Cara Menghitung pH Asam Lemah dan Basah
Menghitung
pH asam lemah sedikit lebih rumit daripada menentukan pH asam kuat karena asam
lemah tidak sepenuhnya berdisosiasi dalam air. Untungnya, rumus untuk
menghitung pH sederhana.
Pengambilan
Kunci: pH Asam Lemah
- Menemukan pH asam lemah sedikit lebih rumit
daripada menemukan pH asam kuat karena asam tidak sepenuhnya berdisosiasi
menjadi ion-ionnya.
- Persamaan pH masih sama (pH = -log [H + ]), tetapi Anda harus menggunakan konstanta disosiasi asam
(K a )
untuk menemukan [H + ].
- Ada dua metode utama pemecahan untuk konsentrasi
ion hidrogen. Salah satunya melibatkan persamaan kuadratik. Yang
lain menganggap asam lemah hampir tidak berdisosiasi dalam air dan
mendekati pH. Yang mana yang Anda pilih tergantung pada seberapa
akurat jawaban Anda. Untuk pekerjaan rumah, gunakan persamaan
kuadratik. Untuk perkiraan cepat di lab, gunakan perkiraan.
pH Masalah Asam Lemah
Berapa pH larutan asam benzoat 0,01 M?
Diberikan: asam benzoat K a = 6,5 x 10 -5
Larutan
Asam benzoat berdisosiasi dalam air sebagai
C 6 H 5 COOH → H + + C 6 H 5 COO -
Rumus untuk K a adalah
K a = [H + ] [B - ] / [HB]
di mana
[H + ] = konsentrasi ion H +
[B - ] = konsentrasi ion basa konjugat
[HB] = konsentrasi molekul asam tidak terdisosiasi
untuk reaksi HB → H + + B -
[H + ] = konsentrasi ion H +
[B - ] = konsentrasi ion basa konjugat
[HB] = konsentrasi molekul asam tidak terdisosiasi
untuk reaksi HB → H + + B -
Asam benzoat memisahkan satu H + ion untuk setiap
C 6 H 5 COO - ion, sehingga
[H +]
= [C 6 H 5 COO - ].
Misalkan x mewakili konsentrasi H + yang terlepas
dari HB, kemudian [HB] = C - x di mana C adalah konsentrasi awal.
Masukkan nilai-nilai ini ke
dalam persamaan K a
K a = x · x / (C - x )
K a = x² / (C - x)
(C - x) K a = x²
x² = CK a - xK a
x² + K a x - CK a = 0.
K a = x² / (C - x)
(C - x) K a = x²
x² = CK a - xK a
x² + K a x - CK a = 0.
Memecahkan untuk x menggunakan persamaan kuadratik
x = [-b ± (b² - 4ac) ½ ] / 2a
x = [-K dan + (K a ² + 4CK a ) ½ / 2
** Catatan ** Secara teknis, ada dua solusi untuk
x. Karena x mewakili konsentrasi ion dalam larutan, nilai x tidak boleh
negatif.
Masukkan nilai untuk K a dan C
K a = 6,5 x 10 -5
C = 0,01 M
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
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 = -log (7,7 x 10 -4 )
pH = - (- 3,11)
pH = 3,11
Menjawab
PH larutan asam benzoat 0,01 M adalah 3,11.
Solusi: Metode Cepat
dan Kotor untuk Menemukan pH Asam Lemah
Kebanyakan asam lemah hampir tidak berdisosiasi
dalam larutan. Dalam larutan ini kami menemukan asam hanya terdisosiasi dengan 7,7 x 10 -4 M. Konsentrasi
asli adalah 1 x 10 -2 atau
770 kali lebih kuat dari konsentrasi ion terdisosiasi .
Nilai untuk C - x kemudian, akan sangat dekat dengan C
tampak tidak berubah. Jika kita mengganti C untuk (C - x)
dalam persamaan K a ,
K a = x² / (C - x)
K a = x² / C
K a = x² / C
Dengan ini, tidak perlu menggunakan persamaan kuadrat untuk menyelesaikan x
x² = K a · C
x² = (6,5 x 10 -5 ) (0,01)
x² = 6,5 x 10 -7
x = 8,06 x 10 -4
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
pH = -log (8.06 x 10 -4 )
pH = - (- 3.09)
pH = 3.09
Perhatikan kedua jawaban tersebut hampir identik
dengan perbedaan hanya 0,02.Perhatikan juga 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 asam hidrofluor juga rendah, dengan
nilai 3,27 untuk solusi 1 mM.
0 Response to "Cara Menghitung pH Asam Lemah dan Basah"
Post a Comment