Rumus pH dan pOH Lengkap: Asam Basa Kuat & Lemah + Latihan Soal PDF

Halo sobat Cerdas Bersama Kimia! Setelah memahami teori asam basa, langkah krusial berikutnya adalah menghitung tingkat keasaman atau kebasaan suatu larutan. Pernahkah kalian mengukur pH air kolam renang atau memperhatikan label pH pada sabun wajah? Angka-angka tersebut didapat dari perhitungan konsentrasi ion \(H^+\) dan \(OH^-\).

Pada artikel ini, kita akan membahas tuntas rumus perhitungan pH dan pOH, baik untuk senyawa kuat yang terionisasi sempurna maupun senyawa lemah yang melibatkan tetapan kesetimbangan (\(K_a\) atau \(K_b\)). Siapkan kalkulator kalian, mari kita hitung!

1. Hubungan pH, pOH, dan Kw

Konsep pH (Power of Hydrogen) pertama kali diperkenalkan oleh Sorensen. Nilai ini menunjukkan derajat keasaman suatu larutan.

Rumus Utama Logaritma:
$$ pH = -\log [H^+] $$ $$ pOH = -\log [OH^-] $$

Hubungan antara pH dan pOH diturunkan dari tetapan kesetimbangan air (\(K_w\)). Pada suhu 25°C, nilai \(K_w = 10^{-14}\), sehingga berlaku:

$$ pH + pOH = 14 $$

2. Menghitung pH Asam dan Basa Kuat

Asam kuat dan basa kuat adalah elektrolit kuat yang terionisasi sempurna dalam air (\(\alpha = 1\)). Perhitungannya sangat lugas karena bergantung langsung pada molaritas dan valensi.

A. Asam Kuat

Contoh: \(HCl, H_2SO_4, HNO_3\).

$$ [H^+] = a \times M_a $$

• \( a \) = valensi asam (jumlah ion \(H^+\))
• \( M_a \) = Molaritas asam

B. Basa Kuat

Contoh: \(NaOH, KOH, Ba(OH)_2\).

$$ [OH^-] = b \times M_b $$

• \( b \) = valensi basa (jumlah ion \(OH^-\))
• \( M_b \) = Molaritas basa

3. Menghitung pH Asam dan Basa Lemah

Asam dan basa lemah hanya terionisasi sebagian (\(0 < \alpha < 1\)). Kita memerlukan tetapan ionisasi asam (\(K_a\)) atau basa (\(K_b\)).

A. Asam Lemah

Rumus mencari konsentrasi \(H^+\):

$$ [H^+] = \sqrt{K_a \times M_a} \quad \text{atau} \quad [H^+] = M_a \times \alpha $$

B. Basa Lemah

Rumus mencari konsentrasi \(OH^-\):

$$ [OH^-] = \sqrt{K_b \times M_b} \quad \text{atau} \quad [OH^-] = M_b \times \alpha $$

---

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1: Asam Kuat

Hitunglah pH dari 100 mL larutan \(H_2SO_4\) 0,005 M!

Pembahasan:

• Diketahui: \(M_a = 5 \times 10^{-3} M\), Valensi (\(a\)) = 2.
• Hitung [H+]: $$ [H^+] = a \times M_a = 2 \times (5 \times 10^{-3}) = 10 \times 10^{-3} = 10^{-2} M $$
• Hitung pH: $$ pH = -\log(10^{-2}) = 2 $$

Soal 2: Basa Lemah

Tentukan pH larutan amonia (\(NH_3\)) 0,1 M jika diketahui \(K_b = 10^{-5}\)!

Pembahasan:

• Analisis: \(NH_3\) adalah basa lemah.
• Hitung [OH-]: $$ [OH^-] = \sqrt{K_b \times M_b} = \sqrt{10^{-5} \times 10^{-1}} = \sqrt{10^{-6}} = 10^{-3} M $$
• Hitung pOH & pH:
  \( pOH = -\log(10^{-3}) = 3 \)
  \( pH = 14 - pOH = 14 - 3 = 11 \)

---

Kuis Kilat: Mahir Menghitung pH

Pilih satu jawaban yang paling tepat (A, B, C, D, atau E)

1. Berapakah pH dari larutan \(HCl\) 0,01 M?

A. 1 B. 2 C. 3 D. 12 E. 13

2. Larutan \(Ca(OH)_2\) 0,02 M memiliki pH sebesar... (log 4 = 0,6)

A. 12 + log 4 B. 12 + log 4 C. 2 - log 4 D. 12 - log 4 E. 13 + log 2

3. Suatu asam lemah \(HA\) 0,1 M memiliki pH = 3. Berapakah nilai tetapan ionisasi asam (\(K_a\)) tersebut?

A. \(10^{-3}\) B. \(10^{-4}\) C. \(10^{-5}\) D. \(10^{-6}\) E. \(10^{-7}\)

4. Jika larutan A memiliki pH = 4 dan larutan B memiliki pH = 6, maka perbandingan konsentrasi ion \(H^+\) larutan A terhadap B adalah...

A. 1 : 2 B. 2 : 1 C. 10 : 1 D. 100 : 1 E. 1 : 100

5. Manakah pernyataan yang BENAR mengenai pOH?

A. Semakin besar pOH, semakin basa larutannya. B. Semakin kecil pOH, semakin basa larutannya. C. Nilai pOH selalu sama dengan pH. D. pOH hanya dimiliki oleh basa kuat. E. pOH = - log [H+]

Download Latihan Soal & Kunci Jawaban PDF

Agar belajar lebih efektif, silakan unduh soal latihan terlebih dahulu, kerjakan, lalu cocokkan dengan file kunci jawaban dan pembahasan.

Menyiapkan file... Tunggu 15 detik.

📄 Download Soal 🗝️ Download Kunci Jawaban

FAQ: Pertanyaan Umum

Apa bedanya Asam Kuat dan Asam Lemah?

Asam kuat terurai 100% menjadi ion-ionnya dalam air, sedangkan asam lemah hanya terurai sebagian (memiliki nilai \(K_a\)).

Bagaimana jika pH + pOH tidak sama dengan 14?

Hal ini bisa terjadi jika suhu larutan tidak 25°C. Nilai \(K_w\) air berubah seiring perubahan suhu. Namun, untuk soal SMA standar, kita selalu menganggap suhunya 25°C.