ID

Kalkulator pH dengan cara penyelesaian

Pilih yang Anda punya: asam atau basa kuat maupun lemah beserta konsentrasinya – atau nilai pH, pOH atau konsentrasi yang ingin dikonversi. Anda mendapat pH, pOH, [H₃O⁺], [OH⁻] dan semua langkah perhitungannya.

mol/L
Nilai tabel pada 25 °C (CRC Handbook)
hanya untuk nilai sendiri – mis. 4,76 atau Ka 1,75e-5
Input Anda hanya disimpan di browser ini.

Hasil

pH
2,88
Larutan bersifat
asam (pH < 7)
Ion hidronium [H₃O⁺]
0,00131 mol/L
pOH
11,12
Ion hidroksida [OH⁻]
7,636 · 10⁻¹² mol/L
Pembanding: rumus pendekatan
pH ≈ 2,88
Derajat ionisasi α
1,31 %
Cara penyelesaian
  • Tetapan kesetimbangan air pada 25 °C: Kw = [H₃O⁺] · [OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴, jadi pH + pOH = 14.
  • Tetapan asam: pKa = 4,760 → Ka = 10^(−pKa) = 1,738 · 10⁻⁵
  • Persamaan kesetimbangan dengan x = [H₃O⁺] = [A⁻] dan [HA] = c − x: Ka = x² / (c − x) → x² + Ka · x − Ka · c = 0 → x = (−Ka + √(Ka² + 4 · Ka · c)) / 2 = (−1,738 · 10⁻⁵ + √(1,738 · 10⁻⁵² + 4 · 1,738 · 10⁻⁵ · 0,1)) / 2 = 0,00131 mol/L
  • pH = −log [H₃O⁺] = −log 0,00131 = 2,883
  • pOH = 14 − pH = 14 − 2,883 = 11,117
  • [OH⁻] = Kw / [H₃O⁺] = 10⁻¹⁴ / 0,00131 = 7,636 · 10⁻¹² mol/L
  • Pembanding, rumus pendekatan untuk x ≪ c: pH ≈ ½ · (pKa − log c) = ½ · (4,760 − log 0,1) = 2,880

Cara menghitung

Cara menghitung pH

pH adalah negatif logaritma basis 10 dari konsentrasi ion hidronium: pH = −log [H₃O⁺] (di buku pelajaran sering ditulis [H⁺] – artinya sama; secara ketat yang dipakai adalah aktivitas, tetapi pada larutan encer keduanya praktis sama). Begitu juga pOH = −log [OH⁻]. Air sendiri terionisasi sedikit; pada 25 °C tetapan kesetimbangan air Kw = [H₃O⁺] · [OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴, sehingga pH + pOH = 14. Kw berubah dengan suhu – semua perhitungan di sini memakai 25 °C.

Langkah-langkah

  1. Di "Apa yang ingin dihitung?" pilih asam kuat atau lemah, basa kuat atau lemah, atau konversi.
  2. Masukkan konsentrasi (molaritas) dalam mol/L; untuk asam dan basa lemah pilih zat dari daftar atau masukkan pKa/Ka atau pKb/Kb sendiri.
  3. Baca pH, pOH, [H₃O⁺] dan [OH⁻] beserta cara penyelesaiannya.

Rumus pH asam kuat dan basa kuat

Asam kuat seperti HCl, HNO₃ atau HClO₄ melepas protonnya sepenuhnya, jadi [H⁺] = valensi × M. Contoh: HCl 0,01 M memiliki pH = −log 0,01 = 2. Basa kuat seperti NaOH memberi [OH⁻] = valensi × M: NaOH 0,001 M memiliki pOH = 3, jadi pH = 14 − 3 = 11. Ca(OH)₂ melepas dua OH⁻ per satuan rumus.

Larutan sangat encer: di bawah sekitar 10⁻⁶ mol/L, air menyumbang bagian H₃O⁺ yang berarti. Hasil eksaknya [H₃O⁺] = (c + √(c² + 4 · Kw)) / 2, karena itu HCl 10⁻⁸ M memiliki pH 6,98 – bukan 8.

Asam sulfat (H₂SO₄): pilihan "2 – disederhanakan" menganggap kedua proton lepas sempurna. Itu hanya pendekatan, karena tahap kedua (HSO₄⁻, pKa ≈ 2) hanya terionisasi sebagian. Kalkulator memberi tanda untuk ini.

Rumus pH asam lemah: eksak dan pendekatan

Asam lemah HA hanya terionisasi sebagian. Dengan x = [H₃O⁺] = [A⁻], persamaan kesetimbangan Ka = x² / (c − x) menghasilkan persamaan kuadrat x² + Ka·x − Ka·c = 0, dengan penyelesaian

x = (−Ka + √(Ka² + 4 · Ka · c)) / 2

Jika x jauh lebih kecil dari c, rumus ini menjadi rumus yang dikenal di sekolah [H⁺] = √(Ka · M), atau pH = ½ · (pKa − log c). Contoh: asam asetat, c = 0,1 M, pKa = 4,76: Ka = 10^(−4,76) = 1,738 × 10⁻⁵; x = (−1,738 × 10⁻⁵ + √(3,02 × 10⁻¹⁰ + 6,951 × 10⁻⁶)) / 2 = 1,310 × 10⁻³ M → pH = 2,88. Rumus pendekatan memberi ½ · (4,76 + 1) = 2,88 – tepat di sini karena hanya sekitar 1 % asam yang terionisasi. Di atas sekitar 5 % (asam lemah yang agak kuat, c sangat kecil) hasilnya meleset, dan kalkulator menampilkan peringatan.

Rumus pH basa lemah

Basa lemah B dihitung dengan cara yang sama memakai Kb dan [OH⁻]: x = (−Kb + √(Kb² + 4 · Kb · c)) / 2, lalu pOH = −log x dan pH = 14 − pOH. Contoh: amonia 0,1 M, pKb = 4,75: secara eksak [OH⁻] = 1,325 × 10⁻³ M, pOH = 2,878, pH = 11,12. Rumus pendekatan pOH = ½ · (4,75 + 1) = 2,875 memberi pH 11,125, sering ditulis 11,13. Untuk pasangan asam-basa konjugasi berlaku pKa + pKb = 14 (NH₄⁺: pKa = 9,25).

Nilai pKa dan pKb (25 °C)

AsampKaBasapKb
Asam fosfat H₃PO₄ (tahap 1)2,16Dimetilamina3,27
Asam fluorida HF3,20Metilamina3,34
Asam nitrit HNO₂3,25Etilamina3,35
Asam format HCOOH3,75Trimetilamina4,20
Asam benzoat4,204Amonia NH₃4,75
Asam asetat CH₃COOH4,756Hidrazin N₂H₄5,9
Asam karbonat H₂CO₃ (tahap 1)6,35Piridin8,77
Asam hipoklorit HOCl7,40Anilin9,4
Asam sianida HCN9,21

Sumber: CRC Handbook of Chemistry and Physics, edisi ke-84 (2004), sebagaimana dimuat di tabel E1/E2 Chemistry LibreTexts. Referensi lain bisa mencantumkan nilai yang sedikit berbeda tergantung pengukurannya (mis. asam asetat 4,75 atau 4,76).

Kalkulator ini menghitung larutan tunggal; pH larutan penyangga, hidrolisis garam dan campuran asam-basa tidak dihitung di sini.

Pertanyaan umum

Bagaimana cara menghitung pH asam kuat?

Untuk asam kuat bervalensi 1, [H⁺] sama dengan konsentrasinya, jadi pH = −log c. HCl 0,01 M memiliki pH = −log 0,01 = 2; HCl 0,001 M memiliki pH 3.

Apa rumus pH asam lemah?

Secara eksak dengan rumus kuadrat x = (−Ka + √(Ka² + 4·Ka·c)) / 2 dan pH = −log x. Selama kurang dari sekitar 5 % yang terionisasi, rumus pendekatan [H⁺] = √(Ka · M) atau pH = ½ · (pKa − log c) sudah cukup. Asam asetat 0,1 M: pH ≈ 2,88.

Bagaimana cara menghitung pH basa?

Hitung dulu [OH⁻] – untuk basa kuat [OH⁻] = valensi × M, untuk basa lemah [OH⁻] = √(Kb · M) atau rumus kuadratnya. Lalu pOH = −log [OH⁻] dan pH = 14 − pOH. NaOH 0,001 M: pOH 3, pH 11.

Bagaimana mengubah pH ke pOH dan konsentrasi?

Pada 25 °C berlaku pH + pOH = 14, [H₃O⁺] = 10^(−pH) dan [OH⁻] = 10^(−pOH). Jadi pH 4 berarti [H₃O⁺] = 10⁻⁴ M, pOH = 10 dan [OH⁻] = 10⁻¹⁰ M.

Apa beda pKa dan Ka?

Ka adalah tetapan ionisasi asam, pKa = −log Ka. Semakin kecil pKa, semakin kuat asamnya. Ka = 1,75 × 10⁻⁵ sama dengan pKa = 4,76. Kalkulator menerima keduanya.

Kenapa HCl yang sangat encer tidak ber-pH 8?

Karena air sendiri menyediakan 10⁻⁷ M H₃O⁺. Pada HCl 10⁻⁸ M sebagian besar ion hidronium berasal dari air, dan hasil eksaknya pH 6,98. Menambahkan asam tidak pernah membuat larutan menjadi basa.

Sumber dan dasar hukum

Diperbarui:

Alat terkait