Cara Menghitung pH Asam Lemah

Menghitung pH asam lemah sedikit lebih rumit daripada menentukan pH a asam kuat karena asam lemah tidak sepenuhnya berdisosiasi dalam air. Untungnya, itu rumus untuk menghitung pH sederhana. Inilah yang Anda lakukan.

Pengambilan Kunci: pH Asam Lemah

Berapa pH larutan asam benzoat 0,01 M?

Diberikan: asam benzoat K_Sebuah= 6,5 x 10^-5

Asam benzoat terdisosiasi dalam air sebagai:

C₆H₅COOH → H⁺ + C₆H₅MENDEKUT^-

Formula untuk K_Sebuah adalah:

K_Sebuah = [H⁺] [B^-] / [HB]

dimana:
[H⁺] = konsentrasi H⁺ ion
[B^-] = konsentrasi ion basa konjugat
[HB] = konsentrasi molekul asam yang tidak terdisosiasi
untuk reaksi HB → H⁺ + B^-

Asam benzoat memisahkan satu H⁺ ion untuk setiap C₆H₅MENDEKUT^- ion, jadi [H⁺] = [C₆H₅MENDEKUT^-].

Biarkan x mewakili konsentrasi H⁺ yang terlepas dari HB, maka [HB] = C - x di mana C adalah konsentrasi awal.

Masukkan nilai-nilai ini ke dalam K_Sebuah persamaan:

K_Sebuah = x · x / (C -x)
K_Sebuah = x² / (C - x)
(C - x) K_Sebuah = x²
x² = CK_Sebuah - xK_Sebuah
x² + K_Sebuahx - CK_Sebuah = 0

Memecahkan untuk x menggunakan persamaan kuadrat:

x = [-b ± (b² - 4ac)^½] / 2a

x = [-K_Sebuah + (K_Sebuah² + 4CK_Sebuah)^½]/2

** Catatan ** Secara teknis, ada dua solusi untuk x. Karena x mewakili konsentrasi ion dalam larutan, nilai untuk x tidak boleh negatif.

Masukkan nilai untuk K_Sebuah dan C:

K_Sebuah = 6,5 x 10^-5
C = 0,01 M

x = {-6.5 x 10^-5 + [(6,5 x 10^-5) ² + 4 (0,01) (6,5 x 10^-5)]^½}/2
x = (-6,5 x 10^-5 + 1,6 x 10^-3)/2
x = (1,5 x 10^-3)/2
x = 7,7 x 10^-4

Temukan pH:

pH = -log [H⁺]

pH = -log (x)
pH = -log (7,7 x 10^-4)
pH = - (- 3.11)
pH = 3,11

PH larutan asam benzoat 0,01 M adalah 3,11.

Paling asam lemah nyaris tidak berdisosiasi dalam solusi. Dalam larutan ini kami menemukan asam saja dipisahkan sebesar 7,7 x 10^-4 M. Konsentrasi asli adalah 1 x 10^-2 atau 770 kali lebih kuat dari yang dipisahkan konsentrasi ion.

Nilai untuk C - x kemudian, akan sangat dekat dengan C tampak tidak berubah. Jika kita mengganti C untuk (C - x) di K_Sebuah persamaan,

K_Sebuah = x² / (C - x)
K_Sebuah = x² / C

Dengan ini, tidak perlu menggunakan persamaan kuadrat untuk menyelesaikan x:

x² = K_Sebuah· C

x² = (6,5 x 10^-5)(0.01)
x² = 6,5 x 10^-7
x = 8.06 x 10^-4

Temukan pH

pH = -log [H⁺]

pH = -log (x)
pH = -log (8,06 x 10^-4)
pH = - (- 3.09)
pH = 3,09

Perhatikan kedua jawaban tersebut hampir identik dengan perbedaan hanya 0,02. Juga perhatikan perbedaan antara x metode pertama dan x metode kedua hanya 0,000036 M. Untuk sebagian besar situasi laboratorium, metode kedua adalah "cukup baik" dan jauh lebih sederhana.

Periksa pekerjaan Anda sebelum melaporkan suatu nilai. PH asam lemah harus kurang dari 7 (tidak netral) dan biasanya kurang dari nilai asam kuat. Perhatikan ada beberapa pengecualian. Misalnya, pH asam hidroklorat adalah 3,01 untuk larutan 1 mM, sedangkan pH pH asam fluorida juga rendah, dengan nilai 3,27 untuk solusi 1 mM.

• Bates, Roger G. (1973). Penentuan pH: teori dan praktik. Wiley.
• Covington, A. K.; Bates, R. G.; Durst, R. SEBUAH. (1985). "Definisi skala pH, nilai referensi standar, pengukuran pH, dan terminologi terkait". Appl Murni Chem. 57 (3): 531–542. doi:10.1351 / pac198557030531
• Housecroft, C. E;; Sharpe, A. G. (2004). Kimia Anorganik (2nd ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0130399137.
• Myers, Rollie J. (2010). "Seratus Tahun pH". Jurnal Pendidikan Kimia. 87 (1): 30–32. doi:10.1021 / ed800002c
• Miessler G. L.; Tarr D .A. (1998). Kimia Anorganik (2nd ed.). Prentice-Hall. ISBN 0-13-841891-8.