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 tersusun dari asam lemah dengan basa konjugatnya atau oleh basa lemah dengan asam
konjugatnya. Reaksi di antara kedua komponen penyusun ini disebut sebagai
reaksi asam-basa konjugasi.
Komponen Larutan Penyangga
Secara umum,
larutan penyangga digambarkan sebagai campuran yang terdiri dari:
- Asam lemah
(HA) dan basa konjugasinya (ion A-), campuran ini menghasilkan larutan
bersifat asam.
- Basa lemah
(B) dan asam konjugasinya (BH+), campuran ini menghasilkan larutan
bersifat basa.
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 natriumNa), 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 garam, yang garamnya berasal dari asam kuat.
Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu
asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.
Cara kerja larutan penyangga
Larutan
penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya,
sehingga dapat mengikatbaik 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:
Larutan penyangga asam
Adapun cara
kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan
CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:
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)
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)
Larutan penyangga basa
Adapun cara
kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+ yang
mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:
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+.
NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq)
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) → NH3 (aq) + H2O(l)
Perhitungan pH Larutan Penyangga
Larutan penyangga asam
Dapat digunakan
tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan
rumus berikut:
[H+] = Ka x a/valxg
atau
pH = p Ka - log a/g
dengan, Ka =
tetapan ionisasi asam lemah
a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol basa konjugasi
Larutan penyangga basa
Dapat digunakan
tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan
rumus berikut:
[OH-] = Kb x b/valxg
atau
pH = p Kb - log b/g
dengan, Kb =
tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi
Fungsi Larutan Penyangga
Adanya larutan
penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada
obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut,
terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti
pada cairan tubuh. Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan
ekstrasel. Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti
H2PO4- dan HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem
penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar
7,4. Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita temui dalam
kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata. Pada obat tetes mata
mempunyai pH yang sama dengan cairan tubuh kita, agar tidak menimbulkan efek
samping.
0 komentar:
Posting Komentar