bab 2 - Copy - Copy (2)

II-3

Bab II Tinjauan Pustaka

Program Studi Laboratorium Kimia AnalitDIII Teknik Kimia FTI - ITS

II-2


II.1.2 Prinsip Kerja Larutan BufferLarutan buffer mengandung komponen asam dan basa

dengan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikat baik ion H+

maupun ion OH-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tiak mengubah pHnya secara signifikan. Berikut cara kerja larutan buffer :

1. Larutan Buffer AsamContoh dari larutan buffer asam adalah CH3COOH dengan

CH3COONa, H2CO3 dengan NaHCO3, NaHCO3 dengan Na2CO3.

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan buffer yang mengandung H2CO3 dan HCO3

- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut :

Penambahan AsamPenambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke

kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan HCO3

- membentuk molekul H2CO3.HCO3

-(aq) + H+ H2CO3(aq)

Penambahan BasaJika 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 arah 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)

Pengenceran Jika dilakukan pengenceran dengan H2O maka derajat

Laboratorium Kimia Analit Program Studi DIII Teknik Kimia FTI - ITS

II-3


ionisasi (α) asam lemah akan naik (Hukum Pengenceran Ostwald) yang berarti menambah jumlah ion H+ dan NO2

-dari ionisasi asam lemah. Akan tetapi karena volume larutan juga bertambah maka penambahan konsentrasi H+ menjadi tidak berarti. Akibatnya nilai pH tetap.Berdasarkan keterangan di atas, dapat disimpulkan prinsip kerja larutan penyangga asam dalam mempertahankan pH adalah sebagai berikut:

1. Setiap penambahan H+ akan dinetralisasi oleh basa konjugasi.

2. Setiap penambahan OH- akan dinetralisasi oleh asam lemah.

3. Setiap pengenceran dengan H2O berarti memperbesar jumlah ion H+ dan basa konjugasi dari ionisasi asam lemah namun penambahan konsentrasi H+ menjadi tidak berarti karena volume larutan juga bertambah.

2. Larutan Buffer BasaContoh dari larutan buffer basa adalah NH4OH dengan NH4ClAdapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan buffer yang

mengandung NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut :

Penambahan AsamJika 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)

Pada Penambahan Basa


II-2


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)

(http://andykimia03.wordpress.com)Pengenceran

Jika dilakukan pengenceran dengan H2O maka derajat ionisasi (α) basa lemah akan naik/turun (Hukum Pengenceran Ostwald) yang berarti menambah jumlah ion OH- dan NH4

+ dari ionisasi basa lemah . Akan tetapi karena volume larutan juga bertambah maka penambahan konsentrasi OH- menjadi tidak berarti. Hal ini membuat nilai pH tetap.Berdasarkan keterangan di atas, dapat disimpulkan prinsip kerja larutan penyangga basa dalam mempertahankan pH adalah sebagai berikut:

1. Setiap penambahan H+akan dinetralisasi oleh basa lemah.2. Setiap penambahan OH- akan dinetralisasi oleh asam

konjugasi.3. Setiap pengenceran dengan H2O berarti memperbesar

jumlah ion OH- dan asam konjugasi dari ionisasi basa lemah, namun penambahan konsentrasi OH- menjadi tidak berarti karena volume larutan juga bertambah.

II.1.3 Pembuatan Larutan BufferLarutan buffer dapat dibedakan berdasarkan sifatnya,

yaitu :a. Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan penyangga yag bersifat asam adalah suatu larutan


II-3


yang dapat menambahkan atau mempertahankan pH pada daerah asam yang memiliki pH < 7. Larutan penyangga yang bersifat asam terbuat dari asam lemah dan garamnya yang berasal dari basa konjugasi. Contohnya yaitu campuran asam etanoat dan natrium etanoat dalam larutan. Pada kasus ini, jika larutan mengandung konsentrasi molar yang sebanding antara asam dan garam, maka campuran akan memiliki pH 4,76. Ini bukan suatu masalah dalam hal konsentrasinya sepanjang keduanya memiliki konsentrasi yang sama. Selain itu, mengubah pH larutan penyangga dapat dilakukan dengan mengubah rasio asam terhadap garam atau dengan memilih asam yang berbeda dan salah satu garamnya. Adapun cara lain untuk mendapatkan larutan ini yaitu dengan 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. Contoh penyangga asam lainnya adalah CH3COOH dengan CH3COONa; H2CO3 dengan NaHCO3; NaHCO3 dan dengan Na2CO3. (http://artikelteknikkimia.blogspot.com/2011/12/larutan-buffer-larutan-penyangga.html)

b. Larutan penyangga yang bersifat basa Larutan penyangga yang bersifat basa memiliki pH > 7.

Larutan ini dapat dibuat dari basa lemahdan garamnya yang berasal dari asam konjugasi. Contoh yang sering digunakan adalah campuran larutan amonia dan larutan amonium klorida. Jika keduanya dalam keadaan perbandingan moalar yang sebanding, larutan akan memiliki pH 9,25.

Konsep kerja larutan buffer adalah campuran dari asam lemah dengan garamnya yang berasal dari basa kuat atau basa lemah dengan garamnya yang berasal dari asam kuat.


II-2


II.1.4 Cara Menghitung pH Larutan BufferMenurut (Mulyono,2005) persamaan kesetimbangan ionisasi

asamnya adalah :

Dengan menganggap bahwa, [CH3COO-] ≈ [CH3COONa] ≈ [garam], dan [CH3COOH] ≈ [asam] maka tetapan kesetimbangan ionisasi diatas dapat dinyatakan sebagai,

atau :

Untuk sistem buffer dari basa-lemah dan garam-kuatnya, secara analog berlaku :

atau :

Keterangan :


Ka = [H+] [CH3COOH-][CH3COOH]

[H+] = [asam] × Ka

[garam]

pH= pKa – log [asam][garam]

[OH-] = [asam] × Kb

[garam]

pOH= pKb – log [basa] [garam]

II-3


1. Ka adalah tetapan ionisasi asam2. Kb adalah tetapan ionisasi basaPada suhu 25 ° C terhadap air berlaku KW = [H+] [OH-]= 10-14

dimana Kw adalah tetapan ionisasi air. Dengan kata lain, berlaku pula hubungan :

Dengan demikian, untuk larutan dengan pelarut air, bila nilai pH larutan itu diketahui maka nilai pOH larutannya pun akan diketahui, demikian pula sebaliknya.

Rumus Ph larutan buffer secara umum (Henderson-Hasselbalch) dapat dinyatakan sebagai,

II.1.5 Larutan Buffer Dalam Kehidupan Sehari-hariMenurut (http://andykimia03.wordpress.com) pengaplikasian

larutan buffer dalam kehidupan sehari-hari adalah :1. Dalam bidang obat-obatan misalnya obat tetes mata .

Obat tetes mata yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari juga menggunakan sistem larutan buffer agar pada saat diteteskan ke mata manusia, dapat diterima oleh kondisi tubuh manusia. Suasana pH pada obat tetes mata tersebut disesuaikan dengan kondisi pH manusia agar tidak menimbulkan bahaya.


pH + pOH = 14

pH = pK – log [pemberi proton][penerima proton]

pH = pK – log [asam-konjugat][basa-konjugat]

http://andykimia03.wordpress.com/

II-2


2. Sistem larutan buffer tersebut terdapat dalam cairan tubuh manusia yakni cairan intra sel dan ekstra sel. Komponen yang berfungsi sebagai buffer dalam tubuh manusia adalah komponen H2PO4

- dan HPO4-. Buffer ini

berfungsi untuk mempertahankan harga pH dalam tubuh manusia yakni sekitar 7,4.

3. Adanya larutan buffer ini dapat kita lihat warna dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna.

4. Menjaga pH pada plasma darah berada pada pH berkisar 7,35-7,45 yaitu dari ion HCO3

- dengan ion Na+. Apabila pH darah lebih dari 7,45 akan mengalami alkalosis, akibat terjadinya hiperventilasi/bernafas berlebihan. Apabila pH darah kurang dari 7,35 akan mengalami acidosis akibatnya jantung, ginjal, hati dan pencernaan akan terganggu.

5. Menjaga pH cairan tubuh agar ekskresi ion H+ pada ginjal tidak terganggu, yaitu asam dihidrogen posphat (H2PO4

-) dengan basa mono hidrogen phospat.6. Menjaga pH makanan olahan dalam kaleng agar tidak

mudah rusak/teroksidasi (asam benzoat dengan natrium benzoat)

7. Dalam bidang industri, terutama bidang farmasi, diperlukan keadaan pH yang stabil. Perubahan pH akan menyebabkan khasiat zat aktif dalam obat-obatan akan terus berkurang atau hilang sama sekali. Untuk obat suntik dan obat yang dapat menimbulkan iritasi seperti tets mata, pH obat-obatan tersebut harus disesuaikan dengan pH cairan tubuh. pH obat suntik harus disesuaikan pH darah agar tidak terjadi


II-3


asidosis dan alkalosis pada darah.8. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan buffer

untuk mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banayak ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan pengkelatan, sehingga digunakan sebagai pengawet, dan penghilang kesadahan air. Pada temperatur kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal berwarna putih. Serbuk kristal tersebut dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekul asam sitrat. Bentuk anhydrous asam sitrat mengktristal dalam air panas, sedangkan bentuk monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat dengan air dingin. Bentuk monohidrat tersebut dapat diubah menjadi bentuk anhydrous dengan pemanasan diatas 74°C.

9. Penggunaan asam sitrat saat ini adalah sebagai zat pemberi cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman ringan.

10. Kemampuan asam sitrat untuk mengkelat logam menjadikannya berguna sebagai bahan sabun dan deterjen.


bab 2 - Copy - Copy (2)

Documents

Transcript of bab 2 - Copy - Copy (2)