Menghitung Konsentrasi Ion H+ dan Ion OH-

Dari penjelasan tentang sistem kesetimbangan air, perlu dipahami bahwa setiap larutan yang mengandung air pasti terdapat sistem kesetimbangan tersebut.
Kekuatan asam sebanding dengan jumlah ion $H^{+}$ , sedangkan kekuatan basa sebanding dengan jumlah ion $OH^{-}$ .
Berikut penjelasan cara menentukan besar konsentrasi ion $H^{+}$ dan ion $OH^{-}$ dalam larutan asam dan basa.

a. Asam Kuat

Suatu asam dikatakan sebagai asam kuat jika basa tersebut dapat terionisasi secara sempurna.
Contoh senyawa yang termasuk asam kuat :

1) Asam sulfat ( $H_{2}SO_{4}$ )
2) Asam bromida (HBr)
3) Asam iodida (HI)
4) Asam klorat ( $HClO_{3}$ )
5) Asam perklorat ( $HClO_{4}$ )

Dalam larutan asam, jumlah ion $H^{+}$ lebih banyak dibanding ion $OH^{-}$ . Untuk menghitung konsentrasi ion $H^{+}$ dalam larutan asam dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

[ $H^{+}$ ] = Ma x a

Dengan keterangan :
[ $H^{+}$ ]    = konsentrasi ion H+ (mol/L atau Molar)
Ma                                = Molaritas asam kuat (mol/L atau Molar)
a                                 = valensi asam kuat.

Untuk menghitung konsentrasi ion $H^{+}$ dan ion $OH^{-}$ dalam larutan asam kuat perhatikan contoh berikut:

Contoh soal:
Berapa konsentrasi ion $H^{+}$ dan ion $OH^{-}$ dalam larutan HCl 0,1M pada suhu $25^{0}C$ ?

Penyelesaian

Diketahui :
Ma = 0,1 M
Ditanya :
$H^{+}$ = ?
$OH^{-}$ = ?

Jawab :
HCl adalah asam kuat, rumus menghitung [H+] adalah
[ $H^{+}$ ] = Ma × a
= 0,1 × 1
= 0,1 mol/L

Untuk menghitung [ $OH^{-}$ ], bisa menggunakan rumusan Kw, sebagai berikut:

Kw = $H^{+}$ x $OH^{-}$

(pada suhu $25^{0}C$ ) nilai Kw = $10^{-14}$ , Maka :

Kw = $H^{+}$ x $OH^{-}$

$10^{-14}$ = 0,1 x [ $OH^{-}$ ]

[ $OH^{-}$ ] = $\frac{10^{-14}}{0,1}$

[ $OH^{-}$ ] = $10^{-13}$

maka didapatkan hasil =

$H^{+}$ = 0,1 mol/L

$OH^{-}$ = $10^{-13}$

b. Basa Kuat

Basa kuat adalah basa yang dapat terionisasi dengan sempurna.

Contoh senyawa yang termasuk basa kuat:

1) Litium hidroksida (LiOH)
2) Natrium hidroksida (NaOH)
3) Kalium hidroksida (KOH)
4) Kalsium hidroksida ( $Ca(OH)_{2}$ )
5) Rubidium hidroksida (RbOH)
6) Stronsium hidroksida ( $Sr(OH)_{2}$ )
7) Sesium hidroksida (CsOH)
8) Barium hidroksida ( $Ba(OH)_{2}$ )
9) Magnesium hidroksida ( $Mg(OH)_{2}$ )
10) Berilium hidroksida ( $Be(OH)_{2}$ )

Dalam larutan basa, jumlah ion $OH^{-}$ lebih banyak dibanding ion $H^{+}$ . Untuk menghitung konsentrasi ion $OH^{-}$ dalam larutan basa dapat menggunakan rumus sebagai berikut :

$OH^{-}$ = Mb x b

Dengan keterangan :
$OH^{-}$    = konsentrasi ion OH- (mol/L atau Molar)
Mb                              = Molaritas Basa kuat (mol/L atau Molar)
b                                 = valensi Basa kuat.

Untuk menghitung konsentrasi ion $H^{+}$ dan ion $OH^{-}$ dalam larutan basa kuat perhatikan contoh berikut:

Contoh soal:

Berapa konsentrasi ion $H^{+}$ dan ion $OH^{-}$ pada larutan NaOH 0,1M pada suhu 25 0C?

Penyelesaian :

Diketahui :
Mb = 0,1 M
Ditanya :
$H^{+}$ = ?
$OH^{-}$ = ?

Jawab :
NaOH adalah Basa kuat, rumus menghitung [OH-] adalah
[ $OH^{-}$ ] = Mb × a
= 0,1 × 1
= 0,1 mol/L

Untuk menghitung [ $OH^{-}$ ], bisa menggunakan rumusan Kw, sebagai berikut:

Kw = $H^{+}$ x $OH^{-}$

(pada suhu $25^{0}C$ ) nilai Kw = $10^{-14}$ , Maka :

Kw = $H^{+}$ x $OH^{-}$

$10^{-14}$ = [ $H^{+}$ ] x 0,1 mol/L

[ $H^{+}$ ] = $\frac{10^{-14}}{0,1}$

[ $H^{+}$ ] = $10^{-13}$

maka didapatkan hasil :

$H^{+}$ = $10^{-13}$ mol/L

$OH^{-}$ = 0,1 mo/L

c. Asam Lemah

Asam lemah adalah asam yang terionisasi Sebagian dalam air. Contoh senyawa asam lemah :

1. 1. Asam format (HCOOH)
  2. Asam asetat atau asam cuka ( $CH_3COOH{}$ )
  3. Asam fluorida (HF)
  4. Asam karbonat ( $H_2CO_3{}$ )
  5. Asam sianida (HCN)
  6. Asam nitrit ( $HNO_2{}$ )
  7. Asam hipoklorit (HClO)
  8. Asam sulfit ( $H_2SO_3{}$ )
  9. Asam sulfida ( $H_2S{}$ )
  10. Asam fosfit ( $H_3PO_3{}$ )

Dalam air, hanya Sebagian molekul asam lemah terurai menjadi ion-ionnya, sehingga derajat ionisasinya 0 < α < 1. Jika konsentrasi awal larutan asam lemah HA dinyatakan sebagai Ma, maka: