makalah larutan penyangga

TUGAS MAKALAH

KIMIA DASAR

“LARUTAN PENYANGGA”

 

OLEH:

 NURSOLEHA TRI OKTAFIANI

16010108051

JURUSAN MIPA/TADRIS BIOLOGI

FAKULTAS TARBIYAH DAN ILMU KEGURUAN

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)

 KENDARI

2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada saya sehingga saya berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Larutan Penyangga”

Makalah ini berisikan tentang pengertian larutan penyangga, cara kerja larutan penyangga, perhitungan larutan penyangga dan peranan larutan penyangga dalam tubuh.

Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita semua tentang Larutan Penyangga.

           Saya  menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu saya harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

            Akhir kata, saya sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

Kendari,   Desember 2016

                              
                                Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR……………………………………………………………………...i

DAFTAR ISI……………………………………………………………………………… ii

BAB I. PENDAHULUAN………………………………………………………………...1

A.     Latar Belakang…………………………………………………………………..1

B.     Rumusan Masalah……………………………………………………………….1

C.     Tujuan…………………………………………………………………………...1

BAB II. PEMBAHASAN………………………………………………………………….2

A.     Pengertian Larutan Penyangga…………………………………………………..2

B.     Komponen Larutan Penyangga………………………………………………….2

C.     Cara Kerja Larutan Penyangga…………………………………………………..3

D.     Perhitungan pH Larutan Penyangga……………………………………………..4

E.      Peranan Larutan Penyangga……………………………………………………..7

BAB III. PENUTUP………………………………………………………………………..9

A.     Kesimpulan………………………………………………………………………9

B.     Saran……………………………………………………………………………..9

BAB IV

            DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………..10

BAB I

PENDAHULUAN

1.1            Latar Belakang

Berdasarkan Teori Asam-Basa Arrhenius, larutan yang mengandung campuran asam lemah dan garam yang anionnya senama dengan asam lemah tersebut akan membentuk larutan penyangga. Contohnya, NH3COOH dan CH3COONa. Demikian juga jika larutan mengandung campuran basa lemah dan garam yang kationnya senama dengan basa lemah akan membentuk larutan penyangga. Contohnya, NH4OH dan NH4Cl.

Berdasarkan Teori Asam-Basa Bronsted-Lowry, larutan yang mengandung campuran dari pasangan asam lemah dan basa konjugat atau basa lemah dan asam konjugatnya akan membentuk larutan penyangga.

Larutan penyangga adalah larutan yang memiliki sifat dapat mempertahankan atau ralatif tidak mengubah pH dengan adanya penambahan sedikit asam, basa, atau adanya pengenceran. Larutan penyangga disebut juga larutan buffer atau dapar. Larutan penyangga terdiri atas asam lemah dengan asam basa konjungsinya atau basa lemah dengan asam konjungsinya.

           

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

PEMBAHASAN

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. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat.

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.

2.2       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 asa mnya. 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.

2.3       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)

2.4       Perhitungan pH Larutan Penyangga

  Larutan penyangga asam

larutan penyangga asam terdiri atas asam lemah dan basa konjungsinya (garamnya).

Contoh :

·        CH₃COOH dan CH₃COONa

·        HCN dan KCN

·        H₂CO₃ dan HCO₃^-

Perumusan :

(H⁺) = Ka . (A) 

                                (B)

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

pH = - log (H⁺)

      = pKa + log (G)

         (A)

Ka = tetapan ionisasi asam lemah

a     = jumlah mol asam lemah

g     = jumlah mol basa konjugasi

                        contoh soal :

Ke dalam larutan CH₃COOH ditambahkan padatan CH₃COONa , shg konsentrasi CH₃COOH = 0,1 Molar dan konsentrasi CH₃COONa = 0,05 Molar. Jika Ka CH₃COOH 1,8 X 10^-5. Tentukan pH  campuran ?

Jawab :

Diketahui          : Ka                  = 1,8 x 10^-5

                                  Asam lemah    = 0,1

                          Garam            = 0,05

Ditanyakan       : pH campuran ?

Penyelesaian     :

 ( H⁺)   = Ka x (Asam lemah)

                                                              (Garam)

                                     = 1,8 x 10^-5 x  0,1    

                                                             0,05

                                                 =  3,6 x 10^-5

 pH    =  - log ( H⁺)

          =  - log 3,6 x10^-5

          =   5 - log  3,6                                

  Larutan penyangga basa

Larutan penyangga basa terdiri atas basa lemah dan asam konjungssinya (garamnya).

Contoh :

·        NH₄OH dan NH₄Cl

·        NH₄OH dan NH₄NO₃

·        NH₃ DAN NH₄⁺

Perumusan:

 (OH^-) = Kb . (B) 

                        (G)

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

  pOH = - log (OH^-)

                 = pKb + log (B)

                               (G)

keterangan:

Kb  = tetapan ionisasi basa lemah

B    = jumlah mol basa lemah

g     = jumlah mol asam konjugasi

Contoh soal:

50 ml NH₄OH  0,1 Molar dicampur dgn 100ml ( NH₄)₂SO₄

= 0,2 Molar. Jika Kb NH₄OH = 10^-5 . Tentukan pH campuran?          

Jawab:

Diketahui          :  mmol NH₄OH = V X M = 0,5 ml x 0,1 = 5mmol

   mmol (NH₄)₂SO₄ = VXM = 100ml x 0,2 = 20 mmol

Ditanyakan       : pH campuran?

Penyelesaian:

 ( OH^-)   = Kb x  (mmol basa lemah)

                           2(mmol garam )

              = 10^-5 x 5___     

                           2 x 20

  =10^-5 x 0,125

  = 1,25 x 10^-6

 pOH     = - log ( OH)

              =  - log 1,25 x 10^-6

  = 6 – log 1,25

 pH        = 14 – ( 6 – log 1,25 )

              =  8+ log 1,25

2.5     Peranan Larutan Penyangga

Larutan penyangga banyak digunakan dalam reaksi-reaksi kimia terutama dalam bidang kimia analitis, biokimia, bakteriologi, dan bidang kesehatan. Dalam reaksireaksi kimia tersebut dibutuhkan pH yang stabil.

Dalam tubuh manusia, pH darah harus dijaga pada 7,35 – 7,45. Jika pH darah kurang dari 7,35 maka disebut asidosis (penurunan pH) yang dapat terjadi akibat penyakit-penyakit seperti ginjal, jantung, diabetes mellitus (penyakit gula), konsumsi protein berlebihan dalam waktu yang lama atau dehidrasi (kekurangan cairan tubuh yang cukup banyak) misalnya olah raga yang terlalu berlebihan atau diare yang terus menerus. Dan jika pH darah lebih dari 7,45 disebut alkalosis (peningkatan pH) yang bisa terjadi bila kita mengalami muntah yang hebat, bernafas terlalu berlebihan (hyperventilasi) biasanya di daerah yang udaranya tipis (ketinggian) atau ketika kita sedang cemas atau histeris. Kematian dapat terjadi jika pH darah kurang dari 7,0 atau 132lebih besar dari 7,8. pH di dalam darah dijaga oleh beberapa sistem kesetimbangan larutan penyangga.

Pada cairan tubuh, baik cairan intra sel maupun cairan luar sel (extracelluler), merupakan larutan penyangga. Sistem penyangga yang utama dalam cairan intra sel adalah pasangan asam basa konjugasi dihidrogenfosfat-monohidrogenfosfat (H₂PO₄^– – HPO₄^2–). Sistem ini bereaksi dengan asam dan basa sebagai berikut:

HPO₄^2–(aq) + H⁺(aq)           H₂PO₄^–(aq)

H2PO₄^–(aq) + OH^–(aq)            HPO₄^2–(aq) + H₂O(l)

Pada cairan luar sel terdapat sistem penyangga pasangan asam basa konjugasi asam karbonat-bikarbonat (H₂CO₃ – HCO₃^–). Sistem ini bereaksi dengan asam dan basa sebagai berikut:

HCO₃^–(aq) + H⁺(aq)                H₂CO₃(aq)

H₂CO₃(aq) + OH^–(aq)             HCO₃^–(aq) + H₂O(l)

Dalam plasma darah terdapat sistem penyangga sebagai berikut:

•Campuran asam karbonat (H₂CO₃) dan basa konjugasinya ion bikarbonat (HCO^–₃).

• Campuran asam haemoglobin (HHb) dan basa konjugasinya ion oksihaemoglobin

(HbO₂^–).

Dalam sel darah merah terdapat sistem penyangga sebagai berikut:

• Campuran asam karbonat (H₂CO₃) dan basa konjugasinya ion bikarbonat(HCO^–₃).

• Campuran asam haemoglobin (HHb) dan basa konjugasinya haemoglobin (Hb).

Berbagai zat yang masuk ke dalam tubuh kemudian diserap oleh darah, akan sangat mempengaruhi harga pH darah. Dengan adanya system penyangga, perubahan pH darah yang drastis, baik penurunan atau kenaikan pH darah dapat dicegah. Dalam bidang industri, terutama bidang farmasi (obat-obatan), diperlukan keadaan pH yang stabil. Perubahan pH akan menyebabkan khasiat zat aktif dalam obat-obatan akan terus berkurang atau hilang sama sekali. Untuk obat suntik dan obat yang dapat menimbulkan iritasi seperti tetes mata, pH obat-obatan tersebut harus disesuaikan dengan pH cairan tubuh. pH Obat suntik harus disesuaikan dengan pH darah agar tidak terjadi asidosis atau alkalosis pada darah.

BAB III

PENUTUP

3.1   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.

3.2  Saran

               

Penulis mengharapkan saran dari pembaca yang bisa membangun demi kelancaran pembuatan makalah selanjutnya.

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.

Harnanto, Ali.2009.Kimia SMU 2.Jakarta:Pusat Perbukuan Depertemen Pendidikan Nasional

Utami, Sri.2011.Larutan Buffer.

WWW.Larutan Penyangga .COM