Embed Size (px)
Citation preview
1
6 ASAM DAN BASA
A. Teori Asam-Basa
1. Teori Asam-Basa Menurut Arrhenius
a. Pengertian Asam dan Basa Menurut Arrhenius
Asam adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion H+ (H3O+)
Contoh : ● Asam klorida (HCl) dalam air (H2O)HCl(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq) Boleh juga ditulis :HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq)
● Asam nitrat (HNO3) dalam air (H2O)HNO3(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + NO3
-(aq)Boleh juga ditulis :
HNO3(aq) H+(aq) + NO3-(aq)
● Asam sulfat (H2SO4) dalam air (H2O)H2SO4(aq) + 2H2O(l) 2H3O+(aq) + SO4
2-(aq)Boleh juga ditulis :
H2SO4(aq) 2H+(aq) + SO42-(aq)
● Asam asetat (CH3COOH) dalam air (H2O)CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
Boleh juga ditulis :CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq)
Basa adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH-
Contoh : ● Natrium hidroksida (NaOH) dalam air (H2O)
NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq)
● Kalium hidroksida (KOH) dalam air (H2O)KOH(aq) K+(aq) + OH-(aq)
● Kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dalam air (H2O)Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2OH-(aq)
● Amonia (NH3) dalam air (H2O)NH3(g) + H2O(l) NH4
+(aq) + OH-(aq) ● Amonium hidroksida (NH4OH) dalam air (H2O)
NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH-(aq)
2
b. Keunggulan dan Kelemahan Teori Asam dan Basa Menurut Arrhenius
● Keunggulan teori asam-basa Arrhenius - Menjelaskan teori tentang penguraian (dissosiasi) elektrolit dalam air. - Menjelaskan asam kuat, basa kuat, asam lemah, dan basa lemah. - Menjelaskan proses reaksi netralisasi yang membentuk H2O. - Menjelaskan aktivitas katalis dari asam dalam reaksi-reaksi tertentu.
● Kelemahan teori asam-basa Arrhenius - Hanya terbatas pada larutan dengan pelarut air (H2O). Berikut ini merupakan contoh reaksi yang tidak sesuai dengan teori asam-basa Arrhenius.
NH4Cl(aq) + NaNH2(aq) NaCl(aq) + 2NH3(aq) Reaksi tersebut merupakan reaksi asam-basa meskipun tidak memiliki ion OH- yang terlibat. Reaksi ionnya sebagai berikut.
NH4+(aq) + NH2
-(aq) 2NH3(aq) - Tidak mengenal senyawa lain sebagai basa kecuali yang menghasilkan
OH-.
Latihan 1 : Berdasarkan teori asam-basa Arrhenius, tulis persamaan reaksi
senyawa di bawah ini dengan air dan tentukan asam dan basa dari senyawa tersebut!
1. H3PO4
2. H2CO3
3. HF
4. Ba(OH)2
5. Al(OH)3
2. Teori Asam-Basa Menurut Bronsted dan Lowry
a. Pengertian Asam dan Basa Menurut Bronsted dan Lowry
Asam adalah senyawa yang dapat menyumbangkan atau memberikan proton (ion H+) (disebut juga donor proton) kepada senyawa lain.
Basa adalah senyawa yang dapat menerima proton (ion H+) (disebut juga akseptor proton) dari senyawa lain.
b. Penulisan Persamaan Reaksi Asam dan Basa Menurut Bronsted dan
Lowry
Contoh : ● HCl(aq) + H2O(l) Cl-(aq) + H3O+(aq) asam basa basa asam
3
konjugasi konjugasi H+ bertambah
H+ berkurangReaksi ke kanan :- HCl memberikan ion H+ kepada H2O, berarti HCl bersifat
asam- H2O menerima ion H+ dari HCl, berarti H2O bersifat basa
Reaksi ke kiri :- Cl- menerima ion H+ dari H3O+, berarti Cl- bersifat basa
- H3O+ memberikan ion H+ kepada Cl-, berarti H3O+ bersifat asam
- Cl- merupakan basa konjugat HCl, dan sebaliknya HCl merupakan asam konjugat Cl-
- H3O+ merupakan asam konjugat H2O, dan sebaliknya H2O
merupakan basa konjugat H3O+
Jadi :- HCl (asam) dan Cl- (basa) merupakan pasangan asam-
basa konjugasi- H2O (basa) dan H3O+ (asam) merupakan pasangan basa-
asam konjugasi
Contoh : ● NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
4
basa asam asam basa
konjugasi konjugasi H+ berkurang
H+ bertambah
Reaksi ke kanan :- NH3 menerima ion H+ dari H2O, berarti NH3 bersifat basa- H2O memberikan ion H+ kepada NH3, berarti H2O bersifat
asam
Reaksi ke kiri :- NH4
+ memberikan ion H+ kepada OH-, berarti NH4+ bersifat
asam- OH- menerima ion H+ dari NH4
+, berarti OH- bersifat basa- NH4
+ merupakan asam konjugat NH3, dan sebaliknya NH3
merupakan basa konjugat Cl- - OH- merupakan basa konjugat H2O, dan sebaliknya H2O merupakan asam konjugat OH-
Jadi :- NH3 (basa) dan NH4
+ (asam) merupakan pasangan basa-asam konjugasi
- H2O (asam) dan OH- (basa) merupakan pasangan asam-basa konjugasi
Contoh : ● HNO3(aq) + NH3(aq) NO3
-(aq) + NH4+(aq)
asam basa basa asam konjugasi konjugasi
H+ bertambah
H+ berkurangReaksi ke kanan :
- HNO3 memberikan ion H+ kepada NH3, berarti HNO3
bersifat asam- NH3 menerima ion H+ dari HNO3, berarti NH3 bersifat
basa
Reaksi ke kiri :- NO3
- menerima ion H+ dari NH4+, berarti NO3
- bersifat basa
- NH4+ memberikan ion H+ kepada NO3
-, berarti NH4+
bersifat asam- NO3
- merupakan basa konjugat HNO3, dan sebaliknya HNO3 merupakan asam konjugat NO3
-
5
- NH4+ merupakan asam konjugat NH3, dan sebaliknya NH3
merupakan asam konjugat NH4+
Jadi :- HNO3 (asam) dan NO3
- (basa) merupakan pasangan asam-basa konjugasi
- NH3 (basa) dan NH4+ (asam) merupakan pasangan asam-
basa konjugasi
c. Keunggulan dan Kelemahan Teori Asam dan Basa Menurut Bronsted dan Lowry ● Keunggulan teori asam-basa Bronsted dan Lowry
- Menjelaskan teori tentang basa yang tidak mengandung OH-. ● Kelemahan teori asam-basa Bronsted dan Lowry - Tidak dapat menjelaskan sifat asam dan basa suatu senyawa bila tidak ada proton (H+) yang terlibat dalam reaksi. - Sifat zat tidak pasti, sangat bergantung pada pasangan reaksinya. Misalnya air, dapat bersifat asam jika direaksikan dengan NH3 dan bersifat basa jika direaksikan dengan HCl.
Latihan 2 : Tentukan spesi asam dan basa pada senyawa berikut
menurut teori asam-basa Bronsted Lowry! 1. HCO3
-(aq) + H2O(l) CO32-(aq) + H3O+(aq)
2. HCO3-(aq) + H2O(l) H2CO3(aq) + OH-(aq)
3. ClO2-(aq) + H2O(l) HOCl(aq) + OH-(aq)
4. NH3(aq) + H2PO4-(aq) NH4
+(aq) + HPO42-(aq)
5. HCl(aq) + H2PO4-(aq) Cl-(aq) + H3PO4(aq)
3. Teori Asam-basa Menurut Lewis
a. Pengertian Asam dan Basa Menurut Lewis
Asam adalah partikel (ion atau molekul) yang dapat menerima pasangan elektron (disebut juga akseptor elektron) dari partikel lain.
Basa adalah partikel (ion atau molekul) yang dapat memberikan pasangan elektron (disebut juga donor elektron) kepada partikel lain.
Jadi, teori asam-basa menurut Lewis melibatkan transfer pasangan elektron dari basa ke asam untuk membentuk ikatan kovalen atau ikatan kovalen koordinasi. b. Penulisan Persamaan Reaksi Asam dan Basa Menurut Lewis
Contoh : ● HCl(aq) + NH3(aq) Cl-(aq) + NH4+(aq)
asam basa
6
H H + H+
+ : N H Cl- + H N H Cl-
H H
-
-
-
-
- H+ (pada HCl) menerima pasangan elektron dari NH3, berarti HCl bersifat asam
- NH3 memberikan pasangan elektron kepada H+ (pada HCl), berarti NH3 bersifat basa.
Contoh : ● BF3(aq) + NH3(aq) BF3NH3(aq)
7
asam basa
8
F H F H ikatan kovalen koordinasi F B + : N H F B : N H F H F H
- BF3 menerima pasangan elektron dari NH3, berarti BF3
bersifat asam- NH3 memberikan pasangan elektron kepada BF3,
berarti NH3 bersifat basa
Contoh : ● HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l) asam basa
H+ Na+
+ Na+ Cl- + H+ OH-
Cl- OH- ikatan ion ikatan kovalen
Teori asam-basa Lewis hanya terjadi pada ikatan kovalen atau kovalen koordinasi, maka reaksi di atas yang membentuk ikatan kovalen adalah antara H+ dan OH-, sehingga :
●● - ●● ikatan kovalen koordinasi
H+ + : O H H : O H ●● ●●
- H+ (pada HCl) menerima pasangan elektron dari OH-
(pada NaOH), berarti HCl bersifat asam- OH- (pada NaOH) memberikan pasangan elektron
kepada H+ (pada HCl), berarti NaOH bersifat basa
c. Keunggulan dan Kelemahan Teori Asam dan Basa Menurut Lewis ● Keunggulan teori asam-basa Lewis
- Menjelaskan teori asam-basa yang tidak dapat digambarkan oleh Arrhenius dan Bronsted-Lowry yaitu asam-basa bukan hanya melepaskan ion H+/OH- atau transfer proton (H+), melainkan juga transfer pasangan elektron. ● Kelemahan teori asam-basa Lewis - Agak sukar menggambarkan asam-basa, seperti reaksi antara ion Fe3+
dan ion CN- karena keduanya tidak melibatkan ion H+ atau ion OH-. - Sukar menentukan kekuatan asam atau basa dari reaksi yang terjadi.
9
Latihan 3 : Berdasarkan teori asam-basa Lewis, tentukan manakah yang
termasuk asam dan basa? 1. NH2
-(aq) + H+(l) NH3(aq)
2. BF3(aq) + F-(l) BF4-(aq)
3. Na2O(aq) + CO2(g) Na2CO3(aq) 4. NH3(aq) + Zn2+(aq) [Zn(NH3)4]2+(aq) 5. SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq)
B. Sifat Larutan Asam-Basa
1. Larutan Asam ● Rasanya asam
● Dapat mengubah kertas lakmus biru menjadi merah● [H+] > [OH-]● Terurai menjadi ion positif hidrogen (H+) dan ion negatif sisa asam● Bersifat korosif (melapukkan) Contoh : larutan cuka, air jeruk, air aki, dan sebagainya
2. Larutan Basa● Rasanya pahit● Dapat mengubah kertas lakmus merah menjadi biru● [H+] < [OH-]● Terurai menjadi ion positif logam dan ion negatif hidroksil (OH-)● Dapat melarutkan kulit (kaustik) Contoh : air kapur, air abu, air sabun, dan sebagainya
Selain larutan bersifat asam dan basa, ada juga larutan bersifat netral, dengan sifat- sifatnya sebagai berikut.
3. Larutan Netral ● Rasanya bervariasi
● Tidak dapat mengubah warna kertas lakmus ● [H+] = [OH-]● Terurai menjadi ion positif hidrogen (H+) dan ion negatif hidroksil (OH-)● Tidak bersifat korosif Contoh : larutan natrium klorida (NaCl), larutan urea (CO(NH2)2),
alkohol (C2H5OH), dan sebagainya
Cara yang tepat untuk menentukan sifat asam dan sifat basa adalah dengan menggunakan zat penunjuk yang disebut indikator.
Indikator asam-basa adalah zat yang dapat berbeda warna dalam
lingkungan asam dan lingkungan basa. Ada beberapa jenis indikator yang dapat digunakan untuk membedakan
larutan yang bersifat asam dan larutan yang bersifat basa, antara lain kertas lakmus, kertas indikator universal, larutan indikator buatan, larutan indikator alami, dan pH meter.
1. Kertas Lakmus
10
Kertas lakmus ada 2 (dua) macam yaitu :a. Lakmus Merah
Larutan Perubahan Warna Hasil PengujianAsam tetap merah merahBasa merah menjadi biru biruNetral tetap merah merah
b. Lakmus Biru.
Larutan Perubahan Warna Hasil PengujianAsam biru menjadi merah merahBasa tetap biru biruNetral tetap biru biru
Contoh : Pengujian Sifat Beberapa Larutan dengan Kertas Lakmus
No LarutanPerubahan Warna
Sifat LarutanLakmus Merah
Lakmus Biru
1 Air jeruk merah merah asam2 Accu zuur/air aki (H2SO4) merah merah asam3 Amonium klorida (NH4Cl) merah merah asam4 Larutan cuka (CH3COOH) merah merah asam5 Asam klorida (HCl) merah merah asam6 Air kapur biru biru basa7 Air sabun biru biru basa8 Air abu biru biru basa9 Amonia (NH3) biru biru basa10 Natrium hidroksida (NaOH) biru biru basa11 Air suling merah biru netral12 Larutan garam dapur (NaCl) merah biru netral13 Larutan Gula merah biru netral
Kesimpulan : ● Larutan asam : - tidak merubah warna lakmus merah (tetap)
- merubah warna lakmus biru menjadi merah ● Larutan basa : - tidak merubah warna lakmus biru (tetap)
- merubah warna lakmus merah menjadi biru ● Larutan netral : - tidak merubah warna lakmus merah (tetap)
- tidak merubah warna lakmus biru (tetap) Latihan 4 :
11
Lengkapi tabel berikut ini!
No Larutan Perubahan warna Sifat LarutanLakmus Merah Lakmus Biru
1 A Merah merah ......................2 B Merah biru ......................3 C Biru biru ......................4 D ………………… ………………… asam5 E ………………… ………………… basa6 F ………………… ………………… netral
2. Kertas Indikator Universal
Gambar : Indikator universal Indikator universal tidak hanya menentukan sifat asam, basa, atau netral
suatu larutan, tapi juga dapat menentukan pH larutan. Setiap warna yang terdapat pada indikator universal menunjukkan pH larutan. pH larutan diketahui dengan membandingkan antara warna pada lembar indikator dan keterangan warna pada wadah.
Tabel : pH dan Warna Indikator Universal
pH Warna Indikator Iniversal pH Warna Indikator Iniversal1 Merah agak tua 8 Biru2 Merah 9 Indigo3 Merah lebih muda 10 Ungu sangat muda4 Merah sangat muda 11 Ungu lebih muda5 Jingga 12 Ungu muda6 Kuning 13 Ungu kurang tua7 Hijau 14 Ungu tua
Ada beberapa bentuk indikator universal, yaitu :1. Satu lembar indikator universal terdiri satu warna
2 . Satu lembar indikator universal terdiri tiga warna
3 . Satu lembar indikator universal terdiri empat warna
3. Larutan Indikator Buatan
12
Larutan indikator tidak hanya menentukan sifat asam, basa, atau netral suatu larutan, tapi juga dapat menentukan pH larutan dengan cara mengetahui trayek pH indikator. Trayek pH indikator adalah trayek (rentang) pH saat terjadi perubahanwarna .
Salah satu contoh indikator buatan adalah metil kuning. Struktur kimia metil kuning sebagai berikut.
(CH3)2N N=N SO3H
Tabel : Perubahan Warna dan Trayek pH dari Larutan Indikator Buatan
Larutan Indikator Trayek pHWarna Dalam Larutan Asam
Warna Dalam Larutan Basa
Alizarin R-kuning 10,1 – 12,0 Kuning Jingga Brom timol biru 6,0 – 7,6 Kuning Biru Bromo fenol biru 2,8 – 4,8 Kuning Biru Bromo kresol hijau 3,8 – 5,4 Kuning Biru Bromo kresol lembayung 5,2 – 6,8 Kuning LembayungFenol merah 6,8 – 8,4 Kuning MerahFenolftalein 8,3 – 10,0 Tak berwarna MerahKresol biru cemerlang 0,0 – 1,0 Merah jingga Biru Kresol merah 0,2 – 1,8 Merah Kuning Kuinaldina merah 1,0 – 2,0 Tak berwarna Merah Merah bromo fenol 5,2 – 6,8 Kuning BiruMerah fenol 6,8 – 8,4 Kuning MerahMerah netral 6,8 – 8,0 Merah Jingga Meta kresol lembayung 1,2 – 2,8 Merah Kuning Metil hijau 0,2 – 1,8 Kuning Biru/violetMetil jingga 3,2 – 4,4 Merah Kuning Metil merah 4,2 – 6,3 Merah KuningNitrofenol 5,6 – 7,6 Tak berwarna Kuning Pentametoksi merah 1,2 – 3,2 Merah ungu Tak berwarnaTimol biru 1,2 – 2,8 Merah Kuning Timolftalein 9,3 – 10,5 Tak berwarna BiruTropakolin OO 1,3 – 3,0 Merah Kuning
Contoh soal 1 :
13
Suatu larutan X diuji dengan 3 (tiga) macam larutan indikator dan menghasilkan data sebagai berikut :
No Perlakuan Hasil Perubahan Warna1 Larutan X + indikator fenolftalein (PP) Larutan tak berwarna2 Larutan X + indikator brom timol biru
(BTB)Larutan berwarna kuning
3 Larutan X + indikator brom kresol hijau (BKH)
Larutan berwarna biru
Tentukan pH larutan X tersebut!
Penyelesaian :Diketahui : No Indikator Hasil Perubahan Warna pH
1 Fenolftalein (PP) larutan tak berwarna < 8,3
2 Brom timol biru (BTB) larutan berwarna kuning < 6,0
3 Brom kresol hijau (BKH) larutan berwarna biru > 5,4 Ditanya : pH larutan X = .....?Jawab : Berdasarkan data, dapat kita gunakan cara garis bilangan : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
Titik batas pH larutan X adalah pada batas yang paling kecil/sempit (warna hitam) yaitu pada angka 5,4 dan 6,0, maka pH larutan X adalah : 5,4 < pH larutan X < 6,0.
Jadi, indikator yang mengalami perubahan warna adalah BTB dan BKH pada pH : 5,4 < pH larutan X < 6,0
Contoh soal 2 :Sekelompok siswa menentukan pH air sungai dengan menggunakan beberapa indikator, dengan data sebagai berikut :
14
No Indikator Daerah Trayek pH1 Metil merah (MM) pH : 3,1 - 4,4
merah kuning2 Brom timol biru
(BTB)pH : 6,0 - 7,6 kuning biru
3 Brom kresol biru (BKB)
pH : 3,8 - 5,4 kuning biru
4 Fenolftalein (PP) pH : 8,3 - 10,0tak berwarna merah
Air sungai tersebut ditetesi dengan larutan indikator di atas menghasilkan data :
No Perlakuan Hasil Perubahan Warna1 Air sungai + indikator metil merah
(MM)Larutan berwarna kuning
2 Air sungai + indikator brom timol biru (BTB)
Larutan berwarna kuning
3 Air sungai + indikator brom kresol biru (BKB)
Larutan berwarna biru
4 Air sungai + indikator fenolftalein (PP)
Larutan tidak berwarna
Tentukan pH air sungai tersebut!
Penyelesaian :Diketahui :
No Indikator Hasil Perubahan Warna pH
1 Metil merah (MM) larutan berwarna kuning > 4,4
2 Brom timol biru (BTB) larutan berwarna kuning < 6,0
3 Brom kresol biru (BKB) larutan berwarna biru > 5,4
4 Fenolftalein (PP) larutan tak berwarna < 8,3 Ditanya : pH air sungai = .....?Jawab :Berdasarkan data, dapat kita gunakan cara garis bilangan : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
Titik batas pH air sungai adalah pada batas yang paling kecil/sempit (warna hitam) yaitu pada angka 5,4 dan 6,0, maka pH air sungai adalah : 5,4 < pH air sungai < 6,0.
Jadi, indikator yang mengalami perubahan warna adalah MM, BTB dan BKB pada pH : 5,4 < pH air sungai < 6,0
Contoh soal 3 : Berikut data pengujian suatu larutan X menggunakan indikator tertentu.
No Indikator Perubahan Warna Kesimpulan pH
15
1 Metil jingga Kuning pH > 4,42 Fenolftalein Merah muda pH > 9,63 Kuning alizarin Kuning pH < 10,1
Tentukan perkiraan nilai pH dari larutan X tersebut!Penyelesaian :Diketahui :
No Indikator Perubahan Warna
Kesimpulan pH
1 Metil jingga Kuning pH > 4,42 Fenolftalein Merah muda pH > 9,63 Kuning
alizarinKuning pH < 10,1
Ditanya : pH larutan X = .....?Jawab : Berdasarkan data, dapat kita gunakan cara garis bilangan : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
Titik batas pH larutan X adalah pada batas yang paling kecil/sempit (warna hitam) yaitu pada angka 9,6 dan 10,1, maka pH larutan X adalah : 9,6 < pH larutan X < 10,1.
Jadi, indikator yang mengalami perubahan warna adalah PP dan KA pada pH : 9,6 < pH larutan X < 10,1
Contoh soal 4 : Berikut data pengujian suatu larutan X menggunakan indikator tertentu.
No Indikator Trayek pHPerubahan Warna
Kesimpulan pH
1Brom kresol ungu
5,2 – 6,8 Kuning Biru
Kuning pH > 5,2
2 Metil jingga3,2 – 4,4 Merah Kuning
Merah pH > 3,2
3 Metil hijau0,2 – 1,8 Kuning Violet
Violet pH < 1,8
Tentukan perkiraan nilai pH dari larutan X tersebut!
Penyelesaian :Diketahui :
No Indikator Perubahan
WarnaKesimpulan pH
1 Brom kresol ungu
Kuning pH > 5,2
2 Metil jingga Merah pH > 3,23 Metil hijau Violet pH < 1,8
16
Ditanya : pH larutan X = .....?Jawab : Berdasarkan data, dapat kita gunakan cara garis bilangan : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
Titik batas pH larutan X adalah batas yang paling kecil/sempit (warna hitam) yaitu pada angka 1,8 dan 3,2, maka pH larutan X adalah :1,8 > pH larutan X > 3,2 Jadi, indikator yang mengalami perubahan warna adalah MJ dan MH pada pH : 1,8 > pH larutan X > 3,2
Contoh soal 5 :Berikut ini data 3 (tiga) macam indikator :
No IndikatorWarna pada Larutan pH saat perubahan
warnaAsam Kuat Basa Kuat1 Timol biru Merah Kuning 3,02 Merah
kongo Biru Merah 5,0
3 Fenolftalein Tak berwarna
Merah 10,0
Seorang siswa meneteskan masing-masing larutan indikator tersebut ke dalam air murni secara terpisah, tentukan perubahan warna yang terjadi pada air murni tersebut!
Penyelesaian :Diketahui :
No IndikatorWarna pada pH saat perubahan
warnaAsam Kuat Basa Kuat1 Timol biru Merah Kuning 3,02 Merah kongo Biru Merah 5,03 Fenolftalein Tak berwarna Merah 10,0
Air murni mempunyai pH = 7 Ditanya : Perubahan warna air murni setelah ditetesi larutan indikator = .....?Jawab : Berdasarkan data pH saat perubahan warna, maka :
No IndikatorWarna pada pH saat perubahan
warnaAsam Kuat Basa Kuat1 Timol biru Merah
(pH < 3,0)Kuning(pH > 3,0)
3,0
2 Merah kongo Biru (pH < 5,0)
Merah(pH > 0,5)
5,0
3 Fenolftalein Tak berwarna(pH < 10,0)
Merah (pH > 10,0)
10,0
Karena pH air murni = 7, sehingga perubahan warna indikator setelah diteteskan pada air murni tersebut harus mengandung pH = 7 yaitu :
Indikator(1) Timol biru (2) Merah (3) Fenolftalein
17
kongoKuning (pH > 3,0) berarti 3,0 s/d 14,0
Merah (pH > 5,0)berarti 5,0 s/d 14,0
Tak berwarna (pH < 10,0)berarti 1,0 s/d 10,0
Bisa juga ditentukan dengan menggunakan skala pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●Timol biru : merah kuningMerah kongo : biru merahFenolftalein : tak berwarna merahJadi, air murni + indikator timol biru menghasilkan warna kuning
air murni + indikator merah kongo menghasilkan warna merahair murni + indikator fenolftalein menghasilkan tidak berwarna
Latihan 5 :Hasil pengujian pH beberapa air limbah dengan menggunakan beberapa larutan indikator:Larutan Indikator
Rentang Perubahan Indikator Hasil PengujianWarna pH Limbah K Limbah L
Metil Merah Merah – Kuning 4,2 – 6,3 Kuning MerahBrom Timol Biru Kuning – Biru 6,0 – 7,6 Biru KuningFenolftalein Tak berwarna –
Merah 8,0 – 10,0
Tak berwarna
Tak berwarna
Timol Hijau Kuning – Biru 1,2 – 2,8 Biru BiruLimbah K dan L mempunyai nilai pH berturut-turut adalah ….. (Ujian Nasioanal 2008/2009)A. 6,3 – 7,6 dan 2,8 – 6,0B. 2,8 – 6,0 dan 6,3 – 7,6C. 2,8 – 7,6 dan 4,2 – 8,0D. 2,8 – 4,0 dan 7,6 – 8,0E. 7,6 – 8,0 dan 2,8 – 4,2
(Kunci : E)
4. Larutan Indikator AlamiIndikator alami dapat dibuat dari bagian tanaman yang berwarna, seperti
kelopak kembang sepatu, daun kubis ungu, bunga bougenvil, daun bayam merah, kayu secang, kunyit, daun rhoeo discolor, dan sebagainya.
Tabel : Hasil Pengujian Beberapa Macam Ekstrak Indikator Alami
Ekstrak Indikator AlamiPerubahan Warna di dalam LarutanAsam Basa Netral
Kembang sepatu merah hijau merahBunga terompet merah hijau unguBunga kana jingga Hijau muda kuningKol merah merah hijau unguGeranium jingga kuning merah
18
Daun iler merah kuning coklat5. pH meter
pH meter merupakan alat penentuan pH yang paling akurat. Alat ini bekerja berdasarkan elektrolit larutan asam dan basa. Bagian utamanya adalah sebuah elektroda yang peka terhadap konsentrasi ion H+ dalam larutan yang akan diukur pH-nya. Jika elektroda dicelupkan ke dalam larutan yang akan diuji, pH meter menunjukkan angka yang sesuai dengan harga pH larutan tersebut.
Gambar : pH meterC. Derajat Keasaman (pH = potenz hidrogen)
1. Konsep pH
Pada tahun 1909, seorang ahli biokimia Denmark, Soren Peter Lauritz Sorensen menggunakan skala untuk menyatakan konsentrasi ion H+ suatu larutan. Skala itu diberi nama skala pH.
pH merupakan bilangan positif dengan rumus : ● untuk larutan asam : pH = - log [H+]
Keterangan : pH = derajat keasaman [H+] = konsentrasi asam (molar)
2. Tetapan Kesetimbangan Air (Kw)
Air murni merupakan elektrolit yang sangat lemah. Kenyataan ini
menunjukkan bahwa air dapat terionisasi menjadi ion H+ dan ion OH- meskipun
sedikit.
Persamaan kesetimbangan ionisasi air dapat ditulis sebagai berikut :
H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)
Berdasarkan persamaan reaksi kesetimbangan, dapat ditentukan harga
tetapan kesetimbangan air (Kw) yaitu :
Kw = [H+][OH-]
Pada suhu 25oC, air murni mempunyai [H+] sebesar 1 x 10-7M dan [OH-] = 1 x 10-7M, sehingga : Kw = [H+][OH-]
Kw = (1 x 10-7)(1 x 10-7) Kw = 10-14
Jadi, tetapan kesetimbangan air (Kw) = 10-14
3. Hubungan pH, pOH dan pKw
19
Karena tetapan kesetimbangan air, Kw = [H+][OH-], maka jika kedua ruas diambil harga logaritma negatifnya, maka :
Kw = [H+][OH-]- log Kw = - log {[H+][OH-]}- log Kw = - log [H+] + - log [OH-] pKw = pH + pOH
sehingga diperoleh :
pKw = pH + pOH = 14 ….. jika diukur pada suhu 25oC
D. Kuat Relatif Asam-Basa
1. Kekuatan Asam dan BasaBerdasarkan kekuatannya, larutan asam-basa dapat dikelompokkan menjadi
asam kuat, asam lemah, basa kuat, dan basa lemah. Kekuatan larutan asam-basa dapat dinyatakan dengan derajat ionisasi (α) dan tetapan ionisasi (tetapan asam, Ka
dan tetapam basa, Kb). a. Derajat Ionisasi (α)
Derajat ionisasi adalah perbandingan antara jumlah molekul zat yang terionisasi dengan jumlah molekul zat mula-mula.
Rumus :
α= jumlah mol zat yang terionisasijumlahmol zat mula−mula
Harga derajat ionisasi (α) berkisar dari 0 sampai 1, yaitu untuk elektrolit kuat (asam kuat, basa kuat, dan garam) mempunyai harga α = 1 sedangkan elektrolit lemah (asam lemah dan basa lemah) mempunyai harga berkisar 0 < α < 1.
b. Tetapan Ionisasi Asam (Ka) dan Tetapan Ionisasi Basa (Kb)
1. Tetapan ionisasi asam (Ka)● Asam Kuat
Asam kuat adalah molekul asam yang terionisasi sempurna di dalam air.
Asam kuat terion seluruhnya, reaksi ionisasinya merupakan reaksi berkesudahan sehingga tetapan ionisasi (Ka) asam kuat = 1
Contoh : Tabel : Contoh Senyawa Asam Kuat
Rumus Kimia Nama SenyawaHCl Asam kloridaHBr Asam bromideHI Asam iodideHNO3 Asam nitratH2SO4 Asam sulfatHClO3 Asam kloratHClO4 Asam perklorat
● Asam Lemah
20
Asam lemah adalah senyawa asam yang terionisasi sebagian di dalam air, sesuai derajat ionisasinya.
Mengapa asam lemah terionisasi sebagian? Berdasarkan hasil penyelidikan diketahui bahwa zat-zat yang bersifat asam
lemah, di dalam larutan membentuk kesetimbangan antara molekul-molekul asam lemah dengan ion-ionnya.
Contohnya, jika asam lemah HA dilarutkan dalam air, larutan tersebut akan terionisasi membentuk ion-ion H+ dan A-. Akan tetapi pada waktu bersamaan ion-ion tersebut bereaksi kembali membentuk molekul HA sehingga tercapai keadaan kesetimbangan. Persamaan reaksinya :
HA(aq) H+(aq) + A-(aq)
Karena HA membentuk keadaan kesetimbangan, pelarutan asam lemah mempunyai nilai tetapan kesetimbangan. Tetapan kesetimbangan atau tetapan ionisasi untuk asam dilambangkan dengan Ka, dengan rumus :
Ka=¿¿
Semakin besar harga Ka maka sifat asam semakin kuat. Untuk asam poliprotik, yaitu asam yang mempunyai lebih dari 1 (satu) atom H yang dapat terionisasi, tidak terionisasi sekaligus tetapi terionisasi bertingkat.
Contoh : ● Asam kuat, H2SO4
H2SO4 H+ + HSO4- ….. (Ka1) ….. (asam kuat)
HSO4- H+ + SO4
2- ….. (Ka2) ….. (asam lemah) ● Asam lemah, H2S
H2S H+ + HS- ….. (Ka1) HS- H+ + S2- ….. (Ka2)
● Asam lemah, H3PO4
H3PO4 H+ + H2PO4- ….. (Ka1)
H2PO4- H+ + HPO4
2- ….. (Ka2) HPO4
2- H+ + PO43- ….. (Ka3)
Contoh :Tabel : Contoh Senyawa Asam Lemah dan Tetapan Ionisasinya (Ka)
Rumus Kimia Nama Senyawa Ka1 Ka1 Ka3
HF Asam florida 6,8 x 10-4
H2S Asam sulfida 9,5 x 10-8 1,0 x 10-19
HCN Asam sianida 4,9 x 10-10
H2SO3 Asam sulfit 1,7 x 10-2 6,4 x 10-8
H2CO3 Asam karbonat 4,3 x 10-7 5,6 x 10-11
H3PO4 Asam fosfat 7,1 x 10-3 6,2 x 10-8 4,2 x 10-13
H2C2O4 Asam oksalat 5,9 x 10-2 6,4 x 10-5
HCOOH Asam format 1,8 x 10-4
CH3COOH Asam asetat 1,8 x 10-5
C6H5COOH Asam benzoat 6,3 x 10-5
2. Tetapan ionisasi basa (Kb)
● Basa Kuat Basa kuat adalah molekul basa yang terionisasi sempurna di dalam air.
21
Basa kuat terion seluruhnya, reaksi ionisasinya merupakan reaksi berkesudahan sehingga tetapan ionisasi (Kb) basa kuat = 1
Contoh : Tabel : Contoh Senyawa Basa Kuat
Rumus Kimia Nama SenyawaNaOH Natrium hidroksidaKOH Kalium hidroksidaMg(OH)2 Magnesium hidroksidaBa(OH)2 Barium hidroksidaCa(OH)2 Kalsium hidroksida
● Basa Lemah Basa lemah adalah senyawa basa yang terionisasi sebagian di dalam air,
sesuai derajat ionisasinya.Mengapa basa lemah terionisasi sebagian?
Berdasarkan hasil penyelidikan diketahui bahwa zat-zat yang bersifat basa lemah, di dalam larutan membentuk kesetimbangan antara molekul-molekul basa lemah dengan ion-ionnya.
Contohnya, jika basa lemah BOH dilarutkan dalam air, larutan tersebut akan terionisasi membentuk ion-ion B+ dan OH-. Akan tetapi pada waktu bersamaan ion-ion tersebut bereaksi kembali membentuk molekul BOH sehingga tercapai keadaan kesetimbangan. Persamaan reaksinya :
BOH(aq) B+(aq) + OH-(aq)Karena BOH membentuk keadaan kesetimbangan, pelarutan basa
lemah mempunyai nilai tetapan kesetimbangan. Tetapan kesetimbangan atau tetapan ionisasi untuk basa dilambangkan dengan Kb, dengan rumus
Kb=¿¿
Semakin besar harga Kb maka sifat basa semakin kuat.
Tabel : Contoh Senyawa Basa Lemah dan Tetapan Ionisasinya (Kb)
Rumus Kimia Nama Senyawa Kb
NH3 Amoniak 1,8 x 10-5
NH2OH Hidroksiamina 1,1 x 10-6
CH3NH2 Metilamina 4,4 x 10-4
C2H5NH2 Etilamina 4,7 x 10-4
C6H5NH2 Anilin 4,3 x 10-10
2. Hubungan Kekuatan asam dan Basa dengan Derajat Ionisasi (α) dan
Tetapan Asam (Ka) atau Tetapan Basa (Kb)a. Asam Lemah Persamaan reaksinya :
HA(aq) H+(aq) + A-(aq) Jika dimisalkan konsentrasi mula-mula asam lemah adalah Ma dan derajat ionisasi asam lemah adalah α maka :
22
HA(aq) H+(aq) + A-(aq)Mula-mula Ma - - Terurai/terionisasi α x Ma α x Ma α x Ma
Kesetimbangan Ma – (α x Ma) α x Ma α x Ma
Dari persamaan tersebut menunjukkan [H+] = [A-], maka harga Ka, dirumuskan dengan :
Ka=¿ ¿¿Ka=¿ ¿¿ ….. karena Ma – (α x Ma) = Ma (1 – α), maka :
Ka=¿ ¿¿ ….. Pada umumnya asam lemah memiliki harga α lebih kecil daripada 1, sehingga 1 – α ≈ 1maka : Ka=¿ ¿¿ ¿ Ka x M a
¿ = √ Ka x M a
Bagaimana hubungan antara α dan Ka?
Hubungan antara α dan Ka dapat ditulis sebagai berikut :
¿ = √ Ka x M a
α x Ma = √ Ka x M a
(α x Ma)2 = Ka x Ma
α2 x Ma2 = Ka x Ma
α2 = Ka x M a
¿¿
α = √ Ka
M a
….. Keterangan : α = derajat ionisasi
Ka = tetapan ionisasi asam lemah Ma = konsentrasi asam lemah (M)
Konsentrasi ion [H+] berbanding lurus dengan harga α dan Ka. Jika α semakin besar, harga Ka semakin besar juga. Dengan demikian, konsentrasi H+
menjadi semakin besar dan sifat asam semakin kuat. Berdasarkan perhitungan di atas didapat rumus :
[H+] = α x Ma atau ¿ Ka
α
Contoh soal 4 :Terdapat 100 ml larutan CH3COOH 0,1 M yang memiliki Ka = 1,8 x 10-5. Tentukan : a. nilai [H+]
b. nilai α
Penyelesaian :Diketahui : Ma = 0,1 M = 10-1 M
Ka = 1,8 x 10-5
Ditanya : a. [H+] = ….. ? b. α = ….. ?
23
Jawab : a. [H+] = …..
[H+] = √ Ka x M a
[H+] = √ (1,8 x10−5 ) x 10−1 M
[H+] = √1,8 x10−4 M
[H+] = 1,34 x 10-3 M
Jadi, [H+] = 1,34 x 10-3 M
b. α = ….. ? α=¿ ¿¿
α = 1,34 x10−3
10−1
α = 1,34 x 10-2
atau dengan menggunakan rumus :
α = √ Ka
M a
α = √ 1,8 x 10−5
10−1
α = √1,8 x10−4
α = 1,34 x 10-2
Jadi, α = 1,34 x 10-2
Contoh soal 5 :Diketahui pada suhu tertentu, larutan HA 0,1 M terurai 20%. Tentukan : a. nilai [H+]
b. nilai Ka
Penyelesaian :Diketahui : Ma = 0,1 M
α = 20% = 0,2Ditanya : a. [H+] = ….. ?
b. Ka = ….. ?Jawab : a. [H+] = ….. ?
[H+] = α x Ma [H+] = (0,2) x (0,1) [H+] = 0,02 M Jadi, [H+] = 0,02 M
b. Ka = ….. ? Menentukan harga Ka dapat digunakan rumus yang berasal dari
α = √ KaM
K a = α 2 x M Ka = 0,2 x 0,1
24
Ka = 0,02 = 10-2 Jadi, Ka = 10-2
b. Basa Lemah
Persamaan reaksinya :BOH(aq) B+(aq) + OH-(aq)
Seperti asam lemah, basa lemah merupakan senyawa elektrolit lemah yang akan mengalami reaksi ionisasi sebagian, sehingga rumus juga hampir sama dengan rumus pada asam lemah, yaitu : ● ¿
● ¿ Kb
α
● ¿ α x M b
● α=¿¿
● α=√ Kb
M b
Contoh soal 6 :Terdapat 100 ml larutan NH4OH 0,1 M. Diketahui Kb NH4OH = 10-5, tentukan : a. konsentrasi ion OH-
b. nilai α Penyelesaian :Diketahui : Mb = 0,1M = 10-1M
Kb = 10-5
Ditanya : a. [OH-] = ….. ? b. α = ….. ?
Jawab : a. ¿ ¿ ¿
¿
b. α=¿¿ α=10−3
10−1 =10−2
jadi, [OH-] = 10-3M dan α = 10-2
Contoh soal 7 :Jika 100 ml larutan BOH 0,1 M memiliki konsentrasi ion OH- yang sama dengan konsentrasi ion OH- dalam 50 ml larutan NaOH 0,001 M, tentukan Kb BOH!Penyelesaian :Diketahui : Mb (dari BOH) = 0,1M = 10-1M
[OH-] dari BOH = [OH-] dari NaOH = 0,001M = 10-3M
25
Ditanya : a. Kb BOH = ….. ? b. α BOH = ….. ?
Jawab : a. ¿ [10−3 ]=√K b x 10−1
[10−3 ¿2=Kb x 10−1
[10−6 ]=Kb x10−1
Kb=10−6
10−1 =10−5
b. α=¿¿
α=10−3
10−1 =10−2
jadi, Kb = 10-5 dan α = 10-2
Latihan 6 :1. Diketahui 15 gram CH3COOH dilarutkan dalam air hingga volume 5 L.
(Mr CH3COOH = 60 dan Ka CH3COOH = 2 x 10-5). Tentukan : a. konsentrasi ion H+
b. persentase CH3COOH yang terurai2. Pada suhu tertentu, larutan HA 0,2 M dalam air terionisasi 25%. Tentukan :
a. konsentrasi ion H+
b. tetapan ionisasi asam3. Suatu basa lemah LOH 0,1 M dalam air terionisasi 2%. Tentukan :
a. konsentrasi ion OH-
b. tetapan ionisasi basa4. Terdapat 600 ml larutan NH4OH 0,01 M (Kb = 1,8 x 10-5)). Tentukan :
a. konsentrasi ion OH-
b. nilai α3. Menghitung pH Larutan
a. Menghitung pH Larutan Asam
1. Asam KuatAsam kuat terionisasi sempurna, maka konsentrasi ion H+ dapat ditentukan dengan rumus :
● [H+] = a x M sehingga diperoleh rumus pH :
pH = - log [H+] atau pH = - log (a x M)
Keterangan : [H+] = konsentrasi ion H+
a = valensi asamM = konsentrasi larutan asam
2. Asam Lemah
26
Asam lemah terionisasi sebagian, maka konsentrasi ion H+ dapat ditentukan dengan beberapa rumus yaitu :
● [H+] = √ Ka x M pH = - log [H+] atau pH = - log √ Ka x M
● [H+] = α x M pH = - log [H+] atau pH = - log (α x M)
● [H+] = Ka
α pH = - log [H+] atau pH = - log
Ka
α
Keterangan : [H+] = konsentrasi ion H+
α = derajat ionisasiM = konsentrasi larutan asamKa = tetapan asam
Contoh soal 8 :Tentukan pH larutan di bawah ini!a. 2 mol larutan HCl dalam 20 liter larutanb. 100 ml larutan H2SO4 0,005 Mc. Larutan CH3COOH 0,1 M (Ka CH3COOH = 10-5)d. Larutan HCOOH 0,03 M (α HCOOH = 0,05)Penyelesaian :a. Diketahui : mol HCl = 2 mol
volume larutan = 20 liter Ditanya : pH larutan HCl = …..?
Jawab : Karena HCl termasuk asam kuat, maka rumus yang digunakan dalah [H+] = a x M
● M HCl = molliter
= 2 mol20 liter
= 0,1 M = 10-1 M
● HCl H+ + Cl- ………. (a = 1) [H+] = a x M = 1 x 10-1M = 10-1 M
pH = - log [H+] = - log (10-1) = 1 Jadi, pH larutan HCl = 1
b. Diketahui : M H2SO4 = 0,005 M = 5 x 10-3 M Ditanya : pH larutan H2SO4 = …..?
Jawab : Karena H2SO4 termasuk asam kuat, maka rumus yang digunakan adalah [H+] = a x M
27
● H2SO4 2H+ + SO42- ………. (a = 2)
[H+] = a x M = 2 x 5 x 10-3 M = 10-2 M pH = - log [H+] = - log (10-2) = 2
Jadi, pH larutan H2SO4 = 2
c. Diketahui : M CH3COOH = 0,1M = 10-1 M Ka = 10-5
Ditanya : pH larutan CH3COOH = …..?Jawab : Karena CH3COOH termasuk asam lemah, maka rumus yang
digunakan adalah [H+] = √ Ka x M
[H+] = √ Ka x M = √10−5 x10−1 = √10−6 = 10−3
pH = - log [H+] = - log (10-3) = 3
Jadi, pH CH3COOH = 3
d. Diketahui : M HCOOH = 0,03 M = 3 x 10-2 M α = 0,05 = 5 x 10-2
Ditanya : pH larutan HCOOH = …..?Jawab : Karena HCOOH termasuk asam lemah, maka rumus yang digunakan adalah [H+] = α x M [H+] = (5 x 10-2) x (3 x 10-2) = 15 x 10-4M pH = - log [H+] = - log (15 x 10-4) = 4 – log 15 Jadi, pH HCOOH = 4 – log 15
Contoh soal 9 :Jika 100 ml larutan H2SO4 0,002 M memiliki pH yang sama dengan 50 ml larutan HA 0,1 M, tentukan Ka HA!Diketahui : M H2SO4 = 0,002 M = 2 x 10-3 M
H2SO4 2H+ + SO42- … (maka harga valensi asam
atau = 2) pH H2SO4 = pH HA
Ditanya : Ka HA = …..?Jawab : ● [H+] dari H2SO4 = a x M = 2 x (2 x 10-3 M) = 4 x 10-3 M● Jika pH H2SO4 = pH HA, berarti [H+] dari H2SO4 = [H+] dari HA maka :
[H+] dari HA (asam lemah) = √ Ka x M
[H+] = √ Ka x M = √10−5 x10−1 = √10−6 = 10−3 M
pH = - log [H+] = - log (10-3) = 3 Jadi, pH CH3COOH = 3
b. Menghitung pH Larutan Basa
1. Basa KuatBasa kuat terionisasi sempurna, maka konsentrasi ion OH- dapat ditentukan dengan rumus :
28
[OH-] = b x M sehingga diperoleh rumus pOH :
pOH = - log [OH-] atau pOH = - log (b x M)
Untuk menentukan pH larutan basa, maka :
pH = 14 – pOH
2. Basa LemahBasa lemah terionisasi sebagian, maka konsentrasi ion OH- dapat
ditentukan dengan beberapa rumus yaitu :
● [OH-] = √ Kb x M pOH = - log [OH-] atau
pOH = - log √ Kb x M
Untuk menghitung pH digunakan rumus : pH + pOH = 14 maka, pH = 14 – pOH
● [OH-] = α x M pOH = - log [OH-] atau pOH = - log (α x M)
Untuk menghitung pH digunakan rumus : pH + pOH = 14 maka, pH = 14 – pOH
● [OH-] = Kb
α pOH = - log [OH-] atau pOH = - log
Kb
αUntuk menghitung pH digunakan rumus : pH + pOH = 14 maka, pH = 14 – pOH
Contoh soal 10 :Tentukan pH larutan di bawah ini!a. 0,4 gram NaOH (Mr NaOH = 40) yang dilarutkan dalam 1liter larutanb. Larutan Mg(OH)2 0,001 Mc. 100 ml larutan KNH4OH 0,0001 M (Kb KNH4OH = 10-5)d. 100 ml basa lemah, BOH yang di dalam air terionisasi 1% (Kb BOH =
10-4)
Penyelesaian :a. Diketahui : Gr NaOH) = 0,4 gram Mr NaOH = 40
Volume larutan = 1 liter = 1000 ml NaOH Na+ + 1OH- , jadi, b NaOH = 1
Ditanya : pH NaOH = ….. ? Jawab : NaOH adalah basa kuat sehingga rumus [OH-] adalah :
[OH-] = b x M
29
● M NaOH = GrMr
x1000
ml
M NaOH = 0,4 gram
40x
10001000 ml
M NaOH = 0,01M = 10-2 M
● [OH-] = b x M[OH-] = 1 x 102 M[OH-] = 10-2 M
● pOH = - log[OH-]pOH = - log 10-2
pOH = 2
● pH = 14 – pOHpH = 14 – 2 pH = 12Jadi, pH larutan NaOH = 12
b. Diketahui : M Mg(OH)2 = 0,001 M = 10-3 M Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- , jadi, b Mg(OH)2 = 2
Ditanya : pH Mg(OH)2 = ….. ? Jawab : Mg(OH)2 adalah basa kuat sehingga rumus [OH-] adalah :
[OH-] = b x M● [OH-] = b x M
[OH-] = 2 x 10-3 M● pOH = - log[OH-]
pOH = - log (2 x 10-3)pOH = 3 – log 2
● pH = 14 – pOHpH = 14 – (3 – log 2) pH = 14 – 3 + log 2pH = 11 + log 2Jadi, pH larutan Mg(OH)2 = 11 + log 2
c. Diketahui : M KNH4OH = 0,001 M = 10-3 M Kb KNH4OH = 10-5
Ditanya : pH KNH4OH = ….. ? Jawab : KNH4OH adalah basa lemah sehingga rumus [OH-] adalah :
[OH-] = √ Kb x M
● [OH-] = √ Kb x M
[OH-] = √10−5 x10−3
[OH-] = √10−8
[OH-] = 10-4 M
● pOH = - log[OH-]pOH = - log (10-4)pOH = 4
30
● pH = 14 – pOHpH = 14 – 4 pH = 10Jadi, pH larutan KNH4OH = 10
d. Diketahui : α BOH = 1% = 0,01 = 10-2
Kb BOH = 10-4
Ditanya : pH BOH = ….. ? Jawab : BOH adalah basa lemah karena harga α < 1 atau Kb < 1
sehingga rumus [OH-] adalah :
¿ Kb
α
● ¿ Kb
α
¿ 10−4
10−2
[OH-] = 10-2 M
● pOH = - log[OH-]pOH = - log (10-2)pOH = 2
● pH = 14 – pOHpH = 14 – 2 pH = 12
Jadi, pH larutan BOH = 12
Latihan 7 :1. Suatu larutan asam kuat diprotik mempunyai konsentrasi 0,1 M, hitunglah pH
larutan asam kuat tersebut!2. pH 1 liter larutan HCl = 2. Berapakah massa HCl (Mr = 36,5) yang
dilarutkan?3. 25 ml larutan CH3COOH 0,1 M dicampur dengan 75 ml larutan CH3COOH
0,01 M. Hitunglah harga pH campuran larutan CH3COOH.4. 10 ml larutan Ca(OH)2 0,1 M diencerkan dengan menambahkan 90 ml air.
Hitunglah pH larutan sekarang (setelah pengenceran)!5. Berapakah pH larutan yang dibuat dari 0,001 mol KOH dalam 10 liter air?
E. Aplikasi Konsep pH dalam Pencemaran
Kualitas air menentukan tingkat kesejahteraan kehidupan. Air yang berkualitas adalah air yang dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan bagi
31
makhluk hidup. Adanya penambahan zat yang tidak diinginkan dalam air dapat menurunkan kualitas air sehingga dapat membahayakan kelangsungan kehidupan makhluk hidup. Hal ini menunjukkan terjadinya pencemaran pada air tersebut. Akibatnya, jumlah oksigen yang terlarut (DO/Dissolved Oxygen) rendah. Di antara parameter yang dapat digunakan untuk menentukan kualitas air adalah BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand).
BOD menyatakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan pencemaran zat-zat organik, sedangkan COD menyatakan jumlah oksigen yang dibutuhkan olaeh oksidator (misal, K2Cr2O7) untuk mengoksidasi pencemaran zat-zat organik. Semakin tinggi harga BOD dan COD, semakin rendah kualitas air. Tingginya harga BOD dan COD menunjukkan tingginya jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme atau oleh zat oksidator untuk mengoksidasi zat-zat organic, berarti dalam air banyak mengandung sampah-sampah organik.
Kualitas air juga dapat ditentukan oleh derajat keasaman atau pH air. Air bersih (tidak tercemar) mempunyai harga pH antara 6,5 – 8,0. Tingginya BOD air dapat menyebabkan rendahnya pH air.
Jadi, air yang berkualitas bersih dapat ditentukan dengan parameter :1. DO (Dissolved Oxygen)
Semakin tinggi DO air, semakin berkualitas (bersih) air tersebut2. BOD (Biochemical Oxygen Demand)
Semakin rendah BOD air, semakin berkualitas (bersih) air tersebut.3. COD (Chemical Oxygen Demand)
Semakin rendah COD air, semakin berkualitas (bersih) air tersebut.4. pH air
pH air yang berkualitas (bersih) antara 6,5 – 8,0.
