Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa

7/29/2019 Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa

1/30

Kimia Kedokteran* Kesetimbangan Asam Basa *

Maya Dian R., S. Farm., Apt


2/30

TEORI PROTON DARI ASAM DAN BASA

Tahun 1923 ahli kimia Denmark J.N Bronsteddan ahli kimia Inggris T.M. Lowry teori proton teori asam dan basa yang berlaku untuksemua larutan dari setiap pelarut

Menurut teori tersebut :

Asam suatu zat/bahan yang mempunyai

kecenderungan untuk memberikan sebuah protonBasa zat/bahan yang mempunyai

kecenderungan untuk mengambil sebuah proton


3/30

TEORI PROTON DARI ASAM DAN BASA

Secara skematis hal tersebut dapatdigambarkan sebagai berikut :

Asam H+ + basa

Asam basa tersebut dapat berada dalambentuk molekul atau ion.

HCl + H2O H3O+ + Cl-

asam1 basa 2 asam2 basa 1 HCl asam donor proton H+

H2O basa akseptor proton H3O+.


4/30

Pengaruh ion terhadap tubuh manusia

Agar konsentrasi ion hydronium (H+) dalam darah stabil harus ada ion bikarbonat sebagai buffer

Ion berpengaruh terhadap denyut jantung.

Tiap larutan garam yang disuntikkan ke dalam darah harusisotonis.

Bila jantung dicuci dgn larutan garam NaCl yang isotonis berhenti bekerja karena efek toksik dari ion Na

Untuk menghilangkan efek toksik tersebut harus ada ionCa++

Ion Ca++ menyebabkan kontraksi denyut jantung yang

terlalu cepat dan harus dinetralisir oleh ion K+. Jadi, suatu larutan yang disuntikkan langsung ke dalam

darah harus mempunyai ion Na+, K+, dan Ca++ dalamperbandingan yang sesuai.


5/30

Larutan garam fisiologis dari Locke

Zat Gram/100 ml larutan

KCl 0,042

CaCl2 0,024

NaHCO3 0,02

NaCl 0,9

Glukosa 0,1


6/30

pH

Konsentrasi ion hidrogen (H+) dapatdinyatakan dengan mole/L

Sulit karena basa mempunyai konsentrasi

ion H+ sangat kecil sampai 10-14 mol/L. Sorensen mengusulkan untuk menyatakan

konsentrasi ion H+ dalam

]3log[]log[][

1

OHH

HpH


7/30


8/30


9/30

Kesetimbangan larutan asam lemah dalam air

HA + H2O H3O+ + A-

Konstante kesetimbangan

Konsentrasi air pd 25C konstan 55,4 mol/L

Ka = konstanta protolisa

menentukan kekuatan suatu asam.

]2][[

]][3[

OHHA

AOHKs

][

]][3[5,55

HA

AOHKsxKa


10/30

Kesetimbangan larutan basa lemah dalam air

Reaksi basa dengan air :

A- + H2O HA + OH-

(1-)C C C

Misal konsentrasi mula-mula C dan derajat

protolisa , maka

]2][[

]][[

OHA

OHHAKs

][

]][[]2[

A

OHHAKbOHKs

1

2CKb


11/30

Kesetimbangan pada larutan yang mengandung

asam lemah dan basa lemah yang terkonjugasi

Kesetimbangan pada larutan yangmengandung asam lemah dan basalemah yang terkonjugasi bila ditambah

ion sejenis (common ion effect).Untuk suatu asam HA diketahui:

adalah tetap tetapi bila konsentrasisalah satu ion ditambah maka agar

Ka tetap maka konsentrasi ion lainnyaakan turun

][

]][3[

HA

AOHKa


12/30

Kesetimbangan Asam Basa

Jadi, misalnya pada HA ditambah suatu asamkuat, maka konsentrasi ion H3O+ akan naiksehingga harga

Supaya kesetimbangan kembali maka reaksi

HA + H2O H3O+ + A- harus ke kiri sampai

sehingga pada keadaan setimbang A- akanberkurang dari semula

KaHA

AOH

][

]][3[

Ka

HA

AOH

][

]][3[


13/30

Efek dari penambahan tersebut dapat diperhitungkan sebagai berikut :

HA + H2O H3O+ + A-

][

]][3[

HA

AOHKa

][

][

][

][]3[

jugasibasaterkon

asamKa

A

HAKaOH

][

][3

jugasibasaterkon

asamLogLogKaOLogH

][

][log

asam

jugasibasaterkonpKapH


14/30

Sehingga rumus :

Rumus buffer :

larutan basa lemah dan asam lemah yang

terkonjugasi bila + ion garam yangbersamaan dengan basanya, maka :

][

][]3[

garam

asamKaOH

][

][log

asam

garampKapH

][

][log

basa

garampKbpOH


15/30

Contoh soal :

Berapa konsentrasi ion H3O+ dalam 400ml asam asetat 0,50M bila pada larutantersebut ditambah 0,1 mol NaAc, Ka = 1,8

x 10-5?


16/30

Kesetimbangan pada larutan yang mengandung sama banyak

asam lemah dan basa lemah yang tak terkonjugasi.

campuran asam asetat dengan NH3

Pada campuran ada dua macam basa,dari H2O dan amonia ada dua protolisa.

Protolisa antara asam asetat dan airCH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-

Protolisa antara asam asetat dengan NH3

CH3COOH + NH3 NH4+ + CH3COO- Setelah penurunan dua didapat

pH = (pKw + pKa pKb)


17/30

LARUTAN BUFFER (DAPAR)

Membuat larutan dengan pH 2 mudah larutan HCl 0,01 N mempunyai pH 2.

Tetapi bila kita ingin membuat larutan dengan pH6 kita tidak dapat membuatnya dari larutan

HCl 10-6 N. Sedikit saja alkali dari gelas akan merubah pH

larutan.

Demikian pula bila kita ingin membuat pH 12 kitadapat membuatnya dari larutan NaOH 0,01 N.

Tetapi untuk konsentrasi yang lebih kecil lagi dariNaOH misal pH 8, akan dipengaruhi oleh CO2dari udara


18/30

Larutan Buffer

Larutan dapar yang terdiri dari larutanasam lemah dan garamnya.

HA + H2O H3O+ + A-

MA M+ + A-

Jadi disini ada common ion effect, karena itu

pHnya dapat kita pakai :

HENDERSON-HASSELBACH ][

][log

asam

garampKapH


19/30

SOAL

Contoh :

Berapa gram NaAc harus ditambahkan

kepada 500 ml Hac 0,1 M untuk

mendapatkan buffer dengan pH = 5,1

BM NaAc = 82, pKa =4,74

Misal NaAc yang harus ditambahkan x mol/L


20/30

Kesetimbangan asam basa dalam tubuh

Normal pH dari cairan tubuh termasuk darah kita antara 7,35 7,5.

Walaupun sejumlah besar ion H+ selalu adasebagai hasil metabolisme dari zat-zat tetapikeadaan setimbang harus selalu dipertahankan dengan membuang kelebihan asam

Penurunan pH sedikit saja menunjukkan keadaansakit.

Misal pada diabetik koma, dimana pH darah turunsampai 6,82 sehingga harus selalu ada

kesetimbangan asam-basa dalam tubuh kita.


21/30

Buffer Tubuh Manusia

Sistem buffer, untuk mempertahankanpH tubuh agar tetap normal

Sistem pernapasan, dengan mengatur

pengeluaran CO2 melalui pernapasan,jadi juga mengatur konsentrasi H2CO3dalam tubuh.

Ginjal, mengatur kelebihan asam danbasa melalui ginjal


22/30

Sistem buffer darah H2CO3 B+H2PO4- HhbO2 HHb HProtein

B+HCO3- B2HPO4 B+HBO2- B+Hb B+Protein

B adalah kation monovalen misala K+ danNa-

- HhbO2 = oksihemoglobin

- HHb = hemoglobin bebas

- Hprotein = protein bebas


23/30

Cara kerja buffer

Buffer H2CO3/BHCO3

Biasanya untuk asam-asam HCl, H2SO4, asamlaktat, dan lain-lain

Kelebihan H+ diikat oleh HCO3-

HCO3- + H+ H2CO3

Buffer protein dan fosfat juga dipakai, tapidalam jumlah sedikit.

Buffer protein : protein + H+ H-protein

Buffer fosfat : HPO4= + H+ H2PO4-


24/30

Bila ada kelebihan basa maka OH- akan

bereaksi dengan :

H2CO3 + NaOH Na+HCO3- + H2O

HProtein + OH- Protein- + H2O

H2PO4- + OH- PO4= + H2O

Bila ada kelebihan asam H2CO3 (CO2),

biasanya akan dinetralisasi oleh buffer Hb

dan buffer protein.


25/30

Bila dalam plasma akan dinetralisasi oleh

buffer protein

CO2 + H2O H2CO3

H2CO3 + protein HCO3- + H protein


26/30

Dalam eritrosit, dinetralisir oleh buffer Hb

CO2 + H2O H2CO3

carbonic anhidrase

H2CO3 + Hb HCO3- + H+HbO

H2CO3 + HbO2 HCO3- + H+HbO


27/30

Sistem pernapasan

buffer H2CO3 B+HCO3-

Misalnya konsentrasi H3O+ dalam darahnaik berarti pHnya turunH3O+ + HCO3- H2CO3 + H2O

CO2 + H2O

Bila pH turun pusat pernafasan akandirangsang sehingga kita akan bernafaslebih dalam kelebihan CO2 akan

dikeluarkan melalui paru-paru, bilakonsentrasi OH- naik :

H2CO3 + OH- HCO3- + H2O


28/30

Buffer Pernafasan

Karena kemampuan pengeluaran CO2 maka

buffer H2CO3 HCO3- paling baik untuk tubuh

pH optimum adalah 6,31, sedangkan pH darah7,35.

Hal tersebut baik, sebab pada umumnya padapenyakit-penyakit yang terjadi adalah penurunanpH.

Pada perdarahan yang hebat kemampuan

buffer dalam darah berkurang biasanyadisuntikkan larutan garam bicarbonat.


29/30

Ginjal

Ginjal mengatur konsentrasi H3O+dalam darah agar tetap konstan denganmengeluarkan asam berlebih melaluiurin

sehingga pH urin dapat berada sekitar 7,0 4,8.

Isi perut kita sangat asam cairan

lambung mempunyai pH 2 1,4

sehingga bila kita muntah akan terjadikekurangan ion H3O+ dalam darah.


30/30

Sebaliknya cairan pancreas dan empedumemberikan reaksi alkalis kepada usus.

Diare menyebabkan kenaikan ion H3O+

dalam darah dan jaringan. Pengaturan pH dalam berbagai saluran

pencernaan sangat penting karenaenzim biasanya dapat bekerja dengan baik

pada pH optimum. Perubahan pH akan menghentikan kerja

enzim.

Bu Maya Kimia Kesetimbangan Asam Basa

Documents