larutan penyangga (buffer) _ general chemistry for senior high school students

25/4/2014 Larutan Penyangga (Buffer) | General Chemistry for Senior High School Students

http://andykimia03.wordpress.com/2009/11/30/larutan-penyangga-buffer/ 1/7

General Chemistry for Senior High SchoolStudents

viva de alchemystry

Larutan Penyangga (Buffer)

Dalam tulisan ini, kita akan membahas tentang pengertian larutan penyangga (buffer), fungsi

larutan penyangga (buffer), mekanisme larutan penyangga (buffer) dalam mempertahankan pHlarutan, cara pembuatan larutan penyangga (buffer), serta perhitungan pH larutan penyangga(buffer).

Larutan penyangga (buffer) adalah larutan yang dapat menjaga (mempertahankan) pH-nya daripenambahan asam, basa, maupun pengenceran oleh air. pH larutan buffer tidak berubah(konstan) setelah penambahan sejumlah asam, basa, maupun air. Larutan buffer mampumenetralkan penambahan asam maupun basa dari luar.

Larutan buffer merupakan campuran dari asam lemah dan basa konyugasinya maupun basalemah dan asam konyugasinya. Sebagai contoh, campuran dari larutan CH3COOH (asam lemah)dan larutan CH3COONa (basa konyugasi) membentuk larutan buffer asam. Sedangkan salah satucontoh buffer basa yang sering digunakan di laboratorium adalah campuran dari larutan NH3(basa lemah) dan NH4Cl (asam konyugasi).

Mekanisme kerja larutan buffer adalah menetralkan asam maupun basa dari luar. Masing-masingkomponen dalam larutan buffer mampu menetralkan asam maupun basa dari luar. Dalam larutanbuffer asam (sebagai contoh : CH3COOH/CH3COONa), terjadi kesetimbangan sebagai berikut :

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

Komponen asam lemah dan basa konyugasi dalam larutan buffer asam membentuk sistemkesetimbangan asam lemah. Saat sejumlah larutan asam ditambahkan dari luar, komponen

CH3COO- bekerja untuk menetralkan ion H+ larutan asam. Akibatnya, kesetimbangan bergeser

ke arah kiri. Jumlah ion CH3COO- akan berkurang dan sebaliknya, jumlah molekul CH3COOHakan meningkat.

CH3COO-(aq) + H+(aq) CH3COOH(aq)

Di sisi lain, saat sejumlah larutan basa ditambahkan dari luar, komponen CH3COOH bekerja

untuk menetralkan ion OH- larutan basa. Akibatnya, kesetimbangan asam lemah bergeser ke arah

kanan. Jumlah molekul CH3COOH akan berkurang dan sebaliknya jumlah ion CH3COO- akan



meningkat.

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

Dalam larutan buffer basa (sebagai contoh : NH3/NH4Cl), terjadi kesetimbangan sebagai berikut :

NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)

Komponen basa lemah dan asam konyugasi dalam larutan buffer basa membentuk sistemkesetimbangan basa lemah. Saat sejumlah larutan asam ditambahkan dari luar, komponen NH3

bekerja untuk menetralkan ion H+larutan asam. Akibatnya, kesetimbangan bergeser ke arah

kanan. Jumlah molekul NH3 akan berkurang dan sebaliknya jumlah ion NH4+ akan meningkat.

NH3(aq) + H+(aq) NH4+(aq)

Di sisi lain, saat sejumlah larutan basa ditambahkan dari luar, komponen NH4+ bekerja untuk

menetralkan ion OH- larutan basa. Akibatnya, kesetimbangan basa lemah bergeser ke arah kiri.

Jumlah ion NH4+ akan berkurang dan sebaliknya jumlah molekul NH3 akan bertambah.

NH4+(aq) + OH-(aq) NH3(aq) + H2O(l)

Larutan buffer dapat dibuat dengan berbagai cara. Larutan buffer asam dapat dibuat dengan caramencampurkan sejumlah larutan asam lemah dengan larutan basa konyugasinya secara langsung.Selain itu, larutan buffer asam juga dapat dibuat dengan mencampurkan sejumlah larutan basakuat dengan larutan asam lemah berlebih. Setelah reaksi selesai, campuran dari larutan basakonyugasi yang terbentuk dan sisa larutan asam lemah membentuk larutan buffer asam.

Dengan cara yang serupa, larutan buffer basa juga dapat dibuat melalui dua cara. Pertama,mencampurkan sejumlah larutan basa lemah dengan larutan asam konyugasinya secara langsung.Atau melalui cara kedua, mencampurkan sejumlah larutan asam kuat dengan larutan basa lemahberlebih. Setelah reaksi selesai, campuran dari larutan asam konyugasi yang terbentuk dan sisalarutan basa lemah membentuk larutan buffer basa.

Larutan buffer berkaitan dengan sistem kesetimbangan asam-basa lemah. Dengan demikian,persamaan matematis untuk menentukan pH larutan penyangga dapat diturunkan melaluipersamaan reaksi kesetimbangan asam-basa lemah. Persamaan untuk menghitung pH larutanbuffer asam dapat dipelajari melalui contoh berikut :

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

Ka = {[H3O+][CH3COO-]} / [CH3COOH]

[H3O+] = Ka {[CH3COOH]} / [CH3COO-]}

Secara umum :

[H3O+] = Ka {[Asam Lemah] / [Basa Konyugasi]}



[H3O+] = Ka {mol Asam Lemah / mol Basa Konyugasi}

Sebaliknya, persamaan untuk menghitung pH larutan buffer basa dapat dipelajari melalui contohdi bawah ini :

NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)

Kb = {[OH-][NH4+]} / [NH3]

[OH-] = Kb {[NH3] / [NH4+]}

Secara umum :

[OH-] = Kb {[Basa Lemah] / [Asam Konyugasi]}

[OH-] = Kb {mol Basa Lemah / mol Asam Konyugasi}

Berikut ini adalah beberapa contoh beserta penyelesaian soal-soal yang berkaitan dengan larutanpenyangga yang baru saja kita pelajarai bersama :

1. Berapakah pH larutan penyangga yang terbuat dari campuran larutan CH3COOH 0,2 M

sebanyak 100 mL dengan larutan CH3COONa 0,2 M sebanyak 100 mL? (Ka CH3COOH = 1 . 10-

5)

Penyelesaian :

Saat 100 mL larutan CH3COOH 0,2 M dicampurkan dengan 100 mL larutan CH3COONa 0,2 M,terjadi peristiwa pengenceran larutan.

Konsentrasi larutan CH3COOH setelah diencerkan :

V1 M1 = V2 M2

100 . 0,2 = 200 . M2

M2 = 0,1 M

Konsentrasi larutan CH3COONa setelah diencerkan :

V1 M1 = V2 M2

100 . 0,2 = 200 . M2

M2 = 0,1 M

Dengan demikian, pH larutan buffer tersebut menjadi :

[H3O+] = Ka {[Asam Lemah] / [Basa Konyugasi]}

[H3O+] = 1 . 10-5 {0,1 /0,1}



[H3O+] = 1 . 10-5

pH = 5 log 1

2. Larutan buffer yang tersusun atas larutan NH4OH 0,05 M dengan larutan NH4Cl 0,1 Mmemiliki pH sebesar 9. Berapakah perbandingan volume larutan basa lemah terhadap larutan

asam konyugasinya? (Kb NH4OH = 10-5 )

Penyelesaian :

Persamaan untuk menghitung pH larutan buffer basa adalah sebagai berikut :

[OH-] = Kb {[NH4OH] / [NH4+]}

[OH-] = Kb {mol NH4OH / mol NH4+}

[OH-] = Kb {Vbasa . Mbasa / Vasam konyugasi . Masam konyugasi}

pH = 9, berarti pOH = 14 pH = 14 9 = 5

Sehingga : [OH-] = 10-5 M

Dengan demikian : 10-5 = 10-5 {Vbasa . 0,05 / Vasam konyugasi . 0,1}

Vbasa / Vasam konyugasi = 0,1 / 0,05 = 2/1

Jadi, perbandingan volume larutan basa lemah terhadap larutan asam konyugasinya adalah 2 : 1

3. Berapakah pH campuran yang terbentuk saat larutan amonia 0,1 M sebanyak 300 mL

dicampurkan dengan 100 mL larutan asam klorida 0,1 M? (Kb amonia = 10-5 dan log 2 = 0,3)

Penyelesaian :

Reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi (asam + basa garam + air)

NH3 + HCl NH4Cl

Mol NH3 yang disediakan = V.M = 300.0,1 = 30 mmol

Mol HCl yang disediakan = V.M = 100.0,1 = 10 mmol

Perbandingan stoikiometri NH3 : HCl = 1 : 1

Dengan demikian, sebanyak 10 mmol NH3 tepat bereaksi dengan 10 mmol HCl danmenghasilkan 10 mmol NH4Cl.Pada akhir reaksi, masih tersisa 20 mmol NH3 dan 10 mmolNH4Cl. Campuran tersebut membentuk sistem buffer basa.

Jadi, perhitungan pH larutan buffer basa di atas dapat menggunakan persamaan berikut :

[OH-] = Kb {mol basa lemah / mol asam konyugasi}



[OH-] = 10-5 {20/10}

[OH-] = 2 . 10-5 M

pOH = log [OH-] = 5 log 2

pH = 14 pOH = 14 (5 log 2) = 9 + log 2 = 9 + 0,3 = 9,3

4. Berapakah volume larutan NaOH 0,1 M yang diperlukan ditambahkan ke dalam 40 mL larutan

asam asetat 0,1 M (Ka = 1.10-5) agar diperoleh larutan penyangga dengan pH = 5?

Penyelesaian :

Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

Mol CH3COOH yang disediakan = V.M = 40.0,1 = 4 mmol

Mol NaOH yang disediakan = x mmol

Perbandingan stoikiometri CH3COOH : NaOH = 1 : 1

Agar membentuk larutan penyangga, seluruh mol NaOH harus tepat habis bereaksi. Dengandemikian, sebanyak x mmol NaOH memerlukan x mmol CH3COOH. Pada akhir reaksi, masihtersisa (4 x) mmol CH3COOH dan terbentuk x mmol CH3COONa.

Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut :

[H3O+] = Ka {mol asam lemah / mol basa konyugasi}

pH = 5, berarti [H3O+] = 10-5 M

10-5 = 10-5 {4 x / x}

4 x = x

x = 2 mmol

Mol NaOH yang dibutuhkan sebanyak 2 mmol.

Dengan demikian, volume larutan NaOH 0,1 M yang dibutuhkan adalah sebanyak 2/0,1 = 20 mL

Referensi:

Andy. 2009. Pre-College Chemistry.

Chang, Raymond. 2007. Chemistry Ninth Edition. New York: Mc Graw Hill.

Moore, John T. 2003. Kimia For Dummies (http://www.dummies.com). Indonesia: PakarRaya.



You May Like

1.

Tag: Asam (http://andykimia03.wordpress.com/tag/asam/), Asam Konyugasi(http://andykimia03.wordpress.com/tag/asam-konyugasi/), Asam Lemah(http://andykimia03.wordpress.com/tag/asam-lemah/), Basa(http://andykimia03.wordpress.com/tag/basa/), Basa Konyugasi(http://andykimia03.wordpress.com/tag/basa-konyugasi/), Basa Lemah(http://andykimia03.wordpress.com/tag/basa-lemah/), Buffer(http://andykimia03.wordpress.com/tag/buffer/), Chemistry for Grade XI Students(http://andykimia03.wordpress.com/tag/chemistry-for-grade-xi-students/), Dapar(http://andykimia03.wordpress.com/tag/dapar/), Penyangga(http://andykimia03.wordpress.com/tag/penyangga/), pH(http://andykimia03.wordpress.com/tag/ph/), pOH (http://andykimia03.wordpress.com/tag/poh/),Rumus Buffer Asam (http://andykimia03.wordpress.com/tag/rumus-buffer-asam/), Rumus BufferBasa (http://andykimia03.wordpress.com/tag/rumus-buffer-basa/)

This entry was posted on 30 November 2009 at 11:12 and is filed under Materi Pembelajaran KimiaSMU. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. Anda dapat merespon,or trackback dari website anda.

2 Tanggapan to Larutan Penyangga (Buffer)

Anonim Says: 16 April 2010 pukul 06:13 | BalasSaya ga ngerti,, ada penjelasan yg lebih rinci ga ttg penyelesaiannya??Kyak soal stoikio kan ada pnjelasan,, mis lngkah awal harus dicari ininya dLu krna nnti akndigunakan utuk

Terima Kasih

Andy Adom Says: 14 Juni 2010 pukul 10:45 | BalasHai AnonimSaya hanya menuliskan langkah umum penyelesaian soal stoikiometri. Tipe soalstoikiometri sangat bervariasi. Tidak mungkin saya membahas satu per satu dalam tulisanini. Saya rasa, dengan memahami konsep Hukum Dasar Kimia, kamu pasti bisa

About these ads (http://en.wordpress.com/about-these-ads/)



menyelesaikan soal-soal stoikiometri dengan baik. Bila ada pertanyaan atau soal yangmenarik, silahkan hubungi saya lewat blog ini ya.Terima kasih sudah membaca tulisan saya. Semoga membantu.

Andy

larutan penyangga (buffer) _ general chemistry for senior high school students

Documents