Contoh soal dan pembahasan tentang cara menghitung pH dan pOH larutan asam basa berdasarkan konsentrasi ion [H+] dan [OH−] SMA kelas 11 IPA

Contoh soal dan pembahasan tentang cara menghitung pH dan pOH larutan asam basa berdasarkan konsentrasi ion [H⁺]  dan [OH⁻] SMA kelas 11 IPA. Dibahas pH dari larutan asam kuat, basa kuat, asam lemah, basa lemah juga campuran atau dari reaksi asam basa. Berikut contoh-contoh soal yang bisa dipelajari.

Soal No. 1
Tentukan pH dari suatu larutan yang memiliki konsentrasi ion H⁺ sebesar 10^{− 4} M dengan tanpa bantuan alat hitung kalkulator!

Pembahasan
Menghitung pH larutan atau pOH larutan.
Diketahui data:
[H⁺] = 10⁻⁴, dengan rumus yang pertama untuk mencari pH

Sehingga:
 
Ingat kembali rumus logaritma:

pH larutan adalah 4.

Soal No. 2
Tentukan pH dari suatu larutan yang memiliki konsentrasi ion H⁺ sebesar 2 × 10⁻⁴ M. Gunakan nilai log 2 = 0,3

Pembahasan
[H⁺ ] = 2 × 10⁻⁴, dengan rumus yang sama, 
 
Ingat sifat log berikut 

Soal No. 3
Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 3. Tentukan besar konsentrasi ion H⁺ dalam larutan tersebut! 

Pembahasan
Data:
pH = 3
[H⁺] = ..... 
 

Soal No. 4
Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 2,7. Tentukan besar konsentrasi ion H⁺ dalam larutan tersebut! 

Pembahasan
Data:
pH = 2,7
[H⁺] = .....

Dengan rumus yang sama dan perhitungan memakai bantuan kalkulator
 

Soal No. 5
Suatu larutan diketahui memiliki nilai pH sebesar 2,7. Tentukan besar konsentrasi ion H⁺ dalam larutan tersebut dengan tanpa kalkulator, diberikan log 2 = 0,3! 

Pembahasan
Data:
pH = 2,7
[H⁺] = ..... 

Soal No. 6
Suatu larutan diketahui memiliki pH sebesar 4,5. Tentukan pOH dari larutan tersebut!

Pembahasan
Data:
pH = 4,5
pOH =...

pH + pOH = 14
4,5 + pOH = 14
pOH = 14 − 4,5 = 9,5

Soal No. 7
Suatu larutan diketahui memiliki pOH sebesar 11,2. Tentukan pH dari larutan tersebut!

Pembahasan
Data:
pOH = 11,2
pH =...

pH + pOH = 14
pH + 11,2 = 14
pH = 14 − 11,2 = 2,8

Soal No. 8
Jika tetapan suatu asam HA 10⁻⁵, pH larutan HA 0,1 M adalah....
A. 5
B. 4
C. 3
D. 2
E. 1
(umptn 1996)

Pembahasan
Menentukan pH melalui tetapan asam yang diketahui: 
 

dimana:
K_a = tetapan ionisasi asam
M = konsentrasi asam

Sehingga 

Soal No. 9
Tentukan pH dari larutan H₂SO₄ 0,005 M

Pembahasan
H₂SO₄ termasuk asam kuat dan diasumsikan mengion dengan sempurna sebagai berikut:
H₂SO₄     →     2H⁺    +      SO₄²⁻
0,005 M        0,01 M         0,005 M

[H⁺] = 0,01 M = 10⁻² M
pH = − log (10⁻²) = 2

Soal No. 10
Tentukan nilai pH larutan NH₃ 0,1 M diketahui K_b = 10⁻⁵!

Pembahasan
Menentukan pOH dari basa lemah terlebih dahulu melalui tetapan ionisasi basa yang diketahui: 
 

Sehingga 
 

Soal No. 11
Jika harga K_b NH₃ = 2 ⋅ 10⁻⁵ maka pH larutan NH₃ 0,2 M adalah....
A. 11 + log 2
B. 11 − log 2
C. 8 − log 2
D. 8 + log 2
E. 3 − log 2
(uan 2002)

Pembahasan
Menentukan pOH dari basa lemah terlebih dahulu melalui tetapan ionisasi basa yang diketahui: 
 

Soal No. 12
Suatu larutan memiliki pH = 2. Tentukan pH larutan jika diencerkan dengan air seratus kali!

Pembahasan
Data:
Diencerkan 100 x berarti V₂ = 100 V₁
pH = 2, berarti [H⁺] = 10⁻² 
pH setelah diencerkan =....

V₂M₂ = V₁M₁ 
 

Soal No. 13
Bila larutan asam kuat (pH = 1) diencerkan dengan air sepuluh kali, tentukan pH setelah pengenceran!

Pembahasan
Lakukan seperti nomor 11, akan diperoleh hasil nilai pH = 2

Soal No. 14
Dalam suatu wadah terdapat larutan CH₃COOH 0,1 M sebanyak 400 mL (Ka = 10 ^-5). 

 

Ke dalam larutan kemudian dicampurkan H₂SO₄ 0,001 M sebanyak 600 mL. Tentukan pH campuran tersebut!

Pembahasan
Menentukan pH campuran Asam dengan Asam.
Tentukan terlebih dahulu konsentrasi ion H⁺ dari pencampuran tersebut: 
 

dengan data:
H₂SO₄ (asam kuat)
0,001 M sebanyak 600 mL
V₁ = 600 mL
[H⁺]₁ = M × valensi asam = 0,001 × 2 = 0,002 M

CH₃COOH (asam lemah)
0,1 M sebanyak 400 mL (Ka = 10 ^-5)
V₂ = 400 mL
[H⁺]₂ = √(Ka × M) = √(10 ^-5 × 0,1 M) = 0,001 M

Konsentrasi H⁺ dengan demikian adalah 
 

pH campuran: 

Soal No. 15
Dalam sebuah wadah terdapat 400 mL larutan NH₃ 0,1 M (α = 1%) kemudian ditambahkan 600 mL larutan Ba(OH)₂ 0,001 M. Tentukan:
a) [OH ⁻ ] dari NH₃
b) [OH ^-] dari Ba(OH)₂
c)  pH campuran

Pembahasan
a) [OH ⁻ ] dari NH₃
NH₃ termasuk basa lemah. Sehingga [OH ⁻] darinya adalah
[OH ⁻ ] = M × α = 0,1 × 1/100 = 10 ⁻³ M

b) [OH ⁻] dari Ba(OH)₂
Ba(OH)₂ termasuk basa kuat. [OH ⁻ ] dari Ba(OH)₂ adalah
[OH ⁻] = M × valensi = 0,001 × 2 = 0,002 = 2 × 10 ⁻³ M

c) pH campuran
Dengan rumus campuran dua macam basa berikut 
 

dimana
V₁ = 400 mL
[OH ⁻ ]₁ = 10 ⁻³ M

V₂ = 600 mL
[OH ⁻ ]₂ = 2 × 10 ⁻³ M

diperoleh [OH ⁻] campuran 
 

pOH dan pH dari campurannya adalah 

Soal No. 16
Diberikan larutan 250 mL HCl 0,02 M yang dicampurkan dengan 250 mL NaOH 0,01 M. Tentukan pH larutan yang diperoleh!

Pembahasan
Tentang campuran asam kuat dan basa kuat. pH campuran tergantung dari sisa reaksi jika ada. Terlebih dahulu menentukan mol-mol asam - basa yang bereaksi untuk kemudian mengetahui sisanya.

Dari 250 mL HCl 0,02 M diperoleh data:
V = 250 mL
M = 0,02
mol = V × M = 250 × 0,02 = 5 mmol

Dari 250 mL NaOH 0,01 M diperoleh data:
V = 250 mL
M = 0,01
mol = V × M = 250 × 0,01 = 2,5 mmol

Reaksi yang terjadi:

 

Tersisa 2,5 mmol HCl pada volume campuran V = 250 mL + 250 mL = 500 mL. Sehingga [H⁺] adalah
[H⁺] = 2,5 mmol / 500 mL = 5 × 10⁻³ mol/L = 5 × 10⁻³ M

pH campurannya:
pH = − log [H⁺] 
= − log (5 × 10⁻³)
= 3 − log 5
= 2,3

Soal No. 17
Diberikan larutan 250 mL HCl 0,01 M yang dicampurkan dengan 250 mL NaOH 0,01 M. Tentukan pH larutan yang diperoleh!

Pembahasan
Seperti soal sebelumnya, asam kuat dicampur basa kuat:
Dari 250 mL HCl 0,01 M diperoleh data:
V = 250 mL
M = 0,01
mol = V × M = 250 × 0,01 = 2,5 mmol

Dari 250 mL NaOH 0,01 M diperoleh data:
V = 250 mL
M = 0,01
mol = V × M = 250 × 0,01 = 2,5 mmol

Reaksi yang terjadi:

 

Tidak ada sisa dari asam kuat maupun basa kuat. Untuk kasus seperti ini pH = 7. 

Soal No. 18
Diberikan larutan 250 mL HCl 0,01 M yang dicampurkan dengan 250 mL NaOH 0,02 M. Tentukan pH larutan yang diperoleh!

Pembahasan
Larutan dari asam kuat dicampur basa kuat:
Dari 250 mL HCl 0,01 M diperoleh data:
V = 250 mL
M = 0,01
mol = V × M = 250 × 0,01 = 2,5 mmol

Dari 250 mL NaOH 0,02 M diperoleh data:
V = 250 mL
M = 0,02
mol = V × M = 250 × 0,02 = 5 mmol

Reaksi yang terjadi: 
 

Tersisa 2,5 mmol NaOH pada volume campuran V = 250 mL + 250 mL = 500 mL. Sehingga [OH ⁻ ] adalah
[OH ⁻ ] = 2,5 mmol / 500 mL = 5 × 10⁻³ mol/L = 5 × 10⁻³  M

pOH campurannya:
pOH = − log [OH ⁻ ] 
= − log (5 × 10⁻³)
= 3 − log 5
= 2,3

pH campurannya:
pH = 14 − 2,3 = 11,7

Soal No. 19
Diberikan larutan HCl 200 mL dengan pH = 2 yang dicampurkan dengan 200 mL NaOH dengan pOH = 4. Tentukan pH larutan yang diperoleh!

Pembahasan
Prinsipnya sama seperti 3 soal sebelumnya. Disini diketahui pH dan pOH dari masing-masing asam dan basa hingga dapat ditentukan dulu mol asam dan basa yang bereaksi.

Data:
Dari HCl 200 mL dengan pH = 2
V = 200 mL
pH = 2 → [H⁺ ] = 10 ⁻² M
mol H⁺ = M × V = 10 ⁻² × 200 mL = 2 mmol

Karena
HCl → H⁺ + Cl ⁻
2 mmol ← 2 mmol 

mol HCl = 2 mmol

Dari NaOH 200 mL dengan pOH = 4
V = 200 mL
pOH = 4 → [OH ⁻ ] = 10 ⁻⁴ M
mol OH ⁻ = M × V = 10 ⁻⁴ × 200 mL = 0,2 mmol   
mol OH ⁻ = M × V = 10 ⁻⁴ × 200 mL = 0,02 mmol

Karena
NaOH → Na⁺ + OH ⁻
0,02 mmol ← 0,02 mmol 

mol NaOH = 0,02 mmol

Reaksi yang terjadi antara HCl dan NaOH : 
 

Tersisa HCl sebanyak 1,98 mmol pada campuran dengan volum V = 200 mL + 200 mL = 400 mL. Setelah mengetahui [H⁺], dapat dilanjutkan menghitung pH nya: 

Soal No. 20
80 mL NaOH 0,1 M dicampur dengan 80 mL HCl 0,1 M. pH larutan yang dihasilkan adalah....
A. 4
B. 7
C. 8
D. 9
E. 11

Pembahasan
Data:
80 mL NaOH (basa kuat) 0,1 M → 8 mmol 
80 mL HCl (asam kuat) 0,1 M → 8 mmol

Reaksi yang terjadi: 
 

Tidak ada sisa baik dari asam ataupun basa, reaksi dari asam kuat dan basa kuat yang tanpa sisa menghasilkan larutan dengan pH 7. Jawaban : B

Cara menghitung pH dari larutan penyangga dapat dilihat di artikel yang bertitle "Larutan penyangga dan PH". Untuk cara hidrolisis garam di artikel yang bertitel "Hidrolisis Larutan Garam dan pH".

Infokan Loker Ini Kesesama,Yuk Bagikan: Facebook Google+ Twitter