Hitunglah konsentrasi ion H30* dan ion OH* dalam larutan yang pH-nya: a. 2 b. 1,3 c. 0,22 d. 8,16 

Suatu larutan dapat memiliki pH. pH ini memberikan kita informasi derajat keasaman. Dari derajat keasaman, kita bisa menghitung konsentrasi ion \(H_3O^+\) atau \(H^+\) dan konsentrasi ion \(OH^-\). Nah, kali ini kita diminta menentukan konsentrasi ion \(H_3O^+\) atau \(H^+\) dan konsentrasi ion \(OH^-\) berdasarkan nilai pH-nya. Untuk menjawab soal ini kita perlu memahami konsep pH. Jadi ini adalah soal tentang menentukan \([H^+]\) dan \([OH^-]\).


Identifikasi Konsep

pH adalah ekspresi dari derajat keasaman suatu larutan. Tapi, teman-teman tahu nggak nih dari mana asal-usul pH? Mengapa pH netral itu 7 dan skala pH maksimal hanya sampai 14? Nah, untuk memahami hal-hal tersebut, kita akan bahas dulu reaksi kesetimbangan yang ada pada air.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-78/LessonId-59/ModuleId-2/QuestionCode-21H5NRID7DC/35.1.JPG" />
Air dapat mengalami reaksi kesetimbangan membentuk ion \(H_3O^+\) atau \(H^+\) dan ion \(OH^-\).
Pada suhu \(25^oC\) dan tekanan 1 atm ditemukan bahwa \([H^+]\) dan \([OH^-]\) masing-masing \(1.10^{-7}\) M. Karena nilai konsentrasi yang kecil, maka untuk menyederhanakan penyebutan \([H^+]\) dan \([OH^-]\) digunakan ekspresi pH dan pOH.
pH = - log \([H^+]\)
pOH = - log \([OH^-]\)
Dari sana lah kita mendapatkan pH air atau keadaan netral adalah 7. Nah, karena reaksi air tersebut merupakan reaksi kesetimbangan, maka
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-78/LessonId-59/ModuleId-2/QuestionCode-21H5NRID7DC/35.2.JPG" />
Jadi, diperoleh nilai \(K_w\) adalah \(1.10^{-14}\). Atau boleh juga kita tuliskan,
pH + pOH = pKw
pH + pOH = 14

Sekarang kita akan menghitung \([H^+]\) dan \([OH^-]\) dari masing-masing larutan.

Larutan a
pH = 2
pH = - log \([H^+]\)
\([H^+] = 1.10^{-2}\) M
\(K_w = [H^+][OH^-]\)
\(1.10^{-14} = (1.10^{-2})[OH^-]\)
\([OH^-] = 1.10^{-12}\) M
 
Larutan b
pH = 1,3
diketahui bahwa log 5 = 0,7 maka bisa kita tuliskan
pH = 2 – 0,7 = 2 – log 5
\([H^+] = 5.10^{-2}\) M
\(K_w = [H^+][OH^-]\)
\(1.10^{-14} = (5.10^{-2})[OH^-]\)
\([OH^-] = 2.10^{-13}\) M
 
Larutan c
pH = 0,22
diketahui bahwa log 6 = 0,78 maka bisa kita tuliskan
pH = 1 – 0,78 = 1 – log 6
\([H^+] = 6.10^{-1}\) M
\(K_w = [H^+][OH^-]\)
\(1.10^{-14} = (6.10^{-1})[OH^-]\)
\([OH^-] = 1,67.10^{-14}\) M
 
Larutan d
pH = 8,16
bila diketahui log 1,45 = 0,16 maka
pH = 8 + log 1,45
pH larutan di atas 7 dapat dikategorikan sebagai larutan basa, maka
pH + pOH = 14
pOH = 14 – pH
= 14 – (8 + log 1,45)
= 6 – log 1,45

\([OH^-] = 1,45.10^{-6}\) M
\(K_w = [H^+][OH^-]\)
\(1.10^{-14} = [H^+](1,45.10^{-6})\)
\([H^+] = 6,9.10^{-9}\) M

Pembahasan

Dengan demikian, dapat kita simpulkan bahwa
larutan a, pH = 2
\([H^+] = 1.10^{-2}\) M
\([OH^-] = 1.10^{-12}\) M

larutan b, pH = 1,3
\([H^+] = 5.10^{-2}\) M
\([OH^-] = 2.10^{-13}\) M

larutan c, pH = 0,22
\([H^+] = 6.10^{-1}\) M
\([OH^-] = 1,67.10^{-14}\) M

larutan d, pH = 8,16
\([OH^-] = 1,45.10^{-6}\) M
\([H^+] = 6,9.10^{-9}\) M