pH

[email protected]/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

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

• pH mengukur tingkat keasaman/basa air, yang berkisar antara 0-14 : 7 : neutral Kurang dari 7 indikasi asam Lebih dari 7 indikasi basa

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

pH = -log

10

[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 = -log 10 [H + ] [H + ] : konsentrasi (molar) ion hidrogen

M = moles / liter

pOH = -log[OH-] Log negatif dari molaritas ion OH pKw = -log Kw Log negatif dari produk ionisasi air, Kw

pKa = -log Ka Log negatif konstanta disosiasi asam, Ka pKb = -log Kb Log negatif konstanta disosiasi basa, Kb

• Hubungan: [H + pH + pOH = 14 Produk ion air dalam larutan: ] [OH ] = K w = 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 + tentukan pH !

0.0001 M, • 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) dan A⁻ + H₂O ↔ HA + OH⁻ (A⁻ sebagai basa)

• Konstanta ekuilibrium K a (HA) : • Konstanta ekuilibrium K b (A⁻) :

• Hubungan sederhana :

pH Asam lemah

• Secara umum pH larutan bergantung pada :  Konsentrasi asam c

a

 Besarnya konstanta ekuilibrium K

a

(konstanta yang menentukan kekuatan asam)

Species Initial concentration (mol dm -3 ) HA c a H 3 10 O –7 + A 0 – Change in concentration a (mol dm -3 ) –[H 3 O + ] [H 3 O + ] [H 3 O + ] Equilibrium concentration (mol dm -3 ) c a –[H 3 O + ] [H 3 O + ] [H 3 O + ] 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 H 3 O + • Sehingga [H 3 O + ] hanya sebagian kecil dari c

a

dan dapat diabaikan saat menghitung c

a

– [H 3 O + ] :

c a

– [H

3

O

+

] ≈ c

a

• Dapat juga menjadi : [H 3 O + ] 2 ≈ K

a c a

formula menjadi : 

H

3

O

  

K a c a

• Contoh : Hitung pH dari larutan asam asetat 0.0200 M (K

a

= 1.8 × 10 –5 mol dm –3 )

pH Basa Lemah

• Dapat dihitung dengan cara yang serupa dengan asam lemah • Namun konstanta asam K

a

, diganti menjadi konstanta basa K

b

B + H 2 O ↔ BH + + OH –

c b

– [OH – ] ≈ c

b



K b c b

• Contoh : Tentukan pH dari 0.100 M NH 3 (K

b

= 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 standar  Electrode platimun yang digunakan dapat terkontaminasi zat lain yang ada di larutan

http://catalog.miniscience.com/catalog/PH_Papers/Im ages/PH_Paper_Sticks_1_14_m.jpg

http://googlegiggle.blogspot.com/

Komponen indikator secara umum Indicator Low pH color Transition pH range High pH color Thymol blue (first transition) Methyl red Bromothymol blue Red Red Yellow 1.2 – 2.8

4.4 – 6.2

6.0 – 7.6

Yellow Yellow Blue Thymol blue (second transition) Yellow Phenolphthalein Colorless 8.0 – 9.6

Blue 8.3 – 10.0

Fuchsia

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

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

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 ?

CO 2 :  Photosynthesis  Carbonate (Garrison, 2007)

Distribution of seawater pH

(Garrison, 2007)