pH dan Konsentrasi Ion dalam Larutan: Pengertian dan Hubungannya

Pendahuluan

Dalam kimia, pH dan konsentrasi ion dalam larutan adalah dua konsep yang saling terkait dan sangat penting untuk memahami tingkat keasaman atau kebasaan suatu larutan. Dalam artikel ini, kita akan membahas pengertian pH, konsentrasi ion, dan hubungannya dalam larutan.

Pengertian pH

pH adalah ukuran keasaman atau kebasaan suatu larutan. pH didefinisikan sebagai logaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan. pH dinyatakan dalam skala 0 hingga 14, dengan 0-6 mengindikasikan larutan asam, 7 mengindikasikan larutan netral, dan 8-14 mengindikasikan larutan basa.

Perhitungan pH

Perhitungan pH dapat dilakukan menggunakan persamaan berikut:

pH = -log[H+]

Misalnya, jika konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan adalah 1 x 10^-3 M, maka pH larutan tersebut dapat dihitung sebagai berikut:

pH = -log(1 x 10^-3) = 3

Jadi, larutan dengan konsentrasi ion hidrogen (H+) sebesar 1 x 10^-3 M akan memiliki pH sebesar 3, yang menunjukkan larutan asam.

Pengertian Konsentrasi Ion dalam Larutan

Konsentrasi ion dalam larutan mengacu pada jumlah ion yang terlarut dalam satu liter larutan. Ion-ion ini dapat berasal dari senyawa yang terdisosiasi menjadi ion-ion tersebut dalam larutan. Konsentrasi ion dapat dinyatakan dalam satuan mol per liter (M) atau molaritas.

Perhitungan Konsentrasi Ion dalam Larutan

Perhitungan konsentrasi ion dalam larutan bergantung pada senyawa yang terdisosiasi. Misalnya, jika kita memiliki larutan asam kuat seperti HCl, maka konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan akan sama dengan konsentrasi HCl yang terlarut. Namun, jika kita memiliki larutan asam lemah seperti asam asetat, perhitungan konsentrasi ion hidrogen (H+) akan melibatkan konstanta disosiasi asam (Ka) dari asam asetat.

Sebagai contoh, jika kita memiliki larutan asam asetat dengan konsentrasi 0,1 M dan Ka asam asetat adalah 1,8 x 10^-5, kita dapat menghitung konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan menggunakan persamaan berikut:

[H+] = √(Ka x C)

[H+] = √(1,8 x 10^-5 x 0,1) = 3 x 10^-3 M

Jadi, konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan asam asetat 0,1 M adalah 3 x 10^-3 M.

Hubungan antara pH dan Konsentrasi Ion dalam Larutan

pH dan konsentrasi ion dalam larutan memiliki hubungan terbalik. Semakin tinggi konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan, maka pH larutan tersebut akan semakin rendah, menandakan larutan yang lebih asam. Sebaliknya, semakin rendah konsentrasi ion hidrogen (H+), maka pH larutan akan semakin tinggi, menandakan larutan yang lebih basa.

Misalnya, jika konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan adalah 1 x 10^-2 M, maka pH larutan tersebut dapat dihitung sebagai berikut:

pH = -log(1 x 10^-2) = 2

Sebaliknya, jika konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan adalah 1 x 10^-10 M, maka pH larutan tersebut dapat dihitung sebagai berikut:

pH = -log(1 x 10^-10) = 10

Dalam contoh pertama, larutan memiliki konsentrasi ion hidrogen (H+) yang tinggi, sehingga pH-nya rendah dan menunjukkan sifat asam. Sedangkan dalam contoh kedua, larutan memiliki konsentrasiion hidrogen (H+) yang rendah, sehingga pH-nya tinggi dan menunjukkan sifat basa.

FAQs

1. Apa yang dimaksud dengan pH?

2. Bagaimana cara menghitung pH?

Perhitungan pH dapat dilakukan menggunakan persamaan berikut:

pH = -log[H+]

Misalnya, jika konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam larutan adalah 1 x 10^-3 M, maka pH larutan tersebut dapat dihitung sebagai berikut:

pH = -log(1 x 10^-3) = 3

3. Apa yang dimaksud dengan konsentrasi ion dalam larutan?

4. Bagaimana cara menghitung konsentrasi ion dalam larutan?

5. Bagaimana hubungan antara pH dan konsentrasi ion dalam larutan?

Larutan dengan pH=12 dibuat dengan melarutkan a gram NaOH (Mr=40) ke dalam air hingga volum larutan 500 ml. besarnya a adalah….

a. 4,0

b. 2,0

c. 1,0

d. 0,4

e. 0,2

Untuk mencari besarnya a, yaitu jumlah gram NaOH yang dilarutkan, kita dapat menggunakan hubungan antara pH, konsentrasi OH-, dan konsentrasi NaOH dalam larutan.

Langkah pertama adalah menghitung konsentrasi OH- dalam larutan dengan menggunakan rumus pH. pH = -log[H+], sehingga kita dapat menghitung [OH-] dalam larutan dengan menggunakan rumus pH = 14 – pOH. Dalam hal ini, pH = 12, sehingga pOH = 14 – 12 = 2.

Karena larutan tersebut merupakan larutan NaOH, kita dapat mengasumsikan bahwa konsentrasi OH- dan NaOH akan sama, yaitu [OH-] = [NaOH].

Selanjutnya, kita perlu menghitung jumlah mol NaOH dalam larutan dengan menggunakan hubungan konsentrasi, volume, dan rumus mol = massa/Mr.

Konsentrasi NaOH = [NaOH] = [OH-] = 10^(-pOH) = 10^(-2) = 0,01 M.

Volume larutan = 500 ml = 0,5 L.

Mol NaOH = konsentrasi x volume = 0,01 M x 0,5 L = 0,005 mol.

Terakhir, kita dapat menghitung massa NaOH dengan menggunakan rumus massa = mol x Mr.

Massa NaOH = 0,005 mol x 40 g/mol = 0,2 g.

Jadi, besarnya a, yaitu jumlah gram NaOH yang dilarutkan, adalah 0,2 g.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah e. 0,2.

Topik terkait

5 Perbedaan Larutan Jenuh dan Tak Jenuh: Memahami Keseimbangan dalam Pelarutan Zat

Pengertian larutan hipertonik dan contoh larutan hipertonik

Contoh Larutan Isotonik: Pengertian dan Manfaatnya dalam Tubuh

Pengertian dan Perbedaan Larutan Hipotonik dan Hipertonik: Apa yang Perlu Anda Ketahui

Kelarutan: Memahami Konsep dan Faktor-faktor yang Mempengaruhinya