Materi kuliah kimdas tentang Larutan penyangga. Cari lebih bayak lagi materi kuliah semester 1 di: http://muhammadhabibielecture.blogspot.com/2014/12/kuliah-semester-1-thp-ftp-ub.html. Font untuk presentasi ini bisa didownload di: http://www.fontsquirrel.com/fonts/orbitron

1. LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)

2. Larutan penyangga
• Larutan penyangga atau larutan
buffer adalah larutan yang pH-nya
praktis tidak berubah walaupun
kepadanya ditambahkan sedikit
asam, sedikit basa, atau bila larutan
diencerkan.
• Larutan penyangga mengandung
campuran asam lemah dan basa
konjugasinya atau basa lemah dan
asam konjugasinya.

3. Larutan penyangga dibedakan atas 2
:
• larutan penyangga asam yang
mempertahankan pH pada daerah
asam (pH < 7)
• larutan penyangga basa yang
mempertahankan pH pada daerah
basa (pH > 7).

4. Larutan penyangga asam
• Larutan penyangga asam merupakan
campuran asam lemah dengan basa
konjugasi (garam)nya.
• Contoh :
• Larutan buffernya campuran CH3COOH
(asam lemah) dan CH3COO- (garam atau
basa konjugasi)

5. Larutan penyangga basa
• Larutan penyangga basa merupakan
campuran basa lemah dengan asam
konjugasi (garam)nya.
• Contoh :
• Larutan buffernya campuran NH3 (basa
lemah) dan NH4
+ (garam atau asam
konjugasi)

6. Cara kerja buffer asam
• Contoh larutan penyangga asam:
CH3COOH dan CH3COO-
• Dalam larutan terjadi kesetimbangan :
CH3COOH  CH3COO- + H+
• Penambahan asam : akan menggeser
kesetimbangan ke kiri, ion H+ yang
ditambahkan akan bereaksi dengan
CH3COO- membentuk CH3COOH ;
CH3COO- + H+  CH3COOH

7. • Penambahan basa : ion OH- dari
basa akan bereaksi dengan ion H+
membentuk air, sehingga
kesetimbangan bergeser ke kanan
dan konsentrasi ion H+ dapat
dipertahankan. Jadi basa yang
ditambahkan akan praktis bereaksi
dengan CH3COOH membentuk
CH3COO- dan air :
CH3COOH + OH-  CH3COO- +
H2O

8. Cara kerja buffer basa
• Contoh larutan penyangga basa : NH3 dan
NH4
+
• Dalam larutan kesetimbangan :
NH3 + H2O  NH4
+ + OH-
• Penambahan asam : Asam yang ditambahkan
bereaksi dengan NH3 membentuk NH4
+.
NH3 + H+  NH4
+

9. • Penambahan basa : penambahan
basa akan menggeser
kesetimbangan ke kiri sehingga
konsentrasi ion OH- dapat
dipertahankan. Basa yang
ditambahkan bereaksi dengan
asam (dalam hal ini NH4
+)
membentuk basa (NH3) dan air.
NH4
+ + OH-  NH3 + H2O

10. Latihan
• Bagaimana cara kerja larutan buffer
H2CO3-HCO3
- dalam menjaga pH darah
tetap 7,4 ?

11. Menghitung pH larutan
buffer
• pH larutan penyangga bergantung
pada Ka asam lemah atau Kb basa
lemah serta perbandingan
konsentrasi asam dengan
konsentrasi basa konjugasi atau
konsentrasi basa dengan asam
konjugasi dalam larutan tersebut.

12. Larutan penyangga asam
• Misalnya larutan penyangga CH3COOH
dan NaCH3COO. Asam asetat akan terurai
sesuai reaksi :
CH3COOH  CH3COO- + H+
dengan Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol garam (basa konjugasi)
a
[H ] K xa
g
 
a
pH pK - loga
g


13. Contoh soal
Contoh :
pH larutan penyangga yang dibuat dari
50 ml CH3COOH 0,1 M dengan 50 ml
NaCH3COO 0,1 M (Ka CH3COOH = 1,8 x
10-5) adalah :
• mol CH3COOH = V x M = 50 ml x 0,1
mmol/ml = 5 mmol
• mol NaCH3COO = V x M = 50 ml x 0,1
mmol/ml = 5 mmol

14. Larutan penyangga basa
dengan Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol garam (asam
konjugasi)
b
[OH ] K xb
g
 
b
pOH pK - logb
g


15. Contoh soal
Contoh :
pH larutan penyangga yang dibuat dari 50 ml NH3
0,1 M dengan 50 ml NH4Cl 0,1 M (Kb NH3 = 1,8 x
10-5) adalah :
• mol NH3 = V x M = 50 ml x 0,1 mmol/ml = 5 mmol
• mol NH4Cl = V x M = 50 ml x 0,1 mmol/ml = 5
mmol
• pH = 14 – pOH = 14 – (5 – log 1,8) = 9+log 1,8

16. Kapasitas (daya penahan) larutan
penyangga
• Kapasitas atau daya penahan larutan
penyangga bergantung pada jumlah
mol dan perbandingan mol dari
komponen penyangga.
• Jumlah mol komponen penyangga
Makin banyak jumlah mol komponen
penyangga, makin besar kemampuan
mempertahankan pH.

17. • Perbandingan mol komponen
penyangga
Perbandingan mol antara
komponen-komponen suatu larutan
penyangga sebaiknya antara 0,1
hingga 10. Di luar perbandingan
tersebut maka sifat penyangganya
akan berkurang
• Contoh : Perbandingan konsentrasi
HCO3
- terhadap H2CO3 yang
diperlukan untuk menjadikan pH =
7,4 adalah 20:1.

18. Fungsi larutan penyangga
• Larutan penyangga digunakan dalam kimia
analitik, biokimia, bakteriologi, fotografi industri
kulit dan zat warna.
• Cairan tubuh, baik intrasel maupun cairan luar
sel, merupakan larutan penyangga.
• Sistem penyangga yang utama dalam cairan
intrasel adalah pasangan asam basa konjugasi
H2PO4
- – HPO4
2 :
HPO4
2-(aq) + H+(aq) H2PO4
-(aq)
H2PO4
-(aq) + OH-(aq) HPO4
2-(aq) + H2O(l)



19. • Sistem penyangga cairan luar sel
(darah) adalah pasangan asam basa
konjugasi H2CO3 – HCO3
-. Larutan
penyangga tersebut menjaga pH
darah hampir konstan, yaitu sekitar
7,4.
H2CO3(aq) + OH-(aq) HCO3
-(aq) +
H2O(l)
HCO3
-(aq) + H+(aq) H2CO3(aq)
• Apabila mekanisme pengaturan pH
darah gagal, terjadi penurunan pH
(asidosis) atau peningkatan pH ke
atas 7,8 (alkalosis)



20. Latihan
• Larutan 25 ml CH3COOH 0,2 M (Ka =
10-5) dicampurkan dengan 25 ml
NaOH 0,1 M, maka harga pH larutan
yang terjadi …

21. Homework
• Ke dalam larutan basa lemah LOH
ditambahkan padatan L2SO4
sehingga konsentrasi LOH 0,1 M dan
konsentrasi L2SO4 0,05 M. Bila Kb
LOH = 10-5 maka pH campuran …

22. Jawab :
• Campuran LOH (basa lemah) dan L2SO4
(garamnya) merupakan larutan buffer basa.
• Mol basa = M x V = 0,1 x V = 0,1 mol,
misal V =1
• Mol garam = M x V x valensi = 0,05 x V x 2
= 0,1 mol
• pOH = 5, sehingga pH = 14 – 5 = 9
b 0,15 5[OH ] Kb x 10 x 10
g 2x0,05
    

23. Latihan
• Untuk membuat larutan penyangga
yang mempunyai pH = 4, ke dalam
100 ml larutan CH3COOH 0,5 M (Ka
= 10-5) harus ditambahkan larutan
CH3COONa 0,5 M sebanyak … ml

24. Homework
• 100 mL HCOOH 0,01 M dicampur
dengan 100 mL HCOONa 0,005 M.
Campuran tersebut ditambahkan air
sehingga volumenya 500 mL. Jika Ka
HCOOH adalah 1,8 x 10-4, hitung pH
campuran !

26. Homework
• Ke dalam 100 ml larutan NH3 0,1 M
ditambahkan 100 ml larutan
(NH4)2SO4 0,1 M. Kemudian ke
dalam campuran ditambah lagi 20 ml
larutan HCl 0,1 M. pH larutan menjadi
… (log 9 = 0,95, log 7,7 = 0,89; Kb =
1,8 x 10-5)

27. • Campuran NH3 dan (NH4)2SO4 merupakan larutan buffer
basa.
• = = 9 x 10-6
• pOH = 6 – log 9, sehingga pH = 14 – (6 – log 9) = 8 + log 9 =
8,95
• setelah ditambahkan 20 ml HCl 0,1 M :
mol HCl (H+) = 20 ml x 0,1 mmol/ml = 2 mmol
reaksi yang terjadi setelah penambahan :
NH3 + H+  NH4
+
Mula 10 mmol 2 mmol 20 mmol
Reaksi 2 mmol 2 mmol 2 mmol
Akhir 8 mmol - 22 mmol
b
[OH ] Kb x
g
 
(100mlx0,1mmol/L)51,8x10 x
2x(100mlx0,1mmol/L)


28. • = = 6,72 x 10-6
• pOH = 6 – log 6,72, sehingga pH = 14 – (6
– log 6,72) = 8 + log 6,72 = 8,83
b
[OH ] Kb x
g
 
 851,8x10 x
22