Penjelasan Mengenai Larutan Penyangga Dan Cara Menghitung Ph Larutan Penyangga
Jika ke dalam air murni ditambahkan asam atau basa meskipun dalam jumlah yang sedikit, harga pH sanggup berubah secara drastis. Sebagaimana kita ketahui bahwa air murni memiliki pH = 7.
Penambahan 0,001 mol HCl (1 mL HCl 1 M) ke dalam 1 liter air murni akan menghasilkan ion H+ sebanyak 10–3 M, sehingga pH turun menjadi 3. Di lain pihak, penambahan 0,001 mol NaOH (40 mg NaOH) ke dalam 1 liter air murni akan menghasilkan ion OH– sebanyak 10–3 M, sehingga pH naik menjadi 11. Jadi, air murni tidak bisa menyangga atau mempertahankan pH terhadap penambahan asam maupun basa.
Sekarang kalau HCl yang sama (1 mL HCl 1 M) ditambahkan ke dalam 1 liter air laut, ternyata perubahan pH-nya jauh lebih kecil, yaitu dari 8,2 menjadi 7,6. Larutan ibarat air bahari ini, yaitu larutan yang bisa mempertahankan nilai pH tertentu disebutlarutan penyangga atau larutan buffer atau dapar.
Menghitung pH Larutan Penyangga
A. Larutan Penyangga Asam
Marilah kita tinjau larutan yang mengandung adonan asam lemah dengan basa konjugasinya, contohnya CH3COOH dengan CH3COO–. Kita ketahui bahwa hampir semua ion CH3COO– dalam larutan berasal dari garam alasannya yaitu CH3COOH hanya sedikit sekali yang terionisasi.
CH3COOH → CH3COO– + H+
Karena dalam satu larutan mengandung CH3COOH dan CH3COO–, maka rumus di atas sanggup ditulis:
dengan:
Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol basa konjugasi
B. Larutan Penyangga Basa
Sekarang marilah kita tinjau larutan yang mengandung basa lemah dengan asam konjugasinya. Misalnya, NH3 dan NH4+ yang berasal dari garam.
NH3 + H2O → NH4+ + OH–
Kb =[NH4+ ][OH- ]/[NH3 ]
Karena dalam satu larutan mengandung NH3 dan NH4+, maka rumus di atas sanggup di tulis:
p OH = pKb – logb/g
dengan:
Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi
Contoh Soal :
1. Sebanyak 50 mL larutan NH3 0,1 M (Kb = 10–5) dicampur dengan 100 mL larutan NH4Cl 0,5 M. Hitunglah pH larutan tersebut!
Jawab:
50 mL NH3 0,1 M + 100 mL NH4Cl 0,5 M
mol NH3 = 50 mL × 0,1 mmol/mL = 5 mmol
mol NH4Cl = 100 mL × 0,5 mmol/mL = 50 mmol
p OH = pKb – logb/g
p OH = 5 – log5/50
p OH = 5 – log 0,1
p OH = 5 +1 = 6
p H = 14 – pOH
= 14 – 6
= 8
2. Tentukan pH larutan penyangga yang dibentuk dengan mencampurkan 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaCH3COO 0,1 M.
(KaCH3COOH = 1,8 × 10–5)
Jawab :
50 mL CH3COOH 0,1 M + 50 mL NaCH3COO 0,1 M
mol CH3COOH = 50 mL × 0,1 mmol/mL= 5 mmol
mol NaCH3COO = 50 mL × 0,1 mmol/mL= 5 mmol
p H = pKa – log a/g
p H = – log 1,8 × 10–5 – log 5/5
p H = – log 1,8 × 10–5
p H = 5 – log 1,8
= 4,75
Kegunaan Larutan Penyangga
Kebanyakan reaksi-reaksi biokimia dalam badan makhluk hidup hanya sanggup berlangsung pada pH tertentu. Oleh lantaran itu, cairan badan harus merupakan larutan penyangga biar pH senantiasa konstan saat metabolisme berlangsung.
Dalam keadaan normal, pH dari cairan badan termasuk darah kita yaitu 7,35 – 7,5. Walaupun sejumlah besar ion H+ selalu ada sebagai hasil metabolisme dari zat-zat, tetapi keadaan setimbang harus selalu dipertahankan dengan jalan membuang kelebihan asam tersebut. Hal ini disebabkan lantaran penurunan pH sedikit saja menawarkan keadaan sakit. Untuk itu badan kita memiliki hal-hal berikut.
1. Sistem buffer, untuk mempertahankan pH badan biar tetap normal.
2. Sistem pernapasan.
Di sini digunakan buffer H2CO3/HCO3–
Misalnya konsentrasi H3O+ dalam darah naik, berarti pH-nya turun.H3O+ + HCO3 – → H2CO3 + H2
Bila pH turun maka pusat pernapasan kita akan dirangsang, kesannya kita bernapas lebih dalam sehingga kelebihan CO2 akan dikeluarkan melalui paru-paru. Sedangkan bila konsentrasi OH– naik
H2CO3 + OH– → HCO3– + H2O
Karena kemampuan mengeluarkan CO2 ini, maka bufer H2CO3 dan HCO3– paling baik untuk tubuh.
3. Ginjal
Ginjal kita juga menolong untuk mengatur konsentrasi H3O+ dalam darah biar tetap konstan, dengan jalan mengeluarkan kelebihan asam melalui urine, sehingga pH urine sanggup berada sekitar 4,8 – 7,0. Kegunaan larutan penyangga tidak hanya terbatas pada badan makhluk hidup. Reaksi-reaksi kimia di laboratorium dan di bidang industri juga banyak memakai larutan penyangga. Reaksi kimia tertentu ada yang harus berlangsung pada suasana asam atau suasana basa. Buah-buahan dalam kaleng perlu dibubuhi asam sitrat dan natrium sitrat untuk menjaga pH biar buah tidak gampang dirusak oleh bakteri.
Thanks For Visiting !
