Cara Menghitung pH Asam, Basa, dan Buffer

Definisinya

pH = −log₁₀[H⁺], dengan [H⁺] adalah konsentrasi ion hidrogen dalam mol/L. Setiap selisih 1 satuan pH berarti perubahan konsentrasi sepuluh kali lipat. Pada 25 °C, pH + pOH = 14.

Asam dan basa kuat

Asam kuat seperti HCl terionisasi sempurna, jadi [H⁺] sama dengan konsentrasi asamnya. HCl 0,01 M punya pH −log(0,01) = 2,00. Untuk basa kuat, hitung pOH dari [OH⁻] lalu kurangkan dari 14: NaOH 0,01 M punya pOH 2 dan pH 12.

Asam lemah

Asam lemah hanya terionisasi sebagian, ditentukan oleh tetapan disosiasi asamnya, K_a. Bila asam tidak terlalu encer, [H⁺] ≈ √(K_a × C). Untuk asam asetat 0,1 M dengan pK_a 4,76: √(10^−4,76 × 0,1) = 1,3 × 10⁻³ M, jadi pH-nya sekitar 2,9.

Buffer

Buffer adalah asam lemah bersama basa konjugasinya. Persamaan Henderson-Hasselbalch memberi pH-nya: pH = pK_a + log([A⁻] ÷ [HA]). Untuk buffer asetat pada pH 5,0, perbandingan basa terhadap asam adalah 10^{5,0 − 4,76} = 1,74. Buffer bekerja paling baik dalam kisaran sekitar 1 satuan dari pK_a-nya.

Kalkulator

Kalkulator pH menangani [H⁺], pOH, [OH⁻], serta asam dan basa kuat atau lemah. Kalkulator Buffer memberikan perbandingan dan jumlah asam dan basa untuk buffer dengan konsentrasi dan volume tertentu.

Contoh perhitungan lain

Mencampur asam dan basa. 50 mL HCl 0,1 M dengan 25 mL NaOH 0,1 M: 5,0 mmol asam dikurangi 2,5 mmol basa menyisakan 2,5 mmol asam dalam 75 mL, yaitu 0,0333 M. pH = −log(0,0333) = 1,48.
Basa lemah. Amonia 0,1 M, pKb 4,75: [OH−] ≈ √(10^−4,75 × 0,1) = 1,3 × 10⁻³ M, pOH 2,88, jadi pH sekitar 11,1.
Asam yang sangat encer. HCl 10⁻⁸ M bukan pH 8. Air sendiri menyumbang H+ sebesar 10⁻⁷ M, lebih besar daripada asamnya, jadi pH-nya sekitar 6,98, sedikit di bawah netral.

Suhu

pH + pOH = 14 hanya berlaku pada 25 °C. Pada 37 °C jumlahnya sekitar 13,6, jadi air netral punya pH sekitar 6,8. Air itu tetap netral, karena [H+] masih sama dengan [OH−].

Kesalahan umum

Melupakan pengenceran setelah mencampur. Konsentrasi berubah ketika dua larutan disatukan. Hitung dalam mol, lalu bagi dengan volume total.
Memasukkan milimolar ke dalam logaritma. Ubah dulu ke mol/L. 1 mM adalah 10⁻³ M, pH 3 untuk asam kuat, bukan −log(1) = 0.
Alat yang belum dikalibrasi. Kalibrasi pH meter dengan setidaknya dua buffer yang mengapit nilai yang diperkirakan, misalnya pH 4 dan 7 untuk sampel asam.

Cara Menghitung pH