Diketahui:

$\left[\text{H}^+\right]_{\text{A}}=0,2=2\times10^{-1}$

$\left[\text{OH}^-\right]\text{​}_{\text{B}}=0,01=1\times10^{-2}$

Ditanya: Hubungan A dan B?

Dijawab:

Penentuan pH dan pOH untuk larutan A.

$\text{pH}_{\text{A}}=-\log\left[\text{H}^+\right]_{\text{A}}$

$=-\log\ 2\times10^{-1}$

$=1-\log\ 2$

$\text{pOH}_{\text{A}}=14-\left(1-\log\ 2\right)$

$\text{pOH}_{\text{A}}=13+\log\ 2$

Penentuan pH dan pOH untuk larutan B.

$\text{pOH}_{\text{B}}=\ -\log\ \left[\text{OH}^-\right]$

$=-\log\ 1\times10^{-2}$

$=2$

$\text{pH}_{\text{B}}=14-\text{pOH}_{\text{B}}$

$=14-2$

$=12$

Berdasarkan perhitungan di atas, beberapa pernyataan yang benar adalah:

pH_A $<$ pH_B

pOH_A $>$ pOH_B

Maka dapat disimpulkan, hubungan antara A dan B yang benar adalah pH_A $<$ pH_B.

Indikator asam basa adalah zat-zat yang dapat berubah warna pada kondisi asam dan basa. Salah satu contoh dari indikator asam-basa adalah kertas lakmus. Kertas lakmus akan berwarna merah ketika dicelupkan pada larutan asam, dan berwarna biru pada larutan basa.

Ba(OH)₂ : barium hidroksida, bersifat basa, lakmus akan berubah warna menjadi biru.

NH₃ : amonia, bersifat basa, lakmus akan berubah warna menjadi biru.

KCl : kalium klorida, bersifat netral, lakmus tidak akan berubah warna.

HCN : asam sianida, bersifat asam, lakmus akan berubah warna menjadi merah.

H₂O murni : air murni, bersifat netral, lakmus tidak akan berubah warna.

Maka senyawa yang dapat mengubah warna lakmus menjadi warna merah adalah HCN.

HCl adalah asam kuat sehingga terionisasi sempurna di dalam larutannya.

Reaksi ionisasi HCl adalah sebagai berikut.

HCl $\longrightarrow$ H⁺ $+$ Cl^-

Diketahui:

V₁ HCl $=$ x

[H⁺] $=$ M₁ $=$ [HCl] sebelum pengenceran $=$ 0,025 M

Pengenceran lima kali artinya:

V₂ HCl $=$ 5 $\times$ V₁ HCl $=$ 5x

Ditanya: [H⁺] sebelum pengenceran : [H⁺] setelah pengenceran lima kali?

Dijawab:

Pada proses pengenceran, mol yang terlibat akan tetap sama.

mol sebelum pengenceran $=$ mol setelah pengenceran

M₁ $\times$ V₁ $=$ M₂ $\times$ V₂

0,025 M $\times$ x $=$ M₂ $\times$ 5x

M₂ $=$ 0,005 M

[H⁺] setelah pengenceran $=$ [HCl] setelah pengenceran $=$ M₂ $=$ 0,005 M

Maka [H⁺] sebelum pengenceran : [H⁺] setelah pengenceran $=$ 0,025 : 0,005 $=$ 5 : 1.

Rumus yang diperlukan dalam perhitungan ini adalah rumus penetralan (reaksi asam dan basa).

$a\ \times\text{mol asam}=b\times\text{mol basa}$

Keterangan:

$a=$ jumlah ion H⁺

$b=$ jumlah ion OH^-

Diketahui:

[NaOH] $=$ 0,1 M

V_{NaOH awal} $=$ 50 mL

V_HBr $=$ 20 mL

[HBr] $=$ 0,012 M

Ditanya: V_{NaOH reaksi}?

Dijawab:

$\text{mol HBr}=V_{\text{HBr}}\times\left[\text{HBr}\right]$

$=20\ \text{mL}\times0,012\ \text{M}$

$=0,24\ \text{mmol}$

Reaksi ionisasi asam bromida adalah sebagai berikut.

HBr $\longrightarrow$ H⁺ $+$ Br^-

$a=$ 1

Mol H⁺ $=$ mol HBr $=$ 0,24 mmol

NaOH $\longrightarrow$ Na⁺ $+$ OH^-

$b=$ 1

NaOH berlebih dinetralkan oleh HBr

$a\ \times\text{mol asam}=b\times\text{mol basa}$

$1\times\text{mol HBr}=1\times\text{mol NaOH}$

$1\times0,24\ \text{mmol}=\text{mol NaOH}$

$\text{mol NaOH}=0,24\ \text{mmol}$

Volume NaOH berlebih

$V\ \text{NaOH berlebih}=\frac{\text{mol NaOH berlebih}}{\left[\text{NaOH}\right]}$

$=\frac{0,24\ \text{mmol}}{0,01\ \text{M}}$

$=24\ \text{mL}$

V_{NaOH reaksi} $=$ V_{NaOH awal} $-$ V_{NaOH berlebih}

$=50\ \text{mL}-24\ \text{mL}$

$=26\ \text{mL}$

Jadi volume NaOH yang bereaksi dengan HA adalah 26 mL.

Asam basa konjugasi dapat dijelaskan oleh teori asam basa Bronsted-Lowry. Menurut teori asam basa Brosted-Lowry, asam adalah spesi yang mendonorkan proton, sedangkan basa adalah spesi yang menerima proton.

Suatu basa akan membentuk asam konjugasi setelah menerima satu proton. Dan suatu asam akan membentuk basa konjugasi setelah melepas satu proton.

Maka basa konjugasi dari HCO₃^- dapat ditentukan dengan cara melepaskan proton atau H⁺ dari ion tersebut.

HCO₃^- $\longrightarrow$ CO₃^2- $+$ H⁺

Maka basa konjugasi dari HCO₃^- adalah CO₃^2-.

Rumus yang diperlukan dalam perhitungan ini adalah rumus penetralan (reaksi asam dan basa)

$a\ \times\text{mol asam}=b\times\text{mol basa}$

Keterangan:

$a=$ jumlah ion H⁺

$b=$ jumlah ion OH^-

Diketahui:

Asam perklorat : HClO₄

Kalium hidroksida : KOH

A_r H $=$ 1 g/mol

A_r Cl $=$ 35,5 g/mol

A_r O $=$ 16 g/mol

$a=$ 1

$b=$ 1

V_KOH $=$ 200 mL $=$ 0,2 L

massa HClO₄ $=$ 40,2 g

Ditanya: [OH^-]?

Dijawab:

$M_{\text{r}}\text{ HClO}_4=A_r\ \text{H}+A_{\text{r}}\text{ Cl}+\left(4\times A_{\text{r}}\text{O}\right)$

$=\left(1+35,5+\left(4\times16\right)\right)\ \frac{\text{g}}{\text{mol}}$

$=100,5\ \frac{\text{g}}{\text{mol}}$

$\text{mol HClO}_{\text{4}}=\frac{\text{massa HClO}_{\text{4}}}{M_{\text{r}}\ \text{HClO}_{\text{4}}}$

$=\frac{40,2\ \text{g}}{100,5\ \frac{\text{g}}{\text{mol}}}$

$=0,4\ \text{mol}$

Penetralan

$a\ \times\text{mol asam}=b\times\text{mol basa}$

$1\times\text{mol HClO}_4=1\times\text{mol KOH}$

$1\times0,4\ \text{mol}=1\times\text{mol KOH}$

$0,4\ \text{mol}=\text{mol KOH}$

$\left[\text{KOH}\right]=\frac{\text{mol KOH}}{V_{\text{larutan}}}$

$=\frac{0,4\ \text{mol}}{0,2\ \text{L}}$

$=2,0\ \text{M}$

KOH $\longrightarrow$ K⁺ $+$ OH^-

$\left[\text{OH}^-\right]=\left[\text{KOH}\right]=\ 2,0\ \text{M}$

Jadi konsentrasi ion hidroksida yang digunakan dalam reaksi 2,0 M.

pH adalah parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman. Nilai keasaman berbanding terbalik dengan pH. Semakin kuat sifat keasaman suatu spesi/senyawa maka, akan semakin kecil nilai pH-nya. Sebaliknya semakin lemah sifat keasaman suatu spesi/senyawa, maka semakin besar nilai pH.

Larutan asam memiliki pH $<$ 7.

Larutan netral memiliki pH $=$ 7.

Larutan basa memiliki pH $>$ 7.

Mari analisis masing-masing larutan.

1. Larutan X dengan pH 7,0.
2. Larutan W dengan pH 5,4.
3. Larutan Z dengan pH 10,9.
4. Larutan Y dengan pH 9,4.

Urutan dari pH terkecil adalah 5,4 $<$ 7,0 $<$ 9,4 $<$ 10,9, maka urutan kekuatan asam adalah W $>$ X $>$ Y $>$ Z.

Maka dapat disimpulkan bahwa urutan kekuatan asam pada larutan hasil percobaan di atas adalah W $>$ X $>$ Y $>$ Z.

Diketahui:

[HX] $=$ $0,07$ M $=$ $7\times10^{-2}$ M

K_a HX $=$ $10^{-6}$

Ditanya: pH?

Dijawab:

HX $\longrightarrow$ H⁺ $+$ X^-

Karena HX memiliki tetapan ionisasi asam (K_a), maka HX termasuk jenis asam lemah.

Penentuan pH dari HX adalah sebagai berikut.

$\left[\text{H}^+\right]=$ $\sqrt{K_{a\ }\times\left[\text{HX}\right]}$

$=\sqrt{10^{-6\ }\times7\times10^{-2}}$

$=\sqrt{7}\times10^{-4}$

$\text{pH}=-\log\ \left[\text{H}^+\right]$

$=-\log\ \sqrt{7}\times10^{-4}$

$=4-\log\sqrt{7}$

Asam sulfat termasuk jenis asam kuat sehingga di dalam air akan terionisasi sempurna.

Reaksi ionisasi asam sulfat diberikan oleh reaksi berikut.

H₂SO₄ $\longrightarrow$ 2H⁺ $+$ SO₄^2-

Perbandingan koefisien di atas dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi tiap ion.

Kation : ion positif : H⁺

Anion : ion negatif : SO₄^2-

Diketahui:

[H₂SO₄] $=$ 0,045 M

Ditanya: $\left[\text{H}^+\right]:\left[\text{SO}_4^{2-}\right]$?

Dijawab:

[H⁺] $=$ 2 $\times$ [H₂SO₄]

$=$ 2 $\times$ 0,045

$=$ 0,09 M

[SO₄^2-] $=$ [H₂SO₄]

$=$ 0,045 M

Perbandingan kation terhadap anion adalah sebagai berikut.

$\left[\text{H}^+\right]:\left[\text{SO}_4^{2-}\right]=0,09:0,045=2:1$

Maka perbandingan konsentrasi kation terhadap anion pada larutan asam sulfat 0,045 M adalah 2 : 1.

Kation : ion positif

Anion : ion negatif

Reaksi disosiasi Be(OH)₂

Be(OH)₂ $\longrightarrow$ Be²⁺ $+$ 2OH^-

[Be(OH)₂] $=$ 0,02 M $=$ 2 $\times$ 10^-2 M

Anion : OH^-

[OH^-] $=$ 2 $\times$ [Be(OH)₂]

$=$ 2 $\times$ 0,02 M

$=$ 0,04 M

Analisis Opsi Jawaban

• Reaksi disosiasi Mg(OH)₂ 0,01 M

Mg(OH)₂ $\longrightarrow$ Mg²⁺ $+$ 2OH^-

[Mg(OH)₂] $=$ 0,01 M

Kation : Mg²⁺

[Mg²⁺] $=$ [Mg(OH)₂]

$=$ 0,01 M

• Reaksi ionisasi H₂SO₄ 0,02 M

H₂SO₄ $\longrightarrow$ 2H⁺ $+$ SO₄^2-

[H₂SO₄] $=$ 0,02 M

Kation : H⁺

[H⁺] $=$ 2 $\times$ [H₂SO₄]

$=$ 2 $\times$ 0,02 M

$=$ 0,04 M

• Reaksi ionisasi HCl 0,02 M

HCl $\longrightarrow$ H⁺ $+$ Cl^-

[HCl] $=$ 0,02 M

Kation : H⁺

[H⁺] $=$ [HCl]

$=$ 0,02 M

• Reaksi ionisasi HClO₃ 0,06 M

HClO₃ $\longrightarrow$ H⁺ $+$ ClO₃^-

[HClO₃] $=$ 0,06 M

Kation : H⁺

[H⁺] $=$ [HClO₃]

$=$ 0,06 M

• Reaksi disosiasi KOH 0,06 M

KOH $\longrightarrow$ K⁺ $+$ OH^-

[KOH] $=$ 0,06 M

Kation : K⁺

[K⁺] $=$ [KOH]

$=$ 0,06 M

Maka larutan yang memiliki konsentrasi kation yang sama dengan konsentrasi anion dari Be(OH)₂ 0,02 M adalah H₂SO₄.