Perhitungan pH dengan pendekatan asam-basa Bronsted-Lowry.

74 Hitung pH larutan HCl dalam air yang konsentrasi analitiknya, a. 1,0 x 10 -1 M. b. 1,0 x 10 -7 M, dan c. 1,0 x 10 -10 M. Kebingungan apakah yang Anda alami? Bagaimana mengatasi kebingungan itu? Larutan terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Inilah yang sering dilupakan di dalam perhitungan keasaman larutansehingga terjadi kebingungan. Penentuan pH atau pOH larutan harus memahami penyusun larutan. Dari penyusun larutan itu, penyusun yang manakah yang merupakan sumber utama H 3 O + atau sumber utama OH - . Apakah dari salah satu penyusun atau dari semua penyusun larutan termasuk pelarut, air. Misalnya bila asam HA dilarutkan ke dalam air, maka asam dan air kemungkinan dapat merupakan sumber H 3 O + . Hal ini dapat diketahui dari reaksi : HA + H 2 O ⇄ H 3 O + + A - H 2 O + H 2 O ⇄ H 3 O + + OH - Demikian juga untuk basa, B, yang dilarutkan dalam air, kemungkinan basa dan air dapat merupakan sumber OH -. B + H 2 O ⇄ BH + + OH - H 2 O + H 2 O ⇄ H 3 O + + OH - Bagaimanakah perhitungan pH suatu larutan selanjutnya, tergantung dari situasi yang mana dari 3 situasi berikut dapat diterapkan. a. Situasi dimana asam sebagai penyedia utama H 3 O + . Ini berarti bahwa H 3 O + dari air diabaikan. Hal ini dapat dipenuhi dengan syarat apabila asamnya tidak terlalu encer dan tidak terlalu lemah. b. Situasi dimana air sebagai penyedia utama H 3 O + . Ini berarti H 3 O + dari asam diabaikan. Hal ini dapat dilakukan dengan syarat apabila asamnya sangat lemah dan sangat encer, sehingga dapat dikatakan bahwa penyusun larutan adalah hanya pelarut, air. c. Situasi dimana asam dan air sebagai sumber utama H 3 O + . Ini berarti H 3 O + dari asam dan air harus diperhitungkan. Perhitungan pOH tergatung pada 3 situasi sebagaimana halnya perhitungan pH.

a. pH asam kuat dan basa kuat.

Asam kuat dan basa kuat terdisosiasi sempurna dalam air. Perhitungan pH larutan asam kuat HX, ditentukan oleh konsentrasi asam kuat seperti Tabel 2 di bawah. Kondisi 75 yang dipersyaratkan pada tabel tersebut berdasarkan kenyataan bahwa konsentrasi H 3 O + dan OH - dalam air murni masing-masing sebesar 1 x 10 -7 M. Oleh karena asam kuat terdisosiasi sempurna, maka sebagaimana dapat dilihat pada kasus 1 pada tabel itu, konsentrasi analitik asam yang dari 1 x 10 -7 M secara signifikan dapat dianggap sebagai sumber utama H 3 O + . Argumentasi yang sama dapat diterapkan untuk basa, hanya saja ion yang dihasilkan adalah OH - dan ingat bahwa pH + pOH = pK W .

b. pH asam lemah monoprotik.

Jumlah H 3 O + dalam larutan asam lemah dalam air dapat berasal dari asam lemah itu, dari proses autoprotolisis air, dan dapat berasal dari asam dan dari air. Jumlah H 3 O + yang berasal dari larutan asam lemah HA dalam air berkaitan dengan tetapan disosiasi asam K a dan konsentrasi asam. HA + H 2 O ⇄ H 3 O + + A - [H 3 O + ] 2 = K a x C HA Jumlah H 3 O + dari air adalah : H 2 O + H 2 O ⇄ H 3 O + + OH - [H 3 O + ] 2 = K W . Jadi penghasil utama dari H 3 O + , apakah dari asam lemah atau dari air dapat diketahui dengan membandingkan harga K a x C HA dengan K W , sebagaimana dapat dilihat dalam Tabel 3 . Coba kerjakan. 1. Hitung [H 3 O + ] 0,150 M larutan asam asetat. K a CH 3 CO 2 H = 1,76 x 10 -5 . 2. Hitung [H 3 O + ] larutan 0,150 M asam kloroasetat CH 2 ClCO 2 H. K a CH 2 ClCO 2 H = 1,36 x 10 -3 . Tabel 2 . Sumber utama H 3 O + pada perhitungan pH asam kuat. Kasus Sumber utama H 3 O + Kondisi yang diperlukan Perhitungan jumlah [H 3 O + ] 1 2 3 Asam kuat Air Asam kuat dan air C HX 10 -7 M C HX 10 -7 M C HX ≅ 10 -7 M [H 3 O + ] = C HX [H 3 O + ] 2+ = K W [H 3 O + ] = [H 3 O + ] dari HX + [H 3 O + ] dari H 2 O = C HX + [OH - ] dari H 2 O = C HX + [H 3 O + ] 2 -C HX .[H 3 O + ]-K W = 0