Praktikum Buffer (Haspeng)

Lia Choirunnisa240210100010

V. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Larutan buffer atau larutan penyangga adalah larutan yang terdiri dari

asam lemah dan garam-nya yang dapat mempertahankan dan menjaga pH.

Larutan buffer biasanya terdiri dari campuran asam lemah dengan garam dari

asam lemah tersebut, seperti CH3COOH dengan CH3COONa ataupun dapat terdiri

dari campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut, seperti-

NH4OH dengan NH4Cl.

Larutan buffer adalah larutan kimia yang mampu mempertahankan pH,

dimana larutan ini terdiri atas campuran asam lemah dan basa konjugatnya atau

campuran basa lemah dan asam konjugatnya. Suatu larutan yang ditambahkan

larutan buffer ke dalamnya akan dapat mempertahankan pHnya dengan catatan

tidak ada kontaminan lain selama penambahan larutan buffer tersebut.

Dalam suatu reaksi kimia perubahan pH walaupun sangat kecil maka

sangat berpengaruh besar terhadap kestabilan. Dalam sistem biologis, buffer

sangat diperlukan untuk mempertahankan kestabilan metabolisme sistem tersebut,

perubahan pH yang kecil saja dapat merusak sistem metabolisme. Hal ini

berhubungan dengan enzim yang terdapat pada sistem biologis, dimana setiap

enzim memiliki pH optimum dan pH diluar optimum akan berakibat buruk

terhadap penurunan kecepatan katalitik dan pada akhirnya mempengaruhi sistem

tersebut secara keseluruhan. Pada sistem biologis manusia terdapat dua sistem

buffer yaitu buffer fosfat dan buffer bicarbonate. Buffer bicarbonate berperan

dalam menjaga kestabilan pH pada sistem dalam sel (intraselular), sedangkan

buffer fosfat berperan dalam menjaga kestabilan plasma darah.

Pada praktikum ini, dipelajari cara membuat larutan buffer dengan

berbagai pH dan menguji kestabilan larutan buffer tersebut. Selain itu, pada

praktikum ini juga dilakukan perbandingan antara perhitungan teoritis larutan

buffer dengan yang sebenarnya jika diukur dengan pH meter.

Sebelum membuat larutan buffer, terlebih dahulu menghitung berapa gram

garam (asam/basa konjugatnya) dan berapa mililiter larutan asam/basa lemah yang

diperlukan untuk membuat larutan buffer dengan pH tertentu, kelompok kami


membuat larutan buffer dengan pH 4,5. Dengan menggunakan persamaan

Henderson-Hasselbach, yaitu :

pH = pKa + log [anion] pOH = pKb + log [base]

[acid] [kation]

Dari persamaan tersebut maka didapat konsentrasi asam dan garam yang

diperlukan untuk membuat larutan buffer dengan pH 4,5. Pada praktikum ini

digunakan sampel asam asetat (CH3COOH) dan sodium asetat (CH3COONa).

Setelah diketahui konsentrasi yang diperlukan, maka dengan mengetahui berapa

banyak larutan yang akan dibuat (ml), berat molekul masing-masing asam dan

garamnya serta berat jenis asam, maka berapa banyak asam dan garam yang

dibutuhkan dapat dihitung. Dari hasil perhitungan, maka diketahui untuk

membuat larutan buffer asetat dengan pH 4,5 sebanyak 100 ml dengan konsentrasi

0,1 M, diperlukan 3,688 ml asam asetat dan 2,925 gram garam.

Selanjutnya larutan buffer asetat dibuat dan diukur pH nya dengan

menggunakan pH-meter untuk memastikan pH larutan buffer tersenut. Ternyata

dari hasil pengukuran pHnya adalah 5,99. Hal ini kemungkinan besar adalah

kesalahan alat, karena dari awal pengukuran alat tersebut tidak menunjukkan

angka 7. PH meter yang tidak akurat dapat disebabkan oleh beberapa hal,

misalnya pada ujung pengukur pH tidak steril, maksudnya steril dari komponen

asam atau basa. Jadi ujung pH meter sedapat mungkin harus berada pada pH

netral, yaitu 7. Sebab lainnya adalah kemungkinan pH meter tergoyang saat

melakukan pengukuran, karena seharusnya tidak ada goncangan apapun saat

melakukan pengukuran, akibatnya keadaan pH meter sudah tidak dalam keadaan

baik lagi. Alasannya pada ujung pH meter dimasukkan ke dalam larutan

seharusnya layar monitor menunjukkan angka yang pasti dan tidak berubah-ubah,

namun kenyataannya angka sesekali berubah sehingga menimbulkan keraguan.

Sifat larutan buffer yaitu pH larutan tidak berubah jika diencerkan. Dan

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

Untuk mengetahui nilai pH pada larutan buffer dapat dilakukan melalui

penggunaan Ph meter (alat pengukur pH) atau pun menggunakan perhitungan

rumus.


Perhitungan nilai pH larutan buffer disesuaikan dengan komponen

penyusun larutan buffer tersebut yang didasari oleh persamaan Henderson-

Hasselbatch . Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan

garamnya (dengan pH < 7) digunakan rumus:

[H+] = Ka. Ca/Cg

pH = pKa + log Ca/Cg

dimana:

Ca = konsentrasi asam lemah

Cg = konsentrasi garamnya

Ka = tetapan ionisasi asamlemah

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 basa lemah

Cg = konsentrasi garamnya

Kb = tetapan ionisasi basa lemah

Selain untuk mengetahui nilai pH persamaan di atas juga dapat digunakan

dalam penentuan banyaknya asam lemah dan garam atau basa lemah dan garam

yang diperlukan untuk membuat larutan buffer pada pH tertentu.

Setelah dilakukan pembuatan dan penilaian pH larutan buffer biasanya

dilakukan uji kestabilan larutan buffer tersebut. Uji kestabilan ini dilakukan

karena larutan buffer harus benar-benar stabil karena larutan buffer biasa

digunakan untuk menjaga suatu larutan pada pH tertentu. Pengujian ini dilakukan

agar larutan buffer tidak mudah terpengaruh terhadap penambahan asam ataupun

basa sehingga pH tetap stabil dan terjaga kualitasnya. Semakin stabil larutan

buffer tersebut maka semakin baik larutan buffer yang telah dibuat serta semakin

sedikit resiko ketidakakuratan analisis yang menggunakan larutan buffer tersebut

seperti proses titrasi.

Pengukuran kestabilan larutan buffer dapat dilakukan dengan

menggunakan persamaan berikut:


Kestabilan buffer pada pH tertentu dapat dilihat pada tebel di bawah ini.

Tabel 1. Hasil Pengamatan Pembuatan larutan Buffer dan Pengujian KestabilannyaKelompok pH teori pH yang di dapat Kestabilan

11 4 5,39 65,25%

12 4,5 5,99 66%

13 4,76 6,27 68,28%

14 5 6,38 72,4%

15 5,5 7,14 77,03%

16 6 7,57 73,83%

Sumber : dokumentasi Pribadi (2011)

Contoh Perhitungan Kestabilan dari pH 4.5 :

Kestabilan(%) = [1-(∆pH/pHawal)]x100%

=[1-((5,99-4,5)/4,5]x100%

=66%

Berdasarkan data hasil pengamatan, seharusnya larutan buffer saat

ditambahkan dengan asam ataupun basa pHnya tidak berubah. Perubahan pH pada

praktikum ini kemungkinan adalah akibat konsentrasi dari larutan buffer tersebut

yang rendah dan harga pH larutan buffer tersebut yang tidak sama dengan harga

pKa larutan asam, karena larutan buffer mempunyai kestabilan pada pH efektif

yaitu harga pH yang sama dengan harga pKa. Dari hasil pengukuran juga dapat

diketahui, larutan buffer dengan konsentrasi semakin kecil maka kestabilannya

pun makin rendah atau dengan kata lain makin tidak stabil.

Keefektifan suatu larutan buffer dalam menahan perubahan pH per satuan basa

atau asam kuat yang ditambahkan mencapai nilai maksimumnya ketika rasio asam

konjugat terhadap garam adalah satu. Dalam titrasi asam lemah titik maksimum

keefektifan ini dicapai bila asam tersebut ternetralkan separuh atau pH=pKa.

Selain itu kapasitas suatu larutan buffer juga merupakan ukuran keefektifannya

dalam menahan perubahan pH pada penambahan asam atau basa. Semakin besar

konsentrasi asam dan basa konjugatnya semakin besar pula kapasitas buffer.


Untuk menghasilkan efektifitas yang tinggi, dalam menyiapkan suatu

larutan buffer kita harus memilih suatu system asam-garam atau basa-garam

dimana pKa asam tersebut sedekat mungkin ke pH yang diinginkan. Dengan

pemilihan ini rasio asam per garam mendekati satu dan diperoleh efektifitas

maksimum atas peningkatan atau penurunan pH. Begitupun sebaliknya dengan

basa. Konsentrasi sebenarnya dari asam dan garam yang dipakai tergantung pada

ketahanan yang diinginkan untuk mengubah pH.

Larutan buffer banyak digunakan pada percobaan biokimia atau

bioteknologi yang menggunakan enzim, oleh karena itu prinsip kerja dan cara

pembuatan larutan buffer sangat penting untuk diketahui.


VI. KESIMPULAN

Larutan Buffer adalah larutan yang mampu mempertahankan pH.

Larutan ini terdiri atas asam lemah dan basa konjugatnya atau basa

lemah dan asam konjugatnya.

pH hasil perhitungan tidak sama dengan pH yang ditunjukan pH

meter, hal ini disebabkan oleh kesalahan alat yang sensitif terhadap

gangguan dari luar berupa goncangan.

pH meter yang tidak akurat dapat disebabkan oleh beberapa hal,

misalnya pada ujung pengukur pH kurang steril, maksudnya steril dari

komponen asam atau basa.

Perubahan pH dari 4,5 menjadi 5,99 pada praktikum ini kemungkinan

adalah akibat konsentrasi dari larutan buffer tersebut yang rendah dan

harga pH larutan buffer tersebut yang tidak sama dengan harga pKa

larutan asam, karena larutan buffer mempunyai kestabilan pada pH

efektif yaitu harga pH yang sama dengan harga pKa.

Semakin rendah konsentrasi larutan buffer, maka kestabilannya

semakin rendah.

Semakin stabil larutan buffer maka semakin baik larutan buffer yang

telah dibuat serta semakin sedikit resiko ketidakakuratan analisis yang

menggunakan larutan buffer tersebut seperti proses titrasi.

Ketidaktepatan pH yang diinginkan dan pH yang dihasilkan pada

larutan buffer dapat diakibatkan dari kesalahan proses penimbangan

asam/basa dan garam ataupun karena bahan yang digunakan

kualitasnya sudak tidak baik atau sudah rusak.

DAFTAR PUSTAKA


Anonima. 2010. Larutan Buffer. Available at

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/larutan-

buffer/ (diakses tanggal 26 September 2010)

Harjadi, W. 1986. Ilmu Kimia analitik Dasar. PT Gramedia Pustaka Utama.

Jakarta.

Riyadi, Wahyu. 2008. Berbagai Larutan Buffer dan Cara Pembuatan. Available at

http://wahyuriyadi.blogspot.com/2008/11/berbagai-larutan-buffer-dan-

cara.html (diakses tanggal 26 September 2010)

Harjadi. W., 1990, Ilmu Kimia Analitik Dasar, PT Gramedia Pustaka Utama,

Jakarta.

John M deMan. 1990. Kimia Makanan. Penerjemah Kosasih Padmawinata.

Penerbit ITB. Bandung.

Slamet Sudarmadji, Bambang Haryono dan Suhardi. 1996. Analisa Bahan

Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta.

LAMPIRAN

http://wahyuriyadi.blogspot.com/2008/11/berbagai-larutan-buffer-dan-cara.html

http://wahyuriyadi.blogspot.com/2008/11/berbagai-larutan-buffer-dan-cara.html

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/larutan-buffer/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/larutan-buffer/


JAWABAN PERTANYAAN

1. Diketahui : [CH3COOH] = 17,6 M

Mr CH3COONa = 82

Dibuat buffer 100 ml, 0,2 M

pH = 3,9 & pKa = 4,8

Ditanya : Volume CH3COOH dan Massa CH3COONa ?

Jawab : pH = pKa + log

3,9 = 4,8 + log

log = - 0,9

=

= 0,1259

x = 0,0252 – 0,1259x

1,1259x = 0,0252

x = 0,0224 M (Garam)

= 0,2 – 0,0224 = 0,1776 M (Asam)

Asam :

V1M1 = V2M2

100 x 0,1776 = V2 17,6

V2 = 1,0091 ml

Garam :

= .

0,0224 = .

Massa = 0,1837 gram

2. Diketahui :Mr KH2PO4 = 136 (Asam)


Mr K2HPO4 = 174 (Basa Konjugat)


pH = 6,5 & pKa = 6,8

Ditanya : Massa KH2PO4 dan Massa K2HPO4?


6,5 = 6,8 + log

log = - 0,3

=

= 0,5012

x = 0,1002 – 0,5012x

1,5012x = 0,1002

x = 0,0667 M (Basa Konjugat)

= 0,2 – 0,0667 = 0,1333 M (Asam)

Asam :

= .

0,1333 = .

Massa = 1,8129 gram

Basa Konjugat :

= .

0,0667 = .

Massa = 1,1606 gram

3. Diketahui :Mr KH2PO4 = 136 (Asam)

Mr Na2HPO4 = 142 (Basa Konjugat)



pH = 6,5 & pKa = 6,8

Ditanya : Massa KH2PO4 dan Massa Na2HPO4?


6,5 = 6,8 + log

log = - 0,3

=

= 0,5012

x = 0,1002 – 0,5012x

1,5012x = 0,1002


= 0,2 – 0,0667 = 0,1333 M (Asam)

Asam :

= .

0,1333 = .

Massa = 1,8129 gram

Basa Konjugat :

= .

0,0667 = .

Massa = 0,9471 gram

4. Diketahui :Mr Na2CO3 = 106 (Basa Konjugat)

Mr NaHCO3 = 84 (Asam)


pH = 10,2 & pKa = 9,8

Ditanya : Massa Na2CO3 dan Massa NaHCO3 ?



10,2 = 9,8 + log

log = 0,4

=

= 0,3981

x = 0,0796 – 0, 3981x

1, 3981x = 0,0796


= 0,2 – 0, 0569 = 0,1431 M (Asam)

Asam :

= .

0,1431 = .

Massa = 1,2020 gram

Basa Konjugat :

= .

0,0569 = .

Massa = 0,6031 gram

5. Diketahui :Buffer Asetat 100 ml, 0,01 M, pH = 4,5

Ditanya : Volume Buffer Asetat dengan konsentrasi 0,2 M, pH = 4,5 ?

Jawab : V1M1 = V2M2

100 x 0,01 = V2 0,2

V2 = 5 ml (Buffer Asetat)

6. Diketahui : [CH3COOK] = 0,15 M

[CH3COOH] = 0,3 M


Dibuat buffer pKa = 4,8

Ditanya : pH Buffer ?


pH = 4,8 + log

pH = 4,8 + log(0,5)

pH = 4,8 – 0,3

pH = 4,5

Praktikum Buffer (Haspeng)

Documents

Transcript of Praktikum Buffer (Haspeng)