Jika ke dalam air murni ditambahkan asam atau basa meskipun dalam jumlah yang sedikit, harga pH dapat berubah secara drastis. Sebagaimana kita ketahui bahwa air murni mempunyai pH = 7. Penambahan 0,001 mol HCl [1 mL HCl 1 M] ke dalam 1 liter air murni akan menghasilkan ion H+ sebanyak 10–3 M, sehingga pH turun menjadi 3. Di lain pihak, penambahan 0,001 mol NaOH [40 mg NaOH] ke dalam 1 liter air murni akan menghasilkan ion OH– sebanyak 10–3 M, sehingga pH naik menjadi 11. Jadi, air murni tidak mampu menyangga atau mempertahankan pH terhadap penambahan asam maupun basa.
Sekarang jika HCl yang sama [1 mL HCl 1 M] ditambahkan ke dalam 1 liter air laut, ternyata perubahan pH-nya jauh lebih kecil, yaitu dari 8,2 menjadi 7,6. Larutan seperti air laut ini, yaitu larutan yang mampu mempertahankan nilai pH tertentu disebutlarutan penyangga atau larutan buffer atau dapar.
- Larutan penyangga dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa.
a. Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah [HA] dengan basa konjugasinya [A–]. Contoh:
CH3COOH + NaCH3COO [komponen bufer: CH3COOH dan CH3COO–]
b. Larutan penyangga basa mengandung basa lemah [B] dengan asam konjugasinya [BH+]. Contoh:
NH3 + NH4Cl [komponen bufer: NH3 dan NH4+]
- Contoh Menentukan Larutan Penyangga
1. Periksalah apakah campuran larutan berikut bersifat penyangga atau tidak. a. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan Ca[CH3COO]2 0,1 M b. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,2 M
c. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M
Jawab:
a. Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan Ca[CH3COO]2 0,1 M bersifat penyangga karena mengandung asam lemah [CH3COOH] dan basa konjugasinya, yaitu ion CH3COO– yang berasal dari Ca[CH3COO]2.
b. Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaOH 0,2 M tidak bersifat penyangga karena CH3COOH tidak bersisa. CH3COOH + OH– ⎯⎯→ CH3COO– + H2O Awal : 5 mmol 10 mmol – – Reaksi : –5 mmol –5 mmol +5 mmol +5 mmol
Akhir : – 5 mmol 5 mmol 5 mmol
c. Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaOH 0,1M bersifat penyangga karena CH3COOH akan bereaksi dengan sebagian ion OH– dari NaOH membentuk ion CH3COO–. CH3COOH + OH– ⎯⎯→ CH3COO– + H2O Awal : 10 mmol 5 mmol – – Reaksi : –5 mmol –5 mmol +5 mmol +5 mmol Akhir : 5 mmol – 5 mmol 5 mmol
Jadi, dalam campuran terdapat 5 mmol CH3COOH [suatu asam lemah] dan 5 mmol ion CH3COO– [basa konjugasi dari CH3COOH].
A. Larutan Penyangga Asam
Campuran asam lemah dengan basa konjugasinya, misalnya CH3COOH dengan CH3COO–. Kita ketahui bahwa hampir semua ion CH3COO– dalam larutan berasal dari garam sebab CH3COOH hanya sedikit sekali yang terionisasi [James E. Brady, 1990].
CH3COOH ←⎯⎯⎯⎯→ CH3COO– + H+
B. Larutan Penyangga Basa Sekarang marilah kita tinjau larutan yang mengandung basa lemah dengan asam konjugasinya. Misalnya, NH3 dan NH4 + yang berasal dari garam [James E. Brady, 1990].
NH3 + H2O ←⎯⎯⎯⎯→ NH4+ + OH–
Contoh Soal
1. Sebanyak 50 mL larutan NH3 0,1 M [Kb = 10–5] dicampur dengan 100 mL larutan NH4Cl 0,5 M. Hitunglah pH larutan tersebut!
Jawab: 50 mL NH3 0,1 M + 100 mL NH4Cl 0,5 M mol NH3 = 50 mL × 0,1 mmol/mL = 5 mmol mol NH4Cl = 100 mL × 0,5 mmol/mL = 50 mmol
pOH = pKb – logb/g
pOH = 5 – log5/50 pOH = 5 – log 0,1 pOH = 5 +1 = 6 pH = 14 – pOH = 14 – 6
= 8
2. Tentukan pH larutan penyangga yang dibuat dengan mencampurkan 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaCH3COO 0,1 M. [KaCH3COOH = 1,8 × 10–5]
Jawab: 50 mL CH3COOH 0,1 M + 50 mL NaCH3COO 0,1 M mol CH3COOH = 50 mL × 0,1 mmol/mL= 5 mmol mol NaCH3COO = 50 mL × 0,1 mmol/mL= 5 mmol pH = pKa – loga/g pH = – log 1,8 × 10–5 – log5/5 pH = – log 1,8 × 10–5 pH = 5 – log 1,8
= 4,75
No Text Content!
H2O 3. Tentukan keasaman larutan penyangga berikut ini! a. Campuran antara campuran dari larutan CH3COOH [asam lemah] dan larutan CH3COONa [basa konjugasi] b. Campuran antara campuran dari larutan NaOH berlebih dengan CH3COOH Jawaban: a. Larutan penyangga bersifat asam karena CH3COOH [asam lemah dan larutan CH3COONa [basa konjugasi/garam] b. Campuran tersebut bukan merupakan larutan penyangga karena yang berlebihan adalah NaOH yang merupakan basa kuat. Silakan kalian koreksi mandiri jawaban kalian, bila masih belum benar, segera diperbaiki sesuai jawaban yang saya berikan. Selamat belajar.
Campuran larutan CH₃COOH [asam lemah] dan larutan CH₃COONa [basa konjugasi] akan membentuk larutan penyangga. Sedangkan campuran larutan NaOH berlebih dengan CH₃COOH tidak akan membentuk larutan penyangga.
Pembahasan
Larutan Penyangga
Tahukah kamu? JIka dalam tubuh kita itu ada larutan penyangga?
Larutan penyangga dalam tubuh adalah larutan karbonat-bikarbonat [H₂CO₃/HCO₃⁻] yang berfungsi mempertahankan pH darah tidak berada dibawah 7 atau diatas 7,8 yang dapat membahayakan tubuh kita. Jadi, larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan besarnya pH larutan walaupun dalam larutan tersebut ditambahkan sedikit larutan asam, sedikit larutan basa, atau pengenceran [ditambah air].
Langkah pertama yang akan kita lakukan adalah menentukan apa saja yang diketahui dari soal:
- Campuran larutan CH₃COOH [asam lemah] dan larutan CH₃COONa [basa konjugasi].
- Campuran larutan NaOH berlebih dengan CH₃COOH.
Sedangkan langkah yang kedua adalah kita menentukan yang ditanyakan dari soal adalah
Keasaman larutan penyangga.
Jawab:
1. Campuran larutan CH₃COOH [asam lemah] dan larutan CH₃COONa [basa konjugasi].
Campuran antara asam lemah CH₃COOH dengan basa konjugasinya CH₃COO⁻ akan membentuk larutan penyangga asam. Untuk mempertahankan pH nya asam lemah akan dicampurkan dalam jumlah yang berlebih sehingga basa konjugasi akan habis bereaksi. Larutan penyangga asam mempertahankan pHnya pada daerah asam dengan pH < 7.
2. Campuran larutan NaOH berlebih dengan CH₃COOH.
Campuran larutan asam lemah CH₃COOH dengan larutan basa kuat dalam jumlah berlebih sehingga bereaksi menghasilkan garam basa konjugasi dari asam lemah tersebut tidak akan membentuk larutan penyangga. Hal ini dikarenakan larutan basa kuat yang digunakan berlebih. Sehingga campuran tidak dapat mempertahankan pHnya dan akhirnya pH naik mendekati pH basa.
Berdasarkan perhitungan diatas, kesimpulan yang kita dapatkan adalah
- Campuran larutan penyangga.
- Bukan campuran larutan penyangga.
Pelajari lebih lanjut
Detil Jawaban
Mapel : Kimia
Bab : Larutan Penyangga
Kelas : XI
Semester : 2
Kode : 11.7.7
#AyoBelajar