LARUTAN PENYANGGA

LARUTAN PENYANGGA

LARUTAN PENYANGGA

A.     Komposisi Larutan Penyangga.

                        Larutan pentannga atau buffer adalah larutan yang PH nya relatif tetap (tidak berubah) pada penambahan sedikit asam atau sedikit basa. Di tinjau dari komposisi zat penyusunnya terdapat dua sistem larutan penyangga yaitu sistem penyangga Asam lemah dengan basa konjugasinya dan sistem penyangga basa lemah dengan asam konjugasinya.

a.       Aistem penyangga asam dan basa konjugsi

CH₃ CooH _(aq) → CH₃ Coo^–_(aq) + H⁺_(aq)

CH₃ CooNa _(aq) → CH₃ Coo^–_(aq) + Na⁺_(aq)

Di dalam larutan penyangga tersebut terdapat campuran asam lemah ( CH₃ CooH ) dengan basa konjugasinya ( CH₃ Coo^–)

 Contoh soal :

1.      Mereaksikan 100 ml larutan CH₃ CooH 0,1 M dengan 50 ml larutan NaOh 0,1 M sehinnga stoikiometri dalam 150 ml campuran yang di hasilkan terdapat 0,005 mol CH₃ CooH ( Sisa Reaksi ) dan CH₃ Coo^– (Hasil reaksi)

Jawab :

CH₃ CooH (_aq) + NaOH _(aq) → CH₃ CooNa _(aq) + H₂O_(L)–

Di reaksikan : 0,01 0,005

Bereaksi : 0,005 0,005

Akhir : 0,005 0 0,005 mol

CH3 Coo^– _(aq) + Na⁺_(aq)

0,005 mol

Jadi, setelah semua NaOH habis bereaksi didalam larutan terdapat CH₃CooH yang tidak bereaksi (0,005 mol) dan CH₃ Coo^– yang berasal dari ionisasi CH₃ Coo Na hasil reaksi (0,005)

b.      Sistem penyangga Basa dan asam konjugasi

campuran NH₃ atau NH₄ OH dan NH₄ CL terdapat ion OH^– yang berasal dari ionisasi sebagian NH₄OH, ion NH₄⁺ yang berasal dari ionisasi NH₄ OH dan Ionisasi NH₄ CL. Dalam sistem penyangga tersebut terdapat basa lemah dan asam konjugasi

Contoh soal :

1.       Mereaksikan 100 ml larutan NH₄Oh 0,1 M dengan 50 ml larutan HCL 0,1 M, maka secara stoikiometri di dalam 150 ml campuran yang di hasilkan terdapat 0,005 mol NH₄OH (sisa reaksi )  + NH₄⁺ (Hasil Reaksi ).

Jawab :

NH₄OH _(aq) + HCL _(aq) NH CL _(aq) + H₂O (L).

Direaksikan : 0,01 0,005

Bereaksi : 0,005 0,005

Akhir : 0,00% 0 0,005 mol

NH_4 (aq) + CL^– _(aq)

0,005 mol

B.     PH Larutan Penyangga

a.       Sistem penyangga Asam lemah dan Basa konjugasi

Yang berperan penting dalam larutan penyangga adalah sistem reaksi kesetimbangan yang terjadi pada asam lemah atau basa lemah.

Rumuss :

        [ H⁺] = Ka x Mol As

Mol Basa konjugasi

b.      Sistem penyangga basa lemah dan asam konjugasinya

di dalam sistem ini yang paling berperan adalah reaksi kesetimbangan pada basa lemah

Rumuss :

[OH^–] = kb x mol Basa

Mol Asam konjugasi

C.     Prinsip kerja larutan penyangga

                        Pada dasarnya suatu larutan penyangga yang tersusun dari asam lemah dan basa konjugasi merupakan sistem kesetimbangan ion dalam air, yang melibatkan adanya kesetimbangan air dan kesetimbangan asam lemah.

Contoh soal :

1.      1 liter air larutan penyangga yang mengandung 0,1 M CH₃ CooH dan 0,1 M CH₃ Coo- Di tambahkan 10 ml larutan HCL 0,1 M. jika Ka CH₃ CooH = 10^–5, hitunglah pH larutan penyangga tersebut sebelum dan sesudah di tambahkan HCL.

Jawab : sebelum di tambahkan HCL.

[H+] = Ka x [ CH₃ CooH ]

[CH₃ CooH^–]

= 10^–5 x 0,1

0,1

= 10^–5

pH = 5

sesudah di tambah HCL

Jumlah mol sebelum ditambaah HCL

CH₃ CooH = 0,1 mol L^–1 x 1 L CH₃ Coo– = 0,1 mol L^–1 x 1L

= 0,1 mol = 0,1 mol

HCL yang di tambahkan = 0,1 mol L^–1 x 0,01 L

= 0,001

Pada penambahan HCL, maka ion H⁺ dari HCL akan bereaksi dengan ion CH₃ Coo^–

CH₃ Coo^– + H⁺ → CH₃ CooH.

Jadi, setelah penambahan HCL jumlah mol

CH₃ CooH = (0,1 + 0,001) mol = 0,1001 mol

CH₃ Coo^– = (0,1 – 0,001) mol = 0,o99 mol

Sehingga [H+] = 10^{– 5} x 0,1001 = 1,011 – 10^-5

0,099

pH = 5- log 1,o11 = 4,995

D.     Larutan pentangga dalam kehidupan sehari-hari

a)      Sistem penyangga karbonat dalam darah.

pH darah relatif tetap di sekitar 7,4. hal ini di karenakan adanya sistem penyangga H₂ CO₃ / HCO^–₃. Sehinnga meskipun setiap saat darah kemasukan berbagai zat yang bersifat asam maupun basa akan selalu dapat di netralisir penagruhnya terhadap perubahan pH. Bila darah kemasukan zat yang bersifat asam maka reaksinya :

H⁺ (aq) + hCO^–_3(aq) → H₂CO_3 (aq)

Sebaliknya apabila kemasukan zat yang bersifat basa maka reaksinya :

OH^–_(aq) + H₂CO_{3 (aq)} → HCO^–_3(aq) + H₂O_(L)

b)      Sistem penyangga fosfat dalam cairan sel.

Cairan intrasel merupakan media penting untuk berlangsungnya rekasi metabolisme tubuh yang dapat menghasilkan zat-zat yang bersifat asam atau basa. Adanya zat hasil metabolisme yang berupa asam akan dapat menurunkan harga pH cairan intrasel dan sebaliknya, bila dari proses metabolisme di hasilkan banyak zat bersifat asam, maka reksinya :

HPO^2–_4(aq) + H⁺_(aq) → H₂PO^–_4 (aq)

Dan bila dari proses metabolisme di hasilkan banyak zat bersifat basa, maka reaksinya :

H₂PO^–_{4 (aq)} + OH^– _(aq) → HPO^–_4(aq) + H₂O_(L)

A.      Sistem asam amino / protein

Asam amino mengandung gugus yang bersifat asam dan gugus yang bersifat basa. Asam amino berfungsi sebagai sistem penyangga di dalam tubuh. Ion H⁺ akan di ikat oleh gugus yang bersifat basa dan ion OH^– akan di ikat oleh gugus yang bersifat asam. Dengan demikian larutan yang mengandung asam amino akan mempunyai pH relatif tetap.