Cara Menghitung pH Larutan Asam, Basa, Garam Beserta Contoh Soal dan Pembahasan

Ilmu kimia sangat erat kaitannya dengan asam dan basa.

Menurut Arrhenius, asam adalah senyawa yang dapat melepaskan ion H⁺ ketika dilarutkan di dalam air, sedangkan basa adalah senyawa yang dapat melepaskan ion OH^- ketika dilarutkan dalam air.

Sebenarnya ada banyak teori para ahli mengenai asam basa, silakan dibaca terlebih dahulu di Teori Asam Basa Menurut Para Ahli.

pH merupakan kepanjangan dari power of Hydrogen. Jika didefinisikan secara matematis, pH merupakan logaritma negatif dari konsentrasi ion Hidrogen yang ada pada larutan.

pH menunjukkan tingkat keasaman dan kebasaan suatu larutan.

Skala pH memiliki rentang antara 0-14, dimana semakin rendah pH-nya maka larutan tersebut semakin bersifat asam, begitu pula sebaliknya. Semakin tinggi pH-nya, maka larutan tersebut semakin bersifat basa.

Materi di bawah akan membahas mengenai :

• Menghitung pH dan pOH dari asam basa kuat,

• Menghitung pH dan pOH dari asam basa lemah,

• Menghitung pH dan pOH dari buffer atau larutan penyangga, dan

• Menghitung pH dari garam hidrolisis.

• Menghitung pH dari larutan campuran

Menghitung pH dan pOH Dari Asam Basa Kuat

Asam dan basa kuat adalah asam dan basa yang dapat terionisasi secara sempurna di dalam air. Karena mampu terionisasi dengan sempurna, maka asam dan basa kuat termasuk elektrolit kuat.

Hal inilah yang membuat konsentrasi ion Hidrogen atau Hidroksida dapat langsung ditentukan dengan perhitungan stoikiometri pada umumnya.

Contoh asam kuat :

• Asam Sulfat (H₂SO₄)

• Asam Nitrat (HNO₃)

• Asam Klorida (HCl)

• Asam Bromida (HBr)

• Asam Iodida (HI)

• Asam Perklorat (HClO₄)

Asam Fluorida atau HF tidak termasuk ke dalam asam kuat karena ikatan antara atom Hidrogen dan Fluor cukup kuat disebabkan jari-jari atomnya yang kecil. Hal tersebut mengakibatkan HF sukar terionisasi di dalam air.

Contoh basa kuat :

• NaOH

• KOH

• RbOH

• CsOH

• Ca(OH)₂

• Ba(OH)₂

Magnesium Hidroksida atau Mg(OH)₂ tidak termasuk basa kuat karena mampu mengendap.

Untuk menghitung nilai pH dan pOH dari asam kuat dapat dihitung dengan rumus berikut:

dimana [H⁺] dihitung dalam Molaritas (mol/liter larutan)

Untuk menghitung nilai pH dan pOH dari basa kuat dapat dihitung dengan rumus berikut :

dimana [OH^-] dihitung dalam Molaritas (mol/liter larutan)

Contoh Soal Menghitung pH dan pOH dari Asam Kuat dan Basa Kuat + Pembahasan

1. Hitunglah pH dan pOH dari 10 liter larutan H₂SO₄ 0,02 M!

2. Hitunglah pH dan pOH dari 1 liter larutan Ca(OH)₂ 0,05 M!

3. Jika diketahui suatu asam kuat memiliki konsentrasi H⁺ sebesar 10^-10 M, maka tentukan nilai pH larutan tersebut!

4. Suatu basa kuat diketahui memiliki konsentrasi OH^- sebesar 10^-9 M, tentukan nilai pH larutan tersebut!

Contoh Soal Larutan Campuran Asam Kuat dan Basa Kuat

1. Sebanyak 200 ml NaOH 1 M dicampurkan dengan 300 ml NaOH 0,05 M. Hitunglah pH larutan campuran!

2. Sebanyak 50 ml larutan KOH 0,2 N direaksikan dengan 50 ml larutan H₂SO₄ 0,05 M. Tentukanlah pH larutan tersebut!

Menghitung pH dan pOH dari Asam Lemah dan Basa Lemah

Asam lemah dan basa lemah adalah asam dan basa yang tidak terionisasi secara sempurna di dalam air. Dengan demikian, asam lemah dan basa lemah termasuk elektrolit lemah.

Yang termasuk contoh asam lemah adalah :

• Asam Asetat (CH₃COOH)

• Asam Format (HCOOH)

• Asam Oksalat (H₂C₂O₄ · 2H₂O)

• Asam Benzoat (C₆H₅COOH)

Adapun yang termasuk basa lemah adalah :

• Ammonium Hidroksida atau NH₄OH

• Besi (II) Hidroksida atau Fe(OH)₂

• Besi (III) Hidroksida atau Fe(OH)₃

• Alumunium Hidroksida atau Al(OH)₃

• Perak Hidroksida atau AgOH

Untuk menghitung pH dari asam lemah dapat digunakan rumus berikut :

dimana [H⁺] dihitung dalam Molaritas (mol/liter larutan)

Untuk menghitung pH dan pOH dari basa lemah dapat digunakan rumus berikut :

dimana [OH^-] dihitung dalam Molaritas (mol/liter larutan)

Contoh Soal Menghitung pH Dan pOH dari Asam Lemah dan Basa Lemah + Pembahasan

1. Tentukan pH dari 555 ml Asam Etanoat 0,2 M dengan Ka = 1,8 x 10^-5!

2. Jika diketahui suatu asam lemah berpH 5,5 dengan Ka = 2 x 10^-5, tentukanlah konsentrasi asam tersebut dalam satuan Molaritas!

3. Tentukan pH dari 15 ml Ammonium Hidroksida 0,03 M dengan Kb = 1,8 x 10^-5!

4. Suatu larutan basa lemah setelah dihitung pH nya dengan pH meter didapatkan hasil sebesar 10,5. Diketahui Kb basa tersebut adalah 3 x 10^-5, tentukanlah konsentrasi basa tersebut dalam satuan Molaritas!

Contoh Soal Larutan Campuran Asam Lemah dan Asam Lemah + Pembahasan

1. Sebanyak 200 ml larutan Asam Asetat 0,03 M dicampurkan dengan 100 ml larutan Asam Asetat 0,05 M. Tentukan pH larutan campuran (Ka = 1,8 x 10^-5)!

Contoh Soal Larutan Campuran Basa Lemah dan Basa Lemah + Pembahasan

1. Sebanyak 50 ml basa lemah 0,01 M (Kb = 5 x 10^-5) dicampurkan dengan 50 ml 0,01 basa lemah yang sama. Hitunglah nilai pH dan pOH larutan campuran!

Menghitung pH Dan pOH dari Buffer Asam dan Buffer Basa

Larutan buffer atau penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan pH larutan terhadap pengenceran maupun penambahan sedikit asam atau basa. Buffer dibagi menjadi 2 jenis yaitu buffer asam dan buffer basa.

Buffer asam dapat dibuat dengan :

• Campuran asam lemah dan garam dari sisa asam tersebut

• Campuran asam lemah berlebih dan basa kuat

Sedangkan buffer basa dapat dibuat dengan cara

• Campuran basa lemah dan garam dari kation basa tersebut

• Campuran basa lemah berlebih dan asam kuat

Cara menghitung pH buffer / larutan penyangga asam adalah :

Sedangkan untuk buffer / penyangga basa dapat dihitung dengan rumus :

Contoh Soal Menghitung pH Buffer Asam + Pembahasan

1. Sebanyak 250 ml larutan CH₃COOH 0,05 M dicampurkan dengan 100 ml larutan CH₃COONa 0,1 M. Hitunglah pH larutan penyangga yang terbentuk! (Diketahui Ka Asam Asetat 1,8 x 10^-5)

2. Seorang analis mencampurkan 200 ml larutan CH₃COOH 0,3 M dengan 100 ml larutan KOH 0,3 M. Apakah larutan ini termasuk larutan penyangga? Hitunglah pH nya!

Contoh Soal Menghitung pH Buffer Basa + Pembahasan

1. Suatu larutan penyangga dibuat dengan mencampurkan 50 ml NH₄Cl 0,05 M dengan 50 ml NH₄OH 0,10 M. Tentukan pH larutan tersebut! (Kb NH₄OH = 1,8 x 10^-5)

2. Sebanyak 75 ml larutan HNO₃ 1 M ditambahkan dengan 100 ml NH₄OH 1 M. Tentukan pH dan pOH larutan campurannya!

Menghitung pH Garam Terhidrolisis

Garam adalah senyawa yang terbuat dari asam dan basa melalui reaksi penggaraman.

Garam yang berasal dari asam kuat – basa lemah, asam lemah – basa kuat, maupun asam lemah – basa lemah dapat mengalami hidrolisis.

Hidrolisis adalah penguraian air oleh garam tersebut.

Jika terhidrolisis, maka akan dihasilkan larutan yang sifatnya sedikit asam maupun sedikit basa, tergantung jenis garam apa yang terhidrolisis.

Garam yang berasal dari asam kuat – basa kuat tidak dapat terhidrolisis, oleh karena itu pH nya netral (pH air).

Garam dari asam kuat – basa lemah menghasilkan garam asam, contohnya NH₄Cl dan (NH₄)₂SO₄

Garam dari asam lemah – basa kuat menghasilkan garam basa, contohnya CH₃COONa, K₂SO₃, KNO₂, dan CH₃COOK. 

Garam dari asam lemah – basa lemah (garam terhidrolisis sempurna), contohnya CH₃COONH₄. pH nya tergantung dari nilai Ka dan Kb nya. Jika Ka > Kb maka garam asam dan jika Ka < Kb maka garam basa.

Untuk menghitung pH dari garam asam dapat digunakan rumus :

Dimana konsentrasi garam asam dihitung dalam satuan Molaritas

Adapun untuk menghitung pH garam basa dapat digunakan rumus :

Dimana konsentrasi garam basa dihitung dalam satuan Molaritas

Adapun untuk menghitung pH garam asam lemah – basa lemah (garam terhidrolisis sempurna) dapat menggunakan rumus:

Contoh Soal Perhitungan pH Garam Asam (Asam Kuat – Basa Lemah)

1. Hitunglah pH dari 333 ml larutan NH₄Cl 0,02 M (Kb NH₄OH =1,8 x 10^-5)

2. Sebanyak 500 ml NH₄OH 1 M dicampurkan dengan 500 ml HCl 1 M, hitunglah pH larutan yang dihasilkan! (Kb NH₄OH = 1,8 x 10^-5)

Contoh Soal Perhitungan pH Garam Basa (Asam Lemah – Basa Kuat)

1. Hitunglah pH dari 19 ml larutan CH₃COOK 0,2 M (Ka CH₃COOH =1,8 x 10^-5)

2. Sebanyak 250 ml NaOH 0,2 M dicampurkan dengan 50 ml HCN 1 M, hitunglah pH larutan yang dihasilkan! (Ka HCN = 6,2 x 10^-10)

Contoh Soal Menghitung pH Garam dari Asam Lemah Basa Lemah

Sebayak 50 ml larutan HNO₂ 1 M dicampurkan ke dalam larutan NH₄OH 0,5 M sebanyak 100 ml. Tentukan pH larutan yang dihasilkan! (Ka HNO₂ = 7 x 10^-4, Kb NH₄OH = 1,8 x 10^-5)

Hitunglah pH larutan 999 ml CH₃COONH₄ 0,999 M (Diketahui Ka CH₃COOH =  Kb NH₄OH = 1,8 x 10^-5)

Penutup...

Terima kasih telah membaca, itulah materi perhitungan pH dan pOH dari asam dan basa kuat, asam dan basa lemah, buffer asam dan basa, serta garam asam, garam basa, dan garam terhidrolisis sempurna.

Masih bingung? Silakan tanyakan pada kolom komentar ya :)