bintang
Wednesday 27 June 2012
Tuesday 26 June 2012
LARUTAN PENYANGGA
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.
INDIKATOR
·
Larutan asam memiliki pH kurang dari 7
·
Larutan basa memiliki pH lebih dari 7
·
Larutan
Netral pH = 7
·
pH dapat ditentukan dengan menggunakan
indicator universal atau dengan pH meter.
·
Batas-batas pH ketika indicator
mengalami perubahan warna disebut Trayek Perubahan Warna. Trayek
Perubahan Warna warna lakmus adalah 5,5 – 8,8.
·
Trayek
Perubahan Warna Beberapa Indikator
INDIKATOR
|
Trayek Perubahan Warna
|
Perubahan Warna
|
Metil Jingga
|
2.9 – 4.0
|
Merah º Kuning
|
Meril Merah
|
4.2 – 6.3
|
Merah
º Kuning
|
Bromtimol biru
|
6.0 – 7.6
|
Kuning
º Biru
|
Fenolftalein
|
8.3 – 10.0
|
Tidak
berwarna º Merah
|
·
Kertas
Lakmus
·
Kertas Lakmus merah menjadi biru dalam
larutan basa dan lakmus biru menjadi merah dalam larutan asam.
·
Lakmus berwarna merah dalam larutan
dengan rentang pH sampai 5,5.
·
lakmus berwarna biru dalam larutan
mulai pada pH = 8,8.
·
Pada larutan dengan pH 5,5 sampai 8,8
warna lakmus merupakan kombinasi warna merah dan biru.
·
Menghitung pH Larutan Asam
dan Basa
·
Asam
Kuat
·
[H+] = M x Valensi Asam
·
Asam Kuat
mengion sempurna dalam air, pH larutan dapat ditemukan jika [H+]
diketahui :
·
Asam
Lemah
·
[H+] = eKa x M = a x M
·
Asam Lemah
tidak mengion sempurna dalam air, pH larutan dapat ditemukan jika [H+]
diketahui :
·
Dimana :
·
Ka
= Tetapan ionisasi asam
·
M
= Konsentrasi asam
·
a = Derajat ionisasi
·
Basa
Kuat
·
[OH+ ] = M x Valensi Basa
·
Basa Kuat
mengion sempurna dalam air, pH larutan dapat ditemukan jika [OH+]
diketahui :
·
Basa
Lemah
·
Basa Lemah tidak mengion sempurna dalam
air, pH larutan dapat ditemukan jika [OH+] diketahui :
·
[OH+ ] = eKb x M = a x M
·
Kb = Tetapan ionisasi basa
·
M
= Konsentrasi basa
·
a = Derajat ionisasi
·
Jika tetapan Ionisasi asam (Ka) terdiri
dari dua yaitu Ka1 dan Ka2, maka harga Ka merupakan hasil
perkalian dari Ka1 dan Ka2 seperti :
·
Asam Poliprotik
·
Ka Asam diprotik Ka = Ka1 . Ka2
·
Ka Asam triprotik Ka = Ka1 . Ka2 . Ka3
·
Tetapan Ionisasi Asam (Ka)
dan Basa (Kb) Monoprotik
Nama
|
Rumus Kimia
|
Tetapan Ionisasi
|
Asam
Benzoat
|
C6H5COOH
|
6.7 x 10-6
|
Asam
|
HF
|
6.7 x 10-10
|
Asam
Sianida
|
HCN
|
6.7 x 10-8
|
Asam
Nitrit
|
HNO2
|
6.7 x 10-4
|
Asam
Asetat
|
CH3COOH
|
6.7 x 10-5
|
Asam
Laktat
|
HC3H5O3
|
6.7 x 10-4
|
Asam
Format
|
HCOOH
|
6.7 x 10-4
|
Amonia
|
NH3
|
6.7 x 10-5
|
Hidrasin
|
H2H4
|
6.7 x 10-6
|
Hidroksiamin
|
NH2OH
|
6.7 x 10-6
|
Anilin
|
C6H6NH2
|
6.7 x 10-10
|
·
Tetapan Ionisasi Asam (Ka)
dan Basa (Kb) Monoprotik
Nama
|
Rumus Kimia
|
Tetapan Ionisasi
|
|
Ka1
|
Ka2
|
||
Asam
Sulfat
|
H2SO4
|
Sangat Besar
|
1.2 x 10-2
|
Asam
Karbonat
|
H2CO3
|
4.3 x 10-7
|
5.6 x 10-11
|
Asam
Sulfit
|
H2SO3
|
1.5 x 10-2
|
1.0 x 10-7
|
Asam
Askorbat
|
H2C6H3O3
|
7. 9 x 10-5
|
1.6 x 10-12
|
·
Indikator Asam Basa
·
Zat yang bersifat asam basa banyak
terdapat dalam kehidupan sehari-hari. Yaitu :
·
ý Asam Sitrat
·
ý Vitamin C tidak
lain dari asam Askorbat
·
ý Asam Asesat yaitu cuka
·
ý Asam karonat
memberikan rasa segar dalam minuman ringan.
·
ý Asam Sulfat untuk akumular
·
Contoh
Basa :
·
ý Amoniak untuk pelarut disinfektan
·
ý Soda api
(natrium Hidroksida) untuk membersihkan cairan bak cuci
·
ý Alumunium
Hidrosida dan Magnesium Hidrosida untuk membuat obat nyeri lambung
·
Sifat-sifat
Asam :
·
ý Rasanya asam
·
ý Korosif (bersifat merusak)
·
ý Merubah warna
lakmus biru menjadi merah
·
Sifat-sifat
Basa :
·
ý Rasanya pahit
·
ý Kaustik (bersifat licin)
·
ý Merubah warna
lakmus merah menjadi biru
·
Tabel Indikator untuk menunjukan Asam
dan Basa
Nama Indikator
|
Warna dalam Larutan
|
|
Asam
|
Basa
|
|
Lakmus Merah
|
Merah
|
Biru
|
Lakmus Biru
|
Merah
|
Biru
|
Fenolftalein
|
Tidak berwarna
|
Merah
|
Fenol Merah
|
Kuning
|
Merah
|
Metil Merah
|
Merah
|
Kuning
|
Metil Kuning
|
Merah
|
Kuning
|
Metil Jingga
|
Merah
|
Jingga Kuning
|
·
Asam
Kuat atau Basa Kuat
: asam atau basa yang dalam air sebagian besar atau seluruh molekulnya terurai
menjadi ion-ion
·
Asam
Lemah atau Basa Lemah
: asam atau basa yang dalam air sebagian kecil molekulnya terurai menjadi
ion-ion
Subscribe to:
Posts (Atom)