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.
Komponen Larutan Penyangga
Secara
umum, larutan penyangga digambarkan sebagai campuran yang terdiri dari:
- Asam lemah (HA) dan basa
konjugasinya (ion A-), campuran ini menghasilkan larutan bersifat asam.
- Basa lemah (B) dan asam
konjugasinya (BH+), campuran ini menghasilkan larutan bersifat basa.
Komponen
larutan penyangga terbagi menjadi:
- 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 natriumNa),
kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.
- 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.
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:
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)
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)
Perhitungan pH Larutan Penyangga
Larutan penyangga asam
Dapat
digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu
larutan dengan rumus berikut:
[H+] = Ka x a/valxg
atau
pH = p Ka - log a/g
dengan,
Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol basa konjugasi
Larutan penyangga basa
Dapat
digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu
larutan dengan rumus berikut:
[OH-] = Kb x b/valxg
atau
pH = p Kb - log b/g
dengan,
Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi
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. Pada obat tetes mata
mempunyai pH yang sama dengan cairan tubuh kita, agar tidak menimbulkan efek
samping.
No comments:
Post a Comment