18. Sebanyak 10 mL larutan asam asetat dengan pH = 3 dicampurkan dengan 90 mL air. pH larutan sekarang adalah .... (K= 1,8 x 10-5) A. 2,0 B. 2,5 C. 3,0 D. 3,5 E. 4,0 

Diketahui suatu larutan asam asetat \(CH_3COOH\) bersifat asam lemah dapat dilihat dari nilai Ka yang sangat kecil. Pada soal diatas larutan asam asetat ditambahkan dengan air. Artinya konsentrasinya akan menjadi lebih encer. Sehingga kita dapat mencari pH larutan setelah diencerkan menggunakan rumus pengenceran.
\(M_1 x V_1 = M_2 x V_2\)
Dimana:
\(M_1\) = molaritas awal (sebelum diencerkan)
\(V_1\) = volume awal (sebelum diencerkan)
\(M_2\) = molaritas akhir (setelah diencerkan)
\(V_2\) = volume akhir (setelah diencerkan)

Identifikasi Konsep

Karena pada soal yang diketahui adalah nilai pH asam lemah maka kita ubah dahulu menjadi [H+] dengan cara,
pH = -log \([H^+]\) 
\([H^+]\) = \(10^{-pH}\)
pH sebelum diencerkan = 3 maka \([H^+]\) = \(10^{-3}\)
setelah itu untuk mencari molaritas dapat kita gunakan rumus
\([H^+]\) = \(\sqrt{K_{a}xM_{a}}\)
Untuk menghilangkan akar kita pangkatkan 2 pada kedua ruas
\(([H^+] = K_a x M_a)^2\)
\([H^+]^2 = K_a x M_a\)
\(M_a\) = \(\frac{[H^{+}]^{2}}{K_{a}}\)  
            = \(\frac{(10^{-3})^{2}}{1,8x10^{-5}}\)
            = 5,6 x \(10^{-2}\) M

\(M_1\) = molaritas awal = 5,6 x \(10^{-2}\) M
\(V_1\) = volume awal = 10 mL
Volume air yang ditambahkan = 90 mL
\(V_2\) = volume akhir = 10 + 90 = 100 mL
Molaritas akhir kita hitung menggunakan rumus pengenceran
\(M_1 x V_1 = M_2 x V_2\)
\((5,6x10^{-2}) x 10 = M_2 x 100\)
\(M_1\) = 5,6 x \(10^{-3}\) M

pH larutan setelah diencerkan dapat kita hitung dari nilai \([H^+]\) asam lemah
\([H^+]\) = \(\sqrt{K_{a}xM_{a}}\)
                = \(\sqrt{1,8x10^{-5}x{5,6x10^{-3}}}\)
                = 3 x \(10^{-4}\)
pH =  -log \([H^+]\)
      = -log (3 x \(10^{-4}\))
      = 4 - log 3
      = 4 - 0,5
      = 3,5

Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi

Jadi, pH larutan sekarang adalah 3,5 (D).