Molaritas dan Penghitungan pH Campuran Asam dan Basa Kuat
Dalam kimia, molaritas adalah ukuran konsentrasi larutan yang didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut per volume larutan dalam liter. Dalam kasus asam sulfat (\(H_2SO_4\)), molaritas dapat dihitung dengan rumus \(M = \frac{n}{V}\), di mana \(M\) adalah molaritas, \(n\) adalah jumlah mol zat terlarut, dan \(V\) adalah volume larutan dalam liter. Sebagai contoh, jika kita memiliki \(1\) mmol asam sulfat dalam \(10\) mL larutan, maka molaritasnya adalah \(0.1\) M. Ini dapat dihitung dengan membagi jumlah mol (\(1\) mmol) dengan volume larutan (\(10\) mL) dan mengonversi volume menjadi liter. Selanjutnya, mari kita lihat bagaimana menghitung pH campuran asam dan basa kuat. Misalnya, kita memiliki soal berikut: ke dalam \(10\) mL larutan \(HCl\) \(0.1\) M ditambahkan \(2\) mL larutan \(NaOH\) \(0.1\) M. Bagaimana menghitung pH campuran tersebut? Untuk memecahkan masalah ini, kita perlu memahami ionisasi asam dan basa kuat. Larutan \(HCl\) \(0.1\) M akan menghasilkan ion \(H^+\) sebanyak \(10\) mmol, sesuai dengan jumlah mol asam yang ada dalam larutan. Ion \(H^+\) dihasilkan dari ionisasi \(HCl\): \[HCl(aq) \rightarrow H^+(aq) + Cl^-(aq)\] Di sisi lain, larutan \(NaOH\) \(0.1\) M akan menghasilkan ion \(OH^-\) sebanyak \(0.2\) mmol, sesuai dengan jumlah mol basa yang ada dalam larutan. Ion \(OH^-\) dihasilkan dari ionisasi \(NaOH\): \[NaOH(aq) \rightarrow Na^+(aq) + OH^-(aq)\] Dalam campuran larutan ini, ion \(H^+\) dan ion \(OH^-\) akan bereaksi membentuk air (\(H_2O\)). Jumlah ion \(H^+\) dan ion \(OH^-\) dalam campuran ini akan menentukan pH campuran tersebut. Untuk menghitung pH campuran, kita perlu mengetahui jumlah ion \(H^+\) dan ion \(OH^-\) yang ada dalam campuran. Dalam kasus ini, jumlah ion \(H^+\) adalah \(10\) mmol dan jumlah ion \(OH^-\) adalah \(0.2\) mmol. Dalam kondisi netral, jumlah ion \(H^+\) dan ion \(OH^-\) akan sama. Namun, dalam kasus ini, jumlah ion \(H^+\) lebih besar dari jumlah ion \(OH^-\), sehingga campuran ini bersifat asam. Untuk menghitung pH campuran asam ini, kita dapat menggunakan rumus pH: \[pH = -\log[H^+]\] Dalam kasus ini, kita memiliki \(10\) mmol ion \(H^+\), sehingga pH campuran ini adalah \(-\log(10) = -1\). Dengan demikian, pH campuran asam ini adalah \(1\). Dalam kesimpulan, molaritas dapat dihitung dengan rumus \(M = \frac{n}{V}\), di mana \(M\) adalah molaritas, \(n\) adalah jumlah mol zat terlarut, dan \(V\) adalah volume larutan dalam liter. Selain itu, pH campuran asam dan basa kuat dapat dihitung dengan memperhatikan jumlah ion \(H^+\) dan ion \(OH^-\) dalam campuran.