Tampilkan postingan dengan label kalkulator. Tampilkan semua postingan

Kalkulator pH dan Konsentrasi Asam-Basa Kuat

Markas Belajar kalkulator

Larutan dapat dikelompokkan menjadi larutan asam atau larutan basa atau larutan netral. Ketiga kelompok larutan itu dapat diukur derajat keasamannya dengan rentang pH 0 sampai 14. Larutan asam sendiri dibagi menjadi asam lemah dan asam kuat. Asam lemah jika dilarutkan dalam air maka tidak terurai secara total, sedangkan asam kuat jika dilarutkan dalam air akan terurai secara total. Demikian juga untuk jenis larutan basa.

Berikut ini adalah alat hitung yang terkait pH asam kuat. Tabel-1 untuk menentukan pH asam kuat jika diketahui konsentrasi larutan asam, dan Tabel-2 untuk menghitung konsentrasi larutan asam jika diketahui pH-nya. Untuk jenis larutan lain akan ditulis dalam tulisan tersendiri.

Dasar perhitungan:

Untuk asam bervalensi satu (asam monoprotik):
[H⁺] = [HA]
Untuk asam bervalensi dua (asam diprotik):
[H⁺] = 2 x [H₂A]
[H₂A] = [H⁺] / 2
Derajat keasaman suatu larutan (pH) = - log [H⁺] dan sebaliknya [H⁺] = 10^-pH

Asam kuat yang umum antara lain:

Tabel Asam Kuat

No	Nama Asam	Rumus Kimia	Ionisasi	Nilai Ka
1	Asam iodida	HI	H⁺ + I^–	~3×10⁹
2	Asam bromida	HBr	H⁺ + Br^–	~1×10⁹
3	Asam perklorat	HClO₄	H⁺ + ClO₄^–	~1×10⁸
4	Asam permanganat	HMnO₄	H⁺ + MnO₄^–	~1×10⁸
5	Asam klorida	HCl	H⁺ + Cl^–	~1×10⁶
6	Asam sulfat	H₂SO₄	H⁺ + HSO₄^–	~1×10³
7	Asam klorat	HClO₃	H⁺ + ClO₃^–	~1×10³
8	Asam nitrat	HNO₃	H⁺ + NO₃^–	~28

Sumber data: Introductory Chemistry: A Guided Inquiry
Oleh Michael P. Garoutte,Ashley B. Mahoney

Tabel-1

Menghitung pH Larutan Asam Kuat

Input*
Konsentrasi asam	M
Gunakan tanda titik sebagai tanda desimal! Perhatikan jenis basa yang Anda input!
Jenis Asam	[H⁺]	pH
HA
H₂A

Tabel-2

Menghitung Konsentrasi Larutan Asam Kuat

Gunakan tanda titik sebagai tanda desimal dan
perhatikan jenis asam pada hasil hitung.
Variabel	Nilai
Input pH
[H⁺](M)

[HA](M)
[H₂A](M)

Berikut ini adalah alat hitung yang terkait pH basa kuat. Tabel-3 untuk menentukan pH basa kuat jika diketahui konsentrasi larutan basa, dan Tabel-4 untuk menghitung konsentrasi larutan basa kuat jika diketahui pH-nya.

Dasar perhitungan:

Untuk basa bervalensi satu:
[OH^–] = [BOH]
Untuk basa bervalensi dua:
[OH^–] = 2 x [B(OH)₂]
[B(OH)₂] = [OH^–] / 2
pOH = - log [OH^–] dan sebaliknya [OH^–] = 10^-pOH
Derajat keasaman suatu larutan basa (pH) = 14 - pOH → pOH = 14 - pH

Basa kuat yang umum digunakan antara lain:

Tabel Basa Kuat

No	Nama Basa	Rumus Kimia	Ionisasi	Nilai Kb
1	Litium hidroksida	LiOH	Li⁺ + OH^–	besar
2	Natrium hidroksida	NaOH	Na⁺ + OH^–	besar
3	Kalium hidroksida	KOH	K⁺ + OH^–	besar
4	Rubidium hidroksida	RbOH	Rb⁺ + OH^–	besar
5	Cesium hidroksida	CsOH	Cs⁺ + OH^–	besar
6	Kalsium hidroksida	Ca(OH)₂^*	Ca²⁺ + 2OH^–	besar
7	Stronsium hidroksida	Sr(OH)₂^*	Sr²⁺ + 2OH^–	besar
8	Barium hidroksida	Ba(OH)₂^*	Ba²⁺ + 2OH^–	besar

^*) Terurai sempurna pada konsentrasi ≤ 0,01 M

Sumber data: http://chemistry.about.com/od/acidsbase1/a/list-strong-bases.htm

Tabel-3

Menghitung pH Larutan Basa Kuat

Input*
Konsentrasi basa	M
Gunakan tanda titik sebagai tanda desimal! Perhatikan jenis basa yang Anda input!
Jenis Basa	[OH^-]	pOH	pH
BOH
B(OH)₂

Tabel-4

Menghitung Konsentrasi Larutan Basa Kuat

Gunakan tanda titik sebagai tanda desimal
dan perhatikan jenis asam pada hasil hitung.
Variabel	Nilai
Input pH
pOH
[OH^-](M)

[BOH](M)
[B(OH)₂](M)

Alat hitung ini dibuat untuk pembelajaran, proses perhitungan tetap harus dipahami pengguna. Saran untuk perbaikan akan diterima dengan senang. Terima kasih.

Baca selengkapnya »

Kalkulator Massa Molar Gas

Markas Belajar kalkulator

Kalkulator Massa Molar Gas
Variabel	Nilai	Satuan
Volume (V)		liter
Massa (m)		gram
Temperatur (T)		Kelvin
Tekanan (P)		atm
Massa molar (mM)		gram/mol

Dasar pembuatan kalkulator ini adalah menggunakan persamaan gas ideal
PV = nRT.
P = tekanan (atmosfir);
V = volume (liter);
n = jumlah gas (mol);
R = tetapan gas (0.08206 atm.L/(mol.K));
T = temperatur (K).
Turunan dari persamaan ini dapat digunakan untuk menentukan rumus massa molar gas. Massa molar gas adalah massa gas untuk setiap 1 mol gas tersebut.
\begin{align}
P \times V&=n \times R \times T\\
\\
P \times V &= \dfrac{m}{mM}\times R \times T\\
\\
\text{mM gas} &= \dfrac{m \times R \times T}{P \times V}
\\
\\
\text{mM gas} &= \dfrac{m \times 0,08206 \times T}{P \times V}
\end{align}

Baca selengkapnya »

Kalkulator Hukum Perbandingan Tetap

Markas Belajar kalkulator

Logika berpikir dalam penentuan unsur mana yang habis dan unsur yang bersisa terkait dengan hukum perbandingan tetap unsur-unsur dalam senyawa dapat ditempuh dengan cara berikut.

Unsur	A	B
Massa tersedia	x	y
Perbandingan	a	b
$ \mathtt{\large{\frac{Massa~tersedia}{Perbandingan}}}$	x/a	y/b
Kali Silang	a.(y/b)	b(x/a)
Habis atau Bersisa	jika a.(y/b) >= x, maka zat A akan habis, jika tidak demikian maka A bersisa	jika b(x/a) >= y, maka zat B akan habis, jika tidak demikian maka B bersisa
Bereaksi	Jika A bersisa maka A yang bereaksi = a.(y/b)	Jika B bersisa maka B yang bereaksi = b(x/a)
Jumlah Sisa	Jika A bersisa maka sisa A =x - (y/b)	Jika B bersisa maka sisa B = y - b(x/a)

Contoh penerapan pada soal seperti berikut:
Perbandingan massa Fe dan S dalam senyawa Fe₂S adalah 7:4. Apabila sebanyak 4 gram besi bereaksi dengan 2 gram belerang, pernyataan yang tepat mengenai hasil reaksi adalah....

Unsur	Fe	S
Massa tersedia	4	2
Perbandingan	7	4
$ \mathtt{\large{\frac{Massa~tersedia}{Perbandingan}}}$	0.571428571	0.5
Kali Silang	3.5	2.285714286
Habis atau bersisa	bersisa	habis
Bereaksi	3.5	2
Sisa	0.5	0

Berikut ini adalah kalkulator Hukum Proust untuk senyawa yang tersusun dari 2 unsur. Silakan ketik pada kotak input berwarna putih. Untuk input unsur tidak wajin diisi, sekadar untuk menandai saja. Untuk penulisan tanda desimal pada kalkulator ini menggunakan tanda titik (.). JIKA HASIL PERHITUNGAN TIDAK TAMPIL, SILAHKAN KLIK DISINI

Kalkulator Hukum Proust (Hukum Perbandingan Tetap)
Unsur
Massa tersedia (g)	x	y
Perbandingan	a	b
$ \mathtt{\large{\frac{Massa~tersedia}{Perbandingan}}}$	x/a	y/b
Kali Silang	a(y/b)	b(x/a)
Habis atau bersisa
Bereaksi
Sisa

Kalkulator ini masih mungkin untuk dikembangkan agar dapat digunakan secara viceversa. Ikuti perkembangan pemutakhirannya dipostingan ini untuk melihat hasil modifikasi kalkulator di atas. Semoga usaha ini dapat membantu siswa belajar kimia.
Selamat belajar.

Baca selengkapnya »

Kalkulator untuk Hukum-hukum Gas

Markas Belajar kalkulator

Gunakan tanda titik untuk bilangan desimal
Kalkulator untuk Hukum-hukum Gas
Pilih variabel yang dibuat konstan
R	Tetapan Gas (L.atm/(mol.K))
(P₁.V₁) / (n₁.T₁) = (P₂.V₂) / (n₂.T₂)
P	Tekanan (atm)
V	Volume (L)
n	Jumlah Zat (mol)
T	Temperatur (K)
Rumus yang berlaku untuk gas-gas:

Input Data
Gas I		Satuan	Gas II
	←P₁	atm	P₂→
	←V₁	liter	V₂→
	←n₁	mol	n₂→
	←T₁	Kelvin	T₂→
Hasil Hitung (klik di luar kotak input)

Baca selengkapnya »

Kalkulator Waktu Paruh dan Peluruhan Radioisotop (Radiokimia)

Markas Belajar kalkulator,kimia

Bahasan tentang radioaktif atau kadang ditulis kimia inti atau radiokimia bukan lagi menjadi pokok bahasan utama dalam pelajaran kimia SMA saat ini. Meskipun demikian pada beberapa soal dalam OSN Kimia pernah dimunculkan. Untuk membantu siswa kalkulator ini dibuat, untuk asistensi dalam menemukan jawaban dan memeriksa kembali alur kerja yang sudah dilakukan selama latihan.

Beberapa variabel yang digunakan dalam kalkulator ini tersaji berikut ini.

N₀	= jumlah inti radioaktif saat awal (t = 0)
N_t	= jumlah inti radioaktif saat t
t_½	= waktu paruh inti radioaktif
t	= waktu peluruhan inti radioaktif
τ	= umur (masa) rata-rata (mean lifetime) inti radioaktif
λ	= tetapan laju peluruhan inti radioaktif
e	= bilangan natural (2,71828)

Satuan waktu dan jumlah (massa) inti isotop silakan disesuaikan dengan data yang tersedia.
JIKA HASIL TIDAK MUNCUL UBAH HTTPS menjadi HTTP pada BROWSER ANDA. ATAU KLIK DI SINI.

Kosongkan 1 variabel yang ingin dihitung. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar kotak input untuk melihat hasil hitung.
Kalkulator N_t, N₀, t, dan t_½ Zat Radioaktif
N_t
N_o
t
t_½

Hasil Hitung:

Dasar perhitungan untuk kalkulator hubungan N_t, N₀, t, dan t_½

$\bbox[#e6ffe6,5px,border:2px solid green]{\mathsf{N_t = N_0 \cdot (\dfrac{1}{2})^{\dfrac{t}{t_{1/2}}}} \iff N_0 = \dfrac{N_t}{(2)^{-\dfrac{t}{t_{1/2}}}}}$

$\mathsf{\dfrac{N_t}{N_0} =(\dfrac{1}{2})^{\dfrac{t}{t_{1/2}}}}$

$\mathsf{\dfrac{log(\dfrac{N_t}{N_0})}{log (\dfrac{1}{2})} =\dfrac{t}{t_{1/2}}}$

$\mathsf{\dfrac{log(N_t)-log(N_0)}{-log (2)} =\dfrac{t}{t_{1/2}}}$

$\bbox[#e6ffe6,5px,border:2px solid green]{\mathsf{t = \dfrac{t_{1/2} \cdot (log(N_t)-log(N_0))}{-log (2)}}}$

$\bbox[#e6ffe6,5px,border:2px solid green]{\mathsf{t_{1/2} = \dfrac{-log(2) \cdot t}{log(N_t)-log(N_0)}}}$

Kosongkan 1 variabel yang ingin dihitung. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar kotak input untuk melihat hasil hitung.
Kalkulator N_t, N₀, t, dan τ Zat Radioaktif
N_t
N_o
t
τ

Hasil Hitung:

Dasar perhitungan untuk kalkulator hubungan N_t, N₀, t, dan τ

$\bbox[#e6ffe6, 5px,border:2px solid green]{\mathsf{N_t = N_0 e^{-t/\tau}\iff N_0 = \dfrac{N_t}{e^{-t/\tau}}}} $

$\mathsf{\dfrac{N_t}{N_0} =e^{-t/\tau}}$

$\mathsf{ln(\dfrac{N_t}{N_0}) = -t/\tau}$

$\mathsf{-ln(\dfrac{N_t}{N_0}) = t/\tau}$

$\mathsf{ln(N_0) - ln(N_t) = t/\tau}$

$\bbox[#e6ffe6, 5px,border:2px solid green]{\mathsf{t = \tau \cdot(ln(N_0) - ln(N_t))}}$

$\bbox[#e6ffe6, 5px,border:2px solid green]{\mathsf{\tau = \dfrac{t}{ln(N_0) - ln(N_t)}}}$

Kosongkan 1 variabel yang ingin dihitung. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar kotak input untuk melihat hasil hitung.
Kalkulator N_t, N₀, t, dan λ Zat Radioaktif
N_t
N_o
t
λ

Hasil Hitung:

Dasar perhitungan untuk kalkulator hubungan N_t, N₀, t, dan τ

$\bbox[#e6ffe6,5px,border:2px solid green]{\mathsf{N_t = N_0 e^{-\lambda t} \iff N_0 = \dfrac{N_t}{e^{-\lambda t}}}} $

$\mathsf{\dfrac{N_t}{N_0} = e^{-\lambda t}}$

$\mathsf{ln(\dfrac{N_t}{N_0}) = -\lambda t}$

$\mathsf{-ln(\dfrac{N_t}{N_0}) = \lambda t}$

$\mathsf{ln(\dfrac{N_0}{N_t}) = \lambda t}$

$\mathsf{ln(N_0) - ln(N_t) = \lambda t}$

$\bbox[#e6ffe6,5px,border:2px solid green]{\mathsf{\lambda = \dfrac{ln(N_0) - ln(N_t)}{t}}}$

$\bbox[#e6ffe6,5px,border:2px solid green]{\mathsf{t = \dfrac{ln(N_0) - ln(N_t)}{\lambda}}}$

Isikan hanya 1 variabel yang diketahui saja. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar kotak input untuk melihat hasil hitung.
Kalkulator Hubungan $t_{1/2}$, $\tau$, dan $\lambda$
Variabel Diketahui	Variabel Dihitung
Variabel Diketahui	t _1/2	λ	τ	t_3/4
t _1/2
λ
τ
t_3/4
www.urip.infowww.urip.info

Dasar perhitungan hubungan antara $t_{1/2}$ dengan $\tau$ dan $\lambda$ adalah

$\bbox[#e6ffe6, 5px,border:2px solid green]{\mathsf{t_{1/2} = \tau ln 2 = \dfrac{ln~2}{\lambda}} }$

$\bbox[#e6ffe6, 5px,border:2px solid green]{\mathsf{t_{3/4} = \tau\ln 4 = 2\tau\ln 2 = 2t_{1/2}}}$

Saran dan koreksi dari pembaca atau pengguna selalu dinanti. Boleh ditulis pada kotak komentar di bawah ini. Terima kasih.

Baca selengkapnya »

Kalkulator pH Asam Lemah Poliprotik dan Konsentrasi Spesinya

Markas Belajar kalkulator

Kalkulator ini dapat digunakan untuk perhitungan pH dan konsentrasi spesi yang ada dalam sistem kesetimbangan asam lemah. Asam lemah yang dapat dihitung adalah asam monoprotik (HA) seperti HNO₂, HF asam diprotik (H₂A) seperti H₂S, H₂CO₃, H₂C₂O₄, dan asam triprotik (H₃A) seperti H₃PO₄, H₃BO₃, H₃AsO₄. Silakan simak petunjuk penggunaan yang tersedia di bagian atas kalkulator.

Cara penggunaan "Kalkulator pH Asam Lemah Poliprotik dan Konsentrasi Spesinya"
Untuk asam jenis HA cukup memasukkan dari konsentrasi dari HA dan nilai K_a pada baris K_a1 sedangkan K_a2 dan K_a3 dikosongkan saja. Untuk asam jenis H₂A memasukkan dari konsentrasi dari HA dan nilai K_a1 dan K_a2 sedang K_a3 dikosongkan saja. Untuk asam jenis H₃A memasukkan dari konsentrasi dari HA dan nilai K_a1, K_a2 dan K_a3 pada baris yang sesuai.

Tanda desimal yang valid dalam kalkulator ini menggunakan tanda titik, bukan tanda koma. Untuk pengisian bilangan/notasi ilmiah misalnya 1,80 × 10^–5 ketikkan 1.80e–5 (satu titik delapan nol e negatif lima).

Untuk memasukkan data konsentrasi asam dan nilai K_a yang baru (yang lain) gantikan nilai yang ada dengan data yang baru itu. Bila semua sudah terisi tinggal klik di luar area kalkulator dan hasilnya akan di tampilkan pada baris-kolom bersesuaian. Jika Hasil tidak Tampil Silakan Ubah https://markasbelajar.blogspot.com/ menjadi http://markasbelajar.blogspot.com/ pada Browser Anda

Kalkulator Asam Poliprotik
[Asam] M
K_a1
K_a2
K_a3
Konsentrasi spesi dalam keadaan kesetimbangan
[Asam] M
[Anion sisa asam]₁ M
[Anion sisa asam]₂ M
[Anion sisa asam]₂ M
[H⁺]₁ M
[H⁺]₂ M
[H⁺]₃ M
[H⁺]_Total M
pH Asam

Dengan senang hati bila ada pembaca yang rela mengoreksi ketika ditemui ketidaktepatan dalam penulisan rumus dan perhitungan.

Dasar perhitungan pada kalkulator ini adalah sebagai berikut.
[Asam] = konsentrasi mula-mula larutan asam
α = derajat disosiasi (penguraian)
x = α[Asam]

Reaksi	:	H₃A(aq)	H⁺ (aq)	H₂A^– (aq)
[Awal] M	:	[H₃A]	–	–
[Bereaksi] M	:	–x	+x	+x
[Kesetimbangan] M	:	[H₃A] – x	x	x

\begin{aligned}
K_{a1} &= \dfrac{[H^+] [H_{2}A^{-}]}{[H_{3}A]}\\
K_{a1} &= \dfrac{x .x}{[H_{3}A]-x}\\
K_{a1}([H_{3}A]-x) &= x^2\\
K_{a1}[H_{3}A]-K_{a1}x &= x^2\\
x^2 - K_{a1}.[H_{3}A]+K_{a1}.x &= 0\\
x^2 +K_{a1}.x - K_{a1}.[H_{3}A] &= 0\\
\end{aligned}

Seperti halnya persamaan kuadrat matematis
x² + bx + c = 0 maka nilai $x = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^{2}-4.a.c}}{2a}$

Pada persamaan $x^2 +K_{a1}.x - K_{a1}.[H_{3}A] = 0$

a	b	c
1	$K_{a1}$	$- K_{a1}.[H_{3}A]$

Nilai x atau $[H^{+}]_1$ dapat dihitung dengan rumus

$x = \dfrac{-K_{a1} \pm \sqrt{K_{a1}^{2}-4.1.(-K_{a1}.[H_{3}A])}}{2.1}$

$x = \dfrac{-K_{a1} \pm \sqrt{K_{a1}^{2}+4.K_{a1}.[H_{3}A]}}{2}$

Karena nilai x tidak boleh negatif maka persamaan di atas hanya berlaku

$x = \dfrac{-K_{a1} + \sqrt{K_{a1}^{2}+4.K_{a1}.[H_{3}A]}}{2}$

$[H^{+}]_1 = \dfrac{-K_{a1} + \sqrt{K_{a1}^{2}+4.K_{a1}.[H_{3}A]}}{2}$

y = αx = [H⁺]₂ = konsentrasi ion H⁺ dari hasil hitung berdasar K_a2

Reaksi	:	H₂A^– (aq)	H⁺ (aq)	HA^2– (aq)
[Awal]	:	^x	^x	–
[Bereaksi]	:	–y	+y	+y
[Kesetimbangan]	:	x – y	x + y	y

\begin{aligned}
K_{a2} &= \dfrac{[H^+] [HA^{2-}]}{[H_{2}A^{-}]}\\
K_{a2} &= \dfrac{(x+y) .y}{x-y}\\
K_{a2}(x-y) &= xy + y^2\\
K_{a2}.x - K_{a2}.y &= xy + y^2\\
y^2 + xy + K_{a2}.y - K_{a2}.x &= 0\\
y^2 + (x + K_{a2})y - K_{a2}.x &= 0\\
\end{aligned}

Andai nilai y cukup besar dibanding nilai x, maka persamaan kuadrat itu dapat diselesaikan dengan rumus abc persamaan kuadrat, dengan nilai a, b, c sebagaimana tabel berikut.

a	b	c
1	$x + K_{a2}$	$- K_{a2}.x$
1	$[H^{+}]_{1} + K_{a2}$	$- K_{a2}.[H^{+}]_{1}$

$y = \dfrac{-([H^{+}]_{1}K_{a2}) + \sqrt{([H^{+}]_{1}K_{a2})^{2}+4.K_{a2}.[H^{+}]_{1}}}{2}$

$[H^{+}]_{2} = \dfrac{-([H^{+}]_{1}K_{a2}) + \sqrt{([H^{+}]_{1}K_{a2})^{2}+4.K_{a2}.[H^{+}]_{1}}}{2}$

Pada beberapa kasus sering nilai y dianggap jauh lebih kecil dibanding x sehingga persamaan kuadrat yang relatif rumit itu dapat disederhanakan untuk mendapatkan nilai y.
Jika y ⋘ x → x + y = x demikian pula jika y ⋘ x → x - y = x
$K_{a2} = \dfrac{(x+y) .y}{x-y}\\
K_{a2} = \dfrac{x .y}{x}\\
K_{a2} = y \rightarrow y = K_{a2}\\$

z = αy = [H⁺]₃ = konsentrasi ion H⁺ dari hasil hitung berdasar K_a3

Reaksi	:	HA^2– (aq)	H⁺ (aq)	A^3– (aq)
[Awal]	:	^y	^x	–
[Bereaksi]	:	–z	+z	+z
[Kesetimbangan]	:	y – z	x + z	z

\begin{aligned}
K_{a3} &= \dfrac{[H^+] [A^{3-}]}{[HA^{2-}]}\\
K_{a3} &= \dfrac{(x+z) .z}{y-z}\\
K_{a3}(y-z) &= xz + z^2\\
K_{a3}.y - K_{a3}.z &= xz + z^2\\
z^2 + xz + K_{a3}.z - K_{a3}.y &= 0\\
z^2 + (x + K_{a3})z - K_{a3}.y &= 0\\
\end{aligned}
Andai nilai z cukup besar dibanding nilai x dan y, maka persamaan kuadrat itu dapat diselesaikan dengan rumus abc persamaan kuadrat, dengan nilai a, b, c sebagaimana tabel berikut.

a	b	c
1	$x + K_{a3}$	$- K_{a3}.y$
1	$[H^{+}]_{1} + K_{a3}$	$- K_{a3}.[H^{+}]_{2}$

$z = \dfrac{-([H^{+}]_{1}+K_{a3}) + \sqrt{([H^{+}]_{1}+K_{a3})^{2}+4.K_{a3}.[H^{+}]_{2}}}{2}$

$[H^{+}]_{3} = \dfrac{-([H^{+}]_{1}+K_{a3}) + \sqrt{([H^{+}]_{1}+K_{a3})^{2}+4.K_{a3}.[H^{+}]_{2}}}{2}$

Pada beberapa kasus sering nilai z dianggap jauh lebih kecil dibanding x dan y sehingga persamaan kuadrat yang relatif rumit itu dapat disederhanakan untuk mendapatkan nilai z.
Jika z ⋘ x → x + z = x demikian pula jika z ⋘ y → y - z = y
$K_{a3} = \dfrac{(x+z) .z}{y-z}\\
K_{a3} = \dfrac{x .z}{y}\\
K_{a3}.y = x.z \rightarrow z = \dfrac{K_{a3}.y}{x} \rightarrow [H^{+}]_{3}=\dfrac{K_{a3}.[H^{+}]_{2}}{[H^{+}]_{1}}\\$

Baca selengkapnya »

Simulator Perhitungan Konsentrasi Zat Setimbang

Markas Belajar kalkulator

Simulator ini digunakan untuk menentukan konsentrasi zat-zat dalam kesetimbangan kimia bila diketahui konsentrasi awal (mula-mula) serta nilai Kc kesetimbangan tersebut. Untuk menentukan konsentrasi zat-zat (dimisalkan dengan variabel x) ketika kesetimbangan tercapai biasa diselesaikan dengan persamaan kuadrat. Persamaan kuadrat ini akan terbentuk bila jumlah koefisien zat di salah satu ruas atau keduanya sama dengan 2. Koefisien tersebut merupakan koefisien zat-zat dalam keadaan setara antara ruas kiri dan kanan. Simulator ini berlaku umum, dengan syarat koefisien setara setiap zat seperti pada simulator. Zat-nya dapat disesuaikan.

Persamaan kuadrat dengan bentuk umum: $ax^2 + bx + c = 0$ Bila $a \neq$ 0 maka nilai x dapat ditentukan dengan formula:
$x_1 = \dfrac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$
dan
$x_2 = \dfrac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$ Bila nilai $a = 0$ maka $x = -\dfrac{c}{b} $
JIKA HASIL SIMULASI TIDAK MUNCUL SILAKAN COBA KLIK DISINI

Beberapa tipe persamaan reaksi kesetimbangan kimia akan dibahas di sini.

Tipe Reaksi 1
Perbandingan koefisien 1 : 1 : 1 : 1 seperti model reaksi AB + CD → AD + CB

Penentuan nilai koefisien a, b, c untuk persamaan kuadrat dari reaksi kesetimbangan kimia tipe 1 ini dapat disusun seperti tabel 1:

TABEL 1

Tipe Reaksi 1: AB + CD ⇌ AD + CB
Reaksi	AB	CD	AD	CB
Koefisien	1	1	1	1
Awal	$p$	$q$	0	0
Reaksi	$-x$	$-x$	$+x$	$+x$
Setimbang	$p-x$	$q-x$	$x$	$x$

\begin{align}
Kc &= \dfrac{[AD][CB]}{[AB][CD]}\\
Kc &= \dfrac{x^2}{(p-x)(q-x)}\\
Kc(p-x)(q-x) &= x^2\\
Kc(p \cdot q-(p+q)x+x^2)&=x^2\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + Kc. x^2 &= x^2\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + Kc. x^2 - x^2 &= 0\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + (Kc-1) x^2 &= 0\\
(Kc-1) x^2 - Kc(p+q)x + Kc \cdot p \cdot q &= 0\\\end{align}

$a = Kc-1;~~~b = -Kc(p+q);~~~c = Kc \cdot p\cdot q$
Simulator 1

Konsentrasi pada simulator ini menggunakan satuan molar. Gantikan data pada kotak input. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar arean kotak input untuk melihat hasil.
Simulator Penentuan Konsentrasi Zat Saat Mencapai Kesetimbangan
Tipe Reaksi 1: AB + CD ⇌ AD + CB
Kc
Zat	AB	CD	AD	CB
Koefisien Zat Setara
[Zat Awal]			0	0
[Zat Bereaksi]	-x	-x	+x	+x
[Persamaan Zat Setimbang]			x	x
[x zat dalam reaksi]
[Zat Saat Setimbang]

Tipe Reaksi 2
Perbandingan koefisien 1 : 1 : 2, seperti reaksi H₂ + I₂ ⇌ 2HI
Penentuan nilai koefisien a, b, c untuk persamaan kuadrat dari reaksi kesetimbangan kimia tipe 2 ini dapat disusun seperti tabel 2:
Tabel 2

Tipe Reaksi 2: H₂ + I₂ ⇌ 2HI
Zat	H₂	I₂	2HI
Koefisien	1	1	2
[Awal]	$p$	$q$	0
[Reaksi]	$-x$	$-x$	$+2x$
[Setimbang]	$p-x$	$q-x$	$2x$

\begin{align}
Kc &= \dfrac{[HI]^2}{[H_2][I_2]}\\
Kc &= \dfrac{(2x)^2}{(p-x)(q-x)}\\
Kc(p-x)(q-x) &= 4x^2\\
Kc(p \cdot q-(p+q)x+x^2)&=4x^2\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + Kc. x^2 &= 4x^2\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + Kc. x^2 - 4x^2 &= 0\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + (Kc-4) x^2 &= 0\\
(Kc-4) x^2 - Kc(p+q)x + Kc \cdot p \cdot q &= 0\\\end{align}

$a = Kc-4;~~~b = -Kc(p+q);~~~c = Kc \cdot p\cdot q$
Bila Kc = 4 atau a = 0, maka $Kc(p+q)x = Kc \cdot p \cdot q$ dan $x = \dfrac{Kc \cdot p \cdot q}{Kc(p+q)}$
Simulator 2

Konsentrasi pada simulator ini menggunakan satuan molar. Gantikan data pada kotak input. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar arean kotak input untuk melihat hasil.
Simulator Penentuan Konsentrasi Zat Saat Mencapai Kesetimbangan
Tipe Reaksi 2: H₂ + I₂ ⇌ 2HI
Kc
Zat	H₂	I₂	2HI
Koefisien Zat Setara	1	1	2
[Zat Awal]			0
[Zat Bereaksi]	-x	-x	2x
[Persamaan Zat Setimbang]
[x zat dalam reaksi]
[Zat Saat Setimbang]

Tipe Reaksi 3
Perbandingan koefisien 2 : 1 : 1 seperti reaksi 2HI ⇌ H₂ + I₂
Tipe reaksi 3 ini juga merupakan persamaan kuadrat, namun pada proses hitung dapat ditarik akar setiap komponen penentu Kc secara langsung sehingga diperoleh persamaan lebih sederhana.
Tabel 3

Reaksi: 2HI ⇌ H₂ + I₂
Zat	HI	H₂	I₂
Koefisien	2	1	1
[Awal]	$p$	0	0
[Reaksi]	$-2x$	$+x$	$+x$
[Setimbang]	$p-2x$	$x$	$x$

\begin{align}
Kc &= \dfrac {[H_2][I_2]}{[HI]^2}\\
Kc &= \dfrac{(x)(x)}{(p-2x)^2}\\
\sqrt{Kc} &= \dfrac{x}{p-2x}\\
\sqrt{Kc} (p-2x)&= x\\
\sqrt{Kc} \cdot p - 2\sqrt{Kc} \cdot x &= x \\
2\sqrt{Kc} \cdot x + x &= \sqrt{Kc} \cdot p \\
(2\sqrt{Kc} + 1) x &= \sqrt{Kc} \cdot p \\
x &= \dfrac{\sqrt{Kc} \cdot p}{2\sqrt{Kc} + 1}\\
atau\\
x &= \dfrac{p \cdot \sqrt{Kc} }{1 + 2\sqrt{Kc}}\\
\end{align}

Simulator 3

Konsentrasi pada simulator ini menggunakan satuan molar. Gantikan data pada kotak input. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar arean kotak input untuk melihat hasil.
Simulator Penentuan Konsentrasi Zat Saat Mencapai Kesetimbangan
Reaksi: 2HI ⇌ H₂ + I₂
Kc
Zat	HI	H₂	I₂
Koefisien Zat Setara	2	1	1
[Zat Awal]		0	0
[Zat Bereaksi]	-x	-x	2x
[Persamaan Zat Setimbang]
[x zat dalam reaksi]
[Zat Saat Setimbang]

Baca selengkapnya »

Kalkulator Perubahan pH pada Larutan Buffer Setelah Ditambah Asam/Basa

Markas Belajar kalkulator

Kalkulator ini merupakan simulasi perhitungan perubahan pH larutan buffer (penyangga) sebelum dan setelah ditambahkan larutan asam/basa. Metode penyelesaiannya sedikit berbeda dari cara yang biasa dicontohkan pada buku-buku teks kimia SMA, namun prinsipnya sama. Teknik penyelesaian yang umum dapat dilihat pada pranala ini. Kalkulator ini hanya berlaku untuk larutan buffer yang ditambahkan asam kuat monovalen atau basa kuat monovalen. Untuk dapat menggunakannya perlu dihitung lebih dahulu komponen penyangga yang ada kemudian meng-inputnya ke dalam kotak input yang tersedia. Bilangan desimal diketikkan dengan menggunakan tanda titik. Bila diperlukan bilangan eksponen seperti 1,8 × 10^–5 boleh ditulis 1.8e-5. Bila telah selesai dan ingin melihat hasil hitung sila klik di luar area kotak input. Tampilan terbaik kalkulator ini adalah dalam bentuk landscape atau dengan menggunakan komputer/laptop. JIKA PERHITUNGAN TIDAK TAMPIL SILAKAN KLIK DISINI

1. Larutan Buffer Asam Ditambah Larutan Asam

[H⁺] buffer asam mula-mula

[H⁺] = K_a ×	sisa asam
	basa konj.

[H⁺] =	×

[H⁺] =

pH dan pOH buffer asam mula-mula

pH =	–log
pH =

pOH =	14 – pH
pOH =	14 –
pOH =

[H^–] buffer asam setelah ditambah asam

[H⁺] = K_a ×	(sisa asam + asam yg ditambahkan)
	(basa konj. – asam yg ditambahkan)

[H⁺] =	×	( + )
		( – )

[H⁺]=	×

[H⁺]=

pH dan pOH buffer asam setelah ditambah asam

pH =	–log
pH =

pOH =	14 – pH
pOH =	14 –
pOH =

Hitungan selisih pH mula-mula dengan pH setelah ditambah asam

ΔpH =	\|pH_mula-mula – pH_{setelah ditambah basa}\|
ΔpH =	\| – \|
ΔpH =

2. Larutan Buffer Asam Ditambah Larutan Basa

[H⁺] buffer asam mula-mula

[H⁺] = K_a ×	sisa asam
	basa konj.

[H⁺] =	×

[H⁺]=

pH dan pOH buffer asam mula-mula

pH =	–log
pH =

pOH =	14 – pH
pOH =	14 –
pOH =

[H⁺] buffer asam setelah ditambah basa

[H⁺] = K_a ×	(sisa asam – basa yg ditambahkan)
	(basa konj. + basa yg ditambahkan)

[H⁺] =	×	( – )
		( + )

[H⁺]=	×

[H⁺]=

pH dan pOH buffer asam setelah ditambah basa

pH =	–log
pH =

pOH =	14 – pH
pOH =	14 –
pOH =

Hitungan selisih pH mula-mula dengan pH setelah ditambah basa

ΔpH =	\|pH_mula-mula – pH_{setelah ditambah basa}\|
ΔpH =	\| – \|
ΔpH =

3. Larutan Buffer Basa Ditambah Larutan Asam

[OH^–] buffer basa mula-mula

[OH^–] = K_b ×	sisa basa
	asam konj.

[OH^–] =	×

[OH^–]=

pOH dan pH buffer basa mula-mula

pOH =	–log
pOH =

pH =	14 – pOH
pH =	14 –
pH =

[OH^–] buffer basa setelah ditambah asam

[OH^–] = K_b ×	(sisa basa – asam yg ditambahkan)
	(asam konj. + asam yg ditambahkan)

[OH^–] =	×	( – )
		( + )

[OH^–]=	×

[OH^–]=

pH dan pOH buffer basa setelah ditambah asam

pH =	–log
pH =

pOH =	14 – pH
pOH =	14 –
pOH =

Hitungan selisih pH mula-mula dengan pH setelah ditambah asam

ΔpH =	\|pH_mula-mula – pH_{setelah ditambah basa}\|
ΔpH =	\| – \|
ΔpH =

4. Larutan Buffer Basa Ditambah Larutan Basa

[OH^–] buffer basa mula-mula

[OH^–] = K_b ×	sisa basa
	asam konj.

[OH^–] =	×

[OH^–]=

pOH dan pH buffer basa mula-mula

pOH =	–log
pOH =

pH =	14 – pOH
pH =	14 –
pH =

[OH^–] buffer basa setelah ditambah basa

[OH^–] = K_b ×	(sisa basa + basa yg ditambahkan)
	(asam konj. – basa yg ditambahkan)

[OH^–] =	×	( + )
		( – )

[OH^–]=	×

[OH^–]=

pH dan pOH buffer basa setelah ditambah basa

pOH =	–log
pOH =

pH =	14 – pH
pH =	14 –
pH =

Hitungan selisih pH mula-mula dengan pH setelah ditambah basa

ΔpH =	\|pH_mula-mula – pH_{setelah ditambah basa}\|
ΔpH =	\| – \|
ΔpH =

Bila dijumpai kekurangtepatan, penulis akan sangat berterima kasih kepada pembaca yang rela menuliskan koreksi dan sarannya pada kotak komentar di bawah ini.

Baca selengkapnya »

Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa

Markas Belajar kalkulator

Bagaimana memprediksi posisi kesetimbangan (arah reaksi) dari reaksi asam basa? Asam-basa di sini biasanya merupakan asam-basa Lewis. Posisi kesetimbangan reaksi dapat diprediksi bila diketahui nilai pKa atau Ka dari asam dan asam konjugat (asam pada hasil reaksi) atau setidaknya terdapat urutan tingkat keasaman beserta konjugat setiap zat seperti pada Tabel 1. Apakah asam (di ruas kiri) cukup kuat untuk memprotonasi basa atau dengan kalimat lain, apakah basa yang ada itu cukup kuat untuk mendeprotonasi asam pada reaksi tersebut? Bisa juga diformulasikan - apakah reaksi tersebut dapat berlangsung ke arah kanan hingga membentuk produk? Pertanyaan yang lebih aplikatif adalah apakah reaksi ke kanan dapat berlangsung untuk menghasilkan produk. Simulator ini dapat membantu memperkirakannya bila diketahui data-data yang dimaksud.

Bahasan ini merupakan salah satu dasar dalam mempelajari kimia organik, karena kebanyakan reaksi dalam kimia organik berdasar reaksi asam-basa.

Ada 4 tahap untuk menentukan posisi kesetimbangan asam basa:

Identifikasi dua asam dalam reaksi kesetimbangan, satu di ruas kiri dan satu lagi di ruas kanan tanda panah kesetimbangan.
Gunakan informasi yang terdapat dalam tabel 1, tentukan mana yang merupakan asam yang lebih kuat dan mana yang merupakan asam yang lebih lemah. Atau bila diketahui data Ka atau pKa ini juga dapat digunakan.
Identifikasi mana yang merupakan basa lebih kuat dan basa yang lebih lemah. Ingat bahwa asam yang lebih kuat akan memberikan basa konjugat yang lebih lemah, dan asam yang lebih lemah akan memberikan basa konjugat yang lebih kuat.
Asam yang lebih kuat dan basa yang lebih kuat akan bereaksi menghasilkan asam dan basa yang lebih lemah.

Referensi: Buku Introduction to General, Organic, and Biochemistry, Edisi ke-10, Bettelheim, dkk., Halaman 244-247.

Ingat bahwa pKa = - log Ka.

Secara matematis nilai:
K = konstan kesetimbangan reaksi asam-basa

K dari reaksi asam basa = $\mathsf{\dfrac{\text{Ka asam di kiri}}{\text{Ka asam di kanan}}}$

pK = -log K ; K = 10^-pK
pK = pKa asam di kiri - pKa asam di kanan

Misal terdapat reaksi kesetimbangan asam-basa berikut:

CH₃COOH	+	NH₃	⇌	CH₃COO^–	+	NH₄⁺
K_a = 10^–4,8						K_a = 10^–9,4
pK_a = 4,8						pK_a = 9,4

Analisis matematis:
pK = pKa asam di kiri - pKa asam di kanan
pK = 4,8 - 9,4
pK = -4,6 → K = 10^-pK → K = 10^4,6

Nilai K yang besar (K >>> 1) menunjukkan bahwa reaksi ke kanan dapat berlangsung, atau posisi kesetimbangan ke arah kanan atau dengan kata lain jumlah produk lebih banyak dibanding jumlah reaktan. Sebaliknya bila nilainya K kecil (K < 1) berarti posisi reaksi kesetimbangan condong ke kiri lebih mungkin terjadi atau jumlah reaktan lebih banyak dibanding produk. Dalam memprediksi posisi kesetimbangan suatu reaksi asam basa memang data yang diperlukan cukup hanya data Ka atau pKa asam. Asam di ruas kiri akan menghasilkan basa konjugat di ruas kanan, sementara itu asam di ruas kanan sebagai asam konjugat dari basa yang berada di ruas kiri. Jadi nilai Ka atau pKa itu sudah merepresentasikan nilai Kb atau pKb dari masing-masing pasangan.
JIKA HASIL PERHITUNGAN TIDAK TAMPIL, SILAHKAN KLIK DISINI

Tabel 1. Beberapa Asam beserta basa konjugatnya.

Sumber: Introduction to General, Organic, and Biochemistry, Edisi ke-10, Bettelheim, dkk., Hal 244
	Asam	Basa Konjugat
	HI	I^–
	HCl	Cl^–
	H₂SO₄	HSO₄^–
	HNO₃	NO₃^–
	H₃O⁺	H₂O
	HSO₄^–	SO₄²^–
	H₃PO₄	H₂PO₄^–
	CH₃COOH	CH₃COO^–
	H₂CO₃	HCO₃^–
	H₂S	HS^–
	H₂PO₄^–	HPO₄²^–
	NH₄⁺	NH₃
	HCN	CN^–
	C₆H₅OH	C₆H₅O^–
	HCO₃^–	CO₃^2–
	HPO₄²^–	PO₄^3–
	H₂O	OH^–
	C₂H₅OH	C₂H₅O^–

Tabel 2. Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa

Simulator ini menggunakan data zat pada Tabel 1.Pilih zat kemudian klik di luar opsi zat untuk melihat hasil hitung.
Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Dirancang dan Dibuat Oleh Urip Rukim
Asam		Basa	Basa Konjugat		Asam Konjugat
	+			+

Keterangan tanda panah:

<===>>>⥂	Posisi kesetimbangan dominan ke produk (ke kanan) jumlah produk lebih banyak dibanding reaktan
<<<===>⥄	Posisi kesetimbangan dominan ke reaktan (ke kiri) jumlah produk lebih sedikit dibanding reaktan
<===>⇌	Posisi kesetimbangan imbang.

Berikutnya adalah simulator untuk penentuan posisi kesetimbangan reaksi asam basa bila diketahui nilai pKa atau Ka.

Tabel 3. Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Berdasarkan Data pKa.

Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar kotak input untuk melihat hasil hitung.
Asam	+	Basa Konjugat	Asam Konjugat
pKa	Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Menggunakan Data pKa Dirancang dan Dibuat Oleh Urip Rukim		pKa




Nilai pK =		Nilai K =

Tabel 4. Simulator Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Berdasarkan Data Ka.

Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar kotak input untuk melihat hasil hitung. Bilangan eksponen seperti 3 × 10^-5 diketik 3e-5.
Asam	+	Basa Konjugat	Asam Konjugat
Nilai Ka	Prediksi Posisi Kesetimbangan Reaksi Asam-Basa Menggunakan Data Ka Dirancang dan Dibuat Oleh Urip Rukim		Nilai Ka




Nilai K =		Nilai pK =

Catatan: Simulator semacam ini biasa digunakan untuk menguji apakah reaksi dapat berlangsung ke kanan atau tidak. Sangat umum digunakan dalam bahasan kimia organik. Meski demikian untuk topik kimia SMA untuk level lanjut masih relevan.

Mohon koreksi dan saran dari pembaca, bila dijumpai kekurangtepatan dalam postingan ini. Sila tinggalkan komentar pada kotak komentar di bawah ini. Terima kasih.

Baca selengkapnya »

[Zat Saat Setimbang]
[Zat Saat Setimbang]
[x zat yang bereaksi]		hidden
[x zat yang bereaksi]		hidden
a		hidden
b		hidden
c		hidden