Catatan ini menyajikan rumus-rumus praktis untuk menghitung konsentrasi berbagai jenis asam dan basa kuat berdasarkan nilai pH yang diketahui, dengan menggunakan pendekatan logaritma menggunakan nilai-nilai praktis: log 2 = 0,30; log 3 = 0,48; log 5 = 0,70; dan log 7 = 0,85.
Pendekatan ini sangat berguna untuk perhitungan cepat tanpa kalkulator, terutama ketika menghadapi nilai-nilai pH desimal seperti pH 2,3; 1,5; atau 11,7.
Materi ini mencakup perhitungan untuk asam monoprotik dan diprotik serta basa monoprotik dan diprotik, dilengkapi dengan contoh-contoh aplikasi yang detail untuk memudahkan pemahaman konsep dan penerapannya dalam menyelesaikan permasalahan kimia asam-basa.
Pendekatan ini sangat berguna untuk perhitungan cepat tanpa kalkulator, terutama ketika menghadapi nilai-nilai pH desimal seperti pH 2,3; 1,5; atau 11,7.
Materi ini mencakup perhitungan untuk asam monoprotik dan diprotik serta basa monoprotik dan diprotik, dilengkapi dengan contoh-contoh aplikasi yang detail untuk memudahkan pemahaman konsep dan penerapannya dalam menyelesaikan permasalahan kimia asam-basa.
Nilai Logaritma yang Digunakan:
$\log 2 = 0,30$; $\log 3 = 0,48$; $\log 5 = 0,70$; $\log 7 = 0,85$
1. Asam Kuat Monoprotik (HCl, HBr, HNO₃, dll.)
$$\begin{aligned}
[H^+] &= C_a = 10^{-\text{pH}} \\
C_a &= 10^{-\text{pH}}
\end{aligned}$$
Contoh: pH = 2,3
$$\begin{aligned} [H^+] &= 10^{-2,3}\\&= 10^{-3} \times 10^{0,7} \\ &= 10^{-3} \times 5 \\ C_a &= 5 \times 10^{-3} \, \text{M} \end{aligned}$$
2. Basa Kuat Monoprotik (NaOH, KOH, dll.)
$$\begin{aligned}
[OH^-] &= C_b = 10^{-(14 - \text{pH})} \\
C_b &= 10^{\text{pH} - 14}
\end{aligned}$$
Contoh: pH = 11,7
$$\begin{aligned} \text{pOH} &= 14 - 11,7 \\&= 2,3 \\ [OH^-] &= 10^{-2,3} \\&= 10^{-3} \times 10^{0,7} \\ &= 10^{-3} \times 5 \\&= 5 \times 10^{-3} \, \text{M} \\ C_b &= 5 \times 10^{-3} \, \text{M} \end{aligned}$$3. Asam Kuat Diprotik (H₂SO₄, dll.)
$$\begin{aligned}
[H^+] &= 2 \times C_a \\
C_a &= \frac{10^{-\text{pH}}}{2}
\end{aligned}$$
Contoh: pH = 2,0
$$\begin{aligned} [H^+] &= 10^{-2} = 1 \times 10^{-2} \, \text{M} \\ C_a &= \frac{1 \times 10^{-2}}{2} \, \text{M} \\&= 0,5 \times 10^{-2} \, \text{M} \\&= 5 \times 10^{-3} \, \text{M} \end{aligned}$$4. Basa Kuat Diprotik (Ca(OH)₂, Ba(OH)₂, dll.)
$$\begin{aligned}
[OH^-] &= 2 \times C_b \\
C_b &= \frac{10^{\text{pH} - 14}}{2}
\end{aligned}$$
Contoh: pH = 13,0
$$\begin{aligned} \text{pOH} &= 14 - 13,0 = 1,0 \\ [OH^-] &= 10^{-1} = 1 \times 10^{-1} \, \text{M} \\ C_b &= \frac{1 \times 10^{-1}}{2} \, \text{M}\\&= 0,5 \times 10^{-1} \, \text{M} \\&= 5 \times 10^{-2} \, \text{M} \end{aligned}$$5. Teknik Konversi pH → Konsentrasi
Rumus umum:
$10^{-a,b} = 10^{-(a+1)} \times 10^{(1-0,b)}$
| Nilai pH | Faktor Pengali | Keterangan |
|---|---|---|
| pH berakhiran ,0 | $1,0 \times 10^{-a}$ | $1-0,0=1,0$, $10^{1,0}=10$ |
| pH berakhiran ,3 | $5,0 \times 10^{-(a+1)}$ | $1-0,3=0,7$, $10^{0,7}=5$ |
| pH berakhiran ,5 | $3,16 \times 10^{-a}$ | $1-0,5=0,5$, $10^{0,5}=\sqrt{10}$ |
| pH berakhiran ,7 | $2,0 \times 10^{-a}$ | $1-0,7=0,3$, $10^{0,3}=2$ |
6. Contoh Perhitungan Lengkap
Contoh 1:
Asam kuat monoprotik - pH = 3,2
Contoh 2:
Basa kuat diprotik - pH = 11,5
Contoh 3:
Asam kuat diprotik - pH = 0,7
7. Konversi ke Bentuk Bilangan Prima
Konversi nilai desimal ke bentuk pecahan prima:
- $1,26 \approx \frac{5}{4}$
- $3,16 \approx \frac{19}{6}$ atau $\frac{16}{5}$
- $6,3 \approx \frac{63}{10} = \frac{3^2 \times 7}{2 \times 5}$
Contoh dengan bilangan prima:
- pH 2,3 → $C_a = 5 \times 10^{-3} = \frac{5}{2^3 \times 5^3}$
- pH 1,5 → $C_a \approx 3,16 \times 10^{-2} = \frac{79}{25} \times 10^{-3}$
Catatan: Dengan rumus-rumus ini, Anda dapat menghitung konsentrasi berbagai jenis asam/basa kuat dari nilai pH desimal tertentu menggunakan bilangan prima dan kelipatannya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar