pH

anna.ida3@gmail.com/2012

• Definisi & singkatan pH ?• pH, pOH, pKw• Pengukuran pH?• Ionisasi air ?• pH air laut ?

Definisi

• Singkatan pH adalah "power of hydrogen"

• pH larutan adalah ukuran konsentrasi ion hidrogen (molar) dalam larutan

• pH mengukur tingkat keasaman/basa air, yang berkisar antara 0-14 :

7 : neutralKurang dari 7 indikasi asamLebih dari 7 indikasi basa

http://www.abundanthealthcenter.com/blog/wp-content/uploads/2011/04/PH-Scale.jpg

• pH didefinisikan sebagai kebalikan logaritmik desimal ion hidrogen pH sebagai "logarithmic units“

pH = -log10[H+]

• Setiap angka menunjukkan 10 kali lipat :

pH 4 adalah 10x lebih asam dari pH 5 dan 100x lebih asam dari pH 6 (10 x 10)pH 10 adalah 10x lebih basadari pH 9 dan 100x lebih basa dari pH 8 (10 x 10)

http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/184ph.html

• Berbeda larutan berbeda pH

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/chemical/ph.html#c1

pH, pOH, pKw

• p" factor“ didefinisikan sebagai log dari simbol apapun yang mengikutinya

• The "p" adalah sebuah operator mengkomunikasikan penghitungan negatif log dari simbol

• pH secara matematis

pH = -log10[H+][H+] : konsentrasi (molar) ion

hidrogenM = moles / liter

pOH = -log[OH-]Log negatif dari molaritas ion OH

pKw = -log KwLog negatif dari produk ionisasi air, Kw

pKa = -log KaLog negatif konstanta disosiasi asam,

Ka

pKb = -log KbLog negatif konstanta disosiasi basa,

Kb

• Hubungan: pH + pOH = 14Produk ion air dalam larutan:[H+] [OH-] = Kw = 1 X 10-14

-log pada kedua sisi persamaan :- log [H+] +(- log [OH- ]) = - log [1

X 10-14 ]pH + pOH = 14

Contoh

• Jika asam memiliki konsentrasi H+  0.0001 M, tentukan pH !

• Jika basa memiliki konsentrasi OH-

0.001M, tentukan pH !

Pasangan Asam-Basa

• Kekuatan asam-basa dalam larutan memiliki hubungan berbanding terbalik (inversely)

• Bila salah satu menjadi lebih kuat, maka yang lain akan menjadi lebih lemah

• Contoh:

HA + H₂O ↔ H₃O⁺ + A⁻   (HA sebagai asam)danA⁻ + H₂O ↔ HA +

OH⁻     (A⁻ sebagai basa)

• Konstanta ekuilibrium Ka(HA) :

• Konstanta ekuilibrium Kb(A⁻) :

•  Hubungan sederhana :

pH Asam lemah

• Secara umum pH larutan bergantung pada :

Konsentrasi asam ca Besarnya konstanta ekuilibrium Ka

(konstanta yang menentukan kekuatan asam)

Species HA H3O+ A–

Initial concentratio

n(mol dm-3)

ca 10–7 0

Change in concentratio

na

(mol dm-3)–[H3O+] [H3O+] [H3O+

]

Equilibrium concentratio

n(mol dm-3)

ca –[H3O+] [H3O+] [H3O+

]

http://chemed.chem.wisc.edu/chempaths/GenChem-Textbook/The-pH-of-Solutions-of-Weak-Acids-971.html

• Karena asam lemah, hanya sebagian kecil molekul HA akan mendonasikan proton untuk membentuk ion H3O+ 

• Sehingga [H3O+] hanya sebagian kecil dari  ca dan dapat diabaikan saat menghitung  ca – [H3O+] :

ca – [H3O+] ≈ ca

• Dapat juga menjadi : [H3O+]2 ≈ Kaca

formula menjadi :

  aacKOH 3

• Contoh :Hitung pH dari larutan asam asetat 0.0200 M  (Ka = 1.8 × 10–

5 mol dm–3)

pH Basa Lemah

• Dapat dihitung dengan cara yang serupa dengan asam lemah

• Namun konstanta asam Ka, diganti menjadi konstanta basa  Kb 

B + H2O ↔ BH+ + OH– 

cb – [OH–] ≈ cb

bbcKOH

• Contoh :Tentukan pH dari 0.100 M NH3 (Kb = 1.8 × 10–5 mol dm–3)

Pengukuran pH

• Cell potential• pH paper• pH meter

pH Paper & pH Meter

• Dalam aplikasi, pH tidak selalu dapat diukur menggunakan cell electrode karena : Membutuhkan gas hydrogen dalam

kondisi tekanan standarElectrode platimun yang digunakan

dapat terkontaminasi zat lain yang ada di larutan

http://catalog.miniscience.com/catalog/PH_Papers/Images/PH_Paper_Sticks_1_14_m.jpg

http

://3.

bp.b

logs

pot.c

om/_

7gT3

QQ

Mew

Fg/T

D7_

ZHR

GM

PI/A

AA

AA

AA

AA

6c/c

VO

2F8e

xkbI

/s16

00/P

H-S

TRIP

S.jp

ghttp://im

age.made-in-china.com

/2f0j00GC

ZtUlsdhQ

bi/Universal-Indicator-P

aper.jpg

http://googlegiggle.blogspot.com/

Komponen indikator secara umum

Indicator Low pH color

Transition pH range High pH color

Thymol blue (first transition) Red 1.2 – 2.8 Yellow

Methyl red Red 4.4 – 6.2 Yellow

Bromothymol blue

Yellow 6.0 – 7.6 Blue

Thymol blue (second transition)

Yellow 8.0 – 9.6 Blue

Phenolphthalein Colorless   8.3 – 10.0 Fuchsia

http://www.ecy.wa.gov/programs/wq/plants/management/joysmanual/4ph.html

http

://hy

perp

hysi

cs.p

hy-a

str.g

su.e

du/h

base

/che

mic

al/p

h.ht

ml#

c1

http://www.sjichem.co/Images/PH-Meter.jpg

Ionisasi Air• Ionisasi ?

Proses dimana komponen molekul bereaksi dengan air dan membentuk ion

• Mengapa air ?Air dapat menjadi asam lemah dan basa lemah, sehingga dapat mendonasikan proton hingga batas tertentu

http://www.energiseforlife.com/alkaline-water-images/howionizedwaterismadelg.jpg

pH Air Laut

• Kisaran pH air laut ?Umumnya pH air laut berkisar 7.5 - 8.4

• Faktor yang mempengaruhi ?

CO2 : Photosynthesis Carbonate

(Garrison, 2007)

Distribution of seawater pH

(Garrison, 2007)