Perhitungan pH Asam Fosfat

Bagaimanakah perhitungan pH asam fosfat? sobat Materi Kimia SMA dapat menyimak penjelasan berikut ini.
Asam fosfat tergolong asam triprotik yang terionisasi dalam tiga tahap. Persamaan reaksi ionisasinya adalah sebagai berikut.
Berdasarkan nilai tetapan ionisasinya, dapat diprediksi bahwa ionisasi tahap pertama sangat besar dan ionisasi berikutnya sangat kecil, seperti ditunjukkan oleh nilai Ka, dimana Ka₁ >> Ka₂ >> Ka₃.
Contoh soal:
Berapakah pH larutan H₃PO₄  5M? Berapakah konsentrasi masing-masing spesi dalam larutan?
Jawab:
Karena Ka₂ dan Ka₃ relatif sangat kecil maka spesi utama yang terdapat dalam larutan adalah hasil ionisasi tahap pertama.


Dengan menerapkan Hukum-Hukum Kesetimbangan Kimia maka konsentrasi masing-masing spesi dapat dilihat di tabel berikut:

Konsentrasi Awal (mol L–1)	Konsentrasi Setimbang (mol L–1)
[H3PO4]o = 5 [H2PO4]o = 0 [H+]o ≈ 0	[H3PO4] = 5 – x [H2PO4] = x [H+] = x

Nilai x ≈ 0,19.
Karena nilai x relatif kecil dibandingkan nilai 5 maka dapat diabaikan.
[H⁺] = x = 0,19 M, dan pH = 0,72.
Dari persamaan Ka₁, diketahui bahwa [H₂PO₄^– ] = [H⁺] = 0,19 M sehingga [H₃PO₄] = 5 – x = 4,81 M.
Konsentrasi HPO₄^2– dapat ditentukan dari persamaan Ka₂.
dengan [H₊] = [H₂PO₄^–] = 0,19 M.
Jadi, [HPO₄^2– ] = Ka₂ = 6,2 × 10^–8 M.
Konsentrasi [PO₄^3–] dapat ditentukan dari persamaan Ka₃, dengan nilai [H⁺] dan [HPO₄^2–] diperoleh dari perhitungan sebelumnya.
[PO4^3–] =  1,6×10⁻¹⁹ M
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa:
[H₃PO₄ ] = 4,8 M ; [H₂PO₄^– ] = [H⁺] = 0,19 M ; [HPO₄^2–] = 6,2 × 10^–8 M ; [PO₄^3–] = 1,6 × 10^–19 M.
Konsentrasi spesi asam fosfat dalam larutan: H₃PO₄ >> H₂PO₄^– >>HPO₄^2–.
Artinya, hanya ionisasi tahap pertama yang memberikan sumbangan utama pada pembentukan [H⁺]. Hal ini dapat menyederhanakan perhitungan pH untuk larutan asam fosfat.
Ionisasi tahap kedua dan ketiga tidak memberikan sumbangan [H⁺] yang bermakna. Hal ini disebabkan [HPO₄^2–] adalah 6,2 × 10^–8 M, artinya hanya 6,2 × 10^–8 mol per liter H₂PO₄ yang terbentuk, bahkan dapat lebih kecil dari itu.
Walaupun demikian, Anda harus menggunakan ionisasi tahap kedua dan ketiga untuk menghitung [HPO₄^2–] dan [PO₄^3–] karena kedua tahap ionisasi ini merupakan sumber utama ion-ion tersebu