pH adalah ukuran tingkat keasaman atau kebasaan suatu larutan yang bergantung pada konsentrasi ion hidronium (H3O+) dan ion hidroksida (OH-) dalam larutan. Dalam sistem berair, air mengalami ionisasi sendiri yang dinyatakan dengan reaksi kesetimbangan berikut:

H2O⇌ H3O+ + OH-

Reaksi ini menunjukkan bahwa dalam setiap larutan air, selalu ada ion hidronium dan ion hidroksida dalam jumlah tertentu. Konsentrasi kedua ion ini dikaitkan dengan konstanta kesetimbangan air (Kw​), yang pada suhu 25°C memiliki nilai tetap:

Kw=[H3O+][OH-]=1,0×10−14

Dari persamaan ini, kita bisa memahami bahwa jika konsentrasi [H3O+] meningkat, maka [OH-] harus berkurang agar hasil perkalian keduanya tetap 10−14, begitu pula sebaliknya.

Menghitung pH dan pOH

pH suatu larutan didefinisikan sebagai:

pH=−log[H3O+]

Sedangkan nilai pOH dihitung dengan cara yang sama terhadap ion hidroksida:

pOH=−log[OH−]

Kw​ bersifat konstan, maka terdapat hubungan antara pH dan pOH:

pH + pOH= 14

Interpretasi Hubungan pH dan Ion H₃O⁺ / OH⁻

• Jika [H₃O⁺] lebih besar dari [OH⁻], maka larutan bersifat asam (pH < 7).

• Jika [H₃O⁺] sama dengan [OH⁻], maka larutan bersifat netral (pH = 7).

• Jika [H₃O⁺] lebih kecil dari [OH⁻], maka larutan bersifat basa (pH > 7).

Misalnya, jika suatu larutan memiliki [H3O+]sebesar 1,0×10−3 M, maka:

pH=−log (1,0×10−3)= 3

Dengan demikian, larutan tersebut bersifat asam. Sebaliknya, jika suatu larutan memiliki [OH−] sebesar 1,0×10−2 M, maka:

pOH=−log (1,0×10−2) = 2

Karena pH+pOH=14, maka:

pH=14−2=12

Sehingga larutan tersebut bersifat basa

Penerapan Konsep pH dan Ion H₃O⁺ / OH⁻

Pemahaman mengenai hubungan pH dengan ion H₃O⁺ dan OH⁻ sangat penting dalam berbagai bidang, seperti:

Memahami hubungan antara pH dan konsentrasi ion H₃O⁺ serta OH⁻ memungkinkan kita untuk mengontrol dan mengoptimalkan berbagai proses dalam kehidupan sehari-hari maupun di industri.