Xi 2 Penyangga

8/4/2019 Xi 2 Penyangga

1/6

A. Pengertian Larutan PenyanggaLarutan penyangga atau larutan buffer adalah suatu larutan yang mampu

mempertahankan pH pada kisarannya apabila terjadi upaya untuk menaikan atau

menurunkan pH.

Contoh :CH3COOH(aq) + NaOH (aq) CH3COONa (aq) + H2O (l)

As. Asetat garam Na. asetat

CH3COONa (aq) CH3COO-(aq) + Na

+(aq)

CH3COOH (aq) + H2O ( l ) CH3COO-(aq) + H3O

+(aq)

Larutan Penyangga ada dua macam yaitu :

1. Larutan yang mengandung campuran asam lemah dan garamnya.Contoh :

a. CH3COOH dan garamnya CH3COONab. H3PO4 dan garamnya Na3PO4

2. Larutan yang mengandung campuran basa lemah dan garamnya.Contoh :a. NH4OH dan garamnya NH4Cl.b. NH4OH dan garamnya (NH4)2SO4

B. pH Larutan Penyangga1. Untuk Campuran asam lemah dan garamnya.

Misal : CH3COOH dan CH3COONa

CH3COO-

+ H3O+ CH3COOH + H2O

(sedikit penambahan)

CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O


CH3COOH CH3COO-

+ H+

CH3COONa CH3COO-

+ Na+

[CH3COO-] [H

+]

Ka =

[CH3COOH]

CH3COO-

hampir semua berasal dari CH3COONa (garam), karena

CH3COONa merupakan garam dari asam lemah basa kuat merupakan elektrolit

kuat sehingga terdesosiasi menjadi ion-ionnya dalam larutan. Sedangkan

CH3COOH merupakan asam lemah sehingga sedikit terionisasi.

[H+

] [CH3COO-

]Ka =

[CH3COO H ]

Nyatakan di sebelah kanan dengan hasil kali [H+] dan konsentrasi

[CH3COO-] / [CH3COO H ]

[CH3COO-]Ka = [H+]

[CH3COO H ]

Atau

[Asam ][H+] =Ka

n [Garam ]

pH = -log [H+]

Ambilah logaritma negatif di setiap sisi rumus


2/6

[CH3COO-]

- log Ka = - log [H+] - log

[CH3COO H ]

Akhirnya pH dapat dirumuskan:

[CH3COO-] [ Garam ]

pH = pKa + log atau pH = pKa + log

[CH3COOH] [ Asam ]

Keterengan : Ka : tetapan ionisasi asam

[ asam ] : konsentrasi asam

[garam] : konsentrasi garam

pH : derajat keasamamn

Contoh :

1. Asam asetat (CH3COOH )mempunyai Ka =10-5. 0,2 mol asam asetat dan 0,2 molNatrium asetat dalam satu liter air. Hitunglah pH larutan tersebut.

Solusi :

[CH3COOH]

[H+] = Ka

[CH3COONa]

0,2

[H+] = 10-5

0,2

= 10

- 5

pH = - log [H+]

= - log 10-5

= 5

2. Larutan 100 mL asam metanoat 0,1 M dicampur dengan 50 mL larutan NaOH 0,1 M.Jika harga Ka asam metanoat adalah 10-6. Tentukan pH larutan tersebut.

Solusi :

Mol asam metanoat ( HCOOH ) = 100 mL x 0,1 M = 10 mmol

Mol NaOH = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol

Reaksi : HCOOH + NaOH HCOONa + H2O

Mula- mula : 10 mmol 5 mmol - -

Bereaksi : 5 mmol 5 mmol 5 mmolAkhir : 5 mmol - 5 mmol

[garam]

pH = pKa + log

[asam]

[ 5 ]

pH = - log 10-6

+ log

[ 5 ]

= 6 + 0

= 6

2. Untuk campuran basa lemah dan garamnya.


3/6

Misal : NH3 dan NH4Cl

NH3 + H3O+ NH4

++ H2O


NH4+

+ OH- NH3 + H2O

( sedikit penambahan )NH3 + H2O NH4+

+ OH

NH4Cl NH4+

+ Cl

[NH4+

] [OH-]

Kb =

[NH3]

NH4+

hampir semua berasal dari NH4Cl (garam), karena NH4Cl merupakan

garam dari basa lemah asam kuat merupakan elektrolit kuat sehingga terdesosiasi

menjadi ion-ionnya dalam larutan. Sedangkan NH3 merupakan basa lemahsehingga sedikit terionisasi.

[NH4+

] [OH-]

Kb =

[NH3]

Nyatakan sebelah kanan dengan hasil kali [OH-] dan nisbah kosentrasi

[NH4+] / [NH3]

[NH4+

]

Kb = [OH-]

[NH3]

[Basa ]

[OH-] = Kb

n [Garam ]

[garam]

pOH = pKb + log

[basa]

Dan pH dapat dirumuskan sebagai berikut:

pH = 14 pOH

Contoh :

1. 50 mL larutan NH4OH 0,01 M (Kb = 106 ) dicampurkan denan 100 mL larutan NH4Cl0,5 M . Tentukan pH larutan tersebut.

Solusi :

NH4OH = 50 x 0,01 = 0,5 mmol

NH4Cl = 100 x 0,5 = 50 mmol.

[NH4OH]

[OH-] = Kb

[NH4Cl]

0,5


4/6

[OH-] = 10

-6= 10

- 8

50

pOH = - l og [OH-]

= - log 10

- 8

= 8

pH = 14 - 8

= 6

2. Diketahui KH2O= 10-14, pKbNH3 = 4,75. Tentukan pH dari campuran 0,2 M NH4Cldan 0,1 M NH3

Solusi :

[ basa ]

[OH-] = Kb

[ garam ]

[ garam ]

pOH = pKb + log [ basa ]

[0,2 ]

pOH = 4,75 + log

[ 0,1 ]

pOH = 4,75 + log 2

pOH = 4,75 +0,301

pOH = 5,051

pH = 14 - 5,051

pH = 8,949

C. Pembuatan Larutan Penyangga.1. Reaksi asam lemah berlebih dengan basa kuat .Basa habis membentuk garam yang

bercampurdengan kelebihan asam.

Contoh :

Sebanyak 50 mL CH3COOH 0,2 M (Ka = 105

) dicampur dengan 50 mL

larutan NaOH 0,1 M. Hitunglah pH larutan tersebut.

Solusi :

CH3COOH = 50 / 1000 x 0,2 = 0.01 mol

NaOH = 50 / 1000 x 0,1 = 0,005 mol


Mula

mula 0,01 mol 0,005 mol - -Bereaksi 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol

Akhir 0,005 mol - 0,005 mol

Sisa asam lemah dan garam dalam campuran membentuk larutan penyagga.

[CH3COOH]

[H+] = Ka

[CH3COONa]

0,005

= 10-5

0,005

= 10-5

pH = log [H+

]

= - log 10-5

= 5

2. Reaksi basa lemah berlebih dengan asam kuat. Asam habis membentuk garam yangbercampur dengan basa berlebih.Contoh :


5/6

Ke dalam 40 mLlarutan NH3 0,2 M (Kb =105) ditambakan 100 mL HCl

0,02M. Tentukan pH larutan tersebut.

Solusi :

NH 3 = 40 / 1000 x 0,2 mol = 0,008 mol

HCl = 100 / 1000 x 0,02 mol = 0,002 molNH3 + HCl NH4Cl

Mula-mula 0,008 mol 0,002 mol -

Bereaksi 0,002 mol 0,002 mol

Akhir 0,006 mol - 0,002 mol

Sisa basa lemah dan garam dalam campuran membentuk larutan penyagga.

[NH3]

[OH-] = Kb

[NH4Cl]0,006

= 10-5

0,002

= 3.10-5

pOH = - log [OH]

= - log 3.10- 5

= 5log3

pH = 14( 5 - log 3)

= 14 - 5 + log 3

= 9 + log 3

D. Pengaruh Asam atau basa terhadap air murni dan larutan penyangga.Penambahan asam atau basa dalam larutan penyangga

Contoh Reaksi :

CH3COO-

+ H3O+ CH3COOH + H2O

Penambahan sedikit H3O+

/ L akan mengakibatkan konversi sempurna dan CH3COO-

menjadi CH3COOH. Hasilnya menjadi campuran asam lemah (CH3COOH) dan asam kuat

(H3O+

yang tidak bereaksi). Larutan menjadi lebih asam dibandingkan larutan penyangga

asalnya dan aksi penahan tidak ada lagi.


Penambahan sedikit OH-

/ L akan mengubah semua CH3COOH menjadi CH3COO-

menghasilkan campuran basa yang bereaksi dengan OH

-

dan garam (CH3COONa) dariasam lemah, aksi penahan juga akan hilang.


6/6

E. Kapasitas Penahan.Larutan penyangga mempunyai kapasitas maksimum pada pH = pKa atau pOH = pKb.

Larutan Penyangga Basa

Penambahan Asam

Penambaan sedikit asam kuat akan bereaksi dengan OH

-

dalam larutan. Akibatnyakonsentrasi OH-

menurun dan kesetimbangan terganggu untuk itu basa dalam

larutan akan teronisasi membentuk OH-. Jadi pada kesetimbangan baru tidak

terdapat perubahan konsentrasi OH-, yang berarti pOH atau pH dapat dipertahankan

pada kisarannya. Dan basa lemah menetralisir penambahan sedikit asam (H+)

Penambahan Basa

Penambahan basa kuat menaikkan konsentrasi OH-

dalam larutan. Akibatnya

kesetimbangan terganggu dan bergeser ke kiri. Asam konyugasinya akan

menetralisir OH- serta membentuk basa dan H2O. Jadi pada kesetimbangan baru

tidak terdapat perubahan konsentrasio OH-

yang berarti perubahan pH atau pOH

dapat dipertahankan pada kisarannya.

Penambahan Air / Pengenceran.H2O terurai sedikit sekali menjadi H+

dan OH-. Kontribusi OH

-dan H

+sangat

sedikit sehingga diabaikan

Larutan penyangga Asam

Penambahan Basa

Penambaan sedikit basa kuat akan bereaksi dengan H+

dalam larutan. Akibatnya

konsentrasi H+

menurun dan kesetimbangan terganggu untuk itu asam dalam

larutan akan teronisasi membentuk H+. Jadi pada kesetimbangan baru tidak terdapat

perubahan konsentrasi H+, yang berarti pOH atau pH dapat dipertahankan pada

kisarannya. Dan basa lemah menetralisir penambahan sedikit asam (H+)

Penambahan Asam

Penambahan asam kuat menaikkan konsentrasi H

+

dalam larutan. Akibatnyakesetimbangan terganggu dan bergeser ke kiri. Basa konyugasinya akan

menetralisir H+

serta membentuk asam. Jadi pada kesetimbangan baru tidak

terdapat perubahan konsentrasi H+

yang berarti perubahan pH atau pOH dapat

dipertahankan pada kisarannya.

Penambahan Air / Pengenceran.

H2O terurai sedikit sekali menjadi H+

dan OH-. Kontribusi OH

-dan H

+sangat

sedikit sehingga diabaikan.

F. Kegunaan Larutan Penyangga.1. Kebanyakan reaksi-reaksi biokimia dalam tubuh mekhluk hidup hanya dapat

berlangsung pada pH tertentu.2. Untuk mempelajari kinetika reaksi atau untuk mengendalikan laju reaksi.

Documents

Xi 2 Penyangga