Derajat keasaman (pH)

Konsentrasi ion H⁺ dalam larutan disebut derajat keasaman (pH). Rumus pH dituliskan sebagai berikut :

Untuk air murni pada temperatur 25 °C :

[H⁺] = [OH-] = 10-7 mol/L

Sehingga pH air murni = – log 10-7 = 7.

Atas dasar pengertian ini, maka :

x  Jika pH = 7, maka  larutan bersifat netral

x  Jika pH < 7, maka larutan bersifat asam

x  Jika pH > 7, maka larutan bersifat basa

x  Pada temperatur kamar : pKw = pH + pOH = 14

Telah disinggung dalam pembahasan sebelumnya bahwa asam terbagi menjadi dua, yaitu asam kuat dan asam lemah. Begitu juga pada larutan basa terbagi menjadi dua, yaitu basa kuat dan basa lemah. Pembagian ini sangat membantu dalam penentuan derajat keasaman (pH).

Asam kuat

Disebut asam kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Untuk menyatakan derajat  keasamannya, dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asamnya dengan melihat valensinya.

Contoh :

x  Hitung pH larutan dari 100 ml larutan 0.01 M HCl!

Jawab :

x  Hitung pH larutan dari 2 liter larutan 0.1 mol asam sulfat!

Jawab :

Asam lemah

Disebut asam lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya, α ≠ 1, (0 < α < 1). Penentuan besarnya derajat keasaman tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi asam lemahnya (seperti halnya asam kuat). Penghitungan derajat keasaman dilakukan dengan menghitung konsentrasi [H⁺] terlebih dahulu dengan rumus :

di mana, C_a = konsentrasi asam lemah

K_a = tetapan ionisasi asam lemah

Contoh :

Hitunglah pH dari 0,025 mol CH₃COOH dalam 250 mL larutannya, jika K_a = 10-5!

Jawab :

Basa kuat

Disebut basa kuat karena zat terlarut dalam larutan ini mengion seluruhnya (α = 1). Pada penentuan derajat keasaman dari larutan basa terlebih dulu dihitung nilai pOH dari konsentrasi basanya.

Contoh :

x  Hitung pH dari 100 mL larutan KOH 0,1 M !

Jawab :

x  Hitung pH dari 500 mL larutan Ca(OH)₂ 0,01 M !

Jawab :

Basa lemah

Disebut basa lemah karena zat terlarut dalam larutan ini tidak mengion seluruhnya,  α  ≠ 1, (0 <  α < 1). Penentuan besarnya konsentrasi OH^- tidak dapat ditentukan langsung dari konsentrasi basa lemahnya (seperti halnya basa kuat), akan tetapi harus dihitung dengan menggunakan rumus :

di mana, C_b = konsentrasi basa lemah

K_b = tetapan ionisasi basa lemah

A. Sifat-Sifat Asam, Basa, dan Garam

Istilah asam (acid) berasal dari bahasa Latin acetum yang berarti cuka. Seperti diketahui, zat utama dalam cuka adalah asam asetat. Basa (alkali) berasal dari bahasa Arab yang berarti abu.

Seperti halnya dengan sabun, basa bersifat kaustik (licin), selain itu basa juga bersifat alkali (bereaksi dengan protein di dalam kulit sehingga sel-sel kulit akan mengalami pergantian). Rasa pahit merupakan salah satu sifat zat yang bersifat basa.

Kita dapat mengenali asam dan basa dari rasanya. Namun, kita dilarang mengenali asam dan basa dengan cara mencicipi karena cara tersebut bukan merupakan cara yang aman. Untuk mengidentifikasi asam dan basa yang baik dan aman dapat dengan menggunakan indikator. Indikator yaitu suatu bahan yang dapat bereaksi dengan asam, basa, atau garam sehingga akan menimbulkan perubahan warna.

1. Asam

Asam merupakan salah satu penyusun dari berbagai bahan makanan dan minuman, misalnya cuka, keju, dan buah-buahan. Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air akan  melepaskan ion H+. Jadi, pembawa sifat asam adalah ion H+ (ion hidrogen), sehingga rumus kimia asam selalu mengandung atom hidrogen. Ion adalah atom atau sekelompok atom yang bermuatan listrik. Kation adalah ion yang bermuatan listrik positif. Adapun anion adalah ion yang bermuatan listrik negatif.

Sifat khas lain dari asam adalah dapat bereaksi dengan berbagai bahan seperti logam, marmer, dan keramik. Reaksi antara asam dengan logam bersifat korosif. Contohnya, logam besi dapat bereaksi cepat dengan asam klorida (HCl) membentuk Besi (II) klorida (FeCl2).

Berdasarkan asalnya, asam dikelompokkan dalam 2 golongan, yaitu asam organik dan asam anorganik. Asam organik umumnya bersifat asam lemah, korosif, dan banyak terdapat di alam. Asam anorganik umumnya bersifat asam kuat dan korosif. Karena sifat-sifatnya itulah, maka asam-asam anorganik banyak digunakan di berbagai kebutuhan manusia.

2.Basa

Dalam keadaan murni, basa umumnya berupa kristal padat dan bersifat kaustik. Beberapa produk rumah tangga seperti deodoran, obat maag (antacid) dan sabun serta deterjen mengandung basa.

Basa adalah suatu senyawa yang jika dilarutkan dalam air (larutan) dapat melepaskan ion hidroksida (OH-). Oleh karena itu, semua rumus kimia basa umumnya mengandung gugus OH.

Jika diketahui rumus kimia suatu basa, maka untuk memberi nama basa, cukup dengan menyebut nama logam dan diikuti kata hidroksida.

Derajat keasaman (pH) suatu larutan dapat ditentukan menggunakan indikator universal, indikator stick, larutan indiaktor, dan pH meter.

a. Indikator Universal.

Indikator universal merupakan campuran dari bermacam-macam indikator yang dapat menunjukkan pH suatu larutan dari perubahan warnanya. Indikator universal ada dua macam yaitu indikator yang berupa kertas dan larutan.

b. Indikator Kertas (Indikator Stick)

Indikator kertas berupa kertas serap dan tiap kotak kemasan indikator jenis ini dilengkapi dengan peta warna. Penggunaannya sangat sederhana, sehelai indikator dicelupkan ke dalam larutan yang akan diukur pH-nya. Kemudian dibandingkan dengan peta warna yang tersedia.

c. Larutan Indikator

Salah satu contoh indikator universal jenis larutan adalah  larutan metil jingga (Metil Orange = MO). Pada pH kurang dari 6 larutan ini berwarna jingga, sedangkan pada pH lebih dari 7 warnanya menjadi kuning.

Contoh indikator cair lainnya adalah indikator fenolftalin (Phenolphtalein = pp). pH di bawah 8, fenolftalin tidak berwarna, dan akan berwarna merah anggur apabila pH larutan di atas 10.

d. pH Meter

Pengujian sifat larutan asam basa dapat juga menggunakan pH meter. Penggunaan alat ini dengan cara dicelupkan pada larutan yang akan diuji, pada pH meter akan muncul angka skala yang menunjukkan pH larutan.

Berikut adalah indicator pH yang sering kita gunakan di laboratorium.

Indikator tersebut menunjukkan perubahan warna lerutan pada rentang pH

tertentu.

No Nama Indikator Range pH Perubahan Warna

1.  Fenoftalein  8,3 – 10  Tak berwarna – Merah Muda

2.  Metil Oranye 3,2 – 4,4 Merah – Kuning

3.  Metil Merah  4,8 – 6,0  Merah – Kuning

4.  Bromtimol biru 6,0 – 7,6 Kuning – Biru

5.  Metil biru  10,6 – 13,4  Biru – Ungu

Salah satu indicator yang memiliki tingkat kepercayaan yang baik adalah

indicator universal. Indikator universal adalah indicator yang terdiri atas

berbagai macam indicator yang memiliki warna berbeda untuk setiap nilai pH

1-14. Indikator universal ada yang berupa larutan dan ada juga yang berupa

kertas. Paket indicator universal tersebut selalu dilengkapi dengan warna

standar untuk pH 1-14.

Cara menggunakan indicator universal adalah sebagai berikut :

1. Celupkan kertas indicator universal pada larutan yang akan diselidiki nilai

pH-nya atau meneteskan indicator universal pada larutan yang diselidiki.

2. Amati perubahan warna yang terjadi

3. Bandingkan perubahan warna dengan warna standar.