Pada halaman ini akan dibahas mengenai Menghitung pH larutan Asam/Basa Kuat yang Sangat Encer. Semua informasi ini kami rangkum dari berbagai sumber. Semoga memberikan faedah bagi kita semua.
Pengukuran pH suatu larutan biasanya memang dilakukan pada keenceran yang cukup (kisarannya tidak jauh di bawah 1 M). Ketika pengenceran hingga sangat sangat encer dilakukan pada larutan asam atau basa pada suatu titik akan muncul pengaruh dari auto–disosiasi dari molekul air yang berperan sebagai pelarut.
2H2O(l) ⥄ H3O+(aq) + OH–(aq)
Ketika konsentrasi H3O+ dari asam (atau konsentrasi dari OH– dari basa) turun sedikit saja dari 10–7 M maka kontribusi dari disosiasi air mulai memiliki efek yang nyata pada keseluruhan [H3O+] (atau [OH–] dalam kasus basa kuat) dalam larutan.
Contoh: Hitung[H3O+] dalam larutan HCl 1×10–7 M. Anggap Kw = 1×10–14 pada suhu saat eksperimen.
Untuk pelajar yang kurang paham tentu dengan enteng mengatakan bahwa [H3O+] = 1×10–7 M dan pH–nya adalah 7, tetapi karena larutan secara pasti bersifat asam tentu ini tidak mungkin benar; pH harus kurang dari 7. Jadi harus ada sesuatu yang lain sehingga [H3O+] menjadi lebih tinggi dari 1×10–7 M. Apaan tuh? Ingat bahwa air sebagai pelarut bisa mengalami auto–disosiasi untuk menyumbangkan peningkatan [H3O+]
Jumlah [H3O+] dari disosiasi air sangat bervariasi bergantung pada konsentrasi larutan, sehingga pernyataan kesetimbangan untuk disosiasi ini mesti digunakan.
[H3O+][OH–] = 1×10–14
Jika x adalah jumlah H3O+ (dan juga OH–) dari disosiasi air, maka total konsentrasi H3O+ dalam larutan akan sama dengan x ditambah yang berasal dari konsentrasi H3O+ dari asam:
[H3O +] = x + 1×10–7 M
Substitusikan ke dalam persamaan kesetimbangan untuk
[H3O +] = x + 1×10–7 M dan untuk [OH–] = x sehingga menjadi:
[H3O+][OH–] = 1×10–14
[x + (1×10–7)] x = 1×10–14
Ini akan menghasilkan persamaan kuadrat yang digunakan untuk mendapatkan nilai x.
x2 + (1×10–7)x = 1×10–14
Ubah persamaannya menjadi: x2 + (1×10–7)x – (1×10–14) = 0.
Dengan menggunakan rumus persamaan kuadrat ABC atau alat hitung, x, konsentrasi H3O+ dan OH– yang disumbangkan dari disosiasi air dapat dihitung, dan hasilnya adalah x = 6,2×10-8 M.
Jadi, total konsentrasi H3O+ dalam larutan
[H3O+] = 1×10–7 (dari HCl) + 6,2×10–8 M (dari disosiasi air) = 1,62×10–7M.
pH dari total [H3O+] = – log (1,62×10–7M) = 6,790
Nah lebih kecil dari 7 kan?!
Hitungannya begini:
Karena larutan kelewat encer maka sumbangan [OH–] dari hasil disosiasi air (sebagai pelarut) tidak bisa dinegasikan begitu saja. Nilai [OH–] ini menjadi sangat signifikan. Dimisalkan saja [OH–] dan juga [H+] dari disosiasi air adalah y maka total [OH–] menjadi y + (1×10–8) M
Jadi dalam larutan NaOH sangat encer tersebut
[OH–] = y + (1×10–8) M sementara itu [H3O+] = y
Selanjutnya kita substitusikan nilai ini ke dalam persamaan kesetimbangan
[H3O+][OH–] = 1×10–14
[y] [y + (1×10–8)] = 1×10–14
y2 + (1×10–8) y = 1×10–14
y2 + (1×10–8) y – (1×10–14) = 0
Dengan alat hitung (atau rumus ABC persamaan kuadrat) nilai y diperoleh = 9,51 × 10–8
Jadi [OH–] sumbangan dari disosiasi air y = = 9,51×10–8
Total [OH–] = = 9,51×10–8 + 1×10–8 = 10,51×10–8 = 1,051×10–7 M
pOH = – log (1,051×10–7) = 7 – 0,0216 = 6,9784
pH = 14 – 6,9784 = 7,0216
Nah terbukti kan pH larutan NaOH 1×10–8 M tidak di bawah 7 tetapi 7,0216.
2H2O(l) ⥄ H3O+(aq) + OH–(aq)
Ketika konsentrasi H3O+ dari asam (atau konsentrasi dari OH– dari basa) turun sedikit saja dari 10–7 M maka kontribusi dari disosiasi air mulai memiliki efek yang nyata pada keseluruhan [H3O+] (atau [OH–] dalam kasus basa kuat) dalam larutan.
 |
| Ilustrasi pengenceran larutan |
Contoh: Hitung[H3O+] dalam larutan HCl 1×10–7 M. Anggap Kw = 1×10–14 pada suhu saat eksperimen.
Untuk pelajar yang kurang paham tentu dengan enteng mengatakan bahwa [H3O+] = 1×10–7 M dan pH–nya adalah 7, tetapi karena larutan secara pasti bersifat asam tentu ini tidak mungkin benar; pH harus kurang dari 7. Jadi harus ada sesuatu yang lain sehingga [H3O+] menjadi lebih tinggi dari 1×10–7 M. Apaan tuh? Ingat bahwa air sebagai pelarut bisa mengalami auto–disosiasi untuk menyumbangkan peningkatan [H3O+]
Pertanyaan 1: Berapakah pH jika [H3O] = 1×10–7 M?
Jumlah [H3O+] dari disosiasi air sangat bervariasi bergantung pada konsentrasi larutan, sehingga pernyataan kesetimbangan untuk disosiasi ini mesti digunakan.
[H3O+][OH–] = 1×10–14
Jika x adalah jumlah H3O+ (dan juga OH–) dari disosiasi air, maka total konsentrasi H3O+ dalam larutan akan sama dengan x ditambah yang berasal dari konsentrasi H3O+ dari asam:
[H3O +] = x + 1×10–7 M
Substitusikan ke dalam persamaan kesetimbangan untuk
[H3O +] = x + 1×10–7 M dan untuk [OH–] = x sehingga menjadi:
[H3O+][OH–] = 1×10–14
[x + (1×10–7)] x = 1×10–14
Ini akan menghasilkan persamaan kuadrat yang digunakan untuk mendapatkan nilai x.
x2 + (1×10–7)x = 1×10–14
Ubah persamaannya menjadi: x2 + (1×10–7)x – (1×10–14) = 0.
Dengan menggunakan rumus persamaan kuadrat ABC atau alat hitung, x, konsentrasi H3O+ dan OH– yang disumbangkan dari disosiasi air dapat dihitung, dan hasilnya adalah x = 6,2×10-8 M.
Jadi, total konsentrasi H3O+ dalam larutan
[H3O+] = 1×10–7 (dari HCl) + 6,2×10–8 M (dari disosiasi air) = 1,62×10–7M.
pH dari total [H3O+] = – log (1,62×10–7M) = 6,790
Nah lebih kecil dari 7 kan?!
Pertanyaan 2: Berapakah pH larutan NaOH 1 × 10–8 M?
Jangan langsung dijawab pOH = 8 maka pH–nya = 6, ingat ini adalah larutan basa yang sangat encer, pH basa belum pernah di bawah 7!Hitungannya begini:
Karena larutan kelewat encer maka sumbangan [OH–] dari hasil disosiasi air (sebagai pelarut) tidak bisa dinegasikan begitu saja. Nilai [OH–] ini menjadi sangat signifikan. Dimisalkan saja [OH–] dan juga [H+] dari disosiasi air adalah y maka total [OH–] menjadi y + (1×10–8) M
Jadi dalam larutan NaOH sangat encer tersebut
[OH–] = y + (1×10–8) M sementara itu [H3O+] = y
Selanjutnya kita substitusikan nilai ini ke dalam persamaan kesetimbangan
[H3O+][OH–] = 1×10–14
[y] [y + (1×10–8)] = 1×10–14
y2 + (1×10–8) y = 1×10–14
y2 + (1×10–8) y – (1×10–14) = 0
Dengan alat hitung (atau rumus ABC persamaan kuadrat) nilai y diperoleh = 9,51 × 10–8
Jadi [OH–] sumbangan dari disosiasi air y = = 9,51×10–8
Total [OH–] = = 9,51×10–8 + 1×10–8 = 10,51×10–8 = 1,051×10–7 M
pOH = – log (1,051×10–7) = 7 – 0,0216 = 6,9784
pH = 14 – 6,9784 = 7,0216
Nah terbukti kan pH larutan NaOH 1×10–8 M tidak di bawah 7 tetapi 7,0216.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar