Top Banner
in out LARUTAN PENYANGGA Oeh : Krista Yayang ( 09303249013)
29

Larutan penyangga

Jul 03, 2015

Download

krista yayang
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Larutan penyangga

in out

LARUTAN PENYANGGA

Oeh : Krista Yayang ( 09303249013)

Page 2: Larutan penyangga

Standard kompetensi

Kompetensi dasar NEXT

PREV

Mendeskripsikan sifat – sifat larutan,metode pengukuran serta terapannya

Mendeskripsikan sifat larutanpenyangga dan peranan larutanpenyangga dalam tubuh makhluk hidup

Page 3: Larutan penyangga

Larutan penyangga

1.pengertian

2.Cara kerja

3.Menghitung pH

4.Fungsi

NEXTPREV

Page 4: Larutan penyangga

Pengertian Larutan Penyangga

NEXTPREV

menu

Larutan penyangga adalah

suatu larutan yang mampu

mempertahankan pH pada

kisarannya apabila terjadi

upaya untuk menaikkan atau

menurunkan pH

Page 5: Larutan penyangga

Larutan penyangga asam

Larutan penyanggga asam

mengandung suatu asam

lemah (HA) dan basa

konjugasinya (ion A-)

1. mencampurkan asam lemah (HA) dengan garamnya( LA,garam LA menghasilkan ion A- yang merupakan basa

konjugasi dari asam HA).Contoh :

Larutan CH3COOH + larutan NaCH3COO (komponen penyangganya : CH3COOH dan CH3COO-)

Jenis lar.penyangga

dibuat dengan berbagai cara

NEXTPREV

Page 6: Larutan penyangga

2. Mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat di mana asam lemah dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari basa lemah yang bersangkutan.Contoh :100 ml larutan CH3COOH 0,1 M + 50 Ml larutan NaOH 0,1 M.Jumlah mol CH3COOH = 100 ML x 0,1 mmol Ml-1

= 10 mmolJumlah mol NaOH = 50 ml x 0,1 mmol ml-1

= 5mmolCampuran akan bereaksi menghasilkan 5 mmol NaCH3COO,sedangkan CH3COOH bersisa 5 mmol dengan rincian sebagai berikut :CH3COOH(aq) + NaOH(aq) NaCH3COO(aq) + H2O(l)atau dengan reaksi ion :

CH3COOH(aq) + OH-(aq) CH3COO-(aq) + H2O(l)(asam lemah) (basa konjugasi)

Awal = 10 mmol 5 mmol -Reaksi = - 5 mmol -5 mmol +5 mmol

Akhir = 5 mmol - 5 mmolCampuran larutan merupakan penyangga (buffer)karena mengandung CH3COOH (asam lemah) dan ion CH3COO- (basa konjugasi dari CH3COOH) NEXTPREV

Page 7: Larutan penyangga

Larutan penyangga basa

Larutan penyangga basa mengandung satu basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH+)

1. Mencampurkan suatu basa lemah dengangaramnyaContoh :Larutan NH3 + larutan NH4Cl (komponenpenyangganya: NH3 dan NH4

+)

dibuat dengan cara

NEXTPREV

Page 8: Larutan penyangga

2. Mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.Contoh :50 mL larutan NH3 0,2 M (10mmol) + 50 mL larutan HCl 0,1 M (= 5 mmol).Campuran akan bereaksi menghasilkan 5 mmol NH4Cl (ion NH4

+),sedangkan NH3 bersisa 5 mmol dengan rincian sebagai berikut:NH3 (aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq)atau dengan reaksi ion :

NH3 (aq) + H+(aq) NH4+ (aq)

Awal = 10 mmol 5 mmol -Reaksi = - 5 mmol -5 mmol +5 mmolAkhir = 5 mmol 5 mmolJadi campuran bersifat penyangga (buffer) karena mengandung NH3

(basa lemah) dan NH4+(asam konjugasi dari NH3)

menu

Page 9: Larutan penyangga

Cara kerja larutan penyangga

NEXTPREV

menu

Page 10: Larutan penyangga

Larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO-

Dalam larutan tersebut terdapat kesetimbangan :

CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq)

Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO-

membentuk molekul CH3COOH

CH3COOH(aq) + H+(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq)

NEXTPREV

Larutan penyangga asam

•Pada penambahan asam

Page 11: Larutan penyangga

NEXTPREV

Ion OH- basa akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan. Jadi penambahan bisa menyebabkan berkurangnya komponen asam (dalam hal ini CH3COOH),bukannya ion H+. Basa yang ditambahkan itu praktis bereaksi dengan asam CH3COO- dan air.CH3COOH(aq) + OH-(aq) CH3COO-(aq) + H2O(aq)

Pada penambahan basa

Page 12: Larutan penyangga

Contoh :Larutan penyangga mengandung NH3 dan NH4

+

Dalam larutan tersebut terdapat kesetimbangan :HN3(aq) + H2O(l) NH4

+(aq) + OH-(aq)

Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam itu akan mengikat ion OH-. Hal ini menyebabkan kesetimbangan bergeser kekanan, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Jadi, penambahan asam meyebabkan berkurangnya komponen basa (dalam hai ini NH3), bukannya ion OH-. Asam yang ditambahkan itu bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4

+.

HN3(aq) + H+(aq) NH4+(aq)

NEXTPREV

Larutan penyangga basa

Pada penambahan asam

Page 13: Larutan penyangga

Jika ditambahkan suatu basa, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH-

dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (dalam hal ini ion NH4

+), membentuk komponen basa (yaitu NH3) dan air.HN4

+(aq) + OH-(aq) NH3(aq) + H2O (l)

NEXTPREV

menuPada penambahan basa

Page 14: Larutan penyangga

menu

Menghitung ph larutan

penyangga

Larutan penyangga asam

Larutan Penyangga basa

Page 15: Larutan penyangga

Perhatikan larutan penyangga yang terdiri atas CH3COOH dengan NaCH3COO. Asam asetat mengion sebagian menurut reaksi kesetimbangan. Sedangkan natrium asetat mengion sempurna.

Misal jumlah asam asetat yang dilarutkan = a mol dan jumlah yang mengion = x mol, maka susunan kesetimbangan dapat dirinci sebagai berikut :

Persamaan 7.1

CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq)

Awal : a mol - -

Reaksi : - x mol + x mol + x mol

Setimbang : a – x mol x mol x mol

NEXTPREV

Larutan penyangga Asam

Page 16: Larutan penyangga

Jumlah ion CH3COO- dalam larutan = (x+g)jumlah CH3COOH = (a-x) mmol

NEXTPREV

Misalkan jumlah nol NaCH3COO yang dilarutkan = g mol. Dalam larutan, garam ini mengion sempurna membentuk g mol ion Na+ dan g mol ion CHCOO-

(persamaan 7.2)NaCH3COO(aq) CH3COO-(aq) + Na+(aq)

Awal : g mol - -Reaksi : - g mol + g mol + g molSetimbang : - g mol g mol

Tetapan ionisasi asam asetat, sesuai dengan persamaan 7.1 adalah Ka = [CH3COO-] [H+] ATAU Ka = [basa konjugasi] [H+]

[CH3COOH] [asam ]Maka konsentrasi ion H+ dalam larutan akan ditentukan oleh persamaan sebagai berikut :[H+] = Ka x [CH3COOH] ATAU Ka = [Asam]

[CH3COO-] [basa konjugasi]

Page 17: Larutan penyangga

[H+] = Ka . a/vg/v

Atau [H+] = Ka . a/g

pH = - log (Ka . a/g )= - log Ka – log atau pH = pKa – log a/g

Dengan :Ka = tetapan ionisasia = jumlah mol asam lemahg = jumlah mol basa konjugasi

NEXTPREV

kerena dalam larutan terdapat banyak ion CH3COO-,yaituberasal dari NaCH3COO, maka kesetimbangan (7.1) akanbergeser kekiri, sehingga jumlah mol CH3COOH dalam larutandapat dianggap tetap a mol (a-x = a; jumlah mol CH3COOHyang mengon diabaikan). Dengan alasan yang sama, jumlah molion CH3COO- dalam larutan dianggap = g mol (g + x = g; COO-

yang berasal dari persamaan 7.1 diabaikan). Dengan asumsi-asumsi tersebut,persamaan 7.1 dapat ditulis sebagai berikut :

Page 18: Larutan penyangga

Sebagai contoh asam lemahnya CH3COOH dan basa kuatnya NaOH. Reaksi antara CH3COOH dan NaOH merupakan suatu reaksi titrasi dari asam lemah oleh basa kuat, sehingga dalam larutan terdapat campuran CH3COOH dengan CH3COONa.

Page 19: Larutan penyangga

[H+] = Ka. [asam]

= 0,0000018 x 0,1

= 0,00000018

= 1,3 X 10-3 M

PH = - log [H+]

= - log [1,3 X 10-3]

= 3 – log 1,3

= 2,89

Pada kurva titrasi daerah pada kurva ini merupkan

daerah bukan penyanggaNEXTPREV

Titrasi 25 ML CH3COOH 0,1 M (Ka = 1,8 X10-5) dengan NaOH

0,1 M. Proses yang terjadi sebagai berikut :

1. Pada titik awal titirasi

Belum ada NaOH yang diteteskan, jadi hanya ada CH3COOH,

sehingga:

Page 20: Larutan penyangga

2. Daerah kurva setelah penetesan larutan NaOH 0,1 M

Misalkan pada saat penetesan 1 mL NaOH 0,1 M

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l)Awal : 2,5 mmol 0,1 mmol 0 mmol 0 mmolReaksi : 0,1 mmol 0,1 mmol - -Setimbang : 2,4 mmol 0 0,1 mmol 0,1 mmol

[H+] = Ka . a/g= 1,8 x 10-5 x = 4,3 x 10 -4

pH = -log [H+]= - log [4,3 x 10 -4]

= 4 – log 4,3 = 3,37Daerah kurva dengan pH 3,37 masih termasuk daerah penyangga. Perubahan pH terjadi secara bertahap.

NEXTPREV

menu

Pokok

materi

Page 21: Larutan penyangga

Contoh larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya adalah larutan yang dibuat dengan mencampurkan larutan basa amoniak (NH4

+) dengan larutan amonium klorida (HN4Cl).Campuran akan terionisasi sebagai berikut :

NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH-(aq)

HN4Cl(aq) NH4+(aq)+ Cl-(aq)

Tetapan ionisasi basa lemah NH3adalah :

Kb = [NH4+][ OH-]

[NH4OH]

NEXTPREV

Larutan penyangga Basa

Page 22: Larutan penyangga

Konsentrasi H2O dianggap konstan. Dalam larutan, ion NH4+ dianggap

hanya berasal dari garam, sedangkan konsentrasi NH3 dianggap tetap. Karena pengaruh ion NH4

+ dari HN4Cl menyebabkan kesetimbangan bergeser ke pihak NH3 sehingga persamaan diatas dapat dituliskan :

Kb = [basa konjugasi][ OH-] atau [ OH-] = Kb. [basa][basa] [asam konjugasi]

Volum larutan adalah volum campuran basa dan garammaka secara umum persamaannya menjadi :

[ OH-] = Kb x b/g

danpOH = pKb – log b/g

Dengan: Kb = tetapan ionisasi basa lemahb = jumlah mol basa lemahg = jumlah mol asam konjugasi

NEXTPREV

Page 23: Larutan penyangga

Pembuatan larutan penyangga dari basa lemah dan asam kuat

Larutan penyangga dapat juga dibuat dari basa lemah dan asam kuat,seperti dari basa lemah NH4OH dan HCL merupakan suatu titirasi dari basa lemah pleh asam kuat, sehingga di dalam larutan terdapat campuran NH4OH dengan NH4Cl

Titrasi 25 mL NH4OH 0,1 M (Kb = 1,8 X10-5) dengan HCl0,1 M. Proses yang terjadi sebagai berikut :

1. Pada titik awal titirasiBelum ada HCl yang diteteskan, jadi hanya ada NH4OH, sehingga:[OH-] =

Ka. [basa]= 0,0000018 x 0,1= 0,00000018= 1,3 X 10-3 M

POH = - log [OH-]= - log [1,3 X 10-3]= 3 – log 1,3= 2,89

pH = 14 – pOH= 14 – 2,89 = 11,11

Pada kurva titrasi daerah pada kurva ini merupkan daerah bukan penyangga.

NEXTPREV

Page 24: Larutan penyangga

2. Daerah kurva setelah penetesan larutan HCl0,1 M

Misalkan pada saat penetesan 1 mL HCl 0,1 M

NH4OH(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) + H2O(l)Awal : 2,5 mmol 0,1 mmol 0,1 mmol 0,1 mmolReaksi : 0,1 mmol 0,1 mmol - -Setimbang : 2,4 mmo 0 0,1 mmol 0,1 mmol

[OH-] = Kb . b/g= 1,8 x 10-5 x 2,4/0,1 = 4,3 x 10 -4

pOH = -log [H+]= - log [4,3 x 10 -4]

= 4 – log 4,3 = 3,37PH = 14 – Poh

= 14 – 3,37 = 10,63Daerah kurva dengan pH 10,63 masih termasuk daerah penyangga.Perubahan pH terjadi secara bertahap.

NEXTPREV

menu

Pokok

materi

Page 25: Larutan penyangga

Fungsi Larutan Penyangga

NEXT

PREV

menu

Page 26: Larutan penyangga

•Dalam darah terdapat sistem penyangga, antara lain asam bikarbonat,

hemoglobin (HHb) dan oksihemoglobin (HhbO2).

Karbondioksida terbentuk secara metabolik dalam jaringan kemudian diangkut

oleh darah sebagai ion bikarbonat dengan reaksi sebagai berikut :

CO2(aq) + H2O(l) + Hb-(aq) HHb(aq) + HCO3-(aq)

Basa asam ke paru-paru

pKa H2CO3 = 6,1PH darah hampir konstan sekitar 7,4 jadi :7,4 = 6,1- log [ CO3]

[HCO3-]

Maka perbandingan HCO3- dengan CO2 sekitar 20:1

Dalam paru-paru karbon dioksida dibebaskan oleh reaksi sebagai berikut :HC03-

(aq) + HHbO2(aq) HbO3-(aq) + CO2(g) + H2O(l)

•Dalam sel darah merah terdapat sistem penyangga sebagi berikut

H2PO4-(aq) + H2O(l) HPO4

2-(aq) + H3O+(aq)

NEXT

PREVDalam tubuh mahkluk hidup

Page 27: Larutan penyangga

Larutan penyangga dalam kehidupan

sehari-hari digunakan dalam

bidang,seperti

biokimia,bakteriologi,kimia

analisis,industri farmai,larutan kimia

digunakan pada pembuatan obat-obatan

agar obat tersebut mempunyai pH

tertentu dan tidak berubah.

NEXTPREV

menu

Dalam kehidupan sehari-hari

Page 28: Larutan penyangga

EVALUASI

NEXTPREV

1. Tentukan PH larutan penyangga yang dibuat dengan

mencampurkan 50 ML larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50

ML larutan NaCH3COO 0,1 M.(Ka CH3COOH = 1,8 X 10-5

2. Hitunglah PH larutan penyangga yang mengandung

0,25 mol NH3 dan 0,40 mol NH4Cl jika pKb =4,74 ?

3. Sebutkan dan jelaskan fungsi larutan penyangga ?

Page 29: Larutan penyangga

menu

PREV