LARUTAN PENYANGGA

OLEHInten Pangestika

(A1F012020)

Dosen Pengampu : Salastri Rohiat, M.Pd

STANDAR KOMPETENSI

Memahami sifat sifat larutan asam basa, metode pengukuran dan terapannya.

KOMPETENSI DASAR Mendeskripsikan sifat larutan penyangga dan peranan larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup.

INDIKATOR PENCAPAIAN

1. Menjelaskan pengertian larutan penyangga.

2. Menentukan komponen larutan penyangga.

3. Menjelaskan cara kerja larutan penyangga.

TUJUAN PEMBELAJARAN

1.Siswa dapat menjelaskan pengertian larutan penyangga.

2.Siswa dapat menentukan komponen larutan penyangga.

3.Siswa dapat menjelaskan cara kerja larutan penyangga.

LARUTAN PENYANGGA

1. DEFINISI

Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer.

Larutan yang terdiri dari garam dengan asam lemahnya atau garam dengan basa lemahnya.

Larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung.

Larutan yang mempunyai pH yang stabil jika ditambahkan sedikit asam, basa atau karena pengenceran.

2. KOMPONEN LARUTAN PENYANGGA

Larutan Penyangga

Larutan Penyangga Asam

Larutan Penyangga Basa

Reaksi di antara kedua

komponen penyusun disebut

reaksi asam-basa

konjugasi

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7).

Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya.

Cara lainnya : Mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih.

Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan.

Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium, kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.

Larutan Penyangga Asam

Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah dengan basa konjugasinya.

Contoh: CH3COOH dan CH3COO- dengan garam pembentuk basa konjugasi CH3COONa, CH3COOK, dll.

Larutan yang mengandung CH3COOH dan CH3COONa

Larutan yang mengandung H2CO3 dan Na2CO3

Larutan yang mengandung H2S dan Na2S

Larutan yang mengandung H3PO4 dan Na3PO4

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7).

Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat.

Cara lainnya : Mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga basa mengandung basalemah dengan asam konjugasinya.

Contoh: NH4OH dan NH4+ dengan garam

pembentuk basa konjugasi NH4Cl dan (NH4)2SO4

Larutan yang mengandung NH4OH dan NH4Cl

Larutan yang mengandung NH4OH dan (NH4)2SO4

Contoh Soal Menentukan Larutan

Penyangga

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 Mb. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50

mL larutan NaOH 0,2 Mc. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50

mL larutan NaOH 0,1 M

JAWABAN :

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.

A

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     +5mmol

+5mmolAkhir  :    -           5 mmol         5mmol   5mmol

B

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

mmolAkhir   : 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).

C

3. CARA KERJA LARUTAN PENYANGGA

Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikat baik ion H+ maupun ion OH-.

Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pHnya secara signifikan.

Contoh : CH3COOH dengan CH3COONa H2CO3 dengan NaHCO3 NaHCO3 dengan Na2CO3

Cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung ; H2CO3

dan HCO3- yang mengalami

kesetimbangan.

1. Larutan Penyangga Asam

PROSESNYA

Pada penambahan asam : Penambahan asam (H+) akan menggeser

kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan akan

bereaksi dengan ion HCO3- membentuk

molekul H2CO3.  HCO3

- (aq)  + H+(aq)  → H2CO3 (aq)

  PROSESNYA Pada penambahan basa : Jika yang ditambahkan adalah suatu basa,

maka ion OH- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air.

Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan.

Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (H2CO3), bukan ion H+.

Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam H2CO3 membentuk ion HCO3

- dan air.

 H2CO3 (aq) + OH-(aq)  → HCO3

- (aq)  +  H2O(l) 

Contoh :  NH4OH dengan NH4Cl

Cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4

+ yang mengalami kesetimbangan.

2. Larutan Penyangga Basa

PROSESNYA

Pada penambahan asam : Jika ditambahkan suatu asam, maka ion

H+ dari asam akan mengikat ion OH-. Hal tersebut menyebabkan

kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan.

Disamping itu penambahan ini menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH-.

Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4

+. NH3 (aq)  +  H+(aq)  →  NH4

+ (aq)

PROSESNYA

Pada penambahan basa : Jika yang ditambahkan adalah suatu

basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan.

Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4

+), membentuk komponen basa (NH3) dan air.

NH4+ (aq) +  OH-(aq)  →  NH3 (aq)  + 

H2O(l) 

SOAL LATIHAN

1. Mengapa larutan yang mengandung campuran asam kuat dengan garamnya bukan merupakan larutan penyangga?

2. Bagaimana pengaruh penambahan asam maupun basa pada larutan penyangga ?

3. Mengapa pH larutan tidak berubah jika di encerkan ?

Karena pembuatan larutan penyangga harus berasal dari asam lemah dengan garamnya (basa konjugatnya) atau basa lemah dengan garamnya (asam konjugatnya) dengan syarat asam lemah maupun basa lemahnya harus bersisa sehingga dapat mengikat baik ion H+ maupun ion OH- yang dapat mempertahankan pH larutannya.

Bila menggunakan asam kuat dengan garamnya yang bersal dari basa kuat juga, maka larutan ini tidak dapat mengikat baik ion H+ maupun ion OH- serta tidak dapat mempertahankan pH-nya.

NO. 1

Tinjau larutan penyangga dengan komponen asam lemah CH3COOH dan basa konjugatnya CH3COO–.

Jika asam kuat ditambahkan ke dalam larutan penyangga, berarti memasukkan ion H+ yang dapat bereaksi dengan basa konjugatnya.

Jika basa kuat ditambahkan ke dalam larutan penyangga, berarti memasukkan ion OH– yang bereaksi dengan asam lemahnya.

Penambahan H+ atau OH– ke dalam larutan penyangga akan menggeser posisi kesetimbangan CH3COOH ↔ CH3COO– ke arah pengurangan gangguan sekecil mungkin (prinsip Le Chatelier).

NO. 2

Pergeseran posisi kesetimbangan menyebabkan konsentrasi asam lemah dan basa konjugatnya berubah.

Jika H+ ditambahkan, konsentrasi asam bertambah, sedangkan konsentrasi basa konjugat berkurang. Pada penambahan OH– terjadi sebaliknya.

Perubahan konsentrasi asam lemah dan basa konjugat akibat penambahan H+ atau OH– cukup berarti, tetapi pH larutan penyangga relatif tidak berubah sebab pH larutan ditentukan oleh perbandingan [asam]:[basa konjugat], di samping pKa atau pKb.

Grafik di atas menunjukkan perubahan pH larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COONa terhadap penambahan ion H+ dan OH–. pH berkurang sekitar 0,5 satuan jika ditambahkan ion H+ atau ion OH– tidak lebih dari 0,5 mol.

Untuk memahami hal ini, dapat ditinjau dari persamaan Henderson- Hasselbalch.

Nilai pH larutan penyangga hanya ditentukan oleh pKa dan perbandingan konsentrasi molar pasangan asam basa konjugat.

Nilai Ka atau pKa dari asam lemah tidak bergantung pada konsentrasi asam, tetapi bergantung pada suhu.

Oleh sebab itu, pengenceran larutan penyangga tidak akan mengubah nilai pKa.

NO. 3

Konsentrasi molar pasangan asam basa konjugat akan berubah jika volume larutan berubah sebab konsentrasi bergantung pada volume total larutan.

Pengenceran larutan akan mengubah semua konsentrasi spesi yang ada dalam larutan, tetapi karena perubahan konsentrasi dirasakan oleh semua spesi maka perbandingan konsentrasi molar pasangan konjugat asam basa tidak berubah.

Akibatnya, pH larutan tidak berubah.

TERIMA KASIH