6.2 - Nilai pH

Skala dan Pengukuran pH

• Skala pH, dari 0 hingga 14, menunjukkan keasidan atau kealkalian larutan akueus.
  • pH < 7: berasid; nilai lebih rendah bermaksud keasidan lebih tinggi.
  • pH = 7: neutral.
  • pH > 7: beralkali; nilai lebih tinggi bermaksud kealkalian lebih tinggi.
• pH ditentukan menggunakan penunjuk semesta, kertas pH atau meter pH.
• pH ialah ukuran logaritma bagi kepekatan ion hidrogen:

$\mathrm{pH}=-\log [{\mathrm{H}}^{+}]$

dengan $[{\mathrm{H}}^{+}]$ dalam unit $\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$.

Penghitungan pH dan pOH

$\mathrm{pOH}=-\log [\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$

$\mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14$

• Bagi asid, hitung pH terus daripada $[{\mathrm{H}}^{+}]$.
• Bagi alkali, hitung pOH daripada $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$, kemudian gunakan $\mathrm{pH}=14-\mathrm{pOH}$.
• Penghitungan songsang menggunakan $[{\mathrm{H}}^{+}]=10^{-\mathrm{pH}}$ atau $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=10^{-\mathrm{pOH}}$.
• Contoh: $[{\mathrm{H}}^{+}]=0.01\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$ memberi pH 2; $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=0.01\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$ memberi pOH 2 dan pH 12.
• Bilangan tempat perpuluhan pH mengikut bilangan angka bererti dalam kepekatan ion yang diberi.

Kepekatan Ion dan pH

Eksperimen 6.3: Ukur pH asid hidroklorik $0.1$, $0.01$ dan $0.001\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$ dengan meter pH.

• Tujuan: mengkaji hubungan antara kepekatan ion hidrogen dengan pH asid.
• Radas: tiga bikar $100\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ dan meter pH.
• Prosedur:
  1. Tuangkan $20.0\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ asid hidroklorik bagi setiap kepekatan ke dalam bikar berasingan.
  2. Ukur pH setiap larutan dengan meter pH.
  3. Bandingkan kepekatan asid, kepekatan ion hidrogen dan pH.
• Hipotesis: Semakin tinggi $[{\mathrm{H}}^{+}]$, semakin rendah pH.
• Pemboleh ubah: kepekatan ${\mathrm{H}}^{+}$ (dimanipulasikan), pH (bergerak balas), jenis asid (dimalarkan).
• Pencairan menurunkan $[{\mathrm{H}}^{+}]$, menaikkan pH dan mengurangkan keasidan.

Eksperimen 6.4: Ulang perbandingan menggunakan natrium hidroksida $0.1$, $0.01$ dan $0.001\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$.

• Tujuan dan radas: mengkaji kepekatan ion hidroksida dan pH alkali menggunakan bikar $100\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ dan meter pH.
• $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$ yang lebih tinggi memberikan pH dan kealkalian yang lebih tinggi.
• Pencairan menurunkan $[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]$, pH dan kealkalian.

pH dalam Kehidupan Harian

• Bahan akueus harian boleh dibandingkan dengan penunjuk semesta atau penunjuk semula jadi seperti ekstrak kubis ungu.
• Contoh yang dikaji termasuk air sabun, teh susu, minuman berkarbonat, jus limau, kopi dan air paip.