materi larutan penyangga

ini materi tentang larutan penyangga 

LARUTAN PENYANGGA ( LARUTAN BUFFER)
     Larutan penyangga atau larutan Bueffer adalah larutan yang dapat mempertahankan harga pH tertentu terhadap usaha mengubah pH seperti penambahan asam, basa atau pengenceran. Artinya, pH larutan penyangga praktis tidak berubah walaupun padanya ditambah sedikit asam kuat atau basa kuat atau bila larutan diencerkan. Vontoh larutan penyangga adalah air laut. Apabila 0,1 mL larutan HCl 1 M ditambahkan dalam 1liter air suling, pH nya akan berubah dari 7 menjadi  4. Bila HCl yng sama banyak ditambahkan dalam satu liter air laut, perubahan pH nya jauh lebih kecil, yaitu dari 8,2 menjadi 7,6.

Komponen Larutan Penyangga
Larutan penyangga mengandung campuran asam lemah dan basa konjugaasinya atau basa lemah dan asam konjugasinya.
Larutan penyangga dapat dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. Larutan penyangga asam mempertahankan pH pada daerah asam ( pH < 7), sedangkan larutan penyangga basa mempertahankan pH pada daerah basa (pH>7).

a. Larutan Penyangga Asam
   Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah (HA) dan basa konjugasinya ( A^-  ). Larutan seperti ini dapat dibuat dengan berbagai cara misalnya :
1) Mencampurkan  asam lemah ( HA) dengan garamnya ( LA, garam LA menghasilkan ion  A^-  yang merupakan basa konjugasi dari asam HA )
   Beberapa contoh :
   -  CH3COOH   +   NaCH3COO ( komponen buffernya : CH3COOH dan CH3COO^-   )
   -  H2CO3   +  NaHCO3  ( komponen buffernya H2CO3 dan HCO3^-  )
   -  NaH2PO4   +   Na2HPO4  (komponen buffernya   H2PO4^- dan HPO4 ^2-  )

2) Mencampurkan suatu asam lemah dengan basa kuat dimana asam lemah dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan.
   Contoh :
   100 mL larutan CH3COOH 0,1 M   +   50 mL larutan NaOH 0,1 M
    Jumlah mol CH3COOH   =   100 mL  x  0,1 mmol/mL   = 10 mmol
    jumlah mol NaOH            =     50 mL  x  0,1 mmol/mL   = 5 mmol
   Campuran akan bereaksi menghasilkan 5 mmol NaCHCOO, sedangkan CH3COOH bersisa 5 mmol, dengan rincian sebagai berikut :
        CH3COOH (aq)    +   NaOH (aq)  -------> NaCH3COO(aq)     +   H2O (l)
atau reaksi ion
                     CH3COOH (aq)   +  OH^-    -------->   CH3COO^-   (aq) +   H2O (l)
mula-mula :       10 mmol                  5 mmol                  -
reaksi        :       -5 mmol                 - 5 mmol                + 5 mmol
akhir         :         5 mmol                  -                            5 mmol
Campuran merupakan buffer karena mengandung CH3COOH (asam lemah ) dan  CH3COO^-   ( basa konjugasi dari CH3COOH)

b. Larutan penyangga Basa
     Laturan penyangga basa mengandung suatu basa lemah (B) dan asam konjugasinya ( H⁺ ). Larutan penyangga basa dapat dibuat dengan cara yang serupa dengan pembuatan larutan penyangga. asam.
1). Mencampur suatu basa lemah dengan garamnya.
    Contoh :
    Larutan NH3    +    NH4Cl ( komponen buffernya : NH3 dan NH4+ )

2) Mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat di mana basa lemahnya dicampurkan berlebih.
   


Cara  Kerja Larutan Penyangga.
   Adapun cara kerja larutan penyangga dapat dipahami dari dua contoh berikut :

a. Larutan Penyangga Asam
   Contoh : Larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO^-  
   Dalam larutan kesetimbangan :
        CH3COOH    <========>   CH3COO^-           +    H⁺
    Penambahan asam ( H⁺ )  akan menggeser kesetimbangan ke kiri, ion H⁺   yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion  CH3COO^-    membentuk molekul CH3COOH. Jika yang ditambahkan adalah basa, maka ion  H⁺  dari basa akan bereaksi dengan ion  H⁺  membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H⁺  dapat dipertahankan.

b. Larutan penyangga basa.
    Contoh : Larutan penyangga yang mengandung NH3 dan  NH4⁺  .
     NH3 (aq)   +  H2O  (l)    <=====>    NH4⁺  (aq)  +  OH^-

     Jika ke dalam larutan ditambahkan suatu asam, maka ion      dari asam akan mengikat ion OH^-. Hal ini menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion OH^-  dapat dipertahankan. 


Sifat Larutan Penyangga
    Penambahan sedikit asam atau basa ke dalam larutan penyangga atau pengenceran tidak mengubah pH larutan.
   Untuk mengetahui sifat larutan penyangga dilakukan suatu kegiatan  yang bertujuan mempelajari pengaruh penambahan asam kuat, basa kuat dan pengenceran terhadap pH larutan penyangga dan larutan bukan penyangga. Sebagai larutan penyangga digunakan larutan yang mengandung 0,1 M CH3COOH dan 0,1 M NaCH3COO, sedangkan larutan bukan penyangga digunakan NaCl 0,1 M. Sebanyak 9 gelas kimia ukuran 100 mL diisi dengan larutan penyangga masing-masing 10 mL. Kemudian ke dalam gelas :
1. ditambahkan 1 mL larutan HCl 0,1 M
2. ditambahkan 5 mL larutan HCl 0,1 M
3. ditambahkan 10 mL larutan HCl 0,1 M
4. ditambahkan 11 mL larutan HCl 01 M
5. ditambahkan 1 mL larutan NaOH 0,1 M
6. ditambahkan 5 mL latutan NaOH 0,1 M
7. ditambahkan 10 mL larutan NaOH 0,1 M
8. ditambahkan 11 mL larutan NaOH 0,1 M
9. ditambahkan 20 mL air suling.
Setelah iru pH larutan pada setiap gelas diukur dengan indikator universal. Hal ini sama dilakukan pula terhadap larutan bukan penyangga.
     Secara teori, pH larutan pada setiap gelas diukur dengan indikator universal. Hal ini sama dilakukan pula terhadap larutan bukan penyangga.
Secara teori, percobaan tersebut adalah sebagai berikut :
pH awal  :    Larutan penyangga             :  4,75
                    Larutan bukan penyangga  :   7