Larutan Buffer (Penyangga) : Pengertian, Rumus, Macam, Cara Kerja, Sifat dan Contoh Soalnya Lengkap

Posted on
Larutan Buffer (Penyangga) : Pengertian, Rumus, Macam, Cara Kerja, Sifat dan Contoh Soalnya Lengkap
5 (100%) 1 vote[s]

Pengertian, Rumus, Macam, Cara Kerja, Sifat dan Contoh Soal Larutan Buffer Penyangga

Buffer Adalah – Buffer merupakan larutan yang mengandung campuran asam lemah dan juga basa konjugatnya, atau sebaliknya.

Larutan Buffer (Penyangga)

Pengertian Larutan Buffer

Larutan penyangga atau buffer adalah larutan yang bisa menjaga atau mempertahankan pHnya dari penambahan asam, basa, atau pengenceran oleh air. pH larutan buffer tak akan berubah secara konstan setelah penambahan sejumlah asam, basa atau air. Larutan buffer juga mampu menetralkan penambahan asam atau basa dari luar.

Larutan penyangga atau yang biasa disebut dengan larutan buffer atau larutan dapar adalah larutan yang dapat mempertahankan nilai pH, walaupun ditambah dengan sedikit asam, sedikit basa, atau sedikit pengenceran air. Karena larutan penyangga mengandung zat yang terlarut yang sifatnya penyangga yang terdiri atas komponen asam dan juga basa. Komponen asam ini fungsinya menahan kenaikan pH, sedangkan komponen basa fungsinya untuk menahan penurunan pH.

Larutan buffer/penyangga merupakan larutan yang terdiri dari :

  • Campuran asam lemah dengan garamnya.

Contoh: Campuran dari larutan CH3COOH (asam lemah) dan larutan CH3COONa (basa konjugasi) membentuk larutan buffer asam, dengan reaksi:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O.

  • Campuran basa lemah dengan garamnya.

Contoh: Campuran dari larutan NH4OH (basa lemah) dan larutan NH4CL (asam konjugasi) membentuk  larutan buffer basa, dengan reaksi:

NH4OH + HCl → NH4CL + H2O .

Macam Larutan Buffer

Larutan buffer / penyangga Bersifat Asam

Larutan ini dapat mempertahankan pH di sekitar asam dengan pH > 7. Untuk memperoleh larutan ini bisa dibuat dari asam lemah dan garamnya, yang juga merupakan basa konjugasi dari asamnya. Cara yang lainnya yaitu mencampurkan suatu asam yang lemah dengan suatu basa yang kuat, yang dimana asam yang lemah akan dicampur dalam jumlah yang berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi, dari asam lemah yang bersangkutan. Secara umum basa kuat yang digunakan yaitu seperti Natrium (Na), kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.

Cara kerjanya bisa dilihat di larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses seperti berikut :

  • Dalam penambahan asam

Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Yang dimana ion H+ yang ditambah bereaksi dengan ion CH3COO– membentuk molekul CH3COOH.

CH3COO–(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq).

  • Dalam penambahan asam

Bila yang ditambahkan adalah basa, maka ion OH+ dari basa akan bereaksi dengan ion H+ yang membentuk air. Hal itu juga akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ bisa dipertahankan. Jadi penambahan basa dapat menyebabkan kurangnya 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 buffer / penyangga Bersifat Basa

Larutan ini mempertahankan pH di daerah basa (pH > 7). Untuk memperoleh larutan ini bisa dibuat dari basa lemah dan garam, yang dimana garamnya berasal dari asam yang kuat. Cara yang lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa yang lemah dengan suatu asam yang kuat, yang dimana basa yang lemah dicampur dengan jumlah berlebih.

Cara kerjanya bisa dilihat di larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

  • Dalam penambahan asam

Bila ditambah dengan asam maka ion H+ dari asam akan mengikat ion OH-. Dan hal itu akan menyebabkan kesetimbangan yang bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion OH- bisa dipertahankan. Selain itu penambahan ini akan menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH–. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.

Baca Juga :   Kloning : Pengertian, Definisi, Jenis dan Cara Kloning Beserta Contohnya

NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq).

  • Dalam penambahan basa

Bila ditambahkan dengan basa, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri sehingga konsentrasi ion OH- bisa dipertahankan. Basa yang dipertahankan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4+), membentuk komponen basa (NH3) dan air.

NH4+ (aq) + OH–(aq) → NH3 (aq) + H2O(l).

Cara Kerja Larutan Penyangga

Larutan penyangga mengandung komponen asam dengan basa dan asam dan basa konjugasinya. Sehingga hal ini bisa mengikat baik ion H+ maupun ion OH-. Sehingga penambahan sedikit pada asam kuat dan basa kuat tidak akan mengubah pHnya dengan signifikan.

Sifat Larutan Buffer

Sifat dari larutan buffer diantaranya yaitu :

  1. pH tidak akan berubah meskipun larutannya diencerkan.
  2. pH larutan juga tak akan berubah bila larutan ditambahkan asam atau basa.

Hubungan antara pH dengan larutan buffer adalah :

  • Larutan buffer dari campuran asam lemah dengan garamnya

[H+] = Ka                    atau        [H+] = Ka

pH  = – log H+

Yang dimana :

Ka   = Ketetapan kesetimbangan

= Jumlah mol asam lemah

= Jumlah mol basa konjugasinya

  • Larutan buffer dari campuran basa lemah dengan garamnya

[OH–]          = Kb         atau        [H+] = Kb

pH              = 14 – POH

POH           = – log OH–

Yang dimana :

Kb   = Ketetapan kesetimbangan

= Jumlah mol basa lemah

= Jumlah mol asam konjugasinya

Fungsi Larutan Buffer

  1. Adanya larutan buffer ini bisa dilihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain pada penerapan aplikasi itu, ada juga penerapan fungsi konsep larutan penyangga dalam tubuh manusia seperti misalnya dalam cairan tubuh.
  2. Cairan tubuhnya bisa di dalam cairan intrasel atau dalam cairan ekstrasel. Yang dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4–dan HPO42-, yang bisa bereaksi dengan suatu asam dan juga basa. Adapula sistem penyangga itu, yang bisa menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4.
  3. Menjaga pH pada plasma darah supaya berada pada pH yang berkisar 7,35 – 7,45, yaitu dari ion HCO3denganion Na+. jika pH darah lebih dari 7,45 akan mengalami alkalosis, akibatnya terjadi hiperventilasi / bernapas berlebihan, mutah hebat. Jika pH darah kurang dari 7,35 maka akan mengalami acidosis yang berakibat penyakit jantung, ginjal ,hati dan pencernaan akan terganggu.
  4. Menjaga pH makanan olahan yang ada di dalam kaleng supaya tak mudah rusak atau teroksidasi pada asambenzoat dengan natrium benzoat.
  5. Penerapan pada larutan buffer bisa diketahui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.

Contoh Soal Larutan Buffer Penyangga

  1. Tentukan pH larutan jika 800 ml larutan CH3COOH 0,1M dicampur dengan 400ml larutan CH3COONa 0,1M (Ka CH3COOH = 1,8×10-5) !
  2. Tentukan pH larutan apabila 400 ml larutan NH4OH 0,5M dicampur dengan 100 ml larutan NH4Cl 0,5M ( Kb NH4OH = 1,8×10-5)
  3. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH 1M dan CH3COONa 1M ditambahkan larutan HCl 1M sebanyak iml. Tentukan pH larutan setelah penambahan HCl 1M ! ( Ka = 1,8 x 10-5)
  4. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH 1M dan CH3COONa 1M ditambah 50 ml air. Tentukan pH larutan setelah pengenceran !

Jawaban Larutan Buffer Penyangga

Jawaban No. 1

mol CH3COOH = 800 x 0,1 = 80 mmol

mol CH3COONa = 400 x 0,1 = 40 mmol

[ H+ ] = Ka .na/nbk

= 1,8 x 10-5 x( 80/40)

= 3,6 x 10 -5

pH = -log 3,6 x 10 -5

= 5 – log 3,6

Jawaban No. 2

mol NH3= 400 x 0,5 = 200 mmol

mol NH4Cl = 100 x 0,5 = 50 mmol

[OH–] = 1,8 x10 -5 x(200/50)

= 7,2 x 10 -5

pOH = – log 7,2 x 10 -5

= 5 – log 7,2

pH = 14 – (5-log 7,2)

= 9 + log 7,2

Jawaban No. 3

mol CH3COOH = 50 x 1 = 50 mmol

mol CH3COONa = 50 x 1 = 50 mmol

mol HCl = 1 x 1 = 1 mmol

CH3COONa + HCl —-> CH3COOH + NaCl

Mula-mula :……………… 50 mmol………..1 mmol…….50 mmol –

Bereaksi : …………………. 1 mmol………..1 mmol……1 mmol……..1 mmol

____________________________________________________________ –

Sisa………:……………… 49 mmol …………. -…………..51 mmol…….1 mmol

Jadi pH = -log (1,8 x 10-5 x 51/49)

= -log 1,87 x 10-5 = 5 – log 1,87

Jawaban No. 4

Pengenceran CH3COOH : V1.M1 = V2.M

50×1 = 100xM2

M2 = 0,5

Pengenceran CH3COONa : V1.M1 = V2.M2

50×1 = 100xM2

M2 = 0,5

Sekian pembahasan mengenai materi larutan buffer yang lengkap, mulai dari pengertian, macam, ciri, sifat, cara kerja, fungsi dan contoh soalnya. Semoga artikel ini dapat dipahami dan dan dapat membantu anda menyelesaikan soal mengenai larutan buffer/penyangga.

Baca Juga :