Rabu

16. Pendahuluan Larutan Buffer

 
Apersepsi:
1.  Pentingnya pH tubuh link : https://hellosehat.com/urologi/ph-tubuh-ideal-asidosis-alkalosis/
2.  Gangguan Keseimbangan Asam Basa  link : https://www.alodokter.com/gangguan-keseimbangan-asam-basa
3.  Bagaimana untuk mempertahankan pH darah link: https://health.detik.com/hidup-sehat-detikhealth/d-1314497/agar-ph-tubuh-tidak-terlalu-asam-



Larutan Buffer / Penyangga / Dapar Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan pH larutan dari gangguan / penambahan sedikit asam, sedikit basa dan sedikit pengenceran. Larutan penyangga dapat mempertahankan pH karena didalam larutannya terdapat sistem kesetimbangan sesuai asas Le Chatelier. Larutan Buffer dibedakan : 1)      Buffer asam   2)      Buffer basa
Sistem kesetimbangan buffer asam jika didalam larutannya terdapat spesi asam lemah dengan basa konjugasi (dari senyawa garam) Sistem kesetimbangan buffer basa jika didalam larutannya terdapat spesi basa lemah dengan asam  konjugasi (dari senyawa garam)

Sistem kesetimbangan buffer terbentuk jika ada pasangan konjugasi:

ü  Asam lemah dengan basa konjugasi

ü  Basa lemah dengan asam konjugasi

Kesimpulan
Komponen buffer asam : asam lemah dengan basa konjugasi (dari senyawa garamnya) Komponen buffer basa : basa lemah dengan asam konjugasi (dari senyawa garamnya)



Larutan yang dapat mempertahankan pH dengan adanya penambahan sedikit asam/basa/pengenceran, karena larutan buffer membentuk sistem kesetimbangan.

Sistem buffer digunakan dalam industry analitis, bakteorologi, industry farmasi, industry kulit dll

System buffer (membentuk kesetimbangan antara komponen buffer) dijumpai dalam:

intra sel (ion H2PO4- dengan ion HPO42-) atau berupa NaH2PO4 dengan Na2HPO4
Dalam ekstra sel (H2CO3 dengan HCO3-) pH darah 7,4 dengan perbandingan  [HCO3-] : [H2CO3] = 20 : 1



Sistem kesetimbangan   CH3COOH  <=>  H+ + CH3COOdapat berupa

1. Sebagai kesetimbangan ionisasi asam lemah jika :

a.    [H+] = [CH3COO-]

b.    Komponen ion  CH3COO- (basa konjugasinya) berasal dari ionisasi CH3COOH (asamnya)

 

2.  Sebagai sistem kesetimbangan buffer jika :

a.    [H+] ≠ [CH3COO- ]

b.    Komponen ion CH3COO- (basa konjugasinya) bukan berasal dari ionisasi  CH3COOH (asamnya)  tetapi dari senyawa garam.

PERBEDAAN REAKSI KESETIMBANGAN IONISASI ASAM LEMAH DENGAN KESETIMBANGAN BUFFER ASAM

Dalam kesetimbangan ionisasi asam maka hanya ada satu molekul asam lemah saja.

Dalam kesetimbangan buffer asam maka terdapat dua zat yaitu molekul asam lemah dan senyawa garam sehingga dalam larutannya terdapat pasangan asam lemah dengan basa konjugasinya (dari senyawa garam)



Buffer asam terjadi karena dalam larutan terdapat pasangan asam lemah dengan basa konjugasi (berupa garamnya)

Buffer basa terjadi karena dalam larutan terdapat pasangan basa lemah dengan asam konjugasi (berupa garamnya)


Komponen buffer :

Buffer asam --> Asam lemah dengan basa konjugasi (garamnya)

                      (campuran antara asam lemah dengan basa konjugasi).

Buffer basa  -->  Basa lemah dengan asam konjugasi (garamnya)

                      (campuran antara basa lemah dengan asam konjugasi). 


Larutan Buffer asam terbentuk dari:

  1. Langsung Buffer  -->  sudah merupakan campuran asam lemah + basa konjugasi (berupa senyawa garamnya)

  2. Tidak langsung  -->  melalui reaksi lebih dahulu antara asam lemah + basa kuat dengan syarat asam lemah bersisa.



Sistem Buffer Asam dapat berupa:

  1. Sudah merupakan sistem buffer

Campuran antara asam lemah dengan basa konjugasinya (dalam senyawa garamnya)

a) CH3COOH dengan CH3COONa --> sudah membentuk sistem buffer

Ingat garam CH3COONa   terionisasi sempurna menjadi ion Na+  dan ion CH3COO-

Ion CH3COO- merupakan basa konjugasi dari CH3COOH

b)   CH3COOH dengan Ca(CH3COO)2  --> sudah membentuk sistem buffer

Ingat garam Ca(CH3COO)2   terionisasi sempurna menjadi ion Ca2+  dan ion CH3COO-

           Ion CH3COO- merupakan basa konjugasi dari CH3COOH

  1. Reaksi antara asam lemah dengan basa kuat dengan syarat asam lemah bersisa


CH3COOH + NaOH  --> membentuk sistem buffer jika asam lemahnya bersisa

Asam lemah bersisa maka akhir reaksi senyawa yang ada adalah :

          CH3COOH +  NaOH  -->  CH3COONa     +  H2O      +   CH3COOH sisa

                                                  (CH3COO- basa konjugasi)         (asam lemah)


I. Reaksi Asam Kuat +Basa Kuat

HCl  +  NaOH  -->  pH larutan ada 3 kemungkinan

1)  Jika HCl bersisa maka pH < 7

2)  Jika HCl dan NaOH habis semua maka pH = 7

3)  Jika NaOH bersisa maka pH > 7


Reaksi 1:  Jika HCl bersisa :  

HCl  +  NaOH  -->   NaCl  +  H2O  +  HCl sisa   (tidak membentuk sistem buffer)Antara HCl dengan NaCl tidak dapat membentuk sistem buffer karena HCl (asam kuat) terionisasi sempurna (tidak membentuk kesetimbangan)

 

Reaksi 2:  Jika HCl dan NaOH habis semua :  

HCl  +  NaOH  -->   NaCl  +  H2O  (tidak membentuk sistem buffer)

Akhir reaksi terbentuk garam NaCl (garam netral garam yang berasal dari asam kuat dengan basa kuat)

 

Reaksi 3:  Jika NaOH bersisa :  

HCl  +  NaOH  -->   NaCl  +  H2O  +  NaOH sisa   (tidak membentuk sistem buffer)Antara NaOH dengan NaCl tidak dapat membentuk sistem buffer karena NaOH (basa kuat) terionisasi sempurna (tidak membentuk kesetimbangan)

 

II. Reaksi Asam Lemah dengan Basa Kuat ada 3 kemungkinan  dalam menentukan pH larutan yang terjadi:

CH3COOH + NaOH -->  pH < 7  dan pH > 7  sedangkan untuk pH = 7 kemungkinan kecil

1) Jika NaOH bersisa maka pH > 7

2) Jika CH3COOH dan NaOH habis semua maka pH >  7

3) Jika CH3COOH bersisa maka pH < 7

 

A.  CH3COOH + NaOH --> CH3COONa + H2O + NaOH sisa 

--> pH larutan ditentukan dari [NaOH] sisa

B.  CH3COOH + NaOH  -->  CH3COONa + H2O               

-->  pH larutan ditentukan dari  garam  [CH3COONa] 

C.  CH3COOH + NaOH  -->  CH3COONa + H2O + CH3COOH sisa

-->  pH larutan ditentukan dari CH3COONa dan CH3COOH sisa (membentuk larutan buffer)

senyawa garam CH3COONa akan terionisasi sempurna menghasilkan Na+  +  CH3COO-

sehingga didalam larutan tersebut terdapat ion CH3COO-   ,  Na+  ,  CH3COOH sisa


Reaksi A  pH larutan ditentukan dari [NaOH] sisa

Reaksi B  pH larutan ditentukan dari  garam CH3COONa yang merupakan garam hidrolisis, ion yang terhidrolisis adalah ion CH3COO-

Reaksi  C  pH larutan ditentukan dari [CH3COOH] sisa dan [CH3COO-]  yang membentuk kesetimbangan buffer asam.


Larutan Buffer dibedakan: Buffer Asam dan Buffer Basa

Komponen  buffer  asam : Asam lemah dengan Basa konjugasi.

Komponen  buffer  basa  : Basa lemah dengan Asam konjugasi.


Ka CH3COOH = 10-5        Hitung pH dari soal A , soal B dan soal C













Silahkan kerjakan KASUS II

Hitung pH dari soal A , B , C dan D




Soal Tambahan  KASUS III

Untuk reaksi  X ml NH3 0,4 M + 40 ml HCl 0,2 M 

agar memiliki pH = 7 maka nilai X adalah . .. ml

a)  apakah senyawa NH3 bersisa atau HCl yang bersisa ?

b)  apakah senyawa NH3 dan HCl habis semua ?

KASUS IV

Ka CH3COOH = 10-5

Disediakan 4 gelas kimia:

Gelas A berisi 100 ml CH3COOH 0,2 M

Gelas B berisi 100 ml CH3COONa 0,2 M

Gelas C berisi 100 ml CH3COONa 0,3 M

Gelas D berisi 100 ml NaOH 0,2 M

Hitung pH larutan yang terjadi :

a.  Jika 40 ml larutan gelas A + 20 ml larutan gelas D

b.  Jika 20 ml larutan gelas A + 20 ml larutan gelas B

c. Jika 20 ml larutan gelas A + 20 ml larutan gelas C

d. Jika 20 ml larutan gelas A + 20 ml larutan gelas B + 5 ml larutan gelas D

e. Jika 20 ml larutan gelas A + 20 ml larutan gelas B + 5 ml larutan HCl 0,2 M


Bandingkan nilai pH dari Kasus IV.a dan Kasus IV.b




Ka CH3COOH = 10-5

a.  Hitung pH campuran dari 20 ml larutan gelas  A + 20 ml larutan gelas B

b.  Hitung pH campuran dari 20 ml larutan gelas  A + 40 ml larutan gelas C



KASUS VI

Disediakan dua larutan yaitu larutan CH3COOH 0,1 M (Ka = 10-5) dan larutan KOH 0,1 M.    Hitung pH larutan yang terjadi saat:

a.  10 ml larutan CH3COOH 0,1 M + 20 ml KOH 0,1 M

b.  20 ml larutan CH3COOH 0,1 M + 20 ml KOH 0,1 M

c.  30 ml larutan CH3COOH 0,1 M + 20 ml KOH 0,1 M

d.  30 ml larutan CH3COOH 0,1 M + 20 ml KOH 0,1 M  +  5 ml KOH 0,1 M

e.  30 ml larutan CH3COOH 0,1 M + 20 ml KOH 0,1 M  +  5 ml HCl 0,1 M


Soal Lain

1). Reaksi 25 ml CH3COOH 0,2 M + 20 ml CH3COOK 0,1 M    --> larutan A

   Ka CH3COOH = 10-5

  Jika Larutan A  + 5 ml HCl 0,1 M  --> larutan B

Jika  Larutan A  + 5 ml NaOH 0,1 M  --> larutan C

a)  Hitung pH dari larutan A

b)  Hitung pH dari larutan B

        c)  Hitung pH dari larutan C




Tidak ada komentar:

Posting Komentar