,8
x
10
–5
tentukan : a.
konsentrasi NH
4 +
dan OH
–
, b.
E derajat ionisasi. 5.
Dari pengukuran hantaran listrik larutan asam cuka CH
3
COOH 0,1 M diketahui derajat ionisasi molekul-molekul asam cuka 1,32.
Tentukan harga K
a
dan konsentrasi H
+
.
C. Perhitungan pH Larutan
pH larutan ditentukan oleh besarnya konsentrasi ion H
+
yang terdapat pada larutan. Bagaimana hubungan harga
pH dengan konsentrasi ion H
+
ini? Coba perhatikan data hasil pengujian
pH asam dan basa pada berbagai konsentrasi pada Tabel 7.3.
pH Lar ut an Asam-Basa
1 7 5
Tabel 7.3 pH beberapa asam dan basa dalam berbagai konsentrasi
Larutan HCl
HCl CH
3
COOH Air
NH
3
NaOH NaOH
0,1M 0,01 M
0,1M murni
0,1M 0,01M
0,1M [H
+
] M 10
–1
10
–2
10
–3
10
–7
10
–11
10
–12
10
–13
pH 1
2 3
7 11
12 13
Dari data percobaan didapat hubungan sebagai berikut: [H
+
] = 0,1 M = 10
–1
, pHnya = 1
[H
+
] = 0,01 M = 10
–2
, pHnya = 2
[H
+
] = 0,001 M = 10
–3
, pHnya = 3
Secara matematika hubungan harga pH dengan [H
+
], yaitu: 1
= –log 10
–1
2 =
–log 10
–2
3 =
–log 10
–3
Maka dapat disimpulkan: pH = – log [H
+
] Bagaimana hubungan [OH
–
] dengan pOH? Seperti pada pH hubungan [OH
–
] dengan
pOH ditulis: pOH = – log [OH
–
] Bagaimana hubungan
pH dengan pOH larutan? K
w
= [H
+
] [OH
–
] – log
K
w
= – log[H
+
] + –log [OH
–
] Jadi
pK
w
= pH + pOH
Pada suhu 25 rC, pK
w
= 14, jadi pH + pOH = 14.
Berdasarkan hubungan pH dan pOH di atas diperoleh kesimpulan sebagai
berikut. 1.
Larutan bersifat netral, jika [H
+
] = [OH
–
] atau pH = pOH = 7
2. Larutan bersifat asam, jika [H
+
] [OH
–
] atau pH 7
3. Larutan bersifat basa, jika [H
+
] [OH
–
] atau pH 7
Harga pH dari berbagai larutan dan bahan-bahan di sekitar kita dapat dilihat
pada Tabel 7.4.
1 7 6
Kimia Kelas XI SM A dan M A
Tabel 7.4 Harga pH berbagai larutanbahan
LarutanBahan pH
Cairan lambung manusia 1,0
– 3,0
Cuka 2,5
– 3,4
Orange juice 3,5
– 4
Juice tomat 4,0
– 4,4
Air susu sapi 6,3
– 6,6
Amoniak di rumah 1–5 10,0 –
11,5 Soda kue
8,4 –
9,0 Air Kapur
11,0 –
12,6 Untuk memahami perhitungan harga
pH larutan, perhatikan contoh berikut.
Cont oh Soal
1. Suatu larutan asam mempunyai konsentrasi H
+
= 10
–2
M, tentukan harga pH
larutan tersebut. Penyelesaian:
[H
+
] = 10
–2
M pH = – log [H
+
] = – log 10
–2
= 2 Jadi,
pH larutan = 2. 2.
Suatu larutan basa mempunyai konsentrasi OH
–
= 5 x 10
–3
M, tentukan harga pOH dan pH.
Penyelesaian: [OH
–
] = 5.10
–3
M pOH = – log [OH
–
] = – log [5.10
–3
] = – [log 5 + log 10
–3
] = 3 – log 5
pH + pOH = 14 pH = 14 – pOH
= 14 – 3 – log 5 = 11 + log 5
Jadi, pOH = 3 – log 5 dan pH = 11 + log 5.
3. Tentukan
pH dari 500 mL larutan HCl 0,2 M. Penyelesaian:
HCl merupakan asam kuat HCl
aq p H
+
aq +
Cl
–
aq 0,2 M
0,2 M
pH Lar ut an Asam-Basa
1 7 7 [H
+
] = 0,2 M pH =
– log [H
+
] =
– log 2.10
–1
= 1 – log 2 Jadi
pH larutan HCl 0,2 M = 1 – log 2. 4.
100 mL larutan HBr 0,1 M diencerkan dengan air 100 mL. Tentukan: a.
pH mula-mula, b.
pH setelah diencerkan. Penyelesaian:
a. pH mula-mula:
[H
+
] = [HBr] = 0,1 M = 10
–1
pH = – log [H
+
] pH = – log 10
–1
= 1 b.
pH setelah diencerkan: Mol HBr mula-mula = 100.0,1 = 10 mmol = 0,010 mol
Volum larutan = 100 mL + 100 mL = 200 mL = 0,2 L Kosentrasi HBr setelah diencerkan:
[HBr] = 0 010
0 2 ,
, mol
L = 0,05 M
[H
+
] = [HBr] = 0,05 = 5.10
–2
pH = –log [H
+
] = –log 5.10
–2
= 2 – log 5 Jadi,
pH mula-mula = 1 dan pH setelah diencerkan = 2 – log 5. 5.
Tentukan pH larutan jika 0,37 gram kalsium hidroksida dilarutkan dalam air
sampai volum 250 mL. Penyelesaian:
0,37gram CaOH
2
=
0 37 74
,
= 0,005 mol [CaOH
2
] = 0 005
0 25 ,
, mol
L = 0,02 M
CaOH
2
aq p
Ca
2+
aq +
2OH
–
aq 0,02 M
0,02 M 2
x
0,02 M = 0,04 M [OH
–
] = 0,04 M pOH = – log [OH
–
] = – log 4
x
10
–2
= 2 – log 4 pH + pOH = 14
pH = 14 – 2 – log 4
= 12 + log 4 Jadi,
pH larutan = 12 + log 4.
1 7 8
Kimia Kelas XI SM A dan M A
Untuk menghitung pH asam lemah atau basa lemah, harus dicari dulu [H
+
] dan [OH
–
] dengan rumus: [H
+
] = K C
a a
. dan [OH
–
] = K
C
b b
. .
Cont oh Soal
1. Hitunglah
pH larutan HCN 0,01 M K
a
HCN = 4,9
x
10
–10
Penyelesaian: HCN
aq H
+
aq + CN
–
aq [H
+
] = K
C
a a
v =
4 9 ,
10 10
-10 -2
v v
= 2,2
x
10
–6
M pH
= – log [H
+
] = – log 2,2.10
–6
= 6 – log 2,2 = 6 – 0,3 = 5,66
Jadi, pH larutan = 5,66.
2. Suatu asam lemah dengan harga
E = 0,01 dan konsentrasi asam = 0,1 M. Hitunglah
pH larutan asam tersebut. Penyelesaian:
Misalkan asam lemah = HA HA
aq p
H
+
aq +
A
–
aq 0,1 M
0,1 x E
[H
+
] = 0,1
x
0,01 = 10
–3
M pH = – log [H
+
] = – log 10
–3
= 3 Jadi,
pH asam = 3. 3.
Hitung pH larutan 0,01 M NH
4
OH K
b
NH
4
OH = 1,8
x
10
–5
. Penyelesaian:
NH
4
OH aq
NH
4 +
aq + OH
–
aq [OH
–
] = K
C
b b
v =
1,8 10
0,01
-5
v v
= 4,2
x
10
–4
pOH = – log 4,2
x
10
–4
= 4 – log 4,2 pH
= 14 – pOH
= 14 – 4 – log 4,2 = 10 + log 4,2
= 10,6 Jadi,
pH larutan = 10,6.
pH Lar ut an Asam-Basa
1 7 9
Lat ihan 7 .3
Selesaikan soal-soal berikut 1.
Hitung pH dan pOH dari zat berikut.
a. Larutan asam HA 1,0
x
10
–9
M. b.
Larutan amonia yang ada di rumah dengan konsentrasi OH
–
2
x
10
–12
M. c.
Soft drink yang mengandung [H
+
] 25
x
10
–5
M. 2.
Hitung pH dan pOH larutan berikut.
a. 300 mL 0,05 M HCl.
b. 2 liter 0,001 M H
2
SO
4
. c.
500 mL 0,0001 M CaOH
2
. 3.
Hitung konsenrasi H
+
dan OH
–
dari larutan berikut. a.
Larutan HNO
3
yang mempunyai pH 2,5.
b. Larutan basa BaOH
2
yang mempunyai pH 11,7.
c. Air hujan di daerah industri yang mempunyai
pH 5,2. 4.
Hitung pOH dan pH larutan jika 2 gram NaOH terdapat dalam 500 mL larutan
5. Larutan basa mempunyai
pH 12. Berapa gram NaOH harus ditambahkan ke dalam 1 liter larutan tersebut supaya
pH larutan berubah menjadi 13?
D. Trayek pH Indikator
