Pada stoikiometri larutan, di antara zat-zat yang terlibat reaksi, sebagian atau seluruhnya berada dalam bentuk larutan.

1. Stoikiometri dengan Hitungan Kimia Sederhana

Soal-soal yang menyangkut bagian ini dapat diselesaikan dengan cara hitungan kimia sederhana yang menyangkut hubungan kuantitas antara suatu komponen dengan komponen lain dalam suatu reaksi.

Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah:a. menulis persamann reaksib. menyetarakan koefisien reaksic. memahami bahwa perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol

Karena zat yang terlibat dalam reaksi berada dalam bentuk larutan, maka mol larutan dapat dinyatakan sebagai:

n = V . M

dimana:

n = jumlah molV = volume (liter)M = molaritas larutan

Contoh:

Hitunglah volume larutan 0.05 M HCl yang diperlukan untuk melarutkan 2.4 gram logam magnesium (Ar = 24).

Jawab:

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)24 gram Mg = 2.4/24 = 0.1 molmol HCl = 2 x mol Mg = 0.2 molvolume HCl = n/M = 0.2/0.25 = 0.8 liter

 2. Titrasi

Titrasi adalah cara penetapan kadar suatu larutan dengan menggunakan larutan standar yang sudah diketahui konsentrasinya. Motode ini banyak dilakukan di laboratorium. Beberapa jenis titrasi, yaitu:1. titrasi asam-basa2. titrasi redoks3. titrasi pengendapan

Contoh:

1. Untuk menetralkan 50 mL larutan NaOH diperlukan 20 mL larutan 0.25 M

HCl.Tentukan kemolaran larutan NaOH !

Jawab:

NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)mol HCl = 20 x 0.25 = 5 m molBerdasarkan koefisien reaksi di atas.mol NaOH = mol HCl = 5 m molM = n/V = 5 m mol/50mL = 0.1 M

2. Sebanyak 0.56 gram kalsium oksida tak murni dilarutkan ke dalam air. Larutan ini tepat dapat dinetralkan dengan 20 mL larutan 0.30 M HCl.Tentukan kemurnian kalsium oksida (Ar: O=16; Ca=56)!

Jawab:

CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq)Ca(OH)2(aq) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + 2 H2O(l)mol HCl = 20 x 0.30 = 6 m molmol Ca(OH)2 = mol CaO = 1/2 x mol HCl = 1/2 x 6 = 3 m molmassa CaO = 3 x 56 = 168 mg = 0.168 gramKadar kemurnian CaO = 0.168/0.56 x 100% = 30%

 

 

 

< Sebelum Sesudah >

  Bio 1 2 3Fis 1 2 3Kim 1 2 3Mat 1 2 3

tryout gratis!!

 

tips umptn

katanya sih sakit gigi lebih sakit dari pada nggak diterima di perguruan tinggi negeri

selanjutnya

 

Download Macromedia Shockwave

supaya bisa liat Mod

Apakah yang dimaksud dengan larutan penyangga?

Definisi

Larutan penyangga adalah satu zat yang menahan perubahan pH ketika sejumlah kecil asam atau basa ditambahkan kedalamnya.

Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan penyangga yang bersifat asam adalah sesuatu yang memiliki pH kurang dari 7. Larutan penyangga yang bersifat asam biasanya terbuat dari asam lemah dan garammya – acapkali garam natrium.

Contoh yang biasa merupakan campuran asam etanoat dan natrium etanoat dalam larutan. Pada kasus ini, jika larutan mengandung konsentrasi molar yang sebanding antara asam dan garam, maka campuran tersebut akan memiliki pH 4.76. Ini bukan suatu masalah dalam hal konsentrasinya, sepanjang keduanya memiliki konsentrasi yang sama.

Anda dapat mengubah pH larutan penyangga dengan mengubah rasio asam terhadap garam, atau dengan memilih asam yang berbeda dan salah satu garamnya.

Larutan penyangga yang bersifat basa

larutan penyangga yang bersifat basa memiliki pH diatas 7. Larutan penyangga yang bersifat basa biasanya terbuat dari basa lemah dan garamnya.

Seringkali yang digunakan sebagai contoh adalah campuran larutan amonia dan larutan amonium klorida. Jika keduanya dalam keadaan perbandingan molar yang sebanding,

larutan akan memiliki pH 9.25. Sekali lagi, hal itu bukanlah suatu masalah selama konsentrasi yang anda pilih keduanya sama.

Bagaimana cara larutan penyangga bekerja?

Larutan penyangga mengandung sesuatu yang akan menghilangkan ion hidrogen atau ion hidroksida yang mana anda mungkin menambahkannya – sebaliknya akan merubah pH. Larutan penyangga yang bersifat asam dan basa mencapai kondisi ini melalui cara yang berbeda.

Larutan penyangga yang bersifat asam

Kita akan mengambil campuran asam etanoat dan natrium etanoat sebagai contoh yang khas.

Asam etanoat adalah asam lemah, dan posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri:

Penambahan natrium etanoat pada kondisi ini menambah kelebihan ion etanoat dalam jumlah yang banyak. Berdasarkan Prinsip Le Chatelier, ujung posisi kesetimbangan selanjutnya bergeser ke arah kiri.

Karena itu larutan akan mengandung sesuatu hal yang penting:

Banyak asam etanoat yang tidak terionisasi; Banyak ion etanoat dari natrium etanoat:

Cukup ion hidrogen untuk membuat larutan menjadi bersifat asam.

Sesuatu hal yang lain (seperti air dan ion natrium) yang ada tidak penting pada penjelasan.

Penambahan asam pada larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan penyangga harus menghilangkan sebagian besar ion hidrogen yang baru sebaliknya pH akan turun dengan mencolok sekali.

Ion hidrogen bergabung dengan ion etanoat untuk menghasilkan asam etanoat. Meskipun reaksi berlangsung reversibel, karena asam etanoat adalah asam lemah, sebagaian besar ion hidrogen yang baru dihilangkan melalui cara ini.

Karena sebagian besar ion hidrogen yang baru dihilangkan, pH tidak akan berubah terlalu banyak – tetapi karena kesetimbangan ikut terlibat, pH akan sedikit menurun.

Penambahan basa pada larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan basa mengandung ion hidroksida dan larutan penyangga menghilangkan ion hidroksida tersebut.

Kali ini situasinya sedikit lebih rumit karena terdapat dua proses yang dapat menghilangkan ion hidroksida.

Penghilangan ion hidroksida melalui reaksi dengan asam etanoat

Sebagian besar zat yang bersifat asam yang mana ion hidroksida bertumbukan dengan molekul asam etanoat. Keduanya akan bereaksi untuk membentuk ion etanoat dan air.

Karena sebagian besar ion hidroksida dihilangkan, pH tidak berubah terlalu besar.

Penghilangan ion hidroksida melalui reaksi dengan ion hidrogen

Harus diingat bahwa beberapa ion hidrogen yang ada berasal dari ionisasi asam aetanoat.

Ion hidroksida dapat bergabung dengannya untuk membentuk air. Selama hal itu terjadi, ujung kesetimbangan menggantikannya. Hal ini tetap terjadi sampai sebagian besar ion hidrogen dihilangkan.

Sekali lagi, karena anda memiliki kesetimbangan yang terlibat, tidak semua ion hidroksida dihilangkan – karena terlalu banyak. Air yang terbentuk terionisasi kembali menjadi tingat yang sangat kecil untuk memberikan beberapa ion hidrogen dan ion hidroksida.

Larutan penyangga yang bersifat basa

Kita akan menganbil campuran larutan amonia dan amonium klorida sebagai contoh yang khas.

Amonia adalah basa lemah, dan posisi kesetimbangan akan bergerak ke arah kiri:

Penambahan amonium klorida pada kondisi ini menambahkan kelebihan ion amonium dalam jumlah yang banyak. Berdasarkan Prinsip Le Chatelier, hal itu akan menyebabkan ujung posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri.

Karena itu larutan akan mengandung beberapa hal yang penting:

Banyak amonia yang tidak bereaksi; Banyak ion amonia dari amonium klorida;

Cukup ion hidrogen untuk menghasilkan larutan yang bersifat basa.

Hal lain (seperti air dan ion klorida) yang ada tidak penting pada penjelasan.

Penambahan asam pada larutan penyangga yang bersifat basa

Terdapat dua proses yang dapat menghilangkan ion hidrogen yang anda tambahkan.

Penghilangan ion hidrogen melalui reaksi dengan amonia

Sebagian besar zat dasar yang mana ion hidrogen bertumbukan dengannya adalah molekul amonia. Keduanya akan bereaksi untuk membentuk ion amonium.

Sebagian besar, tetapi tidak seluruhnya, ion hidrogen akan dihilangkan. Ion amonium bersifat asam yang sedikit lemah, dan karena itu ion hidrohen akan dilepaskan kembali.

Penghilangan ion hidrogen melalui reaksi dengan ion hidroksida

Harus diingat bahwa beberepa ion hidroksida yang ada berasal dari reaksi antara amonia dan air.

Ion hidrogen dapat bergabung dengan ion hidroksida tersebut untuk menghasilkan air. Selama hal itu terjadi, ujung kesetimbangan menggantikan ion hidroksida. Hal ini terus terjadi sampai sebagian besar ion hidrogen dihilangkan.

Sekali lagi, karena anda memiliki kesetimbangan yang terlibat, tidak semua ion hidrogen dihilangkan – hanya sebagian besar.

Penambahan basa pada larutan penyangga yang bersifat basa

Ion hidroksida dari alkali dihilangkan melali reaksi yang sederhana dengan ion amonium.

Karena amonia yang terbentuk merupakan basa lemah, amonia akan bereaksi dengan air – dan karena itu reaksi sedikit reversibel. Hal ini berarti bahwa, sekali lagi, sebagian besar (tetapi tidak semuanya) ion hidrogen dihilangkan dari larutan.

Prinsip kerja larutan penyangga

Sebenarnya penambahan sedikit asam, basa, atau pengenceran pada larutan penyangga

menimbulkan sedikit perubahan pH (tetapi besar perubahan pH sangatlah kecil) sehingga

pH larutan dianggap tidak bertambah atau pH tetap pada kisarannya. Namun, jika asam

atau basa ditambahkan ke larutan bukan penyangga maka perubahan pH larutan akan

sangat mencolok.

Prinsip kerja dari larutan penyangga yang dapat mempertahankan harga pH pada

kisarannya adalah sebagai berikut.

a. Larutan Penyangga Asam HA/A -

HA (aq) --> A - (aq) + H + (aq)

Jika ditambah sedikit asam kuat (H + )

Ion H + dari asam kuat akan menaikkan konsentrasi H + dalam larutan, sehingga reaksi

kesetimbangan larutan terganggu; reaksi akan bergeser ke kiri. Namun, basa konjugasi (A - ) akan menetralisir H + dan membentuk HA

A - (aq) + H + (aq) → HA (aq)

sehingga pada kesetimbangan yang baru tidak terdapat perubahan konsentrasi H + yang

berarti, besarnya pH dapat dipertahankan pada kisarannya.

Jika ditambah sedikit basa kuat (OH - )

Ion OH - dari basa kuat akan bereaksi dengan H + dalam larutan, sehingga konsentrasi H +

menurun dan kesetimbangan larutan terganggu. Oleh karena itu, HA dalam larutan akan

terionisasi membentuk H + dan A - ; reaksi kesetimbangan bergeser ke kanan

OH - (aq) + H + (aq) → H 2 O (l)

HA (aq) → A - (aq) + H + (aq)

sehingga, pada kesetimbangan yang baru tidak terdapat perubahan konsentrasi H + yang

nyata; pH larutan dapat dipertahankan pada kisarannya. Asam lemah dapat menetralisir

penambahan sedikit basa OH - .

HA (aq) + OH - (aq) → A - (aq) + H 2 O (l)

Jika larutan penyangga diencerkan

Pengenceran larutan merupakan penambahan air (H 2 O) pada larutan. Air (H 2 O) akan

mengalami reaksi kesetimbangan menjadi H + dan OH -, namun H 2 O yang terurai sangat

sedikit. Jadi, konsentrasi H + dan OH - sangat kecil, sehingga dapat diabaikan.

b. Larutan Penyangga Basa B/BH +

B (aq) + H 2 O (l) BH + (aq) + OH - (aq)

Penambahan sedikit asam kuat (H + )

H + dari asam kuat dapat bereaksi dengan OH - pada larutan, sehingga konsentrasi OH -

menurun dan reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri. Basa lemah (B) dalam larutan

akan bereaksi dengan H 2 O membentuk asam konjugasinya dan ion OH - .

H + (aq) + OH - (aq) → H 2 O (l)

B (aq) + H 2 O (l) → BH + (aq) + OH - (aq)

Pada kesetimbangan yang baru tidak terdapat perubahan pH yang nyata, besarnya pH

dapat dipertahankan. Basa lemah dapat menetralkan penambahan sedikit asam (H + ).

B (aq) + H + (aq) → BH + (aq)

Penambahan sedikit basa kuat (OH - )

Adanya basa kuat (OH - ) dapat meningkatkan konsentrasi OH - dalam larutan, sehingga

reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri. Namun adanya asam konjugasi (BH + ) dapat

menetralkan kehadiran OH - dan membentuk B dan H 2 O. Sehingga pada kesetimbangan

tidak terdapat perubahan konsentrasi OH - yang nyata, dan pH larutan dapat

dipertahankan.

BH + (aq) + OH - (aq) → B (aq) + H 2 O (l)

Penambahan air (pengenceran)

Penambahan H 2 O dalam larutan akan langsung terionisasi menjadi H + dan OH -, namun

konsentrasi H + dan OH - sangat kecil, sehingga dapat diabaikan.

Apakah yang dimaksud dengan larutan penyangga?

Definisi

Larutan penyangga adalah satu zat yang menahan perubahan pH ketika sejumlah kecil asam atau basa ditambahkan kedalamnya.

Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan penyangga yang bersifat asam adalah sesuatu yang memiliki pH kurang dari 7. Larutan penyangga yang bersifat asam biasanya terbuat dari asam lemah dan garammya - acapkali garam natrium.

Contoh yang biasa merupakan campuran asam etanoat dan natrium etanoat dalam larutan. Pada kasus ini, jika larutan mengandung konsentrasi molar yang sebanding antara asam dan garam, maka campuran tersebut akan memiliki pH 4.76. Ini bukan suatu masalah dalam hal konsentrasinya, sepanjang keduanya memiliki konsentrasi yang sama.

Anda dapat mengubah pH larutan penyangga dengan mengubah rasio asam terhadap garam, atau dengan memilih asam yang berbeda dan salah satu garamnya.

Larutan penyangga yang bersifat basa

larutan penyangga yang bersifat basa memiliki pH diatas 7. Larutan penyangga yang bersifat basa biasanya terbuat dari basa lemah dan garamnya.

Seringkali yang digunakan sebagai contoh adalah campuran larutan amonia dan larutan amonium klorida. Jika keduanya dalam keadaan perbandingan molar yang sebanding, larutan akan memiliki pH 9.25. Sekali lagi, hal itu bukanlah suatu masalah selama konsentrasi yang anda pilih keduanya sama.

Bagaimana cara larutan penyangga bekerja?

Larutan penyangga mengandung sesuatu yang akan menghilangkan ion hidrogen atau ion hidroksida yang mana anda mungkin menambahkannya - sebaliknya akan merubah pH. Larutan penyangga yang bersifat asam dan basa mencapai kondisi ini melalui cara yang berbeda.

Larutan penyangga yang bersifat asam

Kita akan mengambil campuran asam etanoat dan natrium etanoat sebagai contoh yang khas.

Asam etanoat adalah asam lemah, dan posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri:

Penambahan natrium etanoat pada kondisi ini menambah kelebihan ion etanoat dalam jumlah yang banyak. Berdasarkan Prinsip Le Chatelier, ujung posisi kesetimbangan selanjutnya bergeser ke arah kiri.

Karena itu larutan akan mengandung sesuatu hal yang penting:

Banyak asam etanoat yang tidak terionisasi; Banyak ion etanoat dari natrium etanoat: Cukup ion hidrogen untuk membuat larutan menjadi bersifat asam.

Sesuatu hal yang lain (seperti air dan ion natrium) yang ada tidak penting pada penjelasan.

Penambahan asam pada larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan penyangga harus menghilangkan sebagian besar ion hidrogen yang baru sebaliknya pH akan turun dengan mencolok sekali.

Ion hidrogen bergabung dengan ion etanoat untuk menghasilkan asam etanoat. Meskipun reaksi berlangsung reversibel, karena asam etanoat adalah asam lemah, sebagaian besar ion hidrogen yang baru dihilangkan melalui cara ini.

Karena sebagian besar ion hidrogen yang baru dihilangkan, pH tidak akan berubah terlalu banyak - tetapi karena kesetimbangan ikut terlibat, pH akan sedikit menurun.

Penambahan basa pada larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan basa mengandung ion hidroksida dan larutan penyangga menghilangkan ion hidroksida tersebut.

Kali ini situasinya sedikit lebih rumit karena terdapat dua proses yang dapat menghilangkan ion hidroksida.

Penghilangan ion hidroksida melalui reaksi dengan asam etanoat

Sebagian besar zat yang bersifat asam yang mana ion hidroksida bertumbukan dengan molekul asam etanoat. Keduanya akan bereaksi untuk membentuk ion etanoat dan air.

Karena sebagian besar ion hidroksida dihilangkan, pH tidak berubah terlalu besar.

Penghilangan ion hidroksida melalui reaksi dengan ion hidrogen

Harus diingat bahwa beberapa ion hidrogen yang ada berasal dari ionisasi asam aetanoat.

Ion hidroksida dapat bergabung dengannya untuk membentuk air. Selama hal itu terjadi, ujung kesetimbangan menggantikannya. Hal ini tetap terjadi sampai sebagian besar ion hidrogen dihilangkan.

Sekali lagi, karena anda memiliki kesetimbangan yang terlibat, tidak semua ion hidroksida dihilangkan - karena terlalu banyak. Air yang terbentuk terionisasi kembali menjadi tingat yang sangat kecil untuk memberikan beberapa ion hidrogen dan ion hidroksida.

Larutan penyangga yang bersifat basa

Kita akan menganbil campuran larutan amonia dan amonium klorida sebagai contoh yang khas.

Amonia adalah basa lemah, dan posisi kesetimbangan akan bergerak ke arah kiri:

Penambahan amonium klorida pada kondisi ini menambahkan kelebihan ion amonium dalam jumlah yang banyak. Berdasarkan Prinsip Le Chatelier, hal itu akan menyebabkan ujung posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri.

Karena itu larutan akan mengandung beberapa hal yang penting:

Banyak amonia yang tidak bereaksi; Banyak ion amonia dari amonium klorida; Cukup ion hidrogen untuk menghasilkan larutan yang bersifat basa.

Hal lain (seperti air dan ion klorida) yang ada tidak penting pada penjelasan.

Penambahan asam pada larutan penyangga yang bersifat basa

Terdapat dua proses yang dapat menghilangkan ion hidrogen yang anda tambahkan.

Penghilangan ion hidrogen melalui reaksi dengan amonia

Sebagian besar zat dasar yang mana ion hidrogen bertumbukan dengannya adalah molekul amonia. Keduanya akan bereaksi untuk membentuk ion amonium.

Sebagian besar, tetapi tidak seluruhnya, ion hidrogen akan dihilangkan. Ion amonium bersifat asam yang sedikit lemah, dan karena itu ion hidrohen akan dilepaskan kembali.

Penghilangan ion hidrogen melalui reaksi dengan ion hidroksida

Harus diingat bahwa beberepa ion hidroksida yang ada berasal dari reaksi antara amonia dan air.

Ion hidrogen dapat bergabung dengan ion hidroksida tersebut untuk menghasilkan air. Selama hal itu terjadi, ujung kesetimbangan menggantikan ion hidroksida. Hal ini terus terjadi sampai sebagian besar ion hidrogen dihilangkan.

Sekali lagi, karena anda memiliki kesetimbangan yang terlibat, tidak semua ion hidrogen dihilangkan - hanya sebagian besar.

Penambahan basa pada larutan penyangga yang bersifat basa

Ion hidroksida dari alkali dihilangkan melali reaksi yang sederhana dengan ion amonium.

Karena amonia yang terbentuk merupakan basa lemah, amonia akan bereaksi dengan air - dan karena itu reaksi sedikit reversibel. Hal ini berarti bahwa, sekali lagi, sebagian besar (tetapi tidak semuanya) ion hidrogen dihilangkan dari larutan.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_fisika1/kesetimbangan_asam_basa/larutan_penyangga/

Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat.

Larutan penyangga tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi di antara kedua komponen penyusun ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi.

Daftar isi

[sembunyikan] 1 Komponen Larutan Penyangga 2 Cara kerja larutan penyangga 3 Perhitungan pH Larutan Penyangga

4 Fungsi Larutan Penyangga

[sunting] Komponen Larutan Penyangga

Secara umum, larutan penyangga digambarkan sebagai campuran yang terdiri dari:

1. Asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (ion A-), campuran ini menghasilkan larutan bersifat asam.

2. Basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH+), campuran ini menghasilkan larutan bersifat basa.

Komponen larutan penyangga terbagi menjadi:

1. Larutan penyangga yang bersifat asam

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. Adapun cara lainnya yaitu 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.

2. Larutan penyangga yang bersifat basa

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. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

[sunting] Cara kerja larutan penyangga

Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikatbaik ion H+ maupun ion OH-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga:

1. Larutan penyangga asam

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

Pada penambahan asam Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO- membentuk molekul CH3COOH.

CH3COO-(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq)

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 (CH3COOH), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COO- dan air.

CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l)

2. Larutan penyangga basa

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

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)

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)

[sunting] Perhitungan pH Larutan Penyangga

1. Larutan penyangga asam

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[H+] = Ka x a/gatau

pH = p Ka - log a/g

dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah

a = jumlah mol asam lemah g = jumlah mol basa konjugasi

2. Larutan penyangga basa

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[OH-] = Kb x b/gatau

pH = p Kb - log b/g

dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah

b = jumlah mol basa lemah g = jumlah mol asam konjugasi

[sunting] Fungsi Larutan Penyangga

Adanya larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh. Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4. Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.

Fungsi Larutan Penyangga

Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis kimia,

biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam bidang biokimia,

kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat sensitif terhadap perubahan

pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila

pH darah manusia di atas 7,8 akan menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak,

sehingga harus dijaga kisaran pHnya dengan larutan penyangga.

1. Darah Sebagai Larutan Penyangga

Ada beberapa faktor yang terlibat dalam pengendalian pH darah, diantaranya penyangga

karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga fosfat.

a. Penyangga Karbonat

Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H 2 CO 3 ) dengan basa

konjugasi bikarbonat (HCO 3 ).

H 2 CO 3 (aq) --> HCO 3(aq) + H + (aq)

Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH darah. Pelari maraton

dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan pH darah yang disebabkan oleh

metabolisme yang tinggi sehingga meningkatkan produksi ion bikarbonat. Kondisi

asidosis ini dapat mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit

gula) dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat menderita

alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang sedikit di gunung dapat

membuat para pendaki bernafas lebih cepat, sehingga gas karbondioksida yang dilepas

terlalu banyak, padahal CO 2 dapat larut dalam air menghasilkan H 2 CO 3 . Hal ini

mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan

hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas dan histeris).

b. Penyangga Hemoglobin

Pada darah, terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya dibawa

ke seluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga oksi hemoglobin

adalah:

HHb + O 2 (g) HbO 2 - + H +

Asam hemoglobin ion aksi hemoglobin

Keberadaan oksigen pada reaksi di atas dapat memengaruhi konsentrasi ion H +, sehingga

pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada reaksi di atas O 2 bersifat basa. Hemoglobin

yang telah melepaskan O 2 dapat mengikat H + dan membentuk asam hemoglobin.

Sehingga ion H + yang dilepaskan pada peruraian H 2 CO 3 merupakan asam yang

diproduksi oleh CO 2 yang terlarut dalam air saat metabolisme.

c. Penyangga Fosfat

Pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur pH

darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H 2 PO 4 - ) dengan

monohidrogen fosfat (HPO 3 2- ).

H 2 PO 4 - (aq) + H + (aq) H 2 PO 4(aq)

H 2 PO 4 - (aq) + OH - (aq) --> HPO 4 2- (aq) ) + H 2 O (aq)

Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di luar sel hanya

sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin.

1. Air Ludah sebagai Larutan Penyangga

Gigi dapat larut jika dimasukkan pada larutan asam yang kuat. Email gigi yang rusak

dapat menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air ludah dapat mempertahankan pH

pada mulut sekitar 6,8. Air liur mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat

menetralisir asam yang terbentuk dari fermentasi sisa-sisa makanan.

1. Menjaga keseimbangan pH tanaman.

Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, biasanya ikerjakan dalam kamar

kaca dengan menggunakan mendium air yang berisi zat hara, disebut dengan hidroponik .

Setiap tanaman memiliki pH tertentu agar dapat tumbuh dengan baik. Oleh karena itu

dibutuhkan larutan penyangga agar pH dapat dijaga.

1. Larutan Penyangga pada Obat-Obatan

Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin, merupakan obat

penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada

perut. Perubahan pH ini mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang

penggumpalan darah, terhambat; sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh

karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.

ngkapku

Kamis, 14 Januari 2010

Larutan penyangga

1. Larutan Penyangga

Larutan penyangga atau larutan buffer adalah : Larutan yang mempunyai pH tetap dan mampu menahan perubahan pH jika ditambah sedikit asam atau basa. Secara umum larutan penyangga dapat dibuat dengan mencampurkan asam lemah dengan basa konjugasinya (garam dari asam lemah tersebut) atau basa lemah dengan asam konjugasinya (garam dari basa lemah tersebut). Sifat larutan yang terbentuk berbeda dari

komponen-komponen pembentuknya.

Contoh larutan penyangga :

a. Campuran CH3COOH dengan CH3COONa b. Campuran NH4OH dengan NH4Cl

2. pH Larutan Penyangga

....a. Larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya ( Buffer Asam )

Rumus : [ H+ ] =Ka.na/nbk...........................

nbk = jumlah mol basa konjugasi..... .....na = jumlah mol asam lemah .......... Ka = tetapan ionisasi asam lemah

b. Larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya ( Buffer Basa)

......Rumus : [OH- ] = Kb.nb/nak.............................................nak = jumlah mol asam konjugasi . ..........Kb = tetapan ionisasi basa lemah

............ nb = jumlah mol basa lemah

c. Larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya ( Buffer Asam )

...Rumus : [ H+ ] = Ka.na/nbk.....................

... nbk = jumlah mol basa konjugasi......... na = jumlah mol asam lemah .. .......Ka = tetapan ionisasi asam lemah

d. Larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya ( Buffer Basa )

... Rumus : [OH- ] = Kb.nb/nak.......................

...nak = jumlah mol asam konjugasi... ......nb = jumlah mol basa lemah ... ......Kb = tetapan ionisasi basa lemah

Rumus Pengenceran : V1xM1 = V2xM2

3. Fungsi Larutan Penyangga

a. Dalam tubuh makhluk hidup

Dalam tubuh manusia terdapat sistem penyangga yang berfungsi untuk mempertahankan harga pH.

Contoh :

- Dalam darah terdapat sistem penyangga antara lain asam bikarbonat, hemoglobin, dan oksihemoglobin. Karbon dioksida terbentuk secara metabolik dalam jaringan kemudian diangkut oleh darah sebagai ion bikarbonat.

- Dalam sel darah merah terdapat sistem penyangga sebagai berikut :-H3PO4

- + H2O --->HPO42- + H3O+

b. Dalam kehidupan sehari-hari

Larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari digunakan dalam berbagai bidang seperti biokimia, bakteriologi, kimia analisis, industri farmasi, juga dalam fotografi dan zat warna. Dalam industri farmasi, larutan penyangga digunakan pada pembuatan obat- obatan agar obat tersebut mempunyai pH tertentu dan tidak berubah.

LATIHAN

1. Tentukan pH larutan jika 800 ml larutan CH3COOH 0,1M dicampur dengan 400ml larutan CH3COONa 0,1M (Ka CH3COOH = 1,8x10-5) !

2. Tentukan pH larutan apabila 400 ml larutan NH4OH 0,5M dicampur dengan 100 ml larutan NH4Cl 0,5M ( Kb NH4OH = 1,8x10-5)

3. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH 1M dan CH3COONa 1M ditambahkan larutan HCl 1M sebanyak iml. Tentukan pH larutan setelah penambahan HCl 1M ! ( Ka = 1,8 x 10-5

)

4. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH 1M dan CH3COONa 1M ditambah 50 ml air. Tentukan pH larutan setelah pengenceran !

5. Jelaskan fungsi larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan beri contohnya !

Kunci Jawaban :

1. mol CH3COOH = 800 x 0,1 = 80 mmol

mol CH3COONa = 400 x 0,1 = 40 mmol

[ H+ ] = Ka .na/nbk

= 1,8 x 10-5 x( 80/40)

= 3,6 x 10 -5

pH = -log 3,6 x 10 -5

= 5 – log 3,2

2. mol NH3 = 400 x 0,5 = 200 mmol

mol NH4Cl = 100 x 0,5 = 50 mmol

[OH-] = 1,8 x10 -5 x(200/50)

= 7,2 x 10 -5

pOH = - log 7,2 x 10 -5

= 5 – log 7,2

pH = 14 – (5-log 7,2)

= 9 + log 7,2

3. mol CH3COOH = 50 x 1 = 50 mmol

mol CH3COONa = 50 x 1 = 50 mmol

mol HCl = 1 x 1 = 1 mmol

CH3COONa + HCl ----> CH3COOH + NaCl

Mula-mula :.................. 50 mmol...........1 mmol.......50 mmol -

Bereaksi : ...................... 1 mmol...........1 mmol......1 mmol........1 mmol

____________________________________________________________ -

Sisa.........:.................. 49 mmol ............. -..............51 mmol.......1 mmol

Jadi pH = -log (1,8 x 10-5 x 51/49)

= -log 1,87 x 10-5 = 5 – log 1,87

4. Pengenceran CH3COOH : V1.M1 = V2.M

50x1 = 100xM2

M2 = 0,5

Pengenceran CH3COONa : V1.M1 = V2.M2

50x1 = 100xM2

M2 = 0,5

1.         Pengertian Larutan Buffer

Larutan buffer adalah larutan yang dapat mempertahankan nillai pH tertentu, yang

berasal dari:

a.    Campuran asam lemah dengan garam dari asam lemah tersebut

     Contoh :

-       CH3COOH dengan CH3COONa

-       H3PO4 dengan NaH2PO4

b.    Campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut

     Contoh : NH4OH dengan NH4Cl

2.         Sifat Larutan Buffer

a.    pH larutan tidak berubah jika diencerkan

b.    pH larutan tidak berubah jika ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.

3.         Fungsi Larutan Buffer

Sistem penyangga digunakan dalam berbagai bidang seperti industri farmasi, kimia

analiik, Bakteriologi, Fotografi, industri Kulit, dan Zat Warna, yang menggunakan

rentang pH yang cukup sempit untuk mendapatkan kerja yang optimum. Dalam tubuh

manusia manusia, sistem penyangga berfungsi untuk mempertahankan harga pH, seperti

asam karbonat dengan ion karbonat. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan

konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh.  Cairan

tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel.  Dimana sistem penyangga

utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan HPO4

2- yang dapat bereaksi dengan

suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang

hampir konstan yaitu sekitar 7,4.  Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita

temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.

4.         Perhitungan Larutan Buffer

a.         Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan garamnya

(larutannya akan selalu mempunyai pH < 7) digunakan rumus :

[H+] = Ka. Ca/Cg

pH = pKa + log Ca/Cg

dimana:

Ca = konsentrasi asam lemah

Cg = konsentrasi garamnya

Ka = tetapan ionisasi asam lemah

b.        Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan garamnya

(larutannya akan selalu mempunyai pH > 7), digunakan rumus :

[OH-] = Kb . Cb/Cg

pOH = pKb + log Cg/Cb

dimana:

Cb = konsentrasi base lemah

Cg = konsentrasi garamnya

Kb = tetapan ionisasi basa lemah

5.         Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan penyangga yang bersifat asam adalah sesuatu yang memiliki pH kurang dari 7.

Larutan penyangga yang bersifat asam biasanya terbuat dari asam lemah dan garammya –

acapkali garam natrium.

Contoh yang biasa merupakan campuran asam etanoat dan natrium etanoat dalam larutan.

Pada kasus ini, jika larutan mengandung konsentrasi molar yang sebanding antara asam

dan garam, maka campuran tersebut akan memiliki pH 4.76. Ini bukan suatu masalah

dalam hal konsentrasinya, sepanjang keduanya memiliki konsentrasi yang sama.

Anda dapat mengubah pH larutan penyangga dengan mengubah rasio asam terhadap

garam, atau dengan memilih asam yang berbeda dan salah satu garamnya.

6.         Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan penyangga yang bersifat basa memiliki pH diatas 7. Larutan penyangga yang

bersifat basa biasanya terbuat dari basa lemah dan garamnya.

Seringkali yang digunakan sebagai contoh adalah campuran larutan amonia dan larutan

amonium klorida. Jika keduanya dalam keadaan perbandingan molar yang sebanding,

larutan akan memiliki pH 9.25. Sekali lagi, hal itu bukanlah suatu masalah selama

konsentrasi yang anda pilih keduanya sama.

Jumat, 01 Januari 2010

LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)

Pengertian Larutan PenyanggaLarutan penyangga atau buffer adalah larutan yang dapat mempertahankan harga pH tertentu terhadap usaha mengubah pH seperti penambahan asam, basa, atau pengenceran. Artinya, pH larutan penyangga praktis tidak berubah walaupun kepadanya ditambahkan sedikit asam kuat atau basa kuat atau bila larutan diencerkan (Purba, 2003: 23).2. pH larutan penyanggaLarutan penyangga dapat dibedakan atas:a. Larutan Penyangga Asam Mengandung suatu asam lemah (HA) dan basa konjugasi (A-). Larutan seperti itu dapat dibuat dengan mencampurkan asam lemah (HA) dengan garamnya (LA, garam LA menghasilkan ion A- yang merupakan basa konjugasi dari asam HA) atau dengan mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan berlebih.Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH < 7).Contoh larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya adalah larutan yang dibuat dengan mencampurkan larutan asam asetat (CH3COOH) dengan larutan garam Natrium asetat (CH3COONa).Campuran larutan tersebut terionisasi sebagai berikut.CH3COOH(aq) H+(aq) + CH3COO-(aq)CH3COONa(aq) Na+(aq) + CH3COO-(aq)Karena CH3COOH merupakan asam lemah, maka dalam larutannya zat ini akan terionisasi secara tidak sempurna yang reaksinya dapat membentuk sistem kesetimbangan. Sementara itu, CH3COONa merupakan garam, sehingga dalam larutannya zat ini akan terurai atau terionisasi secara sempurna. Berdasarkan uraian di atas, maka dalam sistem campuran CH3COOH dan CH3COONa terdapat spesi-spesi zat yaitu CH3COOH yang tidak terurai (karena asam lemah); ion CH3COO- (hasil ionisasi CH3COOH dan CH3COONa); ion hidrogen (H+) yang dihasilkan dari ionisasi CH3COOH; dan ion natrium (Na+) yang dihasilkan dari ionisasi CH3COONa. Dalam hal ini, CH3COO- merupakan basa konjugasi dari asam lemah, CH3COOH. Oleh karena itu, larutan penyangga semacam ini sering disebut larutan penyangga dari asam lemah

dengan basa konjugasinya atau campuran asam lemah dengan garamnya.Besarnya pH larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya bergantung pada besarnya tetapan ionisasi asam tersebut (Ka) dan konsentrasi basa konjugasinya, [A-]. Dalam hal ini, konsentrasi basa konjugasi yang digunakan dalam menentukan pH larutan penyangga ini adalah konsentrasi basa konjugasi yang berasal dari garam.Berdasarkan alasan di atas, maka konsentrasi ion H+ dalam larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya dapat ditentukan sebagai berikut :atau

Sehingga

Keterangan :Ka = tetapan ionisasi asam[H+] = konsentrasi ion H+[A-] = konsentrasi basa konjugasi[HA] = konsentrasi asam lemaha = jumlah mol asam lemahbk = jumlah mol basa konjugasi(Sunardi, 2008: 314)Contoh : 100 mL larutan CH3COOH 0.1 M dicampur dengan 50 mL larutan NaOH 0.1 M.Tentukan berapa pH campuran larutan tersebut jika Ka CH3COOH= 10-5?Diketahui :100 mL larutan CH3COOH 0.1 M50 mL larutan NaOH 0.1 MKa CH3COOH= 10-5Ditanya :pH campuran?Jawab : mol CH3COOH = M x V= 0.1 M x 100 mL= 10 mmolmol NaOH = M x V= 0.1 M x 50 mL= 5 mmolCH3COOH(aq) + NaOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l)Atau dengan reaksi ionCH3COOH(aq) + OH-(aq) CH3COO- (aq) + H2O(l)Mula-mula: 10 mmol 5 mmol Terurai : 5 mmol 5 mmol 5 mmol 5 mmolSisa : 5 mmol - 5 mmol 5 mmol

= 10-5

= - log (10-5)= 5Jadi pH campuran tersebut adalah 5.

b. Larutan penyangga basaMengandung suatu basa lemah (B) dan asam konjugasi (BH+). Larutan seperti itu dapat dibuat dengan mencampurkan basa lemah (B) dengan garamnya atau dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih. Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7).Contoh larutan penyangga dari asam lemah dan asam konjugasinya adalah larutan yang dibuat dengan mencampurkan larutan basa amoniak (NH4+) dengan larutan garam amonium klorida (NH4Cl).Campuran itu akan terionisasi sebagai berikut :NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)NH4Cl(aq) NH4+(aq) + Cl-(aq)Karena NH3 merupakan basa lemah, maka dalam larutannya zat ini akan terionisasi secara tidak sempurna yang reaksinya dapat membentuk sistem kesetimbangan. Sementara itu, NH4Cl merupakan garam, sehingga dalam larutannya zat ini akan terurai atau terionisasi secara sempurna. Berdasarkan uraian di atas, maka dalam sistem campuran NH3 dan NH4Cl terdapat spesi-spesi zat yaitu NH3 yang tidak terurai (karena basa lemah); ion NH4+ (hasil ionisasi NH3 dan NH4Cl ); ion hidroksida (OH-) yang dihasilkan dari ionisasi NH3 ; dan ion klorida (Cl-) yang dihasilkan dari ionisasi NH4Cl. Dalam hal ini, NH4+ merupakan asam konjugasi dari basa lemah, NH3. Oleh karena itu, larutan penyangga semacam ini sering disebut larutan penyangga dari basa lemah dengan asam konjugasinya atau campuran basa lemah dengan garamnya.Besarnya pH larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya bergantung pada besarnya tetapan ionisasi asam tersebut (Kb) dan konsentrasi asam konjugasinya, [BH+]. Dalam hal ini, konsentrasi asam konjugasi yang digunakan dalam menentukan pH larutan penyangga ini adalah konsentrasi asam konjugasi yang berasal dari garam.Berdasarkan alasan di atas, maka konsentrasi ion OH- dalam larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya dapat ditentukan sebagai berikut :

Sehingga

Keterangan :Kb = tetapan ionisasi basa[OH-] = konsentrasi ion OH-[BH+] = konsentrasi asam konjugasi[B] = konsentrasi basa lemahb = jumlah mol basa lemahak = jumlah mol asam konjugasi(Sunardi, 2008: 316)Contoh:50 mL larutan NH3 0.2 M dicampurkan dengan 50 mL larutan HCl 0.1 M. Tentukan berapa pH campuran larutan tersebut jika Kb NH3 = 10-5?Diketahui :50 mL larutan NH3 0.2 M

50 mL larutan HCl 0.1 M.Kb NH3 = 10-5Ditanya :pH campuran?Jawab : mol NH3 =M x V= 0.2 M x 50 mL= 10 mmolmol HCl = M x V= 0.1 M x 50 mL= 5 mmolNH3(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) Atau dengan reaksi ionNH3(aq) + H+(aq) NH4+(aq) Mula-mula: 10 mmol 5 mmol Terurai : 5 mmol 5 mmol 5 mmol Sisa : 5 mmol - 5 mmol

= - log (10-5)= 5pH =14-pOH= 14- 5 = 93. Sifat dan prinsip kerja larutan penyanggaLarutan penyangga merupakan larutan yang dapat mempertahankan pH. Pada batas-batas tertentu, pengenceran, penambahan ion H+ (asam), atau penambahan ion OH- (basa) relatif tidak mengubah pH larutan penyangga (perubahan pH-nya sangat kecil).a. larutan penyangga asam 1. Bila dalam sistem penyangga tersebut ditambahkan asam maka asam yang ditambahkan akan bereaksi dengan basa konjugasi atau garamnya.Sehingga didapatkan rumus :

x adalah jumlah mol asam yang ditambahkan.2. Bila dalam sistem penyangga tersebut ditambahkan basa maka basa yang ditambahkan akan bereaksi dengan asam lemah.Sehingga didapatkan rumus :

x adalah jumlah mol basa yang ditambahkan b. larutan penyangga basa1. Bila dalam sistem penyangga tersebut ditambahkan asam maka asam yang ditambahkan akan bereaksi dengan basa lemah.Sehingga didapatkan rumus :

2. Bila dalam sistem penyangga tersebut ditambahkan basa maka basa yang ditambahkan akan bereaksi dengan asam konjugasi atau garamnya.Sehingga didapatkan rumus :

(Purba, 2003: 25)4. Fungsi Larutan Penyangga1. Larutan Penyangga Asam Karbonat Bikarbonat dalam DarahProses-proses kimia yang terjadi dalam tubuh dapat menghasilkan beberapa zat kimia seperti karbondioksida dan ion hidrogen. Dalam hal ini, keberadaan zat-zat kimia tersebut dapat menyebabkan pH darah turun atau naik. Jika pH darah sangat rendah, maka kondisi pada saat tersebut dikenal dengan asidosis, sedangkan jika pH darah sangat tinggi, maka kondisi pada saat tersebut dikenal dengan alkalosis. Larutan penyangga yang paling penting untuk mempertahankan keseimbangan asam basa dalam darah adalah sistem penyangga asam karbonat bikarbonat. Dua buah reaksi kesetimbangan penyangga asam karbonat bikarbonat tersebut dituliskan sebagai berikut :Bukan reaksi asam basa

H3O+(aq) + HCO3-(aq) H2CO3(aq) + H2O(l) 2H2O(l) + CO2(g)

Reaksi asam basaAsam karbonat (H2CO3) merupakan asam dan air merupakan basa. Basa konjugasi untuk H2CO3 adalah HCO3- (ion karbonat). Asam karbonat juga terurai dengan cepat untuk menghasilkan air dan karbondioksida. Meskipun kesetimbangan antara gas CO2 dengan asam karbonat bukan merupakan reaksi asam basa, tetapi reaksi ini berperan dalam mempertahankan perbandingan konsentrasi H2CO3 dengan konsentrasi HCO3- dalam darah 20 : 1. Selain itu, hal ini juga dipengaruhi oleh keseimbangan kelarutan gas CO2 dari paru-paru dengan gas CO2 yang terlarut dalam darah.Ketika suatu senyawa asam dimasukkan ke dalam darah, maka ion H+ dari asam tersebut segera bereaksi dengan ion karbonat (HCO3-) dalam darah yang menghasilkan asam karbonat menurut reaksi sebagai berikut:H+(aq) + HCO3-(aq) H2CO3(aq)Jika dalam darah banyak terlarut H2CO3, maka pH darah menjadi lebih rendah, sehingga H2CO3 segera terurai menjadi air dan CO2, dimana gas CO2 ini dibuang ke paru-paru. Akibatnya pH darah relatif tetap. Akan tetapi, ketika suatu asam basa dimasukkan ke dalam darah, mak ion OH- dari basa tersebut segera bereaksi dengan asam karbonat (H2CO3) dalam drah yang menghasilkan ion bikarbonat dan air menurut reaksi sebagai berikut :OH-(aq) + H2CO3(aq) HCO3-(aq) + H2O(l)Akibatnya, asam karbonat dalam darah berkurang dan untuk menggantinya, gas CO2 disuplai dari paru-paru ke dalam darah.2. Larutan Penyangga Fosfat dalam DarahLarutan penyangga fosfat terdiri dari asam fosfat (H3PO4) dalam kesetimbangan dengan ion dihidrogen fosfat (H2PO4-) dan H+. Larutan penyangga fosfat ini hanya berperan kecil dalam darah, hal ini karena H3PO4 dan H2PO4- ditemukan dalam konsentrasi yang sangat rendah dalam darah.3. Larutan Penyangga Hemoglobin dalam DarahHemoglobin juga bertindak sebagai penyangga pH dalam darah. Hal ini karena protein hemoglobin dapat secara bergantian mengikat H+ (pada protein) maupun O2 (pada Fe dari “gugus heme”), tetapi ketika salah satu dari zat tersebut diikat, maka zat yang lain dilepaskan. Hemoglobin membantu mengontrol pH darah dengan mengikat beberapa

proton berlebih yang dihasilkan dalam otot. Pada saat yang sama, molekul oksigen dilepaskan untuk digunakan oleh otot tersebut.4. Larutan Penyangga dalam Kehidupan Sehari-hariLarutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari digunakan dalam berbagai bidang, seperti biokimia, bakteriologi, kimia analisis, industri farmasi, juga dalam fotografi dan zat warna. Dalam industri farmasi, larutan penyangga digunakan pada pembuatan obat-obatan, agar obat tersebut mempunyai pH tertentu dan tidak berubah.(Sunardi, 2008: 326- 329).3. Larutan penyangga dalam kehidupan sehari-haria. Sistem penyangga karbonat dalam darahDarah mempunyai pH yang relatif tetap di sekitar 7,4. hal ini dimungkinkan karena adanya sistem penyangga H2CO3/HCO3-, sehingga meskipun setiap saat darah kemasukan berbagai zat yang bersifat asam maupun basa akan selalu dapat dinetralisir pengaruhnya terhadap perubahan pH. Bila darah kemasukan zat yang bersifat asam, maka ion H+ dari asam tersebut akan bereaksi dengan ion HCO3-:H+(aq) + HCO3-(aq) ⇄ H2CO3(aq)Sebaliknya bila darah kemasukan zat yang bersifat basa maka ion OH- akan bereaksi dengan H2CO3:OH+(aq) + H2CO3 (aq) ⇄ HCO3- (aq) + H2O(l)b. Sistem penyangga fosfat dalam cairan selSistem penyangga fosfat (H2PO4-/HPO42-) merupakan sistem penyangga yang bekerja untuk menjaga pH cairan intra sel. Bila dari proses metabolisme dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, maka akan segera bereaksi dengan ion HPO42-:HPO42-(aq) + H+(aq) ⇄ H2PO4-(aq)Dan bila proses metabolisme sel menghasilkan senyawa yang bersifat basa, maka ion OH- akan bereaksi dengan ion H2PO4-:H2PO4-(aq) + OH-(aq) ⇄ HPO42- (aq)+ H2O(l)c. Sistem penyangga asam amino/ proteinAsam amino mengandung gugus yang bersifat asam dan gugus yang bersifat basa. Oleh karena itu, asam amino dapat berfungsi sebagai sistem penyangga di dalam tubuh. Adanya kelebihan ion H+ akan diikat oleh gugus yang bersifat basa, dan apabila ada kelebihan ion OH- akan diikat oleh ujung yang bersifat asam. Dengan demikian, larutan yang mengandung asam amino akan mempunyai pH relatif tetap (Sudarmo, 2004: 159).

2.7 Larutan Penyangga dalam Konteks SETSDalam pembelajaran open-ended problem solving visi SETS untuk pokok materi larutan penyangga, bahasan mengenai larutan penyangga (konsep sains); sifat dan cara kerja larutan penyangga (konsep sains); cara membuat larutan penyangga dan penentuan pH larutan penyangga (konsep sains) dikaitkan dengan teknologi/teknik/prinsip pembuatan produk-produk berbasis larutan penyangga (unsur teknologi) dan beberapa keuntungan penggunaan produk-produk berbasis larutan penyangga tersebut (unsur masyarakat) juga dampak yang mungkin terjadi karena pembuangan kemasan produk-produk berbasis larutan penyangga (unsur masyarakat), tindakan yang dilakukan masyarakat untuk mengatasi dampak tersebut (unsur masyarakat), serta penanaman dan pengambilan

tanaman-tanaman tertentu sebagai bahan baku produk-produk berbasis larutan penyangga oleh masyarakat (unsur masyarakat dan lingkungan). Hubungan keempat unsur dapat dilihat pada diagram 2.3.Ruang lingkup pokok materi larutan penyangga dalam konteks SETS dapat diuraikan sebagai berikut.1. Larutan penyangga dalam hubungan sosial masyarakatDi antara contoh manfaat dan kerugian yang dapat dikembangkan dan dijelaskan dengan mempelajari sains larutan penyangga dengan visi dan pendekatan SETS antara lain:a. dengan adanya teknik pengolahan limbah industri melalui proses anaerob masyarakat dapat terhindar dari berbagai macam penyakit yang ditimbulkan oleh lingkungan yang tercemar limbah.b. masyarakat dapat terserang penyakit-penyakit tertentu akibat penggunaan produk berbasis larutan penyangga secara berlebihan. Contohnya:1) penggunaan obat tetes mata yang mengandung kortikosteroid secara berlebihan dapat menyebabkan katarak atau bahkan kebutaan.2) penggunaan lensa kontak yang tidak sesuai aturan, misalnya tidak mengganti larutan disinfektan/larutan perendam lensa kontak secara teratur dapat menyebabkan gloukoma.3) penggunaan obat kumur beralkohol secara berlebihan dapat menyebabkan kanker mulut.c. kebutuhan akan gizi dan cairan infus terpenuhi.d. dengan adanya obat kumur, kesehatan gigi dan gusi masyarakat dapat terjaga.e. masyarakat (terutama olahragawan/olahragawati) dapat meningkatkan performa olahraga dengan mengkonsumsi minuman isotonik yang mengandung natrium sitrat-asam sitrat.f. terpenuhinya kebutuhan masyarakat terhadap makanan dan minuman kemasan yang diawetkan.g. tersedianya lapangan perkerjaan sebagai produsen atau distributor produk-produk berbasis larutan penyangga.

2. Larutan penyangga dalam hubungan dengan lingkungan dan manusia

a. dengan adanya teknik pengolahan limbah industri secara fisika melalui proses anaerob, maka kerusakan lingkungan akibat pencemaran limbah industri dapat dikurangi.b. kebutuhan terhadap obat berbahan dari alam (obat alami) mendorong manusia untuk mengambil/memanfaatkan bahan-bahan dari alam. Beberapa di antaranya:1) pembuatan obat kumur alami dari larutan garam dapur.2) pembuatan obat tetes mata dari daun keben.c. kebutuhan akan obat herbal yang semakin meningkat mendorong manusia untuk menanam tanman-tanaman yang bermanfaat sebagai bahan pembuat produk berbasis larutan penyangga. Contohnya: penanaman pohon keben sebagai bahan pembuat obat tetes mata.d. penggunaan produk-produk berbasis larutan penyangga buatan pabrik umumnya dikemas dalam botol-botol plastik atau kaleng. Hal ini menyebabkan bertambahnya limbah.

e. meningkatnya limbah botol/kaleng kemasan produk-produk berbasis larutan penyangga mendorong manusia melakukan penanganan limbah (daur ulang botol/kaleng).

3. Larutan penyangga dalam hubungan dengan teknologi a. Teknik pembuatan obat kumur. Obat kumur yang dimaksud adalah larutan garam dapur. Adapun teknik pembuatannya sebagai berikut:1) mencampurkan garam dapur sebanyak 3,75 gram kedalam 250 ml air aquades hangat atau setara dengan segelas air minum biasa.2) kemudian dikocok dengan sendok sampai larut secara merata. 3) berkumur dilakukan selama 1 menit dengan mengganti obat kumur sebanyak dua kali dan berkumur dengan menggerakkan oto-otot pipi, bibir dan lidah secara maksimal.4) setelah berkumur usahakan untuk tidak makan, minum atau berkumur dengan larutan lain selama ±1 menit. Hal ini bertujuan agar larutan garam tersebut dapat bereaksi lebih lama terhadap jaringan yang meradang. 5) berkumur dilakukan sebanyak 2 kali dalam sehari yaitu pagi setelah makan dan malam sebelum tidur selama batas waktu yang tidak ditentukan.b. Teknik pengolahan limbah melalui proses anaerobTeknik pengolahan limbah melalui proses anaerob melibatkan proses bufferisasi (menggunakan larutan penyangga). Inti dari teknik pengolahan limbah ini yaitu adanya proses pengubahan senyawa organik menjadi metana dan karbon dioksida,tanpa kehadiran oksigen. Dekomposisi senyawa organik melalui proses anaerob ini terjadi melalui tiga tahapan: (1) reaksi hidrolisis, (2) reaksi pembentukan asam, (3) reaksi pembentukan metana.Reaksi hidrolisis merupakan proses pelarutan senyawa organik yang semula tidak larut dan proses penguraian senyawa tersebut menjadi senyawa dengan berat molekul yang cukup kecil dan dapat melewati membran sel. Proses pembentukan asam melibatkan dua golongan besar bakteri, yaitu bakteri asidogenik dan asetogenik.Proses pembentukan metana terutama berasal dari asam asetat, tetapi ada juga yang berasal dari hidrogen dan karbon dioksida. Ada dua kelompok bakteri yang berperan, yaitu bakteri metana asetoklastik dan bakteri metana pengkonsumsi hidrogen. Kedua bakteri penghasil metana ini sanagt sebsitif terhadap perubahan pH. Pada rentang pH 6-8,laju produksi gas metana berkisar antara 1-4 ml/hari. Penambahan larutan penyangga diperlukan untuk mempertahankan pH sekitar 7 agar pertumbuhan bakteri penghasil metana tidak terhambat. Larutan penyangga yang sering digunakan adalah Ca(OH)2, CaCO3, CaHCO3, Na2CO3. sistem penyangga dalam reaktor anaerob adalah H2CO3-CO2 dalam kesetimbangan: CO2 + H2O ⇄ H2CO3 ⇄ H+ + HCO3-(http://kamale.wordpress.com)c. Teknik pembuatan minuman penambah performa olahragaCampuran garam sitrat dengan asam sitrat dalam produk minuman biasanya digunakan sebagai pengatur keasaman yang juga dapat memperkaya rasa dari minuman. Namun dalam kaitannya dengan kegiatan olahraga, campuran garam sitrat dengan asam sitrat

juga dapat berfungsi sebagai ergogenic aids yang dapat ,membantu untuk meningkatkan performa olahraga.Hal ini salah satunya disebabkan karena molekul ini dapat bersifat sebagai buffer terhadap asam laktat yang terbentuk dalam proses metabolisme energi secara anaerobik. Oleh sebab itu maka sitrat-natrium sitrat dapat membantu meningkatkan performa olahraga terutama pada olahraga intensitas tinggi yang bergantung terhadap sistem metabolisme secara anaerobik untuk menghasilkan energi.Selain membantu memberikan peningkatan terhadap performa olahraga intensitas tinggi yang bergantung terhadap sistem metabolisme energi seara anaerobik. Konsumsi sitrat-natrium sitrat juga dapat memberikan peningkatan terhadap performa olahraga yang bersifat ketahanan (endurance) seperti lari jarak jauh atau juga road cycling.(http://psslab.com/blog/index.php?categoryid=1&2_articleid=2)