Upload
yua2nana
View
250
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
1/30
Kimia Kedokteran* Kesetimbangan Asam Basa *
Maya Dian R., S. Farm., Apt
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
2/30
TEORI PROTON DARI ASAM DAN BASA
Tahun 1923 ahli kimia Denmark J.N Bronsteddan ahli kimia Inggris T.M. Lowry teori proton teori asam dan basa yang berlaku untuksemua larutan dari setiap pelarut
Menurut teori tersebut :
Asam suatu zat/bahan yang mempunyai
kecenderungan untuk memberikan sebuah protonBasa zat/bahan yang mempunyai
kecenderungan untuk mengambil sebuah proton
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
3/30
TEORI PROTON DARI ASAM DAN BASA
Secara skematis hal tersebut dapatdigambarkan sebagai berikut :
Asam H+ + basa
Asam basa tersebut dapat berada dalambentuk molekul atau ion.
HCl + H2O H3O+ + Cl-
asam1 basa 2 asam2 basa 1 HCl asam donor proton H+
H2O basa akseptor proton H3O+.
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
4/30
Pengaruh ion terhadap tubuh manusia
Agar konsentrasi ion hydronium (H+) dalam darah stabil harus ada ion bikarbonat sebagai buffer
Ion berpengaruh terhadap denyut jantung.
Tiap larutan garam yang disuntikkan ke dalam darah harusisotonis.
Bila jantung dicuci dgn larutan garam NaCl yang isotonis berhenti bekerja karena efek toksik dari ion Na
Untuk menghilangkan efek toksik tersebut harus ada ionCa++
Ion Ca++ menyebabkan kontraksi denyut jantung yang
terlalu cepat dan harus dinetralisir oleh ion K+. Jadi, suatu larutan yang disuntikkan langsung ke dalam
darah harus mempunyai ion Na+, K+, dan Ca++ dalamperbandingan yang sesuai.
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
5/30
Larutan garam fisiologis dari Locke
Zat Gram/100 ml larutan
KCl 0,042
CaCl2 0,024
NaHCO3 0,02
NaCl 0,9
Glukosa 0,1
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
6/30
pH
Konsentrasi ion hidrogen (H+) dapatdinyatakan dengan mole/L
Sulit karena basa mempunyai konsentrasi
ion H+ sangat kecil sampai 10-14 mol/L. Sorensen mengusulkan untuk menyatakan
konsentrasi ion H+ dalam
]3log[]log[][
1
OHH
HpH
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
7/30
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
8/30
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
9/30
Kesetimbangan larutan asam lemah dalam air
HA + H2O H3O+ + A-
Konstante kesetimbangan
Konsentrasi air pd 25C konstan 55,4 mol/L
Ka = konstanta protolisa
menentukan kekuatan suatu asam.
]2][[
]][3[
OHHA
AOHKs
][
]][3[5,55
HA
AOHKsxKa
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
10/30
Kesetimbangan larutan basa lemah dalam air
Reaksi basa dengan air :
A- + H2O HA + OH-
(1-)C C C
Misal konsentrasi mula-mula C dan derajat
protolisa , maka
]2][[
]][[
OHA
OHHAKs
][
]][[]2[
A
OHHAKbOHKs
1
2CKb
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
11/30
Kesetimbangan pada larutan yang mengandung
asam lemah dan basa lemah yang terkonjugasi
Kesetimbangan pada larutan yangmengandung asam lemah dan basalemah yang terkonjugasi bila ditambah
ion sejenis (common ion effect).Untuk suatu asam HA diketahui:
adalah tetap tetapi bila konsentrasisalah satu ion ditambah maka agar
Ka tetap maka konsentrasi ion lainnyaakan turun
][
]][3[
HA
AOHKa
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
12/30
Kesetimbangan Asam Basa
Jadi, misalnya pada HA ditambah suatu asamkuat, maka konsentrasi ion H3O+ akan naiksehingga harga
Supaya kesetimbangan kembali maka reaksi
HA + H2O H3O+ + A- harus ke kiri sampai
sehingga pada keadaan setimbang A- akanberkurang dari semula
KaHA
AOH
][
]][3[
Ka
HA
AOH
][
]][3[
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
13/30
Efek dari penambahan tersebut dapat diperhitungkan sebagai berikut :
HA + H2O H3O+ + A-
][
]][3[
HA
AOHKa
][
][
][
][]3[
jugasibasaterkon
asamKa
A
HAKaOH
][
][3
jugasibasaterkon
asamLogLogKaOLogH
][
][log
asam
jugasibasaterkonpKapH
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
14/30
Sehingga rumus :
Rumus buffer :
larutan basa lemah dan asam lemah yang
terkonjugasi bila + ion garam yangbersamaan dengan basanya, maka :
][
][]3[
garam
asamKaOH
][
][log
asam
garampKapH
][
][log
basa
garampKbpOH
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
15/30
Contoh soal :
Berapa konsentrasi ion H3O+ dalam 400ml asam asetat 0,50M bila pada larutantersebut ditambah 0,1 mol NaAc, Ka = 1,8
x 10-5?
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
16/30
Kesetimbangan pada larutan yang mengandung sama banyak
asam lemah dan basa lemah yang tak terkonjugasi.
campuran asam asetat dengan NH3
Pada campuran ada dua macam basa,dari H2O dan amonia ada dua protolisa.
Protolisa antara asam asetat dan airCH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
Protolisa antara asam asetat dengan NH3
CH3COOH + NH3 NH4+ + CH3COO- Setelah penurunan dua didapat
pH = (pKw + pKa pKb)
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
17/30
LARUTAN BUFFER (DAPAR)
Membuat larutan dengan pH 2 mudah larutan HCl 0,01 N mempunyai pH 2.
Tetapi bila kita ingin membuat larutan dengan pH6 kita tidak dapat membuatnya dari larutan
HCl 10-6 N. Sedikit saja alkali dari gelas akan merubah pH
larutan.
Demikian pula bila kita ingin membuat pH 12 kitadapat membuatnya dari larutan NaOH 0,01 N.
Tetapi untuk konsentrasi yang lebih kecil lagi dariNaOH misal pH 8, akan dipengaruhi oleh CO2dari udara
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
18/30
Larutan Buffer
Larutan dapar yang terdiri dari larutanasam lemah dan garamnya.
HA + H2O H3O+ + A-
MA M+ + A-
Jadi disini ada common ion effect, karena itu
pHnya dapat kita pakai :
HENDERSON-HASSELBACH ][
][log
asam
garampKapH
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
19/30
SOAL
Contoh :
Berapa gram NaAc harus ditambahkan
kepada 500 ml Hac 0,1 M untuk
mendapatkan buffer dengan pH = 5,1
BM NaAc = 82, pKa =4,74
Misal NaAc yang harus ditambahkan x mol/L
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
20/30
Kesetimbangan asam basa dalam tubuh
Normal pH dari cairan tubuh termasuk darah kita antara 7,35 7,5.
Walaupun sejumlah besar ion H+ selalu adasebagai hasil metabolisme dari zat-zat tetapikeadaan setimbang harus selalu dipertahankan dengan membuang kelebihan asam
Penurunan pH sedikit saja menunjukkan keadaansakit.
Misal pada diabetik koma, dimana pH darah turunsampai 6,82 sehingga harus selalu ada
kesetimbangan asam-basa dalam tubuh kita.
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
21/30
Buffer Tubuh Manusia
Sistem buffer, untuk mempertahankanpH tubuh agar tetap normal
Sistem pernapasan, dengan mengatur
pengeluaran CO2 melalui pernapasan,jadi juga mengatur konsentrasi H2CO3dalam tubuh.
Ginjal, mengatur kelebihan asam danbasa melalui ginjal
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
22/30
Sistem buffer darah H2CO3 B+H2PO4- HhbO2 HHb HProtein
B+HCO3- B2HPO4 B+HBO2- B+Hb B+Protein
B adalah kation monovalen misala K+ danNa-
- HhbO2 = oksihemoglobin
- HHb = hemoglobin bebas
- Hprotein = protein bebas
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
23/30
Cara kerja buffer
Buffer H2CO3/BHCO3
Biasanya untuk asam-asam HCl, H2SO4, asamlaktat, dan lain-lain
Kelebihan H+ diikat oleh HCO3-
HCO3- + H+ H2CO3
Buffer protein dan fosfat juga dipakai, tapidalam jumlah sedikit.
Buffer protein : protein + H+ H-protein
Buffer fosfat : HPO4= + H+ H2PO4-
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
24/30
Bila ada kelebihan basa maka OH- akan
bereaksi dengan :
H2CO3 + NaOH Na+HCO3- + H2O
HProtein + OH- Protein- + H2O
H2PO4- + OH- PO4= + H2O
Bila ada kelebihan asam H2CO3 (CO2),
biasanya akan dinetralisasi oleh buffer Hb
dan buffer protein.
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
25/30
Bila dalam plasma akan dinetralisasi oleh
buffer protein
CO2 + H2O H2CO3
H2CO3 + protein HCO3- + H protein
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
26/30
Dalam eritrosit, dinetralisir oleh buffer Hb
CO2 + H2O H2CO3
carbonic anhidrase
H2CO3 + Hb HCO3- + H+HbO
H2CO3 + HbO2 HCO3- + H+HbO
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
27/30
Sistem pernapasan
buffer H2CO3 B+HCO3-
Misalnya konsentrasi H3O+ dalam darahnaik berarti pHnya turunH3O+ + HCO3- H2CO3 + H2O
CO2 + H2O
Bila pH turun pusat pernafasan akandirangsang sehingga kita akan bernafaslebih dalam kelebihan CO2 akan
dikeluarkan melalui paru-paru, bilakonsentrasi OH- naik :
H2CO3 + OH- HCO3- + H2O
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
28/30
Buffer Pernafasan
Karena kemampuan pengeluaran CO2 maka
buffer H2CO3 HCO3- paling baik untuk tubuh
pH optimum adalah 6,31, sedangkan pH darah7,35.
Hal tersebut baik, sebab pada umumnya padapenyakit-penyakit yang terjadi adalah penurunanpH.
Pada perdarahan yang hebat kemampuan
buffer dalam darah berkurang biasanyadisuntikkan larutan garam bicarbonat.
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
29/30
Ginjal
Ginjal mengatur konsentrasi H3O+dalam darah agar tetap konstan denganmengeluarkan asam berlebih melaluiurin
sehingga pH urin dapat berada sekitar 7,0 4,8.
Isi perut kita sangat asam cairan
lambung mempunyai pH 2 1,4
sehingga bila kita muntah akan terjadikekurangan ion H3O+ dalam darah.
7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa
30/30
Sebaliknya cairan pancreas dan empedumemberikan reaksi alkalis kepada usus.
Diare menyebabkan kenaikan ion H3O+
dalam darah dan jaringan. Pengaturan pH dalam berbagai saluran
pencernaan sangat penting karenaenzim biasanya dapat bekerja dengan baik
pada pH optimum. Perubahan pH akan menghentikan kerja
enzim.