Berikut ini adalah langkah-langkah menghitung pH campuran antara asam kuat dan basa kuat:
Langkah 1: Menuliskan reaksi setara antara asam kuat dan basa kuat
ASAM + BASA ⇒ GARAM + AIR
Langkah 2: Menentukan Pereaksi Pembatas
Zat yang bertindak sebagai pereaksi pembatas akan habis bereaksi
Langkah 3: Menentukan pH larutan
Larutan bersifat asam jika zat yang bersisa adalah asam
\(\color{blue} [\text{H}^{+}] = a \cdot \text{M}\)
\(a\) = valensi asam
\(\text{M}\) = konsentrasi larutan yang dihitung dari mol sisa asam dibagi dengan volume total
Larutan bersifat basa jika zat yang bersisa adalah basa
\(\color{blue} [\text{OH}^{-}] =b \cdot \text{M}\)
\(a\) = valensi basa
\(\text{M}\) = konsentrasi larutan yang dihitung dari mol sisa basa dibagi dengan volume total
Larutan memiliki pH = 7 (netral) jika tidak ada sisa baik dari asam maupun basa
LATIHAN SOAL
Soal 01
200 ml larutan asam sulfat 0,02 M direaksikan dengan 300 ml larutan kalium hidroksida 0,01 M. pH larutan campuran yang terjadi adalah…
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 5
Answer: B
Persamaan reaksi setara:
\(\color{blue} \ce{H2SO4} + 2\ce{KOH} \rightarrow \ce{K2SO4} + 2\ce{H2O}\)
Menentukan pereaksi pembatas:
Pereaksi pembatas memiliki faktor pengali terkecil
faktor pengali = mol mula-mula ÷ koefisien reaksi
faktor pengali \(\ce{H2SO4}\) adalah 4 ÷ 1 = 4
faktor pengali \(\ce{KOH}\) adalah 3 ÷ 2 = 1,5
Jadi \(\ce{KOH}\) bertindak sebagai pereaksi pembatas
\(1\ce{H2SO4}\) | + | \(2\ce{KOH}\) | \(\rightarrow\) | \(\ce{K2SO4}\) | + | \(2\ce{H2O}\) | |
Mula-mula | 4 mmol | 3 mmol | − | − | |||
Reaksi | 1,5 mmol | 3 mmol | |||||
Sisa | 2,5 mmol | 0 |
Menentukan pH larutan campuran:
Karena yang bersisa adalah \(\ce{H2SO4}\) maka larutan bersifat asam.
\([\text{H}^{+}] = a \cdot \text{M}\)
\([\text{H}^{+}] = 2 \cdot \dfrac{2,5 \text{ mmol}}{200 + 300 \text{ ml}}\)
\([\text{H}^{+}] = 2\cdot \dfrac{2,5 \text{ mmol}}{500 \text{ ml}}\)
\([\text{H}^{+}] = 1 \times 10^{-2}\)
\(\text{pH} = -\log [\text{H}^{+}]\)
\(\text{pH} = -\log 1 \times 10^{-2}\)
\(\text{pH} = 2\:-\:\log 1 = 2\)
Soal 02
Suatu larutan \(\ce{HCl}\) sebanyak 200 ml berkonsentrasi 0,2 M direaksikan dengan 200 ml larutan \(\ce{NaOH}\) 0,2 M. pH larutan campuran yang terjadi adalah…
(A) \(2\:-\:\log 1\)
(B) \(1 + \log 3\)
(C) \(3 \:-\:2\log 5\)
(D) \(7\)
(E) \(13\)
Answer: D
Persamaan reaksi setara:
\(\color{blue} \ce{HCl} + \ce{NaOH} \rightarrow \ce{NaCl} + \ce{H2O}\)
Menentukan pereaksi pembatas:
\(\ce{HCl}\) dan \(\ce{NaOH}\) memiliki faktor pengali yang sama yaitu 4, sehingga keduanya habis bereaksi.
\(1\ce{HCl}\) | + | \(1\ce{NaOH}\) | \(\rightarrow\) | \(1\ce{NaCl}\) | + | \(1\ce{H2O}\) | |
Mula-mula | 4 mmol | 4 mmol | − | − | |||
Reaksi | 4 mmol | 4 mmol | |||||
Sisa | 0 | 0 |
Menentukan pH larutan
Karena \(\ce{HCl}\) dan \(\ce{NaOH}\) tepat habis bereaksi maka pH larutan adalah 7 (netral)
Soal 03
Lima ratus ml larutan dengan pH \(11 + \log 2\) berasal dari campuran 0,01 M larutan \(\ce{HCl}\) dengan volume x ml dan 0,02 M larutan \(\ce{KOH}\) dengan volume y ml. Volume asam klorida dan kalium hiroksida yang dicampurkan masing-masing adalah…
(A) x = 250 ml dan y = 250 ml
(B) x = 100 ml dan y = 400 ml
(C) x = 200 ml dan y = 300 ml
(D) x = 300 ml dan y = 200 ml
(E) x = 400 ml dan y = 100 ml
Answer: D
\(1\ce{HCl}\) | + | \(1\ce{KOH}\) | \(\rightarrow\) | \(1\ce{KCl}\) | + | \(1\ce{H2O}\) | |
Mula-mula | 0,01x mmol | 0,02y mmol | − | − | |||
Reaksi | 0,01x mmol | 0,01x mmol | |||||
Sisa | 0 | 0,02y − 0,01x mmol |
pH larutan \(11 + \log 2\), maka larutan bersifat basa.
Zat yang bersisa adalah \(\ce{KOH}\)
pOH = \(14\:-\:(11 + \log 2)\)
pOH = \(3\:-\: \log 2\)
\([\text{OH}^{-}] = 2\times 10^{-3}\)
\([\text{OH}^{-}] = b \cdot \text{M}\)
\(2\times 10^{-3}= 1 \cdot \dfrac{0,02y\:-\:0,01x}{x + y}\)
\(0,002(x + y) =0,02y\:-\:0,01x\)
\(0,002x + 0,01x = 0,02y\:-\:0,002y\)
\(0,012x = 0,018y\)
\(12x = 18y\)
\(\dfrac{x}{y} = \dfrac{18}{12} = \dfrac{3}{2}\)
Jadi x : y = 3 : 2
Karena x + y = 500ml, maka x = \(\dfrac{3}{3 + 2} \times 500 \text{ ml} = 300 \text{ ml}\) dan y = \(200 \text{ ml}\)