Cara menentukan pH asam/basa kuat encer dengan benar

Artikel ini dilihat sebanyak 1,308 kali

hcl-encer

berapakah pH larutan HCl 1\times10^{-8}M?

Sebenarnya ini masalah klasik yang mungkin pernah muncul di benak kita atau ditanyakan oleh siswa kita.

okelah langsung kita bahas

Kalau kita menggunakan cara yang umum maka :

[H^{+}] = M_{HCl}= 1\times10^{-8}M
pH = - log([H^{+}])=8

kok aneh ya, harusnya asam itu pHnya < 7. Ini HCl kok yang bersifat basa?

Biasanya dalam perhitungan asam basa kita selalu meniadakan pengaruh asam-basa dari air. Untuk yang larutan cukup pekat maka hal ini bisa dibenarkan dan sangat memudahkan perhitungan. Namun, untuk larutan yang sangat encer maka pengaruh keasaman/kebasaan air akan terlihat nyata bahkan bisa jadi lebih dominan.

Ada dua pendekatan untuk kasus ini :

Pendekatan 1 : Menganggap konsentrasi ion H^{+} di air = 1\times10^{-7}M

[H^{+}] =[H^{+}] _{dari \quad HCl} + [H^{+}] _{dari \quad air}
[H^{+}] =1\times10^{-8}M +1\times10^{-7} =1.1\times10^{-7}M
pH = 6.9586

simpel  kan..cara ini bisa dikatakan cukup jitu untuk menentukan pH asam kuat/basa kuat yang sangat encer.  Akan tetapi, ada satu konsep yang diabaikan di pendekatan ini, yaitu keseimbangan muatan. Mari kita cek lagi

Muatan positif
[H^{+}] _{dari \quad HCl} = 1\times10^{-8}M
[H^{+}] _{dari \quad air} = 1\times10^{-7}M
total = 1.100\times10^{-7}M

Muatan negatif
[Cl^{-}]=1\times10^{-8}M
[OH^{-}]=\dfrac{Kw}{[H^{+}]}=\dfrac{1\times10^{-14}}{1.1\times10^{-7}}=9.09\times10^{-8}M
  total=1.009\times10^{-7}M

ada selisih muatan sebesar = 9\times10^{-9}

Pendekatan 2 : Neraca muatan

Pada metode ini kita mempertimbangkan keseimbangan muatan di larutan. Inti dari metode ini adalah muatan kation harus sama dengan muatan anion

muatan kation  =  muatan anion
[H^{+}] = [OH^{-}] + [Cl^{-}]
[H^{+}] = \dfrac{Kw}{[H^{+}]}+1\times10^{-8}
[H^{+}]^{2}=Kw+(1\times10^{-8}\times[H^{+}])
[H^{+}]^{2}-(1\times10^{-8}\times[H^{+}])-1\times10^{-14}=0
dengan rumus abc diperoleh :
[H^{+}] = 1.05\times10{-7}M
pH = 6.9788

agak sedikit berbeda dengan cara pertama. Namun, cara ini lebih mendekati kebenaran karena mempertimbangkan keseimbangan muatan. Kita bisa cek dengan cara yg sama untuk mengetahui apakah muatan larutan setimbang atau tidak.

Sebagai tambahan,neraca muatan juga umum dipakai di kimia analitik untuk menentukan konsentrasi spesi2 suatu asam/basa/garam poliprotik ataupun penentuan garam sukar larut yang melibatkan ion senama/kompleks.

semoga bermanfaat, 🙂

 

 

Related Post