Indikator pH secara umum digunakan dalam teknik titrasi kimia analitik dan biologi untuk menentukan reaksi kimia.

Karena pilihan subyektif (penentuan) warna, indikator pH tidak memberi hasil pembacaan yang presisi. Untuk mengukur pH secara presisi, suatu pH meter biasanya digunakan. Terkadang, pencampuran beberapa indikator berbeda digunakan untuk menghasilkan perubahan warna pada rentang nilai pH yang lebar. Indikator komersil tersebut (misalnya indikator universal) digunakan hanya ketika membutuhkan pengetahuan kasar mengenai pH.

Tabel berikut ini berisi beberapa indikator pH

Tabel berikut ini berisi beberapa indikator pH yang umum digunakan di laboratorium. Indikator biasanya memberi perubahan warna pada nilai pH yang tertulis pada nilai transisi. Contohnya, fenol merah menghasilkan warna jingga antara pH 6.8 dan pH 8.4. Rentang transisi mungkin berbeda sedikit bergantung pada konsentrasi indikator dalam larutan dan pada suhu di mana indikator tersebut digunakan. Gambar di sebelah kanan menunjukkan rentang dan perubahan warna yang terjadi pada indikator tersebut.

Indikator pH alam

Lakmus, yang digunakan oleh alkemis pada Abad Pertengahan dan banyak tersedia, adalah indikator pH yang dibuat secara alami dari spesi lumut, terutama Roccella tinctoria. Perubahan warna terjadi apabila di larutan asam akan berwarna merah dan biru dalam larutan alkali.

Bunga Hydrangea macrophylla dapat berubah warna bergantung pada keasaman tanah. Pada tanah yang asam, reaksi kimia terjadi di tanah yang membuat aluminium tersedia untuk tanaman ini, mengubah bunga berwarna biru. Di tanah alkali, reaksi ini tidak dapat terjadi dan karena aluminium tidak diambil oleh tanaman. Akibatnya, bunga tetap berwarna merah muda.

• 

  H. macrophylla di tanah yang asam

• 

  H. macrophylla di tanah yang alkali

• 

  Gradien indikator pH ekstrak kubis merah pada larutan asam di sebelah kiri hingga basa di sebelah kanan

• 

  Kembang kol ungu direndam dalam soda kue (kiri) dan cuka (kanan). Antosianin bertindak sebagai indikator pH.

  Sumber bacaan: Scilearn (pdf),

  Contoh Soal Indikator pH

Persamaan ionisasi air

H₂O <=> H⁺ + OH‾

Dari reaksi di atas sesuai hukum kesetimbangan, tetapan kesetimbangan (K) ditulis sebagai berikut.

K [H₂O] = [H⁺] [OH‾]

Kw = [H⁺] [OH‾]

pada temperatur 25 °C diperoleh harga Kw = 1,0 x 10^-14

Artinya pada temperatur 25 °C dalam satu liter air murni terdapat 10^-7 ion H⁺ dan 10^-7 ion OH‾.

Contoh Soal 1

Berapa konsentrasi H⁺ dan OH^– dalam 500 mL larutan HCl 0,1 M?

Jawab

HCl(aq) → H⁺(aq) + Cl^–(aq)

Perbandingan koefisien = 1 : 1 : 1

Konsentrasi OH^– dalam HCl 0,1 M adalah

[H⁺] [OH^–] = 10^–14 M

0,1 M [OH^–] = 10^–14 M

Contoh soal 2

Berapa konsentrasi ion H+ dan ion SO42– dalam 500 mL larutan H2SO4 0,2 M?

Jawab

H₂SO₄(aq) → 2H⁺(aq) + SO₄^2–(aq)

Perbandingan koefisien = 1 : 2 : 1

Contoh soal 3

Berapa konsentrasi OH^– dan H⁺ dalam larutan NaOH 0,2 M?

Jawab

NaOH(aq) → Na⁺(aq) + OH^–(aq)

Perbandingan koefisien = 1 : 1 : 1

[H⁺] [OH^–] = 10^–14 M

[H⁺] x 0,2 = 10^–14 M

Tetapan Ionisasi Asam Basa

Asam dan basa kuat terionisasi seluruhnya sehingga tidak memiliki tetapan kesetimbangan. Namun asam dan basa lemah memiliki tetapan kesetimbangan karena dalam air hanya terurai atau hanya terionisasi sebagian. Misalnya suatu asam lemah (HA) dilarutkan dalam air akan terurai sesuai persamaan berikut.

HA(aq) <==> H⁺(aq) + A^–(aq)

[H⁺] = [A^–] maka

[H⁺]² = Ka.[HA]

Dengan cara yang sama

dengan Ka = tetapan ionisasi asam

Ca = konsentrasi asam awal

Kb = tetapan ionisasi basa

Cb = kosentrasi basa.

Dari rumus di atas, konsentrasi H⁺ dan OH^– dari asam lemah dan basa lemah dapat ditentukan asal harga Ka dan Kb diketahui.

Hubungan Ka, Kb dengan derajat ionisasi asam dan basa

Ka = Ca x α²

Kb = Cb x α²

Jika Ka dan Kb disubstitusikan ke rumus

Akan diperoleh persamaan sebagai berikut

Contoh soal cara menghitung konsentrasi H⁺

Tentukan [H⁺] yang terdapat dalam asam formiat 0,01 M. Jika diketahui Ka. HCOOH = 1,7 x 10^–4.

Jawab

Reaksi ionisasi HCOOH

HCOOH(aq) <==> H⁺(aq) + HCOO^–(aq)

 = 1,30 x 10^-3 M

Contoh soal menghitung konsentrasi OH^–

Tentukan [OH^–] yang terdapat dalam larutan amonia 0,5 M jika diketahui Kb.NH₃ = 1,8 x 10–5.

Jawab

Dalam air NH₃ terionisasi sebagai berikut = NH₄OH(aq) <==> NH₄⁺(aq) + OH^–(aq)

3 x 10^-3