makalah kimia larutan penyangga

BAB I

PENDAHULUAN

1.1      Latar Belakang

Larutan penyangga merupakan salah satu materi yang diajarkan kepada kelas XI semester 2 yang harus dikuasai oleh siswa jurusan IPA.

Larutan penyangga memiliki banyak peranan. Baik dalam tubuh makhluk hidup, maupun dalam kehidupan manusia sehari – hari.

Adapun laporan ini kami buat untuk memenuhi tugas dari pelajaran kimia

1.2      Rumusan Masalah

A.    Apa pengertian larutan penyangga?

B.     Bagaimana cara kerja larutan penyangga?

C.     Bagaimana perhitungan pH larutan penyangga?

D.    Apa saja peranan larutan penyangga?

1.3  Tujuan

A.    Mengetahui pengertian larutan penyangga

B.     Mengetahui cara kerja larutan penyangga

C.     Mengetahui perhitungan larutan penyangga

D.   Mengetahui peranan larutan penyangga

BAB II

KERANGKA TEORI

2.1     Pengertian larutan penyangga     

Larutan penyangga, larutan dapar, atau buffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung.

Larutan penyangga asam adalah suatu campuran larutan yang tersusun dari asam lemah dengan garamnya. Larutan penyangga basa adalah suatu campuran larutan yang tersusun dari basa lemah dengan garamnya.

Meskipun ke dalam larutan penyangga ditambahkan sedikit asam atau sedikit basa atau dilakukan proses pengenceran maka pH larutan tidak berubah. Sebaliknya penambahan asam atau penambahan basa dalam larutan bukan penyangga menyebabkan perubahan pH larutan yang dratis

Komponen larutan penyangga terbagi menjadi:

·         Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium (Na), kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.

·         Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garamnya, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

2.2     Cara kerja larutan penyangga

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:

A.      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)

B.       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⁺.

NH_3(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) → NH_{3 (aq)} + H₂O_(l)

2.3     Perhitungan pH Larutan Penyangga

Ø  Larutan penyangga asam

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

pH = -log (Ka .)

Ka = tetapan ionisasi asam lemah

a     = jumlah mol asam lemah

g     = jumlah mol basa konjugasi

Ø  Larutan penyangga basa

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

pH =  - log (Kb. )

 Kb      = tetapan ionisasi basa lemah

  b   = jumlah mol basa lemah

  g   = jumlah mol asam konjugasi

2.4     Peranan Larutan Penyangga

          Peranan larutan penyangga dalam makhluk hidup dan kehidupan sehari – hari sebagai berikut:

1)      Dalam tubuh makhluk hidup, larutan penyangga berfungsi untuk menjaga pH dalam darah agar tetap normal, sehubungan dengan fungsi enzim sebagai katalis. pH darah dipertahankan karena dalam darah terdapat larutan penyangga yang terdiri dari larutan asam karbonat – bikarbonat dengan perbandingan sebesar 20:1.

2)      Larutan penyangga digunakan dalam industri farmasi pada pembuatan obat – obatan

3)      Dalam mikrobiologi industri, larutan penyangga digunakan sebagai pengatur pH medium pertumbuhan mikroorganisme.

4)      Dalam bidang biologi, larutan penyangga digunakan untuk mengoptimalkan kerja enzim

5)      Dalam analisis kimia, larutan penyangga digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif, pemisahan senyawa dan unsur, serta reaksi kimia dengan pH terkontrol

BAB III

ANALISIS DATA

Mengukur pH Larutan Penyangga

A.    Tujuan

Mempelajari larutan penyangga dan sifatnya.

B.     Alat dan Bahan

Alat     : pipet volume, gelas kimia, karet penghisap, buret+klem+statif.

Bahan  : Larutan CH₃COONa 0.1 M, larutan CH₃COOH 0.1 M, NH₃ 0.1 M, NH₄Cl 0.1 M, akuades, HCl, NaOH, dan indikator universal.

C.    Langkah Kerja

1.    Campurkan 10 mL larutan CH₃COONa 0.1 M dengan 10 mL larutan Ch₃COOH 0.1 M. Ukur pH awal menggunakan indikator universal!

2.    Bagi larutan menjadi 3 bagian sama banyak dengan gelas kimia!

3.    Isi buret pertama dengan larutan HCl 0.1 M dan buret kedua dengan NaOH 0.1 M!

4.    Tambahkan HCl dalam larutan pertama sebanyak 1 mL! Ukur pH-nya setiap penambahan 1 mL!

5.    Tambahkan NaOH dalam larutan kedua sebanyak 1 mL! Ukur pH-nya setiap penambahan 1 mL!

6.    Tambahkan 1, 2, 3, 4, 5 mL akuades ke dalam larutan ketiga! Ukur pH-nya tiap penambahan 1 mL!

7.    Buat larutan dari 10 mL NH₃ 0.1 M dengan 10 mL NH₄Cl 0.1 M, ukur pH-nya!

8.    Ulangi langkah 2-6 untuk larutan lainnya!

9.    Bandingkan pH masing-masing larutan satu dengan yang lainnya!

D.    Hasil Kerja

Campuran Larutan	pH awal	pH setelah penambahan
		HCl 0.1 M (mL)					NaOH 0.1 M (mL)					Akuades (mL)
		1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
CH3COONa 0.1 M + CH3COOG 0.1 M
NH3 0.1 M + NH4Cl 0.1 M	9	8	7	4	0	0	9	9	8	8	8	9	9	9	9	9

E.     Pembahasan

1.      Bagaimana sifat larutan penyangga dari percobaan di atas?

ð  Sifat-sifat larutan penyangga dari percobaan di atas yaitu:

a.    pH larutan buffer praktis tidak berubah pada penambahan sedikit asam kuat atau sedikit basa kuat atau pengenceran.

b.     pH larutan buffer berubah pada penambahan asam kuat atau basa kuat yang relatif banyak, yaitu apabila asam kuat atau basa kuat yang ditambahkan menghabiskan komponen larutan buffer itu, maka pH larutan akan berubah drastis.

c.      Daya penyangga suatu larutan buffer bergantung pada jumlah mol komponennya, yaitu jumlah mol asam lemah dan basa konjugasinya atau jumlah mol basa lemah dan asam konjugasinya.

2.      Bagaimana pengaruh penambahan asam terhadap larutan penyangga?

ð  pH larutan penyangga relatif tidak berubah pada penambahan sedikit asam atau basa serta pH relatif tetap apabila larutan tersebut diencerkan.

3.      Apakah dengan penambahan akuades pada masing-masing campuran larutan dapat mengubah pH larutan? Jelaskan!

ð  Tidak, karena ketika ke dalam kedua larutan penyangga tersebut ditambahkan akuades (dilakukan pengenceran) maka konsentrasi asam lemah dan basa konjugasinya serta basa lemah dan asam konjugasinya akan menurun dengan faktor yang sama. Akan tetapi perbandingan konsentrasinya tidak mengalami perubahan sehingga pH larutan penyangga tidak mengalami perubahan.

BAB IV

PENUTUP

4.1   Kesimpulan

Larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan yang dapat mempertahankan pH tertentu terhadap usaha mengubah pH, seperti penambahan asam, basa, ataupun pengenceran. Dengan kata lain pH larutan penyangga tidak akan berubah walaupun pada larutan tersebut ditambahkan sedikit asam kuat, basa kuat atau larutan tersebut diencerkan.

Ada dua jenis larutan penyangga, yaitu : larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya serta larutan penyangga basa lemah dan asam konjugasinya. Larutan penyangga dapat dibuat dengan dua cara. Pertama dengan cara mencampurkan langsung komponen-komponennya yaitu suatu asam lemah dengan garamnya atau suatu basa lemah dengan garamnya. Kedua dengan cara mencampurkan asam lemah dan basa kuat dengan jumlah asam lemah yang berlebih atau mencampurkan basa lemah dan asam kuat dengan jumlah basa lemah berlebih.

Pengenceran tidak mempengaruhi pH larutan, karena ketika ke dalam kedua larutan penyangga tersebut ditambahkan akuades (dilakukan pengenceran) maka konsentrasi asam lemah dan basa konjugasinya serta basa lemah dan asam konjugasinya akan menurun dengan faktor yang sama. Akan tetapi perbandingan konsentrasinya tidak mengalami perubahan sehingga pH larutan penyangga tidak mengalami perubahan.

4.2  Saran – saran

            Kepada guru kimia, kami harapkan agar praktikum seperti ini selalu dilakukan agar para siswa tidak belajar dengan teori saja, melainkan siswa dapat mempraktekkan langsung sehingga siswa bisa memahami materi lebih mendalam.

            Kepada pengurus laboratorium kimia, di dalam percobaan ini kami menemukan keganjilan dimana penambahan NaOH 0,1 M pada campuran larutan NH₃ 0.1 M +

NH₄Cl 0.1 M terjadi penurunan pH, dimana seharusnya pH  larutan campuran meningkat karena adanya penambahan basa (NaOH). Kami harapkan agar dilakukan pengecekan kembali terhadap larutan NaOH yang dipakai.

           

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

Anshory, irfan.2003. Acuan Pelajaran Kimia SMU.Jilid 3. Jakarta:Erlangga

Departemen Pendidikan Nasional.2006. Standar Isi 2006, Mata Pelajaran Kimia SMA/MA.Jakarta:Pusat Kurikulum.

WWW.Larutan Penyangga .COM