LAPORAN

PRAKTIKUM KIMIA SMA (AKKC 351)

PERCOBAAN III

UJI BUFFER FOSFAT DALAM MINUMAN BERSODA

Dosen Pembimbing:

Dra. Hj. ST. H.Nurdiniah, M.Pd

Drs. Rusmansyah, M.Pd

Asisten Dosen :

Laila Farida

Meilinda

Disusun Oleh :

Kelompok III

Pitriana A1C310002

Rahmi Hayati A1C310020

M. Russadi A1C310032

Mika Ariani A1C310043

Khairunesya A1C310044

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARMASIN

OKTOBER 2012

PERCOBAAN I

JUDUL : Uji Buffer Fosfat dalam Minuman Bersoda

TUJUAN : Membuktikan fungsi ion fosfat dalam berbagai minuman

bersoda sebagai buffer.

HARI / TANGGAL : Jumat / 2 November 2012

TEMPAT : Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin

I. DASAR TEORI

Banyak reaksi kimia dalam tubuh kita yang berlangsung dalam

lingkungan pH yang terkontrol. Misalnya reaksi pengikatan oksigen oleh darah

dapat berlangsung dengan baik jika pH darah berada pada rentang pH 7,35 –

7,45. Inilah yang disebut larutan penyangga . larutan penyangga adalah larutan

yang dapat mempertahankan pH tertentu dengan penambahan sedikit asam,

basa atau air. Larutan penyangga merupakan campuran asam lemah dengan

basa konjugasinya atau campuran basa lemah dengan asam konjugasinya.

1. Sifat Larutan Penyangga

A. Larutan Penyangga Asam

Larutan penyangga asam adalah larutan yang mengandung campuran

asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A-) atau garamnya. Contohnya

larutan-larutan yang mengandung H2PO4- dan HPO4

2-. Pada larutan

penyangga asam akan terjadi kesetimbangan :

HA H⇆ + + A-

1. Penambahan sedikit asam kuat (H+) akan menaikkan konsentrasi H+

dalam larutan, sehingga akan menggeser keseimbangan kekiri.

Akibatnya jumlah A- menjadi berkurang. Berkurangnya jumlah A- akan

digantikan oleh A- yang berasal dari garam. Atau dengan kata lain,

basa konjugasi (A-) akan menetralkan H+ dan membentuk HA.

Pergeseran ini akan menyebabkan kesetimbangan baru, dimana jumlah

H+ tidak berubah dengan drastic (signifikan). Dengan demikian, jumlah

H+ dalam larutan tetap, akibat pH juga tetap.

2. Penambahan sedikit basa kuat (OH-)

3. Akan bereaksi dengan H+, sehingga H+berkurang dan keseimbangan

pada reaksi di atas terganggu. Oleh karena itu, HA dalam larutan akan

terionisasi membentuk H+ yang berakibat pada pergeseran kesetimbangan

kekanan, sehingga jumlah H+ dalam larutan tetap.

4. Pengenceran dengan H2O tidak memberikan efek yang berarti.

Maksudnya H2O akan terurai sangat sedikit menjadi H+ dan OH-. Dengan

demikian, konsentrasi H+ dan OH- tidak mampu menggeser

kesetimbangan, sehingga dapat diabaikan.

Larutan penyangga asam dapat dibuat dengan dua cara, yaitu :

1. Mencampurkan asam lemah dengan basa konjugasi (garam) nya.

2. Mencampurkan asam lemah dengan basa kuat dengan sisa asam

lemahnya.

Dalam larutan terdapat system kesetimbangan :

HA (aq)⇆H+(aq) +A-

(aq) , sehingga diperoleh:

Ka=[ H+ ] [A - ]

[ HA ], dimana [H+] =Ka×

mol asam lemahmol basa konjugasi

Sehingga, pH=pKa-logmol asam lemahmol basa konjugasi

B. Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga basa adalah larutan yang mengandung campuran basa

lemah dan basa konjugasinya (garamnya). Contohnya basa lemah NH4OH dan

garam NH4Cl. Pada larutan penyangga basa terjadi kesetimbangan :

B BH⇆ + + OH-

1. Penambahan sedikit asam kuat (H+) akan bereaksi dengan OH-, sehingga

jumlah OH-berkurang dan kesetimbangan terganggu dan mengakibatkan

reaksi bergeser kekanan. Untuk mengatasi hal itu, maka basa (B) akan

mengalami perubahan ion OH-, sehingga pH tetap.

2. Penambahan sedikit basa kuat (OH-) akan menggeser kesetimbangan

kekiri, karena jumlah ion OH- akan bertambah. Hal ini diatasi oleh

asam konjugasi (BH+) yang bereaksi dengan air dan membentuk basa

B dan H2O. Akibatnya OH- dapat dikatakan tetap, sehingga pH juga

tetap.

3. Untuk pengenceran dengan H2O, sama halnya dengan larutan penyangga

asam dimana H2O tidak memberikan efek yang berarti.

Larutan penyangga basa dapat dibuat dengan dua cara, yaitu :

1. Mencampurkan basa lemah dengan asam konjugasi (garam) nya.

2. Mencampurkan basa lemah dengan asam kuat dengan sisa basa

lemahnya.

[OH-] suatu larutan penyangga basa dapat ditentukan dengan

menurunkan persamaan kesetimbangan asam-basa konjugasi dari basa lemah

dan garamnya, sehingga berlaku rumus pada larutan penyangga basa sebagai

berikut :

[OH - ] =Kb×mol basa lemahmol basa konjugasi

pOH=pKb-logmolbasalemahmol basa konjugasi

pH=14-pOH

2. Larutan Penyangga dalam Tubuh Makhluk Hidup dan Kehidupan

Sehari-hari

Reaksi biokimia dalam tubuh kita terutama reaksi yang melibatkan enzim

berlangsung pada lingkungan pH yang terkontrol agar dicapai hasil yang

optimal. Enzim sangat sensitive terhadap perubahan harga pH. Adanya

perubahan pH sedikit saja akan menurunkan aktivitas katalitik suatu enzim.

Oleh karena itu, dibutuhkan suatu larutan penyangga untuk mempertahankan

harga pH dalam proses biokimia.

Kebanyakan cairan tubuh memiliki rentang pH tertentu. Sebagai contoh,

darah memiliki harga pH sekitar 1-2, dan harga pH kelenjar pancreas sekitar 7-

8. Untuk menjaga agar pH cairan tetap berada pada kisaran harga tersebut,

maka dibutuhkan larutan penyangga. Cairan tubuh baik cairan intrasel (dalam

sel) maupun cairan ekstrasel (luar sel) mengandung pasangan asam basa

konjugasi yang berfungsi sebagai penyangga pada pH cairan tersebut. Jadi,

setiap cairan sel dalam tubuh memiliki larutan penyangga sendiri-sendiri untuk

melindungi terhadap perubahan pH yang besar.

II. ALAT DAN BAHAN

A. Alat-alat yang digunakan :

1. Beaker glass100 mL : 2buah

2. Beaker glass 200 mL : 3buah

3. Gelas ukur 10 mL : 1 buah

4. Gelas ukur 50 mL : 1 buah

5. Pipet tetes : 1 buah

6. Labu ukur : 1 buah

7. pH meter : 1 buah

8. Batang Pengaduk : 1 buah

B. Bahan-bahan yang digunakan :

1. Minuman bersoda, yaitu fanta, sprite, tebs dan coca-cola

2. Larutan CH3COOH 0,1 M

3. LarutanNaOH 0,1 M

4. Larutan HCl 0,1 M

5. Larutan NH4OH 0,1 M

6. Aquadest

III.PROSEDUR KERJA

1. Menuangkan minuman bersoda ke dalam beaker glass sebanyak 25 mL.

2. Mengukur pH minuman bersoda setelah tidak berbusa lagi.

3. Menambahkan 1 mL CH3COOH 0,1 M ke dalam minuman bersoda tersebut.

4. Mengamati perubahan pH yang terjadi dengan pH meter.

5. Mengulangi langkah 1 – 4 tetapi larutan CH3COOH diganti dengan 1 mL NaOH

0,1 M, 1 mL HCl 0,1 M dan 1 mL NH4OH 0,1 M.

6. Mengencerkan minuman bersoda 10 kali kemudian membandingkan pH setelah

dan sebelum pengenceran.

IV. HASIL PENGAMATAN

No. PerlakuanpH Minuman

A B C D

1Mula-mula (sebelum

penambahan)3,6 4,5 3,6 3,0

2Penambahan 1 mL

CH3COOH 0,1 M4,0 4,3 3,5 3,0

3Penambahan 1 mL NaOH

0,1 M5,6 4,9 5,6 5,8

4Penambahan 1 mL HCl

0,1 M4,1 3,5 3,1 2,8

5Penambahan 1 mL

NH4OH 0,1 M5,0 4,1 4,0 3,4

6 Pengenceran 10 kali 4,1 4,0 5,9 3,1

Keterangan :

A = Minuman Tebs

B = Minuman Sprite

C = Minuman Fanta

D = Minuman Coca-cola

V. ANALISIS DATA

Percobaan ini menggunakan 4 sampel minuman bersoda dengan nama yang

berbeda. Sampel ini nantinya akan direaksikan dengan beberapa larutan asam dan

basa untuk membuktikan bahwa minuman tersebut mengandung larutan buffer ion

fosfat yang berfungsi mempertahankan pH minuman tersebut, agar dapat tahan lama

dalam penyimpanannya.

Pertama-tama larutan sampel A di masukkan ke dalam gelas kimia sebanyak

25 mL , kemudian untuk mengukur pH larutan tersebut sebagai pH mula-mula harus

menunggu busa minuman bersoda itu hilang, sebab adanya busa menunjukkan bahwa

asam karbonat (H2CO3) yang ada dalam minuman berubah menjadi H2O dan CO2.

Hal ini dikarenakan asam karbonat merupakan jenis asam tak stabil (mudah terurai),

sehingga gas CO2 terlepas ke udara dan H2O tetap tinggal di minuman. Jadi, habisnya

busa menunjukkan bahwa dalam minuman bersoda tersebut tinggal ada buffer

fosfatnya saja. Nilai pH mula-mula larutan sampel A adalah sebesar 3,6.

Kemudian larutan sampel A tersebut ditambahkan larutan asam lemah yakni

larutan CH3COOH 0,1 M sebanyak 1 ml, mengaduk sampai larutan itu homogen.

Lalu mengkaliberasi ulang pH-meter untuk mengukur pH campuran larutan tersebut

agar tidak terjadi kekeliruan dalam pengukuran pH. Nilai pH campuran larutan

tersebut sebesar pH = 4,0. Selanjutnya melakukan hal yang sama seperti sebelumnya

dengan mencampur larutan sampel A sebanyak 25 mL dengan larutan NaOH 0,1 M

sebanyak 1 mL, mengaduk dan mengukur nilai pH campuran larutan tersebut

hasilnya sebesar pH = 5,6. Selanjutnya mencampur larutan sampel A sebanyak 25

mL dengan larutan HCl 0,1 M sebanyak 1 mL, mengaduk dan mengukur nilai pH

campuran larutan tersebut hasilnya sebesar pH = 4,1. Kemudian mencampur larutan

sampel A sebanyak 25 mL dengan larutan NH4OH 0,1 M sebanyak 1 mL, mengaduk

dan mengukur nilai pH campuran larutan tersebut hasilnya sebesar pH = 5,0.

Kemudian mengambil sampel larutan A sebanyak 25 mL dan melakukan

pengenceran sebanyak 10 kali dan mengukur pH larutan tersebut hasilnya adalah pH

= 4,1.

Dari percobaan tersebut dapat terlihat bahwa rentang yang kami standarkan

apabila suatu minuman bersoda ketika ditambahkan asam, basa, dan pengenceran

sampai 10 kali hasilnya tidak terlalu besar bergeser sebanyak 0,5 pHnya, maka

larutan tersebut mengandung buffer. Dan hasilnya ternyata dari larutan sampel A

tersebut ketika dicampurkan larutan asam lemah dan basa kuat , pHnya masih bisa

ditolerir bahwa sampel tersebut mengandung larutan buffer ion fosfat, sehingga pH

larutan sampel A tersebut masih dipertahankan. Besar perubahan pH yang

ditambahkan pada larutan sampel A tersebut bergantung pada besarnya kekuatan

asam (H+) ataupun basa (OH-) larutan yang ditambahkan, semakin kuat asam/basa

nya semakin besar pula nilai pHnya, dan sebaliknya semakin lemah asam/basanya

semakin kecil nilai pHnya. Atau dengan kata lain, Penambahan sedikit asam

menyebabkan pH menurun, karena asam yang digunakan lemah maka perubahan

yang terjadi tidak terlihat. pH mengalami penurunan karena H+ nya bertambah.

Penambahan basa menyebabkan pH naik karena H+nya berkurang.

Namun, pada saat pengenceran larutan sampel A itu perubahan pHnya terlalu

besar, ini dikarenakan kesalahan persepsi praktikan pada saat pengenceran dilakukan.

Yakni larutan sampel A tersebut diencerkan 10 kali sebanyak 1 mL dalam sekali

pengenceran, sedangkan praktikan melakukan pengenceran dalam setiap

pengenceranya sebanyak 100 mL. Tentu saja larutan sampel A yang tersisa dalam

pengenceran sebanyak itu hanya berkisar sangat kecil, sehingga pH larutan yang ada

lebih mendekati pH larutan air atau aquadest yaitu sebesar pH normal atau netral, pH

= 7. Apabila dilakukan pengenceran sebanyak 10 kali dengan setiap pengencerannya

sebesar 1 mL saja penambahan aquadestnya, maka akan diperoleh hasil, bahwa

minuman bersoda tersebut mengandung larutan buffer ion fosfat.

Lalu melakukan hal yang sama pada larutan sampel B, sampel C dan sampel

D, hingga di peroleh nilah pH dari sampel B, yaitu pH mula-mula = 4,5 ; pH

campuran larutan sampel B dan asam lemah = 4,3 ; pH campuran larutan sampel B

dan basa kuat = 4,9 ; pH campuran larutan sampel B dan asam kuat = 3,5 ; pH

campuran larutan sampel B dan basa lemah = 4,1 ; dan pH pengenceran 10 kali

larutan sampel B = 4,0. Untuk larutan sampel C, yaitu pH mula-mula = 3,6 ; pH

campuran larutan sampel C dan asam lemah = 3,5 ; pH campuran larutan sampel C

dan basa kuat = 5,6 ; pH campuran larutan sampel C dan asam kuat = 3,1 ; pH

campuran larutan sampel C dan basa lemah = 4,0 ; dan pH pengenceran 10 kali

larutan sampel C = 3,6. Sedangkan untuk larutan sampel D juga menunjukkan hasil

yang kurang lebih sama dengan sampel A, sampel B maupun sampel C, yaitu pH

mula-mula = 3,0 ; pH campuran larutan sampel D dan asam lemah = 3,0 ; pH

campuran larutan sampel D dan basa kuat = 5,8 ; pH campuran larutan sampel D dan

asam kuat = 2,8 ; pH campuran larutan sampel D dan basa lemah = 3,4 ; dan pH

pengenceran 10 kali larutan sampel D = 3,1.

VI. KESIMPULAN

1. Minuman bersoda dengan sampel A, B, C dan D mengandung larutan buffer ion

Fosfat, yang berfungsi untuk mempertahankan pH larutan, sehingga larutannya

dapat tahan lama dalam penyimpanan.

2. Penambahan sedikit asam menyebabkan pH menurun, karena asam yang

digunakan lemah maka perubahan yang terjadi tidak terlihat. pH mengalami

penurunan karena H+ nya bertambah. Penambahan basa menyebabkan pH naik

karena H+ nya berkurang.

3. Suatu minuman bersoda ketika ditambahkan asam, basa, dan pengenceran sampai

10 kali hasilnya tidak terlalu besar bergeser sebanyak 0,5 pH-nya, maka larutan

tersebut mengandung buffer.

4. Sampel A, pH mula-mula = 3,1 ; pH campuran dengan asam lemah = 3,1; pH

campuran dengan basa kuat = 3,8 ; dan pH pengenceran sebanyak 10 kali = 5,9.

5. Sampel B, pH mula-mula = 3,2 ; pH campuran dengan asam lemah = 3,2; pH

campuran dengan basa kuat = 3,8 ; dan pH pengenceran sebanyak 10 kali = 6,5.

6. Sampel C, pH mula-mula = 3,1 ; pH campuran dengan asam lemah = 3,1; pH

campuran dengan basa kuat = 3,8 ; dan pH pengenceran sebanyak 10 kali = 5,9.

VII. DAFTAR PUSTAKA

Hartanto, Anidan Ruminten. 2009. Kimia untuk SMA / MA Kelas XI. Jakarta : PT.

Macanan Jaya Cemerlang.

Purba, Michael. 2006. Kimia untuk SMA / MA Kelas XI. Jakarta :Erlangga.

Salirawati, das dkk. 2007. Belajar Kimia SecaraMenarik. Jakarta : PT. Grasindo.

Sunardi.2008. Kimia Bilingual untuk SMA / MA Kelas XI.Bandung :YramaWidya.

Suwardi, Soebiyanto, dan Eka Widiasih. 2009. Panduan Pembelajaran Kimia Kelas

XI Untuk SMA & MA. Jakarta: Karya Mandiri Nusantara.

.

LAMPIRAN PERTANYAAN

1. Mengapa pengukuran pH buffer fosfat harus dilakukan saat busa minuman

bersoda tersebut hilang ?

2. Suatu larutan 0,5 M asam asetat (Ka = 10-5) sebanyak 100 mL ditambahkan 100

mL natrium hidroksida 0,25 M. Kemudian larutan tersebut ditambahkan sedikit

asam yaitu HCl 0,5 M sebanyak 5 mL.

a. Tentukan pH larutan sebelum ditambahkan HCl

b. Tentukan pH larutan setelah ditambah HCl

c. Tentukan pH larutan jika yang ditambahkan sedikit basa kuat NaOH 0,5 M

sebanyak 5 mL

JAWAB :

1. Pengukuran pH harus menunggu busa minuman bersoda itu hilang, sebab adanya

busa menunjukkan bahwa asam karbonat (H2CO3) yang ada dalam minuman

berubah menjadi H2O dan CO2. Hal ini dikarenakan asam karbonat merupakan

jenis asam tak stabil (mudah terurai), sehingga gas CO2 terlepas ke udara dan

H2O tetap tinggal di minuman. Jadi, habisnya busa menunjukkan bahwa dalam

minuman bersoda tersebut tinggal ada buffer fosfatnya saja, sehingga

pengukuran pH menjadi lebih akurat.

2. Diketahui: M CH3COOH = 0,5 M

Ka CH3COOH = 10-5

V CH3COOH = 100 mL

V NaOH(1) = 100 mL

M NaOH(1) = 0,25 M

M HCl = 0,5 M

V HCl = 5 mL

V NaOH = 5 mL

M NaOH = 0,5 M

Ditanya : a. pH larutan sebelum ditambah HCl = …?

b. pH larutan setelah ditambah HCl = …?

c. pH larutan setelah ditambah NaOH 0,5 M sebanyak 5 mL = …?

Penyelesaian:

a. Sebelum ditambah HCl:

Persamaan reaksi yang terjadi:

CH3COOH (aq) + NaOH(aq) ⇌ CH3COONa(aq) + H2O(l)

Mula-mula:(0,5 x 100) (0,25 x 100) - -

Terurai : 25 mmol 25 mmol 25 mmol 25 mmol +

Seimbang : 25 mmol - 25 mmol 25 mmol

¿

pH=5

b. Setelah ditambah 5 mL HCl 0,5 M

HCl yang ditambahkan akan bereaksi dengan CH3COONa membentuk

CH3COOH dan NaCl, menurut persamaan reaksi:

HCl(aq) + CH3COONa(aq) ⇌ CH3COOH(aq) + NaCl(aq)

M : (0,5 x 5) 25 mmol - -

T: : 2,5 mmol 2,5 mmol 2,5 mmol 2,5 mmol +

S : - 22,5 mmol 2,5 mmol 2,5 mmol

Reaksi di atas menghasilkan CH3COOH sebanyak 2,5 mmol, sehingga

jumlah CH3COOH-nya bertambah menjadi (25 + 2,5) = 27,5 mmol

¿

pH=−log1,1.10−4=3,959

Berdasarkan perhitungan terlihat pH-nya turun 1,041 dari semula.

c. Setelah ditambahkanbasa kuat NaOH 0,5 M sebanyak 5 mL NaOH akan

bereaksi dengan CH3COOH menghasilkan CH3COONa dan H2O

berdasarkan persamaan reaksi:

NaOH(aq) + CH3COOH ⇌ CH3COONa(aq) + H2O(l)

Mula-mula : (0,5 x 5) 25 mmol - -

Terurai : 2,5 mmol 2,5 mmol 2,5 mmol 2,5 mmol +

Seimbang : - 22,5 mmol 2,5 mmol 2,5 mmol

Reaksi di atas menghasilkan CH3COONa sebanyak 2,5 mmol, sehingga

jumlah CH3COONa-nya bertambah menjadi (25 + 2,5) = 27,5 mmol.

¿

pH=−log 8,182.10−6=5,087