E-MODUL

LARUTAN PENYANGGA

Standar Kompetensi:

Memahami sifat larutan penyangga, metode pengukuran, dan terapannya.

Tujuan Pembelajaran:

1. Mendeskripskan sifat dan prinsip kerja dari larutan penyangga.
2. Mengetahui cara menghitung pH larutan penyangga.
3. Mengetahui peranan larutan penyangga.

Materi Larutan Penyangga

1. Definisi Larutan Penyangga

   Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan nilai pH, meskipun volume larutan tersebut ditambahkan sejumlah asam atau basa, atau diencerkan dengan menambah volume air. Berdasarkan komposisi zat penyusunnya terdapat dua sistem larutan penyangga, yaitu:

a.) Larutan penyangga asam

    Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah (HA) dan basa konjugasinya. Sifat larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH<7). Contohnya larutan CH₃COOH + larutan NaCH₃COO (komponen penyangganya: CH₃COOH dan CH₃COO^-). Larutan penyangga asam dapat dibuat dengan mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat. Di mana asam lemah dicampurkan dalam jumlah berlebih, sehingga campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah bersangkutan. Basa kuat yang digunakan umumnya adalah natrium hidroksida, kalium hidroksida, barium hidroksida, dan kalsium hidroksida.

b.) Larutan penyangga basa 

  Larutan penyangga basa mengandung suatu basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH⁺). Sifat larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH>7). Contohnya larutan NH₃ + larutan NH₄Cl (komponen penyangganya: NH₃ dan NH₄⁺). Larutan penyangga basa dapat dibuat dengan cara mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat. Di mana basa lemahnya dicampurkan secara berlebih. 


2. Sifat-Sifat Larutan Penyangga

Berdasarkan grafik di atas, dapat disimpulkan sifat larutan penyangga sebagai berikut.
a.) Penambahan sedikit asam kuat dan basa kuat tidak akan mengubah pH larutan penyangga.
b.) pH larutan penyangga dapat berubah, jika penambahan asam kuat atau basa kuat dalam jumlah yang banyak.
c.) Daya penyangga suatu larutan penyangga bergantung pada jumlah mol komponennya, yaitu jumlah mol asam lemah dan basa konjugasinya atau jumlah mol basa lemah dan asam konjugasinya.

3. Menghitung pH Larutan Penyangga

a. Larutan penyangga asam
[H⁺] = Ka x a/g

pH = -log Ka a/g

dengan

Ka = tetapan ionisasi asam lemah

a = jumlah mol asam lemah

g = jumlah mol basa konjugasi       

a. Larutan penyangga basa

[OH^-] = Kb x b/g

pOH = -log Kb b/g

dengan

Kb = tetapan ionisasi basa lemah

b = jumlah mol basa lemah

g = jumlah mol asam konjugasi

4. Fungsi Larutan Penyangga

a.) Larutan penyangga dalam tubuh manusia
    Cairan tubuh terdapat dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya, seperti H₂PO₄^- dan HPO₄^2- yang dapat bereaksi dengan satuan asam  dan basa. Sistem penyangga tersebut dapat menjaga pH darah yang hampir konstan, yaitu sekitar 7,4. Apabila pH darah lebih dari 7,45 akan mengalami alkalosis. Akibatnya terjadi hiperventilasi (bernapas berlebihan) dan muntah hebat.

b.) Larutan penyangga dalam industri kimia

  Larutan penyangga dalam industri digunakan untuk penanganan limbah. Larutan penyangga ditambahkan pada limbah untuk mempertahankan pH 5-7,5. Hal itu untuk memisahkan materi organik pada limbah, sehingga layak dibuang ke perairan. 

c.) Larutan penyangga dalam farmasi

  Obat-obatan dalam bentuk larutan seringkali bertindak sebagai sistem penyangga. Fungsinya untuk mempertahankan agar larutan obat tetap berada dalam trayek pH tertentu. 

E-MODUL

Poster Larutan Penyangga

E-MODUL

Tes Evaluasi

1. Penambahan sedikit air dalam larutan penyangga akan mengakibatkan...

    a. pH larutan naik

    b. pH larutan turun

    c. pH larutan naik tajam 

    d. pH larutan relatif tetap

    e. pH larutan turun drastis

2. Campuran pH dari 500 mL CH3COOH 0,2 M dengan 250 mL NaOH 0,2 M adalah... (Ka        CH3COOH = 2 x 10 -5)

    a. 5

    b. 5 - log 2

    c. 5 + log 2

    d. 9 - log 2

    e. 9 + log 2

3. Besarnya pH dari 4 liter larutan yang mengandung 0,4 mol NH4OH dan 0,5 mol NH4Cl        (kb = 10^-5) adalah...

    a. 6 - log 8

    b. 6 + log 8

    c. 8 - log 8

    d. 8 + log 8

    e. 5 + log 8

4. Harga pH campuran dari 200 mL larutan NH3 0,4 M dengan 200 mL larutan HCl 0,2 M      (Kb = 10^-5) adalah…

   a. 5

   b. 9

   c. 10

   d. 11

   e. 12

5. Volume larutan NaOH 0,1 M di tambahkan ke dalam 40 mL larutan asam asetat 0,1 M      (ka = 1.10^-5) agar diperoleh larutan penyangga dengan pH=5 adalah…

a. 10 mL

b. 20 mL

c. 30 mL

d. 40 mL

e. 50 mL