Skala pH dan Penggunaan Indikator

Tujuan

1. Membuat larutan standar dan basa dalam berbagai konsentrasi
2. Mengukur pH larutan dengan berbagai indikator
3. Memilih indikator yang sesuai dengan pH
4. Mengukur pH larutan dengan menggunakan pH meter

Pertanyaan Prapraktek

1. Fenolftalein adalah salah satu indikator yang lazim. Bagaimana warnanya dalam larutan asam? Dalam larutan basa?
2. Apa yang dimaksud dengan pH? Berapa pH larutan netral?
3. Apabila 0,001 mol HCl ada dalam 10 L larutan, berapa molaritasnya, berapa konsentrasi H⁺, dan berapa pH-nya?
4. Bagaimana hubungan antara [H⁺] dan [OH^-]; berapa [OH^-] dalam larutan air, jika [H⁺]=10^-4 M?

 Latar Belakang

Konsep asam dan basa didasarkan pada beberapa sifat yang ditunjukkan oleh sekelompok senyawa dalam larutannya dalam air. Berdasarkan sifat-sifat yang ditunjukkan tersebut, asam adalah senyawa yang mempunyai rasa asam, dan memerahkan lakmus biru. Basa adalah senyawa yang mempunyai rasa pahit, dan membirukan lakmus merah. Dalam larutan air, asam menghasilkan H⁺ dan basa menghasilkan OH^-. Ion H⁺ dari asam dan ion OH^- dari basa dapat bereaksi membentik H₂O sehingga larutan yang terjadi bersifat netral.

 Ionisasi air
Air murni hanya mengion 0,00001 %. Ionisasinya dapat dilihat pada persamaan reaksi:

H₂O + H₂O ↔ H₃O⁺ + OH^-

Ion hidronium, H₃O⁺, sering ditulis H⁺, sehingga ionisasi air adalah:

H₂O ↔  H⁺ + OH^-

Dari persamaan reaksi air murni kita lihat sejumlah ion H⁺ dan ion OH^-, yang disebut konsentrasi ion H⁺ dan konsentrasi ion OH, yang biasa ditulis dengan [H⁺] dan [OH^-]. Berdasarkan percobaan pada suhu 25⁰C air murni diperoleh [H⁺]=[OH^-]=1x10^-7 mol/L.
Dalam suasana asam [H⁺]>10^-7 mol/L, jadi [H⁺]>[OH^-].
Dalam suasana basa terdapat keadaan sebaliknya, [OH^-]>[H⁺].
Disosiasi air dapat dipandang sebagai suatu reaksi kesetimbangan sehingga dapat ditulis

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Tetapan keetimbanggan air, K_w diperoleh dengan mengalikan [H⁺] dengan [OH^-] sehingga diperoleh persamaan:

K_w = [H⁺][OH^-] = [1x10^-7]² = 1x10^-14

Pada suhu kamar 25⁰C perkalian [H⁺][OH^-] selalu 1x10^-14.
Keasmaan atau kebasaan suatu larutan tergantung pada ion mana yang menonjol dalam larutan, jika [OH⁺] = [H⁺] maka larutan bersifat netral, [OH^-]>[H⁺] larutan bersifat basa dan [H⁺]>[OH^-] larutan bersifat asam, apabila:

[H⁺] = 10^-3 mol/L

Dari persamaan untuk kesetimbangan air diperoleh :

K_w = [H⁺][OH^-] = 1.10^-14

10^-3 x [OH^-] = 10^-14

Jadi, [OH^-] = 10^-11 mol/L

Skala pH
Berdasarkan pengertian [H⁺] dan [OH^-] kita dapat mengetahui skala pH.

pH adalah logaritma negatif [H⁺] atau secara matematika ditulis : pH = -log [H⁺]

Contoh:
[H⁺] = 10^-3 mol/L
pH = 3
Bila yang diketahui [OH^-] = 10^-2 mol/L
Maka, [H⁺] =10^-12
pH = 12