Sebanyak 400 mL H2SO4 0 0,1 M dicampur dengan 600 mL hcl 0 0,2 M harga pH campuran adalah

Kimia Study Center - Contoh soal dan pembahasan tentang cara menghitung pH dan pOH larutan asam basa berdasarkan konsentrasi ion [H+] dan [OH−] SMA kelas 11 IPA. Berikut contoh-contoh soal yang bisa dipelajari: Soal No. 1 Tentukan pH dari suatu larutan yang memiliki konsentrasi ion H+ sebesar 10− 4 M dengan tanpa bantuan alat hitung kalkulator! Pembahasan Menghitung pH larutan atau pOH larutan. Diketahui data: [H+] = 10−4, dengan rumus yang pertama untuk mencari pH Sehingga: ingat kembali rumus logaritma: Soal No. 2 Tentukan pH dari suatu larutan yang memiliki konsentrasi ion H+ sebesar 2 × 10−4 M. Gunakan nilai log 2 = 0,3 Pembahasan [H+ ] = 2 × 10−4, dengan rumus yang sama, Ingat sifat log berikut Soal No. 3 Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 3. Tentukan besar konsentrasi ion H+ dalam larutan tersebut! Pembahasan Data: pH = 3 [H+] = ..... Soal No. 4 Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 2,7. Tentukan besar konsentrasi ion H+ dalam larutan tersebut! Pembahasan Data: pH = 2,7 [H+] = ..... Dengan rumus yang sama dan perhitungan memakai bantuan kalkulator Soal No. 5 Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 2,7. Tentukan besar konsentrasi ion H+ dalam larutan tersebut dengan tanpa kalkulator, diberikan log 2 = 0,3! Pembahasan Data: pH = 2,7 [H+] = ..... Soal No. 6 Suatu larutan diketahui memiliki pH sebesar 4,5. Tentukan pOH dari larutan tersebut! Pembahasan Data: pH = 4,5 pOH =... pH + pOH = 14 4,5 + pOH = 14 pOH = 14 − 4,5 = 9,5 Soal No. 7 Suatu larutan diketahui memiliki pOH sebesar 11,2. Tentukan pH dari larutan tersebut! Pembahasan Data: pOH = 11,2 pH =... pH + pOH = 14 pH + 11,2 = 14 pH = 14 − 11,2 = 2,8 Soal No. 8 Jika tetapan suatu asam HA 10−5, pH larutan HA 0,1 M adalah.... A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 E. 1 (umptn 1996) Pembahasan Menentukan pH melalui tetapan asam yang diketahui: dimana: Ka = tetapan ionisasi asam M = konsentrasi asam Sehingga Soal No. 9 Tentukan pH dari larutan H2SO4 0,005 M Pembahasan H2SO4 termasuk asam kuat dan diasumsikan mengion dengan sempurna sebagai berikut: H2SO4 → 2H+ + 0,005 M 0,01 M SO42− 0,005 M [H+] = 0,01 M = 10−2 M pH = − log (10−2) = 2 Soal No. 10 Tentukan nilai pH larutan NH3 0,1 M diketahui Kb = 10−5! Pembahasan Menentukan pOH dari basa lemah terlebih dahulu melalui tetapan ionisasi basa yang diketahui: Sehingga Soal No. 11 Jika harga Kb NH3 = 2 ⋅ 10−5 maka pH larutan NH3 0,2 M adalah.... A. 11 + log 2 B. 11 − log 2 C. 8 − log 2 D. 8 + log 2 E. 3 − log 2 (uan 2002) Pembahasan Menentukan pOH dari basa lemah terlebih dahulu melalui tetapan ionisasi basa yang diketahui: Soal No. 12 Suatu larutan memiliki pH = 2. Tentukan pH larutan jika diencerkan dengan air seratus kali! Pembahasan Data: Diencerkan 100 x berarti V2 = 100 V1 pH = 2, berarti [H+] = 10−2 pH setelah diencerkan =.... V2M2 = V1M1 Soal No. 13 Bila larutan asam kuat (pH = 1) diencerkan dengan air sepuluh kali, tentukan pH setelah pengenceran! Pembahasan Lakukan seperti nomor 11, akan diperoleh hasil nilai pH = 2 Soal No. 14 Dalam suatu wadah terdapat larutan CH3COOH 0,1 M sebanyak 400 mL (Ka = 10 -5). Ke dalam larutan kemudian dicampurkan H2SO4 0,001 M sebanyak 600 mL. Tentukan pH campuran tersebut! Pembahasan Menentukan pH campuran Asam dengan Asam. Tentukan terlebih dahulu konsentrasi ion H+ dari pencampuran tersebut: dengan data: H2SO4 (asam kuat) 0,001 M sebanyak 600 mL V1 = 600 mL [H+]1 = M × valensi asam = 0,001 × 2 = 0,002 M CH3COOH (asam lemah) 0,1 M sebanyak 400 mL (Ka = 10 -5) V2 = 400 mL [H+]2 = √(Ka × M) = √(10 -5 × 0,1 M) = 0,001 M Konsentrasi H+ dengan demikian adalah pH campuran: Soal No. 15 Dalam sebuah wadah terdapat 400 mL larutan NH3 0,1 M (α = 1%) kemudian ditambahkan 600 mL larutan Ba(OH)2 0,001 M. Tentukan: a) [OH − ] dari NH3 b) [OH -] dari Ba(OH)2 c) pH campuran Pembahasan a) [OH − ] dari NH3 NH3 termasuk basa lemah. Sehingga [OH −] darinya adalah [OH − ] = M × α = 0,1 × 1/100 = 10 −3 M b) [OH −] dari Ba(OH)2 Ba(OH)2 termasuk basa kuat. [OH − ] dari Ba(OH)2 adalah [OH −] = M × valensi = 0,001 × 2 = 0,002 = 2 × 10 −3 M c) pH campuran Dengan rumus campuran dua macam basa berikut dimana V1 = 400 mL [OH − ]1 = 10 −3 M V2 = 600 mL [OH − ]2 = 2 × 10 −3 M diperoleh [OH −] campuran pOH dan pH dari campurannya adalah Soal No. 16 Diberikan larutan 250 mL HCl 0,02 M yang dicampurkan dengan 250 mL NaOH 0,01 M. Tentukan pH larutan yang diperoleh! Pembahasan Tentang campuran asam kuat dan basa kuat. pH campuran tergantung dari sisa reaksi jika ada. Terlebih dahulu menentukan mol-mol asam - basa yang bereaksi untuk kemudian mengetahui sisanya. Dari 250 mL HCl 0,02 M diperoleh data: V = 250 mL M = 0,02 mol = V × M = 250 × 0,02 = 5 mmol Dari 250 mL NaOH 0,01 M diperoleh data: V = 250 mL M = 0,01 mol = V × M = 250 × 0,01 = 2,5 mmol Reaksi yang terjadi: Tersisa 2,5 mmol HCl pada volume campuran V = 250 mL + 250 mL = 500 mL. Sehingga [H+] adalah [H+] = 2,5 mmol / 500 mL = 5 × 10−3 mol/L = 5 × 10−3 M pH campurannya: pH = − log [H+] = − log (5 × 10−3) = 3 − log 5 = 2,3 Soal No. 17 Diberikan larutan 250 mL HCl 0,01 M yang dicampurkan dengan 250 mL NaOH 0,01 M. Tentukan pH larutan yang diperoleh! Pembahasan Seperti soal sebelumnya, asam kuat dicampur basa kuat: Dari 250 mL HCl 0,01 M diperoleh data: V = 250 mL M = 0,01 mol = V × M = 250 × 0,01 = 2,5 mmol Dari 250 mL NaOH 0,01 M diperoleh data: V = 250 mL M = 0,01 mol = V × M = 250 × 0,01 = 2,5 mmol Reaksi yang terjadi: Tidak ada sisa dari asam kuat maupun basa kuat. Untuk kasus seperti ini pH = 7. Soal No. 18 Diberikan larutan 250 mL HCl 0,01 M yang dicampurkan dengan 250 mL NaOH 0,02 M. Tentukan pH larutan yang diperoleh! Pembahasan Larutan dari asam kuat dicampur basa kuat: Dari 250 mL HCl 0,01 M diperoleh data: V = 250 mL M = 0,01 mol = V × M = 250 × 0,01 = 2,5 mmol Dari 250 mL NaOH 0,02 M diperoleh data: V = 250 mL M = 0,02 mol = V × M = 250 × 0,02 = 5 mmol Reaksi yang terjadi: Tersisa 2,5 mmol NaOH pada volume campuran V = 250 mL + 250 mL = 500 mL. Sehingga [OH − ] adalah [OH − ] = 2,5 mmol / 500 mL = 5 × 10−3 mol/L = 5 × 10−3 M pOH campurannya: pOH = − log [OH − ] = − log (5 × 10−3) = 3 − log 5 = 2,3 pH campurannya: pH = 14 − 2,3 = 11,7 Soal No. 19 Diberikan larutan HCl 200 mL dengan pH = 2 yang dicampurkan dengan 200 mL NaOH dengan pOH = 4. Tentukan pH larutan yang diperoleh! Pembahasan Prinsipnya sama seperti 3 soal sebelumnya. Disini diketahui pH dan pOH dari masing-masing asam dan basa hingga dapat ditentukan dulu mol asam dan basa yang bereaksi. Data: Dari HCl 200 mL dengan pH = 2 V = 200 mL pH = 2 → [H+ ] = 10 −2 M mol H+ = M × V = 10 −2 × 200 mL = 2 mmol Karena HCl → H+ + Cl − 2 mmol ← 2 mmol mol HCl = 2 mmol Dari NaOH 200 mL dengan pOH = 4 V = 200 mL pOH = 4 → [OH − ] = 10 −4 M mol OH − = M × V = 10 −4 × 200 mL = 0,2 mmol Karena NaOH → Na+ + OH − 0,2 mmol ← 0,2 mmol mol NaOH = 0,2 mmol Reaksi yang terjadi antara HCl dan NaOH : Tersisa HCl sebanyak 1,8 mmol pada campuran dengan volum V = 200 mL + 200 mL = 400 mL. Setelah mengetahui [H+], dapat dilanjutkan menghitung pH nya: Soal No. 20 80 mL NaOH 0,1 M dicampur dengan 80 mL HCl 0,1 M. pH larutan yang dihasilkan adalah.... A. 4 B. 7 C. 8 D. 9 E. 11 Pembahasan Data: 80 mL NaOH (basa kuat) 0,1 M → 8 mmol 80 mL HCl (asam kuat) 0,1 M → 8 mmol Reaksi yang terjadi: Tidak ada sisa baik dari asam ataupun basa, reaksi dari asam kuat dan basa kuat yang tanpa sisa menghasilkan larutan dengan pH 7. Jawaban : B Cara menghitung pH dari larutan penyangga dapat dilihat di artikel yang bertitle "Larutan penyangga dan PH". Untuk cara hidrolisis garam di artikel yang bertitel "Hidrolisis Larutan Garam dan pH". Read more: http://kimiastudycenter.com/kimia-xi/30-menghitung-ph-dan-pohlarutan#ixzz30picHTHh Menghitung pH (Asam dan Basa) A. Konsep pH dan pOH pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau ke basaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksudkan “keasaman” di sini adalah konsentrasi ion hidrogen dalam pelarut air. Nilai pH berkisar dari 0 hingga 14. Derajat atau tingkat keasaman larutan bergantung pada konsentrasi H+ dalam larutan. Semakin besar konsentrasi ion H+ makin asam larutan. Nilai pH 7 dikatakan netral karena pada air murni ion H+ terlarut dan ion OH- terlarut (sebagai tanda kebasaan) berada pada jumlah yang sama, yaitu 10-7 pada kesetimbangan. Penambahan senyawa ion H+ terlarut dari suatu asam akan mendesak kesetimbangan ke kiri (ion OH- akan diikat oleh H+ membentuk air). Akibatnya terjadi kelebihan ion hidrogen dan meningkatkan konsentrasinya. Sorensen (1868 – 1939), seorang ahli kimia dari Denmark mengusulkan konsep pH untuk menyatakan konsentrasi ion H+, yaitu sama dengan negatif logaritma konsentrasi ion H+. Secara sistematis diungkapkan dengan persamaan sebagai berikut : pH = - log [H+] Analog dengan di atas, maka : pH = - log [OH-] Sedangkan hubungan antara pH dan pOH adalah : Kw = [H+] [OH-] Kw = - log [H+] + - log [OH-] Maka : pKw = pH + pOH **Pada temperatur kamar : pKw = pH + pOH = 14 Atas dasar pengertian ini, maka : 1. Netral : [H+] = 1,0 x 10-7 M atau PH = 7 dan [OH-] = 1,0 x 10-7 M atau PH = 7 2. Asam : [H+] > 1,0 x 10-7 M atau PH < 7 dan [OH-] < 1,0 x 10-7 M atau POH > 7 3. Basa : [H+] < 1,0 x 10-7 M atau PH > 7 dan [OH-] > 1,0 x 10-7 atau POH < 7 Dari definisi tersebut, dapat disimpulkan beberapa rumus sebagai berikut : Jika [H+] = 1 x 10-n, maka pH = n Jika [H+] = x x 10-n, maka pH = n - log x Sebaliknya, jika pH = n, maka [H+] = 10-n  Contoh soal menyatakan hubungan pH dengan [H+] 1. Berapa pH larutan jika konsentrasi ion [H+] sebesar : a. 1 x 10-3 b. 5 x 10-6 Jika diketahui log 2 = 0,3 Jawab : a. [H+] = 1 x 10-3 → pH = - log (1 x 10-3) =3 [H+] = 5 x 10-6 → pH = -log (5 x 10-6) b. = 6 – log 5 = 6 – log 10/2 = 6 – ( log 10 – log 2) = 5 + log 2 = 5,3 B. Penghitungan pH Telah disinggung dalam pembahasan sebelumnya bahwa asam terbagi menjadi dua, yaitu asam kuat dan asam lemah. Begitu juga pada larutan basa terbagi menjadi dua, yaitu basa kuat dan basa lemah. Pembagian ini sangat membantu dalam penentuan derajat keasaman (pH). 1. Asam kuat Disebut asam kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Untuk menyatakan derajat keasamannya, dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asamnya dengan melihat valensinya. Rumus : [H+] = x . [HA] pH = - log [H+] Contoh :  Hitung pH larutan dari 100 ml larutan 0.01 M HCl! Jawab : HCL → H+ + Cl[H+] = x . [HA] = 1 x 0.01 M = 10-2 M pH = - log 10-2 pH =2 √ Ka . [HA]  Berapa pH dari : Larutan HCL 0,1 M Larutan H2SO4 0,001 M Jawab a. HCL → H+ + Clb. H2SO4 → 2 H+ + SO42+ [H ] = x . [HA] [H+] = x . [HA] = 1 . 0,1 = 0,1 M = 2 . 0,001 = 2 x 10-3 M -1 pH = - log 0,1 = - log 10 pH = - log 2 x 10-3 =1 = 3 – log 2 a. b.  Hitung pH larutan dari 2 liter larutan 0.1 mol asam sulfat! Jawab : Molaritas = mol/v = 0,1 / 2 = 0.05 M H2SO4 → 2 H+ + SO42[H+] pH 2. = x . [HA] = 2 . 0.05 = 0,1 = 10-1 M = - log 10-1 =1 Asam lemah Disebut asam lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya, α ≠ 1, (0 < α < 1). Penentuan besarnya derajat keasaman tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asam lemahnya (seperti halnya asam kuat). Penghitungan derajat keasaman dilakukan dengan menghitung konsentrasi [H+] terlebih dahulu dengan rumus : [H+] = √ Ka . [HA] atau [H+] = M x α pH = - log [H+] Ket : Ka = tetapan ionisasi asam lemah [HA] = konsentrasi asam lemah Contoh :  Hitunglah pH dari 0,025 mol CH3COOH dalam 250 mL larutannya, jika Ka =10-5 ! Jawab : Molaritas = mol/v = 0,025/0,25 = 0.1 √ 10-5 . 0,1 = √ 10-6 = 10-3 M pH = - log 10-3 =3 Cat : Semakin besar konsentrasi ion H+, semakin kecil nilai pH. Larutan dengan pH = 1 adalah 10 kali lebih asam dari larutan dengan pH = 2.  Hitunglah pH larutan dari HCOOH 0,05 M (Ka = 1,8 x 10-4) Jawab : √ Ka . [HA] pH = - log 3 x 10-3 √ 1,8 x 10-4 . 0,05 = 3 – log 3 √ 9 x 10-6 = 3 x 10-3 M  Hitunglah pH larutan H2S 0,01 jika diketahui Ka1 = 8,9 x 10-8 dan Ka2 = 1.2 x 10-13 ! Jawab + [H ] = √ Ka . [HA] = 8,9 x 10-8 x 0,01 = 3 x 10-5 M pH = -log 3 x = 5 – log 3 = 4,52 Cat : Perhatikan bahwa asam yang dinyatakan ( S) mempunyai nilai yang relatif kecil (kurang dari 1 x , maka konsentrasi ion praktis hanya ditentukan oleh ionisasi tahap pertama. Oleh karena itu, tinggal memasukkan data yang ada (konsentrasi dan ) ke dalam rumus yang digunakan untuk asam lemah.  Hitunglah pH dari HCOOH 0,1 M (α = 0,01) Jawab [H+ ] = M x α = 0,1 x 0,01 = 0,001 = 10-3 M pH = - log 10-3 =3 3. Basa kuat Disebut basa kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Pada penentuan derajat keasaman dari larutan basa terlebih dulu dihitung nilai pOH dari konsentrasi basanya. Rumus : [OH-] = x. [M(OH)] pOH = - log [OH-]    pH = 14 - pOH pH larutan basa kuat dapat ditentukan dengan alur sebagai berikut. Tentukan [OH-] berdasarkan perbandingan koefisien Tentukan pOH dengan rumus pOH = - log [OH-] Tentukan pH berdasarkan pH = 14 – pOH Contoh :  Hitung pH dari : a. 100 mL larutan KOH 0,1 M ! b. Larutan Ca(OH)2 0,001 ! Jawab : a. KOH → K+ + OH[OH-] = x. [M(OH)] = 1 . 0,1 M = 10-1 M pOH = - log 10-1 =1 pH = 14 – pOH = 14 – 1 = 13 b. Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH[OH-] = x. [M(OH)] = 2 . 0,001 = 2 x 10-3 M pOH = - log 2 x 10-3 = 3 – log 2 pH = 14 - pOH = 14 – (3-log 2) = 11 + log 2 4. Basa lemah Disebut basa lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya, α ≠ 1, (0 < α < 1). Penentuan besarnya konsentrasi OH- tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi basa lemahnya (seperti halnya basa kuat), akan tetapi harus dihitung dengan menggunakan rumus : Rumus : [OH-] = √Kb . [M(OH)] pOH = - log [OH-] atau [OH-] = M x α pH = -14 - pOH Contoh  Hitung pH dari larutan 500 mL amonia 0,1M (Kb= 4 x 10-5 Jawab NH4OH → NH4+ + OH[OH- ]= √Kb . [M(OH)] = √ 4x 10-5 . 0,1 = √ 4 x 10-6 = 2 x 10-3 M pOH = - log 2 x 10-3 = 3 – log 2 pH = 14 – pOH = 14 – (3 - l0g 2)

= 11 + log 2