Kimia Konsep pH, pOH, dan pKw pH

Kimia Konsep pH, pOH, dan pKw pH

pH  :  Sorensen ( 1868 – 1939 ) ahli kimia dari  Denmark menyatakan , semakin besar konsentrasi ion H+  maka makin asam larutan,dan konsentrasi ion H+  sama dengan negatif logaritma konsentrasi ion H+ , secara matematika
                                                    pH = - log ( H+ )
dari definisi tersebut dapat disimpulkan :
jika ( H+) = 1 x 10-n  , maka  pH = n
jika ( H+) = x  .10-n  , maka  pH = n – log x
jika  pH = n, maka  ( H+) = 10-n

Dari uraian di atas dapat kita simpulkan bahwa:
a. Larutan bersifat netral jika [H+] = [OH–] atau pH = pOH = 7.
b. Larutan bersifat asam jika [H+] > [OH–] atau pH < 7.
c. Larutan bersifat basa jika [H+] < [OH–] atau pH > 7.

Contoh :
Tentukan pH larutan jika konsentrasi ion H+ sebesar
1 x 10 -3
5 x 10 -6
Jika diketahui log 2 = 0,3
6 x 10-4    ( jika log 2 = 0,3  dan log 3 = 0,48 )


Penyelesaian :
pH = - log ( H+)  
       = - log ( 1 x 10-3)
       =  -  ( log 1 + log 10-3)  = - ( 0 -3 ) = 3











pH = - log ( H+)
      = - log (5 x 10-6)
      =  - ( log 5 + log 10-6)
      =  - ( log 10/2   + log-6 )  
     = - ( log 10 – log 2 + log10-6)
      = - ( 1 – 0,3 -6 )
      =  5,3










pH  = - log ( H+)
       = - log ( 6 x 10-4)
       = - ( log6 + log 10-4)
       =  - ( log (2 x  3) + log 10-4)
       = - (log 2 + log 3 + log 10-4)
       =  -  ( 0,3 + 0,48 - 4 )
pH = 3,22





Berapakah konsentarsi ion H+  dalam larutan yang pH nya :
pH  = 2      
 b. pH = 3,7   ( jika diketahui log 2 = 0,3 )
 c. pH = 4,3   ( jika log 5 = 0,7 )
Penyelesaian :
pH = 2       ====    2  =  - log( H+)    ===        (H+)  =  10-2

pH = 3,7    ====    - log ( H+)  = 3,7
                                                    -log (H+) = 4 - 0,3
                                                     -log (H+)  =  4 – log 2
                                                            (H+) =  2 x 10-4 M


pH = 4,3  =====     - log ( H+) = 4,3
                                                     -log  ( H+) = 5 – 0,7
                                                     -log (H+) = 5 – log 5
                                                             (H+) =  5 x 10-5 M


pOH

pOH =   -  log ( OH - )


Jika  ( OH-) = 0,01 M  ,
maka nilai pOH  = - log 0,01
                             = - ( log 10-2 )
                             =   2 log 10
                             =  2 ( 1 ) = 2


2.  Jika (OH-)  =  2 + log 5,  maka nilai
     pOH  = - log ( 2 + log 5 )
               = - (log 2 + log  10/2  )
      pOH = - (log 2 + log 10 – log 2 )
      pOH = - log 10   =  -1




3.Jika pOH = 2,        maka (OH-)  =  10-2 M  










Tetapan kesetimbangan Air ( Kw)

Air mempunyai reaksi kesetimbangan :

H2O  --- H+  +  OH-  
K  =  ((H^+ )(〖OH〗^-))/(H_2 O)
                   K . H2O  = (  H+ )  . ( OH-)
                   Kw =   (  H+ )  . ( OH-)
Hasil percobaan menunjukan bahwa harga kw pada suhu 25oC  adalah 10-14
Karena kesetaraan mol H+ dan OH- sama, sehingga dapat dianggap bahwa :
Kw = (H+)2  . ( OH-)2  = 10-14
Dengan demikian   :    ( H+)  =   √(〖10〗^(-14) )     = 10-7   M      atau      ( H + )  = Valensi   x  Ca
                                         ( OH-) = √(〖10〗^(-14) )     = 10-7   M     atau       ( OH-)   = Valensi  x  Cb
  Contoh :
Berapakah  konsentrasi ion OH-  dalam suatu larutan yang mengandung konsentrasi ion       H+  = 0,05 M
               Kw =  ( H+)  . (OH-)
             10-14 = (0,05 )  (OH-)
           (OH- ) = 〖10〗^(-14)/0,05    =  2 x  10 -13
 Berapakah konsentrasi ion OH- dalam larutan jika konsentrasi ion H+  = 2 x 10-3

                         Kw =  ( H+)  . (OH-)
                                         10-14 = (2 x 10-3 )  (OH-)
                                       (OH- ) = 〖10〗^(-14)/〖2x10〗^(-3)     =  5 x  10 -12

KEKUATAN ASAM BASA
ASAM KUAT
Adalah :  asam yang terionisasi seluruhnya dalam air menjadi ion H+ dan ion sisa asam, jadi asam kuat mempunyai α = 1, contoh asam kuat ; HCL, HBr, HI, HNO, HCLO4 , H2SO4

Contoh :
 Sebanyak 9,8 gram H2SO4   (Mr = 98 ), dilarutkan dalam air sampai volumenya 5 L. Tentukan konsentrasi ion H+ yang terdapat dalam larutan itu !

Penyelesaian :

Kemolaran H2SO4   =     (9,8  gram)/98 ∶ 5
                                  = 0,02 mol/ liter
                                  = 0,02 M

H2SO4  ------  2 H+   +  SO4-2

Maka ( H+)  =  2  x H2SO4
                     =  2  x 0,02 M
                     = 0,04 M
                         
ASAM   LEMAH
Adalah : Asam yang terionisasi sebagaian dalam air. Bagian yang terionisasi da yang tidak dari asam lemah membentuk sistem kesetimbangan dalam larutannya. Conth asam lemah ; HCOOH, CH3COOH, HCN

Untuk asam lemah HA, maka reaksinya ditulis :

HA  ----  H+  + A –

Besarnya nilai konsentrasi dari ion H+  dirumuskan :

(H+)  =  √(Ka .Ca)         dengan  : Ca = konsentrasi asam

Sedangkang untuk menentukan nilai α – nya  dapat dicari dengan rumus
α  = H^+/Ca          atau     α   =  √(Ka/Ca)


Contoh :

 Tentukan konsentrasi   ( H + )  dan α   dari larutan HCN  0, 5 M, bila diketahui Ka  dari         HCN  = 1,8 x  10-5
               Penyelesaian  :  
( H + )  =   √(Ka .Ca)
                                    = √(〖1,8 x 10〗^(-5)   .0,5)
                                   =  3 x 10-3 M


                α   =    √(Ka/Ca)
                            =    √(〖3 x  10〗^(-3)/0,5)      
              =   0,006 = 6  x 10-3

Latihan soal :
Jika tetapan suatu asam HA adalah 10-5 , pH larutan 0,1 M adalah...
PH =  - log (H+)
                (H+)  = √(Ka .Ca)   = √(〖10〗^(-5)  .0,1)
                         = 10-3
              Maka    PH =  - log (10-3)
        pH = 3
Jika larutan asam asetat mempunyai pH = 3  dan Ka = 10-5      ( Mr = 60 ), maka berat  asam asetat dalam 1 liter air larutan asam asetat sebesar ......


Massa =   mol x Mr
pH = 3     -----  ( H + )   =  10-3
( H+)  = √(Ka .Ca)
( 10-3)2  =   10-5   x  mol/ vol                   ====   mol  =  gram/ Mr
  10-6    =   10 -5    x  (gram/60)/1
gram  = (60 x 〖10〗^(-6))/〖10〗^(-5)
      massa  =   6 gram
Larutan suatu asam lemah HZ  0,5 M , mempunyai pH =  4 – log 5, maka konstanta asam, Ka  asam HZ adalah....

( H +)  = √(Ka .Ca)
pH = 4 – log 5
              ( H+)  =  5 x 10-4
          ( H +)  = √(Ka .Ca)
     5 x 10-4 = √(Ka .0,5)

     (5 x 10-4)2 =  Ka  x 0,5
          Ka  = (  (25 x 〖10〗^(-8)  )/0,5
Ka =  5  x 10-7