Kesetimbangan Asam Basa : Indicator dan Pengukuran pH

Seperti telah diketahui, pH merupakan suatu ukuran keasaman atau kebasaan dari suatu larutan dalam air. Larutan asam dimana konsentrasi H₃O⁺ lebih besar dari pada OH^- mempunyai pH kurang dari 7. Suatu larutan yang lebih asam, pH-nya akan lebih rendah. Larutan basa dimana konsentrasi OH^- lebih besar dari pada konsentrasi H₃O⁺ mempunyai pH diatas 7. Suatu larutan yang lebih basa, pH-nya akann lebih tinggi.

pH suatu larutan dapat diperkirakan dengan indicator atau ditentukan lebih tepat nilainya dengan menggunakan pH meter. pH meter adalah suatu sel elektrokimia, serupa dengan batu baterai. Reaksi kimia yang terjadi melibatkan ion H₃O⁺ (H⁺ dalam air). Tegangan sel atau potensial sel tergantung pad konsentrasi ion-ion tersebut. Volt meter pada pH meter dihitung dengan satuan pH sebagai suatu pengganti suatu volt.

Dengan menggunakan konsep asam basa Bronsted-Lowry telah dipelajari bahwa asam sebagai donor proton dan basa sebagai akseptor proton. Juga telah dipelajari suatu asam dengan basa konjungsinya (asam dikurangi proton).

Hampir semua reaksi kimia merupakan proses kesetimbangan jika pereaksi dan hasil reaksi tetap tinggi dalam lingkungan yang sama, reaksi asam-basa dapat dilihat dari kesetimbangan yang terjadi antara asam dan basa mula-mula dengan pasangan asam-basa kpnjungsi yang baru. Reaksi asam dan basa menghasilkan asam konjungsi dan konjungsimerupan contoh dari kesetimbangan.

HCl +     H₂O                               H₃O              +                    Cl^-

          Asam        Basa                   Asam Konjungsi                BasaKonjungsi

Letak kesetimbangan selalu mengarah ke asam yang lebih lemah dan basa yang lebih lemah karena asam yang lebih kuat dan basa yang lebih kuat mempunyai reaktifitasnya yang lebih besar daripada asam dan basa yang lebih lemah.

Indicator merupakan asam lemah atau basa lemah, kadang-kadang digunakan untuk mempelajari kesetimbangan asam basa. Kegunaan dari suatu indicator tergantung dari keyataan bahwa indicator dalam bentuk asam, Hind, mempunyai warna yang berbeda dari indicator dalam bentuk konjungsinya, Ind, sebagai contoh :

Indikator	Warna Hind	Warna Ind
Fenolftealin Lakmus Jinggametil	Tidak berwarna Merah Merah	Merah Biru Jingga

Warna larutan yang berisi suatu merupakan adanya Hind atau Ind dalam konsentrasi yang lebih tinggi. Sebagi contoh jika setetes indicator jingga metal ditambahkan ke dalam suatu larutan dan warna larutan berubah menjadi jingga, kita ketahui bahwa dalam hal ini jingga metal dalam bentuk Ind berada dalam konsentrasi yang lebih (bias any sepuluh kali atau lebih) daripada bentuk Hind.

Larutan asam lemah, larutan garam dan larutan buffer banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Setiap larutan tersebut mempunyai pH tersendiri. Untuk perhitungan pH teoritis suatu larutan maka dipergunakan suatu rumus. Rumus perhitungan H⁺ secara teori dapat ditentukan dengan rumus:

 [H⁺] =    atau   [OH^-]=

Sedangkan garam dalam larutanya dapat ditentukan konsentrasi H⁺-nya menggunakan rumus :

          [H⁺]=  atau     [OH^-]=

Dimana :          Ca        : konsentrasi asam                   Cb       : konsentrasi basa

Ka       : konstanta asam                      Cb       : konsentrasi garam

Kb       : konstanta basa

Konsentrasi H⁺ larutan asam/basa lemah adalah :

[H⁺]=           atau     [OH^-]=

Sebagian besar system biologis sangat bergantung pada pH lingkunganya. Jika pH lingkungan sangat mudah berubah, maka system biologis tidak dapat mempertahankan kehidupanya. Untuk itu diperlikan larutan yang dapat mempertahankan pH.

Larutan asam lemah dan basa konjungsinya atau basa lemah dan basa konjungsinya memperlihatkan fenomena buffer yaitu kecendrunganya pada larutan untuk bertahan secara lebih efektif tehadap perubahan pH setelah penambahan asam atau basa kuat, dibandingkan air dengan volume yang sama. Sedangkan larutan asam lemah tidak dapat mempertahankan pH nya dengan baik begitu juga dengan garam.