KIMIA
LAPORAN
PRAKTIKUM
“PERBEDAAN PH LARUTAN PENYANGGA DAN BUKAN PENYANGGA”
OLEH :
KELOMPOK
7
KELAS XI
MIPA 3
1.
VENSKA
LALIHATU (32)
2.
WIJAYA
TERRY MULIADY (33)
3.
YUSMARLIANA
USMAN (34)
4.
ZULFIANA
ROSA (35)
5.
NURUL
KHOFIFAH (36)
6.
NATASHA
CAHYA M.S (37)
SMA
NEGERI 1 WATAMPONE
TAHUN
PELAJARAN 2016/2017
KATA
PENGANTAR
Assalamualaikum
Warahmatullahi Wabarakatu
Alhamdulillahirabbialamin,
banyak nikmat yang Allah berikan, tetapi sedikit sekali yang kita ingat. Segala
puji hanya layak untuk Allah Tuhan seru sekalian alam atas segala berkat,
rahmat, taufik, serta hidayah-Nya yang tiada terkira besarnya, sehingga
kelompok 7 dapat menyelesaikan laporan yang berjudul “Perbedaan pH Larutan Penyangga dan Bukan Penyangga”.
Dalam
penyusunannya, kelompok 7 memperoleh banyak bantuan dari berbagai pihak, karena
itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang
tua dan segenap keluarga besar penulis yang telah memberi dukungan, kasih, dan
keperayaan yang begitu besar. Dari sanalah semua kesuksesan ini berawal, semoga
semua ini bisa memberikan sedikit kebahagiaan dan menuntun pada langkah yang
lebih baik lagi.
Akhir
kata penulis berharap agar makalah ini bermanfaat bagi semua pembaca.
Watampone, 20 April 2017
Kelompok 7
DAFTAR
ISI
KATA PENGANTAR ii
DAFTAR ISI ii
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Latar
Belakang 1
B.
Tujuan 1
C.
Waktu dan Tempat 1
BAB II KAJIAN TEORI 2
A. Pengertian Larutan Penyangga ( Larutan Buffer) 2
B. Komponen Larutan Penyangga 2
C. Cara Kerja Larutan Penyangga 4
D. Sifat Larutan Penyangga 5
E. Fungsi Larutan Penyangga dalam Tubuh Makhluk Hidup
dan
Dalam Kehidupan Sehari-hari 7
F. Menghitung pH Larutan penyangga 8
BAB III METODE KERJA 14
A.
Alat dan Bahan 14
B.
Langkah Kerja 17
C.
Hasil Pengamatan 24
D.
Pertanyaan dan Jawaban 25
BAB IV PENUTUP 27
A.
Kesimpulan 27
B.
Saran 27
DAFTAR PUSTAKA 28
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
pH Larutan penyangga dan
bukan larutan penyangga dapat dibedakan dengan pengamatan jika kedua larutan
tersebut ditambah sedikit asam, sedikit basa, atau pengenceran. Larutan
penyangga cenderung tidak akan mengalamai perubahan pH yang signifikan .
Larutan penyangga
merupakan larutan yang mampu mempertahankan pH sistem pada keadaan awal secara
konstan apabila terjadi penambahan sedikit asam, basa dan pengenceran.
B.
Tujuan
Untuk
membedakan sifat larutan penyanggan dan larutan bukan penyangga dengan
penambahan sedikit asam, sedikit basa, atau diencerkan, menggunakan indicator
universal.
C.
Waktu
dan Tempat
§ Waktu
Hari/Tanggal : Rabu, 19 April 2017
Pukul : 08.45 – 10.15
§ Tempat :
Laboratotium Kimia SMA Negeri 1
Watampone
BAB II
KAJIAN
TEORI
A.
Pengertian
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.
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.
B. 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).
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.
Contoh :
50 mL NH3 0,2 M ( = 10 mmol ) dicampur dengan 50 mL HCl 0,1 M ( = 5 mmol). Campuran akan bereaksi menghasilkan 5 mmol NH4Cl (NH4+) sedangkan NH3 bersisa 5 mmol dengan rincian sebagai berikut :
NH3 (aq) + HCl (aq) --------> NH4Cl (aq)
Atau dengan reaksi ion :
NH3 (aq) + HCl (aq) --------> NH4+ (aq)
Mula-mula : 10 mmol 5 mmol
Reaksi : -5 mmol -5 mmol + 5 mmol
Akhir : 5 mmol 5 mmol
Jadi, campuran merupakan buffer karena mengandung NH3 ( basa lemah) dan NH4+ (asam konjugasi NH3)
C. 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-
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.
D. 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
Data pH setelah penambahan larutan HCl dan NaOH dan setelah pengenceran :
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
Data pH setelah penambahan larutan HCl dan NaOH dan setelah pengenceran :
Perubahan pH larutan penyangga dan bukan penyangga di atas dapat
digambarkan dengan grafik sebagai berikut :
Gambar grafik perubahan pH larutan penyangga (a) dan larutan bukan penyangga (b) pada penambahan asam dan basa kuat.
Dari keterangan di atas dapatlah disimpulkan sifat-sifat larutan penyangga sebagai berikut :
1). pH larutan penyangga praktis tidak berubah pada penambahan sedikit asam kuat atau sedikit basa kuat atau pengenceran.
2). pH larutan penyangga berubah pada penambahan asam kuat atau basa kuat yang relatif banyak, yaitu apabila asam kuat atau basa kuat yang ditambahkan menghabiskan komponen larutan penyangga itu, maka pH larutan akan berubah drastis.
3). Daya penahan suatu larutan penyangga tergantung pada jumlah mol komponenya, yaitu jumlah mol asam lemah dan basa konjugasinya, jumlah mol basa lemah dan asam konjugasinya.
E. Fungsi Larutan Penyangga dalam Tubuh
Makhluk Hidup dan Dalam Kehidupan Sehari-hari
Larutan penyangga digunakan secara luas dalam kimia analitis, biokimia dan bakteriologi juga dalam fotografi, industri kulit dan zat warna. Dalam tiap bidang tersebut terutama dalam biokimia dan bakteriologi diperlukan rentang pH tertentu yang sempit untuk mencapai hasil optimum. Kerja suatu enzim tumbuhnya kultur bakteri dalam proses biokimia lainnya sangan sensitif terhadap perubahan pH.
Cairan tubuh, baik cairan intra sel maupun cairan luar sel, merupakan larutan penyangga. Sistem penyangga utama dalam cairan intra sel adalah pasangan asam basa konjugasi dihidrogenphosphat- monohidrogenphosphat ( H2PO4- - HPO42- ). Sistem ini bereaksi dengan asam dan basa sebagai berikut :
Larutan penyangga digunakan secara luas dalam kimia analitis, biokimia dan bakteriologi juga dalam fotografi, industri kulit dan zat warna. Dalam tiap bidang tersebut terutama dalam biokimia dan bakteriologi diperlukan rentang pH tertentu yang sempit untuk mencapai hasil optimum. Kerja suatu enzim tumbuhnya kultur bakteri dalam proses biokimia lainnya sangan sensitif terhadap perubahan pH.
Cairan tubuh, baik cairan intra sel maupun cairan luar sel, merupakan larutan penyangga. Sistem penyangga utama dalam cairan intra sel adalah pasangan asam basa konjugasi dihidrogenphosphat- monohidrogenphosphat ( H2PO4- - HPO42- ). 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)
adapun
sistem penahan utama dalam cairan luar sel ( darah) adalah pasangan asam basa
konjugasi asam karbonat dan bikarbonat (H2CO3 – HCO3- ).
Sistem ini bereaksi dengan asam dan basa sebagai berikut :
H2CO3
(aq) + OH- (aq) ------>
HCO3- (aq) + H2O (l)
HCO3
– (aq) + H+
(aq) -----> H2CO3 (aq)
Sistem
Penyangga diatas membantu menjaga pH darah hampir konstan, yaitu sekitar 7,4.
Perbandingan konsentrasi HCO3- terhadap H2CO3
yang diperlukan untuk menjadikan pH = 7,4 adalah 20 : 1.
Jumlah HCO3- yang relatif jauh lebih banyak itu dapat
dimengerti karena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak yang
bersifat asam. Proses metabolisme dalam jaringan terus menerus membebaskan
asam-asam seperti asam laktat, asam fosfat dan asam sulfat. Ketika asam-asam
masuk ke pembuluh darah maka ion HCO3- akan berubah
menjadi H2CO3, kemudian H2CO3 akan terurai menjadi CO2. Pernapasan akan
meningkat untuk mengeluarkan kelebihan CO2 melalui paru-paru. Apabila darah
harus menerima zat yang bersifat basa maka H2CO3 akan berubah menjadi HCO3- .
untuk mempertahankan perbandingan HCO3- /H2CO3
tetap 20/1 , maka sebagian CO2 yang terdapat dalam paru-paru akan larut ke
dalam darah membentuk H2CO3.
Apabila mekanisme pengaturan pH dalam tubuh gagal, seperti dapat terjadi
selama sakit, sehingga pH darah turun ke bawah 7,0 atau naik ke atas 7,8 dapat
menyebabkan kerusakan permanen pada organ tubuh bahkan kematian. Faktor-faktor
yang dapat menyebabkan keadaan asidosis (penurunan pH) adalah penyakit jantung,
penyakit ginjal, diabetes millitus ( penyakit gula), diare yang terus menerus,
atau makanan berkadar protein tinggi selama jangka wakru yang lama. Keadaan
asidosis sementara dapat terjadi karena olahraga intensif yang dilakukan
terlalu lama. Alkalosis (peningkatan pH darah) dapat terjadi sebagai akibat
muntah yang hebat, hiperventilasi ( bernapas terlalu berlebihan, kadang-kadang
karena cemas atau histeris atau berada di ketinggian). Suatu penelitian yng
dilakukan terhadap para pendaki gunung yang mencapai puncak Everest (8848 m)
tanpa oksigen tambahan menunjukkan pH darah mereka berada di antara 7,7 - 7,8.
Hiperventilasi diperlukan untuk mengatasi tekanan oksigen yang amat rendah (
kira-kira 43 mmHg) di tempat setinggi itu.
F. Menghitung pH Larutan penyangga
pH
larutan penyangga tergantung pada Ka asam lemah atau Ka basa lemah serta
perbandingan konsentrasi asam dengan konsentrasi basa konjugasi atau
konsentrasi basa dengan konsentrasi asam konjugasi dalam larutan tersebut.
a. Larutan Penyangga Asam
Pada larutan penyangga yng terdiri atas CH3COOH dengan NaCH3COO, asam
asetat mengion sebagian menurut reaksi kesetimbangan, sedangkan natrium asetat
mengion sempurna. Misalnya jumlah CH3COOh yang dilarutkan = a mol dan jumlah
yang mengion = x mol, maka susunan kesetimbangan dapat dirinci sebagai berikut
:
CH3COOH (aq)
------> CH3COO-
(aq) + H+ (aq)
mula
- mula : a mol
-
-
reaksi
: - x mol
+ x mol
+ x mol
setimbang
: a - x mol
x mol
x mol
Misalkan
jumlah mol NaCH3COO yang dilarutkan = g mol. Dalam larutan, garam ini mengion
sempurna membentuk g mol ion Na+ dan g mol ion CH3COO-
NaCH3COO (aq) ----------> CH3COO- (aq)
+ Na+ (aq)
mula
- mula : g mol
-
-
reaksi
: - g mol
+ g mol
+ g mol
setimbang
: -
g mol
g mol
Tetapan
ionisasi asam asetat sesuai dengan persamaan pertama :
Ka = [CH3COO-]
[H+ ]
[ CH3COOH ]
Maka
konsentrasi ion H+ dalam larutan akan ditentukan oleh persamaan berikut :
[ H+] = Ka x [CH3COOH]
[ CH3COO- ]
Jumlah
ion CH3COO- dalam larutan = ( x +
g), sedangkan jumlah CH3COOH = ( a-x) mmol. Oleh karena dalam
larutan terdapat banyak ion CH3COO- , yaitu yang
berasal dari NaCH3COO, maka kesetimbangan akan terdesak ke kiri, sehingga
jumlah mol CH3COOH dalam larutan dianggap tetap a mol (a - x) = a; jumlah
CH3COOH yang mengion diabaikan.
Dengan
alasan yang sama, jumlah ion CH3COO- dalam larutan
dapat dianggap = g mol ( g + x = g; )
[ H+] = Ka x (a/V) / (g/V)
( V = volume larutan )
atau
[ H +] = Ka x a/g
pH = -log (Ka x a/g )
= - log Ka - log a/g
atau
pH = pKa - log a/g
dengan
:
Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol basa konjugasi
contoh soal :
Tentukan pH larutan penyangga yang dibuat dengan mencampurkan 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaCH3COO 0,1 M Ka CH3COOH = 1,8 x 10-5
jawab :
Mol CH3COOH = 50 mL x 0,1 mmol/mL
= 5 mmol
Mol NaCH3COO = 50 x 0,1 mmol/mL
= 5 mmol
mol asam = mol basa konjugasi, maka pH = pKa = - log 1,8 x 10-5 = 4,75
b. Larutan Penyangga dari Basa Lemah dan Asam Konjugasinya
contoh soal :
Tentukan pH larutan penyangga yang dibuat dengan mencampurkan 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaCH3COO 0,1 M Ka CH3COOH = 1,8 x 10-5
jawab :
Mol CH3COOH = 50 mL x 0,1 mmol/mL
= 5 mmol
Mol NaCH3COO = 50 x 0,1 mmol/mL
= 5 mmol
mol asam = mol basa konjugasi, maka pH = pKa = - log 1,8 x 10-5 = 4,75
b. Larutan Penyangga dari Basa Lemah dan Asam Konjugasinya
Perhatikan larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4Cl. Dalam
larutan, NH3 mengion menurut reaksi keseimbangan sedangkan NH4Cl mengion
sempurna.
NH3
(aq) + H2O (l) <=====>
NH4+ (aq)
+ OH- (aq)
NH4Cl
(aq) -----> NH4+ (aq)
+ Cl- ( aq)
Sama
halnya dengan penurunan larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya
[OH-] = Kb x b/g
dan
[OH-] = Kb x b/g
dan
pOH = pKa - log b/g
dengan
Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi
Contoh soal
Ke dalam 100 mL larutan NH3 0,1 M ditambahkan 100 mL larutan (NH4)2 SO4 0,1 M. Berapakan pH campuran itu ? Kb NH3 = 1,8 x 10-5. Apabila ke dalam campuran itu ditambahkan lagi 20 mL larutan HCl 0,1 M, berapakah pH sekarang?
Jawab :
a) Campuran larutan NH3 dengan (NH4)2SO4 bersihat penyangga karena mengandung basa lemah (NH3) dan asam konjugasinya (NH4+). pH larutan tergantung pada perbandingan mol NH3 dengan ion NH4+.
Mol NH3 = 100 mL x 0,1 mmol/mL
= 10 mmol
Mol (NH4)2SO4= 100mL x 0,1 mmol/mL
= 10 mmol
Mol ion NH4+ = 2 x 10 mmol
= 20 mmol
[OH-] = Kb x b/g = 1,8 x 10-5 x 10/20 = 9 x 10-6
pOH = -log 9 x 10-6 = 6 - log 9
Maka pH = 14 - ( 6 - log9) = 8 + log 9 = 8,95
b) Penambahan HCl akan mengurangi jumlah NH3 dan menambah jumlah ion NH4+ yang terbentuk = 1 mmol. Susunan campuran sekarang dapat diperinci sebagai berikut :
NH3 (aq) + H+ (aq) --------> NH4+ (aq)
Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi
Contoh soal
Ke dalam 100 mL larutan NH3 0,1 M ditambahkan 100 mL larutan (NH4)2 SO4 0,1 M. Berapakan pH campuran itu ? Kb NH3 = 1,8 x 10-5. Apabila ke dalam campuran itu ditambahkan lagi 20 mL larutan HCl 0,1 M, berapakah pH sekarang?
Jawab :
a) Campuran larutan NH3 dengan (NH4)2SO4 bersihat penyangga karena mengandung basa lemah (NH3) dan asam konjugasinya (NH4+). pH larutan tergantung pada perbandingan mol NH3 dengan ion NH4+.
Mol NH3 = 100 mL x 0,1 mmol/mL
= 10 mmol
Mol (NH4)2SO4= 100mL x 0,1 mmol/mL
= 10 mmol
Mol ion NH4+ = 2 x 10 mmol
= 20 mmol
[OH-] = Kb x b/g = 1,8 x 10-5 x 10/20 = 9 x 10-6
pOH = -log 9 x 10-6 = 6 - log 9
Maka pH = 14 - ( 6 - log9) = 8 + log 9 = 8,95
b) Penambahan HCl akan mengurangi jumlah NH3 dan menambah jumlah ion NH4+ yang terbentuk = 1 mmol. Susunan campuran sekarang dapat diperinci sebagai berikut :
NH3 (aq) + H+ (aq) --------> NH4+ (aq)
mula-mula
: 10 mmol 1 mmol
20
mmol
reaksi : -1 mmol -1 mmol +1 mmol
akhir : 9 mmol - 21 mmol
[OH-] = Kb x b/g = 1,8 x 10-5 x 9/21 = 7,7 x 10-6
pOH = - log 7,7 x 10-6 = 6 - log 7,7
pH = 14 - ( 6 - log 7,7 ) = 8 + log 7,7 = 8,89
Contoh soal
Periksalah, apakah campuran larutan berikut bersifat penyangga atau tidak?
a. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan Ca (CH3COOH)2 0,1 M
b. 50 mL larutan CH3COOH 0,2 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M
c. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M
d. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,2 M
Jawab :
a. Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan Ca (CH3COOH)2 0,1 M bersifat penyangga karena mengandung asam lemah (CH3COOH ) dan basa konjugasinya yaitu ion CH3COO- yang berasal dari Ca(CH3COOH)2.
reaksi : -1 mmol -1 mmol +1 mmol
akhir : 9 mmol - 21 mmol
[OH-] = Kb x b/g = 1,8 x 10-5 x 9/21 = 7,7 x 10-6
pOH = - log 7,7 x 10-6 = 6 - log 7,7
pH = 14 - ( 6 - log 7,7 ) = 8 + log 7,7 = 8,89
Contoh soal
Periksalah, apakah campuran larutan berikut bersifat penyangga atau tidak?
a. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan Ca (CH3COOH)2 0,1 M
b. 50 mL larutan CH3COOH 0,2 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M
c. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M
d. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,2 M
Jawab :
a. Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan Ca (CH3COOH)2 0,1 M bersifat penyangga karena mengandung asam lemah (CH3COOH ) dan basa konjugasinya yaitu ion CH3COO- yang berasal dari Ca(CH3COOH)2.
b.
Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,2 M (mengandung 10 mmol Ca(CH3COO)2
0,1M dengan 50 mL larutan NaOH 0,1 M (mengandung 5 mmol NaOH) bersifat
penyangga karena CH3COOH akan bereaksi sebagian dengan ion OH-
dari NaOH membentuk ion CH3COO-
CH3COOH (aq) +
NaOH (aq) ------ NaCH3COO (aq) + H2O
(l)
Atau
CH3COOH (aq) + OH- (aq)
------- CH3COO- (aq)
+ H2O (l)
Mula-mula: 10 mmol 5 mmol
Reaksi :
- 5 mmol -5
mmol +5 mmol + 5mmol
Akhir :
5 mmol
-
5 mmol 5 mmol
Jadi,
dalam canpuran terdapat 5 mmol CH3COOH (suatu asam lemah ) dan 5
mmol ion CH3COO- (basa konjugasi dari CH3COOH)
c.
Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M (mengandung 5 mmol Ca(CH3COO)2
0,1M dengan 50 mL larutan NaOH 0,1 M (mengandung 5 mmol NaOH) tidak bersifat
penyangga karena CH3COOHtepat habis
bereaksi sebagian dengan ion OH- dari NaOH membentuk ion CH3COO-
CH3COOH (aq) +
NaOH (aq) ------ NaCH3COO (aq) + H2O
(l)
Atau
CH3COOH (aq) + OH- (aq)
------- CH3COO- (aq)
+ H2O (l)
Mula-mula: 5 mmol 5 mmol
Reaksi :
- 5 mmol -5
mmol +5 mmol + 5mmol
Akhir : - - 5 mmol 5 mmol
Jadi,
dalam campuran tidak terdapat CH3COOH (suatu asam lemah ) dan
terdapat 5 mmol ion CH3COO- (basa konjugasi dari CH3COOH)
d.
Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M (mengandung 5 mmol CH3COOH
) dengan 50 mL larutan NaOH 0,2 M (mengandung
10 mmol NaOH)tidak bersifat
penyangga karena canpuran tidan mengandung basa lemah CH3COOH tetapi
hanya terdapat basa kuat
NaOH
CH3COOH (aq) +
NaOH (aq) ------ NaCH3COO (aq) + H2O
(l)
Atau
CH3COOH (aq) + OH- (aq)
------- CH3COO- (aq)
+ H2O (l)
Mula-mula: 5 mmol 10 mmol
Reaksi :
- 5 mmol -5
mmol +5 mmol + 5mmol
Akhir : 5
mmol 5
mmol 5 mmol
BAB III
METODE
KERJA
A.
Alat dan
Bahan
Gelas beker
6 buah
Gelas
ukur
Pipet
tetes
Indikator
universal
Tisu
Akuades
Larutan
HCl 0,1 M
Larutan
NaOH
0,1 M
Larutan
NaCl
0,1 M
Larutan CH3COOH
0,1 M
Larutan CH3COONa 0,1 M
B.
Cara
Kerja
1.
Buatlah larutan penyangga dari larutan CH3COOH
0,1 M dengan larutan CH3COONa 0,1 M. Lalu ukur pH-nya menggunakan
indikator universal.
2.
Bagi larutan penyangga menjadi tiga bagian dan tempatkan
pada gelas beker, masing-masing berisi 10 mL larutan penyangga. Serta bedakan
gelas beker untuk ditetesi HCl 0,1 M , NaOH 0,1 M dan Akuades (5 mL)
3.
Pada gelas beker 1, tetesi 1 tetes HCl kemudian ukur pH-nya
begitupun seterusnya sampai 4 tetes.
Ø 1 tetes
Ø 2 tetes
Ø 3 tetes
Ø 4 tetes
4.
Pada gelas beker 2, tetesi 1 tetes NaOH kemudian ukur pH-nya
begitupun seterusnya sampai 4 tetes.
Ø 1 tetes
Ø 2 tetes
Ø 3 tetes
Ø 4 tetes
5.
Pada gelas beker 3, berikan akuades sebanyak 5 mL kemudian
ukur pH-nya.
6.
Buatlah larutan bukan penyangga dari 15 mL HCl 0,1 M dan 15
mL NaCl 0,1 M, kemudian tempatkan pada tiga gelas beker masing-masing 10 mL.
Terlebih dahulu ukur pH mula-mula larutan bukan penyangga.
7.
Pada gelas beker 1, tetesi 1 tetes HCl kemudian ukur pH-nya
begitupun seterusnya sampai 4 tetes.
Ø 1 tetes
Ø 2 tetes
Ø 3 tetes
Ø 4 tetes
8.
Pada gelas beker 2, tetesi 1 tetes NaOH kemudian ukur pH-nya
begitupun seterusnya sampai 4 tetes.
Ø 1 tetes
Ø 2 tetes
Ø 3 tetes
Ø 4 tetes
9.
Pada gelas beker 3, berikan akuades sebanyak 5 mL kemudian
ukur pH-nya.
C. Hasil
Pengamatan
1.
Larutan Penyangga
pH
larutan penyangga mula-mula = 4
|
Gelas beker
|
Volume larutan penyangga (mL)
|
pH larutan + HCl 0,1 M
|
pH larutan + NaOH 0,1 M
|
pH larutan + 5 mL akuades
|
||||||
|
1 mL
|
2 mL
|
3 mL
|
4 mL
|
1 mL
|
2 Ml
|
3 mL
|
4 mL
|
|||
|
1
|
10
|
4
|
5
|
6
|
6
|
|
|
|
|
|
|
2
|
10
|
|
|
|
|
4
|
4
|
4
|
4
|
|
|
3
|
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
|
2.
Larutan Bukan Penyangga
pH
larutan bukan penyangga mula-mula = 2
|
Gelas beker
|
Volume larutan bukan penyangga (mL)
|
pH larutan + HCl 0,1 M
|
pH larutan + NaOH 0,1 M
|
pH larutan + 5 mL akuades
|
||||||
|
1 mL
|
2 mL
|
3 mL
|
4 mL
|
1 mL
|
2 mL
|
3 mL
|
4 mL
|
|||
|
1
|
10
|
2
|
1
|
2
|
2
|
|
|
|
|
|
|
2
|
10
|
|
|
|
|
1
|
2
|
2
|
2
|
|
|
3
|
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
D. Pertanyaan dan Jawaban
§ Pertanyaan
1.
Berdasarkan hasil yang diperoleh, bagaimana perubahan pH
pada larutan penyangga akibat penambahan asam, basa, dan pengenceran ?
2.
Bagaimana pula perubahan pH pada larutan bukan penyangga akibat
penambahan asam, basa, dan pengenceran ?
§ Jawaban
1.
Menurut hasil pengamatan yang
diperoleh perubahan pH pada larutan penyangga akibat penambahan asam pH-nya
berubah (mengalami kenaikan) sedangkan ketika larutan penyangga ditambahkan
basa maka pH-nya tetap (tidak mengalami perubahan), ketika larutan penyangga
diencerkan pH-nya juga tetap (tidak mengalami perubahan).
Menurut dari berbagai sumber yang didapatkan
ketika larutan penyangga asam ditambahkan asam maka pH-nya akan tetap sedangkan
ketika ditambahkan basa maka pH-nya juga akan tetap, ketika larutan penyangga
asam diencerkan maka pH-nya tetap.
2.
Menurut hasil pengamatan yang
diperoleh perubahan pH pada larutan bukan penyangga akibat penambahan asam
pH-nya berubah (mengalami kenaikan dan penurunan) sedangkan ketika larutan bukan
penyangga ditambahkan basa maka pH-nya berubah (mengalami kenaikan), ketika
larutan penyangga diencerkan pH-nya menurun.
Menurut dari berbagai sumber yang didapatkan
ketika larutan bukan penyangga yang digunakan dalam pengamatan apabila
ditambahkan asam maka pH-nya akan mengalami penurunan sedangkan ketika
ditambahkan basa maka pH-nya akan mengalami kenaikan, ketika larutan bukan
penyangga diencerkan maka pH-nya mengalami kenaikan.
BAB IV
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Dari percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa:
1. Larutan penyangga
(buffer) adalah larutan yang dapat mempertahankan pH. Pada batas-batas
tertentu; pengenceran, penambahan asam, atau penambahan basa.
2. Larutan bukan penyangga
(non buffer) merupakan suatu larutan yang tidak dapat mempertahankan pH-nya.
3. Untuk mengetahui suatu larutan apakah
termasuk larutan penyangga atau bukan larutan penyangga dapat dibuktikan dengan
mengukur nilai pH-nya.
4. Hasil percobaan yang telah dilakukan
ada beberapa yang tidak sesuai dengan teori sesungguhnya seperti pada larutan
penyangga pada saat penambahan asam, dan juga pada percobaan larutan bukan
penyangga pada penambahan asam, basa, dan pengenceran.
5. Hasil percobaan yang tidak sesuai bisa
saja diakibatkan pada saat membuat larutan yang tidak berhati-hati, ataupun
alat dan bahan yang digunakan tidak bersih, dan juga pada saat mengukur pH yang
susah untuk dicocokkan dengan trayek pH indikator universal.
B.
Saran
§ Dalam melakukan praktikum, kita harus
menggunakan jas laboratorium sebagai pelindung agar tidak mengotori pakaian dan
lain-lain.
§ Dalam melakukan praktikum seperti di atas, alat
dan bahan yang digunakan harus dipastikan dalam keadaan bersih agar tidak
memengaruhi hasil yang diperoleh nantinya.
§ Dalam menggunakan alat-alat laboratorium harus berhati-hati
agar tidak terjadi hal yang tidak diinginkan
DAFTAR PUSTAKA
