Skala pH & pOH — Kimia Kelas 11–12

Setelah ini kamu bisa menghitung pH dan pOH larutan asam basa kuat dari konsentrasi ion H-plus dan OH-minus.

Jus lemon terasa sangat masam, sabun cuci terasa licin dan pahit. Keduanya berada di ujung berlawanan dari sebuah skala yang disebut pH. Air murni berada tepat di tengah, pH 7. Setiap turun satu angka pH berarti sepuluh kali lebih asam — sehingga pH 2 adalah seratus kali lebih asam daripada pH 4. Skala ini dibuat agar angka konsentrasi ion H-plus yang sangat kecil (seperti 0,0001) mudah dibaca. Coba pilah sifat larutan berdasarkan pH di bawah.

Seret tiap pernyataan ke kelompok yang sesuai (Asam, Netral atau Basa), lalu tekan Periksa.

Definisi pH

Ion H-plus dan OH-minus hadir di setiap larutan air, bahkan di air murni sekalipun. Konsentrasinya sangat kecil — pada air murni, hanya 0,0000001 mol per liter. Agar angka sekecil ini mudah dibaca, kimiawan memakai skala logaritmik yang disebut pH. pH = minus logaritma konsentrasi H-plus. Pada air murni pH = 7, yang berarti konsentrasi H-plus = 10 pangkat minus 7 mol/L. Larutan dengan pH lebih rendah lebih banyak H-plus (lebih asam); pH lebih tinggi lebih sedikit H-plus (lebih basa).

pH adalah ukuran tingkat keasaman larutan, didefinisikan sebagai minus logaritma basis sepuluh dari konsentrasi ion H-plus. Larutan dengan pH kurang dari 7 bersifat asam, pH 7 netral, pH lebih dari 7 basa.

Pasangkan hubungan pH dan pOH.

Hubungan pH, pOH, dan Kw

Dalam air murni pada 25 °C, konsentrasi H-plus dikalikan konsentrasi OH-minus selalu sama dengan 10 pangkat minus 14 — ini disebut tetapan ion air (Kw). Karena pH + pOH = 14, kamu bisa mencari pOH bila tahu pH, dan sebaliknya. Untuk asam basa kuat, konsentrasi ion langsung sama dengan konsentrasi larutan karena terurai sempurna.

$\text{pH} = -\log[\text{H}^+] \quad \text{dan} \quad [\text{H}^+] \cdot [\text{OH}^-] = 10^{-14}$ Arti tiap simbol: $\text{pH}$ = tingkat keasaman; $[\text{H}^+]$ = konsentrasi ion H-plus (mol/L); $[\text{OH}^-]$ = konsentrasi ion OH-minus (mol/L). Pada 25 °C: pH + pOH = 14.

Lihat skala pH 0 sampai 14 sebagai bangun.

Hitung sendiri konsentrasi OH-minus dari Kw.

Bayangkan pH seperti skala Richter gempa yang melompat sepuluh kali setiap naik satu angka. Gempa 5 bukan sedikit lebih kuat dari gempa 4 — ia sepuluh kali lebih kuat. Demikian pula pH: larutan pH 3 sepuluh kali lebih asam daripada pH 4, dan seratus kali lebih asam daripada pH 5. Inilah kekuatan skala logaritmik — ia memampatkan rentang sangat lebar menjadi angka 0 sampai 14 yang mudah dibaca.

Coba dulu di kertas, baru buka.

Soal. Larutan HCl 0,01 M. HCl adalah asam kuat yang terionisasi sempurna. Tentukan pH dan pOH larutan.

HCl terionisasi sempurna: HCl → H-plus + Cl-minus. Jadi $[\text{H}^+] = 0{,}01 = 10^{-2}$ M.

$\text{pH} = -\log[\text{H}^+] = -\log(10^{-2}) = 2$ .

$\text{pOH} = 14 - \text{pH} = 14 - 2 = 12$ .

Jebakan: mengira pH 3 hanya sedikit lebih asam daripada pH 4. Yang benar: karena skala logaritmik, tiap turun satu pH berarti sepuluh kali lebih asam. pH 3 adalah sepuluh kali lebih asam daripada pH 4, dan seratus kali lebih asam daripada pH 5.

Jebakan: lupa bahwa asam kuat terionisasi sempurna. Yang benar: untuk HCl, HNO3, H2SO4, konsentrasi H-plus sama dengan konsentrasi larutan (asumsi monovalen). Tapi untuk asam lemah seperti asam cuka, hanya sebagian yang terurai, sehingga H-plus jauh lebih kecil.

pH = minus log konsentrasi H-plus.
pH kurang 7 asam; pH 7 netral; pH lebih 7 basa.
Tiap turun satu pH = sepuluh kali lebih asam (skala logaritmik).
pH + pOH = 14 pada 25 derajat C (dari Kw = 10^-14).
Asam kuat: konsentrasi H-plus sama dengan konsentrasi larutan.