Dokumen tersebut membahas tentang air dan larutan buffer. Air merupakan zat penting bagi kehidupan karena mengandung 76% tubuh manusia dan berperan sebagai pelarut dan medium reaksi metabolisme. Struktur air dipengaruhi oleh ikatan hidrogen antar molekulnya. Larutan buffer terdiri atas campuran asam/basa lemah dengan garamnya yang mampu mempertahankan pH ketika ditambah asam/basa. Persamaan Henderson-Hasselbalch dig

1. BIOKIMIA DASAR

2. AIR DAN LARUTAN BUFFER
DOSEN PENGAMPU
PROF. DR. SABIRIN MATSJEH

3. AIR (H2O)
• Dasar kehidupan adalah air, yaitu kandungan
utama mahluk hidup (+-76%) .
• Peran utama air di dalam tubuh adalah sebagai
pelarut dan berperanserta dalam berbagai reaksi
(metabolisme).
• Air merupakan senyawa kimia luar biasa yang
mempunyai banyak kelebihan, antara lain
• Daya larut, aktivitas permukaan, ikatan hidrogen,
ikatan hidrofop, pengionan, dan berbagai efek
konformasi berbagai molekul semuanya
melibatkan air. (Nogrady, 1992)

4. STRUKTUR AIR (H2O)
• Struktur air adalah akibat sifat fisika molekul H2O Yang
luar biasa dan khas. Zat terlarut dalam air dapat
menjadikan larutan dalam air
• Mempunyai SIFAT KOLIGATIF LARUTAN
• 1. kenaikan titik didih
• 2. penurunan titik beku
• 3. kenaikan tekanan uap
• Ketiga sifat ini merupakan ukuran gaya antarmolekul
kuat yang terdapat di antara masing-masing molekul
air, yang mencegah kristal es jatuh berantakan atau
meninggalkan permukaan fase cair dengan mudah
waktu dipanaskan.

5. • Gaya ini terjadi karena kepolaran air yang
tinggi disebabkan karena molekul air tidak
linear dan mempunyai dwikutub. Muatan
parsial positif (H) dan negatif(O) pada molekul
air yang satu akan menarik molekul air yang
lain secara elektrostatik yang akan
membentuk ikatan yang disebut IKATAN
HIDROGEN. Ikatan hidrogen inilah yang
menyebabkan air mempunyai sifat istimewa.

6. BENTUK IKATAN HIDROGEN AIR
H
O
H O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O H
H

7. SIFAT MOLEKUL AIR
• Air dapat beranteraksi dengan senyawa terion
atau polar dan akan merusak kisi kristal. Karena
ion terhidrasi yang dihasilkan itu lebih stabil
daripada kisi kristal tadi, sehingga terjadilah
pelarutan.
• Air mempunyai tetapan dielektrikum yang sangat
tinggi (80 D lawan 21 D untuk aseton ) yang
meniadakan daya tarik elektrost untuk aseton
atik ion-ion, sehingga memperlancar hidrasi
selanjutnya.

8. KEISTIMEWAAN AIR BAGI MAHLUK HIDUP
• 1. Melarutkan senyawa polar (garam)
• 2. tidak melarutkan senyawa non polar
• 3. kalor penguapan tinggi (9700 kal/mol) sebagai
zat pendingin yang baik (keringat)
• 4. kalor jenis kecil ( 1 kal/der.g) merupakan
penahan panas yang baik , suhu tidak mudah
naik, walaupun suhu berubah dengan cepat
• 5. titik didih tinggi (100oC), sehingga air tetap cair
pada suhu fisiologis.
• 6. air merupakan medium proses biologi

9. 13.1
Larutan adalah campuran homogen dari dua
atau lebih zat
Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut
Zat yang jumlahnya lebih banyak disebut zat pelarut.

10. Larutan jenuh mengandung jumlah maksimum zat
terlarut yang dapat larut dalam suatu pelarut pada suhu
tertentu.
Larutan takjenuh mengandung zat terlarut lebih sedikit
daripada yang sebenarnya dapat dilarutkan oleh pelarut
pada suhu tertentu.
Larutan lewat-jenuh mengandung zat terlarut lebih
banyak daripada yang terdapat dalam larutan jenuh pada
suhu tertentu.
Natrium asetat mengkristal dengan cepat ketika ditambahkan
sedikit benih kristal ke dalam larutan natrium asetat lewat-jenuh.
13.1

11. Elektrolit adalah suatu zat, yang ketika dilarutkan
dalam air akan menghasilkan larutan yang dapat
menghantarkan arus listrik.
Nonelektrolit merupakan zat yang tidak
menghantarkan arus listrik ketika dilarutkan
dalam air.
nonelektrolit elektrolit lemah elektrolit kuat
4.1

12. Menghasilkan listrik pada hasil reaksi?
Kation (+) dan Anion (-)
Elektrolit Kuat – 100% terurai
NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq) H2O
Elektrolit Lemah – tidak sepenuhnya terurai
CH3COOH CH3COO- (aq) + H+ (aq)
4.1

13. Asam lemah adalah elektrolit lemah
HF (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + F- (aq)
HNO2 (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + NO2
- (aq)
- (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + SO4
HSO4
2- (aq)
H2O (l) + H2O (l) H3O+ (aq) + OH- (aq)
Basa kuat adalah elektrolit kuat
H2O
NaOH (s) Na+ (aq) + OH- (aq)
H2O
KOH (s) K+ (aq) + OH- (aq)
H2O
Ba(OH)2 (s) Ba2+ (aq) + 2OH- (aq)
16.4

14. Basa lemah adalah elektrolit lemah (NH3)
F- (aq) + H2O (l) OH- (aq) + HF (aq)
- (aq) + H2O (l) OH- (aq) + HNO2 (aq)
NO2
Pasangan asam-basa konjugat:
• Jika asamnya kuat, basa konjugatnya sangat lemah.
• H3O+ adalah asam terkuat yang dapat berada di dalam
larutan berair.
• Ion OH- adalah basa terkuat yang dapat berada di
dalam larutan berair.
16.4

15. Pasangan-pasangan konjugat dalam
reaksi asam-basa
Pasangan konjugat
asam + basa basa + asam
Pasangan konjugat
reaksi 1 HF + H2O F– + H3O+
reaksi 2 HCOOH + CN– HCOO– + HCN
reaksi 3 NH4
+ + CO3
2– NH3 + HCO3
–
reaksi 4 H2PO4
– + OH– HPO4
2– + H2O
reaksi 5 H2SO4 + N2H5
+ HSO4
– + N2H6
2+
reaksi 6 HPO4
2– + SO3
2– PO4
3– + HSO3
–

16. Berapakah pH dari larutan 2 x 10-3 M HNO3?
HNO3 adalah asam kuat – 100% terdisosiasi.
0,0 M 0,0 M
HNO3 (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + NO3
- (aq)
pH = -log [H+] = -log [H3O+] = -log(0,002) = 2,7
Awal
Akhir
0,002 M
0,0 M 0,002 M 0,002 M
Berapakah pH dari larutan 1,8 x 10-2 M Ba(OH)2?
Ba(OH)2 adalah basa kuat – 100% terdisosiasi.
0,0 M 0,0 M
Ba(OH)2 (s) Ba2+ (aq) + 2OH- (aq)
Awal
Akhir
0,018 M
0,0 M 0,018 M 0,036 M
pH = 14,00 – pOH = 14,00 + log(0,036) = 12,56
16.4

17. pH – Ukuran Keasaman
pH = -log [H+]
[H+] = [OH-]
[H+] > [OH-]
[H+] < [OH-]
Larutan bersifat
netral
asam
basa
[H+] = 1 x 10-7
[H+] > 1 x 10-7
[H+] < 1 x 10-7
pH = 7
pH < 7
pH > 7
Pada suhu 250C
pH [H+]
16.3

18. 16.3
pOH = -log [OH-]
[H+][OH-] = Kw = 1,0 x 10-14
-log [H+] – log [OH-] = 14,00
pH + pOH = 14,00

19. KESETIMBANGAN ASAM DAN BASA
Asam Lemah (HA) dan Konstanta Ionisasi Asam
HA (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + A- (aq)
HA (aq) H+ (aq) + A- (aq)
Ka =
[H+][A-]
[HA]
Ka adalah konstanta ionisasi asam
Berbanding lurus dengan kekuatan asam
Ka
kekuatan
asam lemah
16.5

20. Menyelesaikan Soal-soal ionisasi asam lemah:
1. Tentukan spesi-spesi yang dapat mempengaruhi pH.
• Pada sebagian besar soal, anda dapat mengabaikan
autoionisasi air.
• Abaikan [OH-] karena pH ditentukan oleh [H+].
2. Nyatakan konsentrasi kesetimbangan dari semua spesi dalam
konsentrasi awal dan satu variabel x.
3. Tulis Ka dalam konsentrasi-konsentrasi kesetimbangannya.
Setelah mengetahui nilai Ka, kita dapat mencari x.
4. Hitunglah konsentrasi dari semua spesi dan/atau pH larutan.
16.5

21. Basa Lemah dan Konstanta Ionisasi Basa
+ (aq) + OH- (aq)
NH3 (aq) + H2O (l) NH4
Kb =
+][OH-]
[NH3]
[NH4
Kb adalah konstanta ionisasi basa
Kb
kekuatan
basa lemah
16.6
Selesaikan soal-soal basa lemah seperti asam
lemah namun di sini kita mencari [OH-] bukan
[H+].

22. Reaksi antara anion atau kation suatu garam, atau
keduanya, dengan air disebut hidrolisis garam.
Hidolisis mempengaruhi pH larutan garam.
Kation: Semua kation akan menghasilkan asam
dalam air kecuali kation dari golongan 1 dan 2.
Anion:
Beberapa bersifat asam HSO4
-
Anion yg merupakan basa konjugat dari asam kuat
bersifat netral. (Cl-, NO-, …)
3
Yang lainnya bersifat basa.

23. Konstanta Hasilkali Ion Air
H2O (l) H+ (aq) + OH- (aq)
Kc =
[H+][OH-]
[H2O]
[H2O] = konstan
Kc[H2O] = Kw = [H+][OH-]
Konstanta hasilkali ion air (Kw) adalah hasilkali antara konsentrasi
molar ion H+ dan ion OH- pada suhu tertentu.
Pada suhu 250C
Kw = [H+][OH-] = 1,0 x 10-14
[H+] = [OH-]
[H+] > [OH-]
[H+] < [OH-]
Larutan bersifat
netral
asam
basa
16.2
pH + pOH = 14

24. LARUTAN BUFFER
DAN
HIDROLISIS

25. LARUTAN BUFFER
• 1. Campuran asam lemah dengan garamnya
• H+ = Ka . Ca atau H+ = Ka mmol asam
• Cg mmol garam
• H = Ka + log Cg atau pH=pKa + log mmol grm
• Ca mmol asam

26. Campuran basa lemah dengan
garamnya
• OH- = Kb x Cb atau pOH = pKb + log Cg
• Cg Cb
• OH = Kb x mmol basa
• mmol garam
• pOH = pKb + log mmol garam
• mmol basa

27. Larutan buffer adalah larutan yg terdiri dari:
1. asam lemah/basa lemah dan
2. garam dari asam lemah/basa lemah
Keduanya harus ada!
Larutan buffer memiliki kemampuan mempertahankan pH ketika
ada penambahan sedikit asam/basa.
17.2
Misalkan campuran CH3COOH dan CH3COONa dengan molar yang
sama
Tambahkan asam kuat
H+ (aq) + CH3COO- (aq) CH3COOH (aq)
Tambahkan basa kuat
OH- (aq) + CH3COOH (aq) CH3COO- (aq) + H2O (l)

28. Manakah yang termasuk larutan buffer?
(a) KF/HF
(b) KBr/HBr,
(c) Na2CO3/NaHCO3,
(d) NH3/NH4Cl
17.2
Definisi lain:
Larutan buffer mengandung asam
lemah dan basa konjugatnya, atau
basa lemah dan asam konjugatnya.

29. Perhatikan campuran garam NaA dan asam lemah HA.
Persamaan Henderson-Hasselbalch
NaA (s) Na+ (aq) + A- (aq)
HA (aq) H+ (aq) + A- (aq)
Ka =
[H+][A-]
[HA]
[H+] =
Ka [HA]
[A-]
-log [H+] = -log Ka - log
[HA]
[A-]
-log [H+] = -log Ka + log
[A-]
[HA]
pH = pKa + log
[A-]
[HA] pKa = -log Ka
17.2
pH = pKa + log
[basa konjugat]
[asam]

30. Bagaimana Larutan Buffer Bekerja
Misalkan larutan buffer dibuat dengan cara memasukkan 0,25 mol
asam asetat dan 0,25 mol natrium asetat dalam tiap 1 liter larutan.
Berapakah pH dari larutan buffer tersebut?
Berapakah pH dari 1000,0 mL larutan buffer itu setelah ditambah
1,00 mL HCl (12,0 M)?
Berapa jika ditambah1,00 mL NaOH (6,00 M)?
Berapa perubahan pH dari 1000 mL air murni jika ditambah1,0 mL
HCl (12,0 M)?

31. Membuat Larutan Buffer
Soal: 1.Larutan buffer ion amonia-amonium memiliki pH
sekitar 9,2 dan dapat digunakan untuk mempertahankan pH
larutan tetap bersifat basa. Berapakah massa amonium
klorida yang harus ditambahkan ke dalam 400.00 mL larutan
3.00 M ammonia
Untuk membuat suatu larutan buffer?
Kb NH3 = 1,8 x 10 -5.
2. Bagaimana membuat larutan buffer dengan pH 5.00?

33. Hitunglah pH dari
a) 0,10 M CH3COOH
b) Larutan yang mengandung
0,10 M CH3COOH
dan 0,10 M CH3COONa
Ka = 1,8 x 10-5

34. Hitunglah pH dari larutan buffer 0,30 M NH3/0,36 M NH4Cl.
Berapa pH-nya setelah penambahan 20,0 mL NaOH(0,050 M )
ke dalam 80,0 mL larutan buffer tersebut?
+ (aq) + OH- (aq) H2O (l) + NH3 (aq)
= 9,20
+ (aq) H+ (aq) + NH3 (aq)
NH4
pH = pKa + log
[NH3]
[NH4
+]
pKa = 9,25 pH = 9,25 + log
[0,30]
[0,36]
= 9,17
NH4
awal (mol)
akhir (mol)
0,029 0,001 0,024
0,028 0,0 0,025
volume akhir = 80,0 mL + 20,0 mL = 100 mL
pH = 9,25 + log
[0,25]
[0,28]
+] =
[NH4
0,028
0,10
[NH3] =
0,025
0,10
17.2

35. Mempertahankan pH Darah
17.2

36. Garam dari asam lemah basa kuat
• CH3COOH + NaOH NaCl + H2O
• CH3COONa CH3COO- +H+
• α = 1
• Persamaan kesetimbangan hidrolisis
• CH3COO- + H2O CH3COOH+ OH-
• K= (CH3COOH)(OH-)
• (CH3COO-)(H2O)
• K(H20)=(CH3COOH)(OH-) =Kh
• (CH3COO-)
Kh= (CH3COOH)(OH-)
(CH3COO-)
(CH3COO-)=garam
Co = molar mula mula
no= mol mulamula
Co(1- α) =sisa

37. • Kh= (Co α )(Co α ) = Co α 2
• Co(1- α ) 1- α
• CH3COO- + H2O CH3COOH+ OH-
• Co(1- α) Co α Co α
• Kh=(Co α )(Co α ) = Co α2
• Co(1- α ) (1- α)

38. • Kh= (CH3COOH)(OH-) x (H+)
• (CH3COO-) (H+)
• Kh =Kw
diketahui (CH3COO-)=(OH-)
Ka
•
• Maka Kh=(OH-)2
• (garam)
• (OH-) =vKw. (g)
• Ka
• (H+) = (Kwx Ka /(g) )

39. Garam dari asam lemah basa kuat
• Kh = Kw/Ka
• pH = ½ pKw + ½ pKa + ½ log Cg
• OH- = Kw/Kax Cg

40. Garam dari asam kuat basa lemah
• Kh = Kw/Kb
• pH = ½ pKw - ½ pKb - ½ log Cg
• H+ = Kw/Kbx Cg

41. Garam dari asam lemah basa lemah
• Kh = Kw/Ka. Kb
• pH = ½ pKw + ½ pKa - ½ log Kb