LARUTAN PENYANGGA/BUFFER

Larutan Penyangga/Buffer

• Sifat Larutan Penyangga
• Komponen Larutan Penyangga
• Cara Kerja Larutan Penyangga
• Menghitung pH Larutan Penyangga
• Fungsi Larutan Penyangga

Sifat Larutan Penyangga

Larutan penyangga atau larutan buffer atau dapar merupakan suatu larutan yang dapat mempertahankan nilai pH tertentu. Adapun sifat yang paling menonjol dari larutan penyangga ini seperti pH larutan penyangga hanya berubah sedikit pada penambahan sedikit asam kuat/basa kuat.

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:

1. Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7).

Cara :

a. mencampurkan asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya.

Contoh: 1. CH₃COOH + NaCH₃COO

2. H₂CO₃ + HCO₃^-

b. mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih.

Contoh : 100 mL CH₃COOH 0,1 M + 50 mL NaOH 0,1 M

Jumlah mol CH₃COOH = 100 mL x 0,1 M = 10 mmol

Jumlah mol NaOH = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol

2. Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7).

Cara :

a. mencampurkan dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat.

Contoh: NH₃ + NH₄Cl

b. mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

Contoh : 50 mL NH₃ 0,2 M + 50 mL HCl 0,1 M

Jumlah mol NH₃ = 50 mL x 0,2 M = 10 mmol

Jumlah mol HCl = 50 mL x 0,1 M = 5 mmol

Kerjakan soal hal 113 no 2 dan 3

Cara kerja larutan penyangga

Pada bahasan sebelumnya telah disebutkan bahwa larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikat baik 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:

1. 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)

2. 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)

Menghitung pH Larutan Penyangga

1. Larutan penyangga asam

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H⁺ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[H⁺] = Ka x a/g

atau
pH = p Ka - log g

dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah

a = jumlah mol asam lemah

g = jumlah mol basa konjugasi/garam

2. Larutan penyangga basa

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H⁺ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[OH^-] = Kb x b/g

atau
pOH = pKb - log g

dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah

b = jumlah mol basa lemah

g = jumlah mol asam konjugasi

kerjakan soal hal 113 no 4 – 13

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 HPO₄^2- 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.

Latihan ulangan kelarutan dan hasil kali kelarutan

ULANGAN KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN

1. Urutkan berdasarkan kelarutan yang paling besar jika diketahui Ksp BaCO₃ = 5,1 x 10^-9, BaC₂O₄ = 2,3 x 10^-8, BaCrO₄ = 1,2 x 10^-10

2. Tentukanlah hasil kali kelarutan (Ksp) perak kromat, bila diketahui kelarutan perak kromat dalam 250 mL air adalah 0,166 gram! (Ar Ag = 108, Cr = 52, O = 16)

3. Sebanyak 10 mL natrium kromat 0,025 M ditambahkan ke dalam 10 mL larutan perak nitrat 0,025 M. Periksalah dengan suatu perhitungan, apakah terbentuk endapan perak kromat? (Ksp = 1,1 x 10^-12)

4. Diketahui nilai Ksp perak sulfide pada suhu 25^oC adalah 3,2 x 10^-11. Hitunglah berapa gram perak sulfat yang harus dilarutkan dalam 100 mL larutan, agar diperoleh larutan jenuh perak sulfat!(Ar Ag = 108, S = 32, O = 16)

5. SejumLah tertentu magnesium klorida dilarutkan dalam larutan natrium hidroksida dengan pH = 12. Hitunglah konsentrasi minimum larutan magnesium klorida agar diperoleh larutan yang sama jenuh dengan magnesium hidroksida! (K_sp Mg(OH)₂ = 10^-11)

6. Hitunglah banyaknya perak klorida yang dapat larut dalam 100 mL larutan NaCl 0,1 M, jika diketahui tetapan hasil kali kelarutan perak klorida dalam air adalah 2,0 x 10^-10!

7. Pada suhu 20^oC suatu larutan jenuh perak karbonat mengandung 27,6 mg perak karbonat dalam 200mL larutannya. Hitung nilai hasil kali kelarutan perak karbonat!(Ar Ag = 108, C = 12, O =16)

8. Diketahui nilai hasil kali kelarutan perak sulfat pada sulfat suhu 25^oC adalah 3,2 x 10^-8. Hitunglah kelarutan molar perak sulfat!

9. Suatu larutan jenuh X(OH)₂ mempunyai pH = 9. Hitunglah hasil kali kelarutan (Ksp) senyawa X(OH)₂ tersebut!

10.Dalam suatu larutan terdapat CaCl₂ dan BaCl₂ masing-masing 0,01 M. Larutan ini ditetesi sedikit demi sedikit dengan larutan Na₂SO₄. Anggaplah volum larutan tidak berubah dengan penambahan larutan Na₂SO₄ tersebut.

a. ion manakah akan diendapkan terlebih dahulu, Ca²⁺ atau Ba²⁺? Jelaskan!

b. berapakah konsentrasi ion Ca²⁺ pada saat BaSO₄ mulai mengendap?

c. berapakah konsentrasi ion Ba²⁺ pada saat CaSO₄ mulai mengendap?

d. berapa persen ion Ba²⁺ telah mengendap sebelum ion Ca²⁺ mulai diendapkan?

Ksp CaSO₄ = 9,1 x 10^-6 dan BaSO₄ = 1,1 x 10^-10

TUGAS BUAT XI IPA

TUGAS

KIMIA KELAS XI IPA 2010/2011

1. Tentukan pH larutan yang dibuat dengan mencampurkan 100 mL larutan ammonia(NH₃) 0,01 M dengan 500 mL larutan ammonium klorida(NH₄Cl) 0,01 M! (Kb NH₃ = 1,8 x 10^-5)

2. Sebanyak 50 mL larutan asam asetat 0,2 M dicampurkan dengan 25 mL larutan natrium hidroksida 0,5 M. Tentukan berapa pH sebelum dan sesudah bereaksi! ( Ka = 1 x 10 ^-5)

3. Jika 40 mL larutan NH₃ 0,1 M dicampurkan dengan 80 mL larutan (NH₄)₂SO₄ 0,2 M jika diketahui Kb dari NH₃ = 1,8 x 10^-5_. Hitung pH larutan sebelum dan sesudah reaksi!

4. Berapa mL H₂PO₄^- 0,2 M yang harus ditambahkan ke dalam 400 mL larutan HPO₄^2- 0,2 M jika diketahui pH akhir = 5 + log 2 dan diketahui Kh = 10^-9?

5. Tentukan pH larutan berikut

a. Sodium borat (NaH₂BO₃) 0,1 M jika Ka = 7,3 x 10^-10

b. 100 mL ammonium sulfat (NH₄)₂SO₄ 0,2 mol jika Kb NH₃ = 1,8 x 10^-5

c. 1,32 gram ammonium sulfat dalam 100 mL jika Kb NH₃ = 1,8 x 10^-5

6. Sebanyak 75 mL larutan natrium hidroksida 0,2 M dicampurkan dengan 25 mL larutan asam asetat 0,6 M. Tentukan pH campuran( pKa = 5)

7. Berapa massa yang harus ditimbang dari kristal NH₄Cl untuk membuat 500 mL larutan dengan pH 5 + log 5? (Ar H = 1, N = 14, Cl = 35,5); Kb = 10^-5

8. Sebanyak 25 mL larutan CH₃COOH 0,1 M ditetesi dengan larutan NaOH 0,1 M (Ka = 10^-5). Tentukan pH larutan pada saat volume NaOH yang ditambahkan

a. 0 mL f. 15 mL k. 28 mL

b. 3 mL g. 18 mL l. 30 mL

c. 6 mL h. 20 mL m. 33 mL

d. 10 mL i. 23 mL n. 35 mL

e. 12 mL j. 25 mL

9. Buat kurva titrasi pH terhadap volume NaOH dari soal nomor 8

10. ­Sebanyak 500 mL larutan NH₃ 0,2 M dan 500 mL larutan HCl 0,1 M dicampurkan.

a. Berapa pH larutan setelah dicampurkan (Kb = 10^-5)

b. Bila ke dalam campuran itu ditambahkan 1 mL NaOH 1 M, berapa pH larutan terakhir?

c. Bila ke dalam campuran itu ditambahkan 1 mL HCl 1 M, berapa pH larutan terakhir?

d. Dari jawaban b dan c, apa yang dapat anda simpulkan?

11. Di dalam laboratorium, seorang praktikan yang sedang bekerja di laboratorium kimia SMA GONZAGA ingin mencampurkan 50 mL larutan CH₃COOH 0,2 M dengan 20 mL NaOH 0,1 M. Tentukan pH larutan-larutan sebelum dan sesudah dicampurkan!(Ka = 10^-5)

12. Hitunglah banyaknya volume gas ammonia (STP) yang harus dialirkan ke dalam 100 mL larutan asam klorida 1 M sehingga diperoleh larutan penyangga dengan pH = 5 jika Kb = 10^-5!

13. Buatlah reaksi hidrolisis dan tentukan sifatnya, asam, basa atau netral dan tentukanlah jenis hidrolisisnya; parsial, total atau tidak mengalami hidrolisis

a. HCOONa c. (NH₄)₂SO₄

b. KNO₃ d. CH₃COONH₄ (Ka = 10^-5 dan Kb = 10^-5)

Kisi-kisi mid semester genap 2011

Kisi-kisi mid semester genap 2011

1. Pengertian asam-basa

2. Lakmus

3. Senyawa yang bersifat asam dan basa (kuat dan lemah)

4. Konsentrasi H⁺ dan OH^-

5. Harga pH

6. Indikator

7. Pasangan asam-basa konjugasi/bronsted-lowry

8. Rumus pengenceran

9. Rumus pencampuran asam-asam/basa-basa

10. Rumus kadar

11. Ciri-ciri elektrolit kuat, lemah dan non

12. Kekuatan asam

13. Penetralan

14. Reaksi-reaksi asam-basa

15. Deret volta

16. Reaksi yang menghasilkan endapan

17. Reaksi yang tidak dapat berlangsung

18. Reaksi yang menghasilkan gas

19. Stoikiometri untuk persamaan reaksi

20. Titrasi

21. Persamaan ion bersih

22. Sifat larutan penyangga

23. Reaksi-reaksi yang menghasilkan larutan penyangga

24. Menghitung pH buffer

Ingat rumus asam lemah, asam kuat, basa lemah, dan basa kuat.

Ingat peta konsep mol