Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Kegiatan Pembelajaran 1 Indikator Pencapaian Kompetensi :
1. 2. 3. 4.
Siswa dapat menjelaskan pengertian larutan penyangga. Siswa dapat menjelaskan komponen penyusun larutan penyangga asam. Siswa dapat menjelaskan menjelaskan komponen penyusun larutan penyangga basa. Siswa dapat menjelaskan fungsi larutan penyangga di dalam tubuh dan di kehidupan sehari -hari
1. Penyajian Masalah Bacalah Wacana Berikut dengan Cermat!!
Berbicara mengenai makanan, makanan, hendaknya setiap hari kita harus makanmakanan yang bergizi dan seimbang. Secara khusus, berkaitan dengan lauk-pauk dan sayur-mayur, di dalamnya banyak ditemukan cita rasa untuk menambah menambah nafsu makan, makan, misalnya pada pada air perasan jeruk nipis, nipis, belimbing wuluh wuluh yang sering terdapat terdapat pada sambal, dan cuka cuka sebagai penambah cita rasa pada bakso . Pernahkah anda amati hubungan rasa asam tersebut dengan email gigi kita?
Gambar 1. Bagian Mulut Manusia (www.sridianti.com)
Gigi tersusun atas unsur kalsium. jika email gigi bereaksi dengan asam, contohnya, asam cuka, maka email gigi itu akan terurai dan menyebabkan gigi keropos. Tetapi, mengapa gigi tidak keropos? Hal ini dikarenakan, di dalam mulut kita ada zat yang dapat menetralkan sifat asam asam tersebut tersebut aitu air air liur atau air ludah. ludah.
1 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Air liur atau air ludah dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8 hal ini dikarenakan air liur mengandung penyangga fosfat. Zat ini dapat bereaksi dengan asam maupun basa sehingga dapat menetralisir asam dan basa. (Sumber :ht :htt s:/ s://an iwil iwilia iana nanndin dini.wor .word d ress ress.c .com om)) 2. Pengumpulan dan Verifikasi Data
Setelah membaca wacana diatas, jawablah rumusan masalah berikut ini! 1. Fakta apa saja yang dapat anda temukan dalam wacana diatas? 2. Berdasarkan wacana tersebut, apabila kita menambahkan cuka berlebih ke dalam bakso bakso yang kita makan, apakah larutan penyangga dalam mulut kita masih masih berfungsi berfungsi dengan baik untuk melindungi email gigi kita? 3. Bagaimana suatu larutan penyangga dapat mempertahankan pH? 4. Berikan contoh larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari selain contoh diatas!
Gambar 2. Bakso dan asam cuka Sumber : Dunisel .com
2 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Air liur atau air ludah dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8 hal ini dikarenakan air liur mengandung penyangga fosfat. Zat ini dapat bereaksi dengan asam maupun basa sehingga dapat menetralisir asam dan basa. (Sumber :ht :htt s:/ s://an iwil iwilia iana nanndin dini.wor .word d ress ress.c .com om)) 2. Pengumpulan dan Verifikasi Data
Setelah membaca wacana diatas, jawablah rumusan masalah berikut ini! 1. Fakta apa saja yang dapat anda temukan dalam wacana diatas? 2. Berdasarkan wacana tersebut, apabila kita menambahkan cuka berlebih ke dalam bakso bakso yang kita makan, apakah larutan penyangga dalam mulut kita masih masih berfungsi berfungsi dengan baik untuk melindungi email gigi kita? 3. Bagaimana suatu larutan penyangga dapat mempertahankan pH? 4. Berikan contoh larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari selain contoh diatas!
Gambar 2. Bakso dan asam cuka Sumber : Dunisel .com
2 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Mari berhipotesis
Buatlah hipotesis hipotesis dari rumusan masalah masalah diatas pada kolom dibawah dibawah ini!!
3 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
3. Pe Pen um ulan da data ek eks eri erimen
Untuk membuktikan hipotesis anda, coba lakukan percobaan bersama teman kelompok anda dibawah ini. Larutan Penyangga Tujuan : 1. Untuk Membuktikan sifat larutan penyangga 2. Untuk menemukan komponen apa saja yang terkandung dalam larutan penyangga
Alat
Gambar
1. Plat tetes
2. Indikator Universal
3.
BAHAN Bahan : 1. Larutan NH4OH 0,1M 2. Larutan NH4Cl 0,1M 3. Larutan HCl 0,1M 4. Larutan NaOH 0,1M 5. Larutan CH3COOH 0,1M 6. Larutan CH3COONa 0,1M 7. Aquades
Tabung reaksi dan rak tabung reaksi
4. Pipet tetes
Gambar 3. Alat Percobaan (Sumber : rikypeacechemistry.wordpress.com)
4 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
EKSPERIMEN 1 CARA KERJA a. b.
c.
d.
e.
f. g. h.
i.
j. k.
Teteskan larutan NH 4OH 0,1 M masing-masing 20 tetes ke dalam 4 buah tabung reaksi, tandailah dengan label A-B-C-D. Ukur pH larutan pada tabung reaksi A dengan cara meneteskan 1 tetes larutan pada tabung reaksi A ke dalam plat tetes, lalu masukkan kertas indikator universal ke dalamnya amati apa yang terjadi, kemudian catat nilai pH yang diperoleh pada tabel pengamatan! Tambahkan 1 tetes HCl 0,1 M pada tabung reaksi B, amati apa yang terjadi pada larutan tersebut. Kemudian lakukan pengujian pH untuk campuran larutan yang tedapat pada tabung B seperti langkah pada poin b. Tambahkan 1 tetes NaOH 0,1 M pada tabung reaksi C, amati apa yang terjadi pada larutan tersebut. Kemudian lakukan pengujian pH untuk campuran larutan yang tedapat pada tabung C seperti langkah pada poin b. Tambahkanlah 1 tetes aquades 0,1 M pada tabung reaksi D, amati apa yang terjadi pada larutan tersebut. Kemudian lakukan pengujian pH untuk campuran larutan yang tedapat pada tabung D seperti langkah pada poin b! Ulangi langkah a sampai e dengan mengganti larutan NH 4OH 0,1 M dengan larutan NH4Cl 0,1 M! Ulangi kembali langkah a sampai e untuk campuran larutan (10 tetes larutan NH 4OH 0,1 M dengan 10 tetes larutan NH 4Cl 0,1 M)! Setelah melakukan langkah a sampai g. Teteskan masing-masing larutan sampel yang terdapat pada plat tetes tadi dengan menambahkan HCl secara berkala yaitu 2 tetes,3 tetes,4 tetes dan 5 tetes pada tiap sampel. Kemudian masukkan kertas indikator universal tersebut ke dalam plat tetes tersebut, amati apa yang terjadi, kemudian catat nilai pH yang diperoleh pada setiap tetesan HCl pada tabel pengamatan! Ulangi langkah h dengan mengganti larutan HCl dengan Na OH 0,1 M Ulangi langkah h dengan mengganti larutan HCl dengan larutan aquades
5 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
TabelHasilPen amatan Tabel 1. Hasil Pengamatan Eksperimen 1 pH setelah penambahan N o
Lar utan
1
20 tetes larutan NH4OH
2
20 tetes larutan NH4Cl
3
10 tetes larutan NH4OH+ 10 tetes larutan NH4OH
pH awal
Kesimpulan
HCl tetesan ke
NaOH
1
1
2 3 4 5
2
Aquades 3
4 5
1
2
3
4
5
EKSPERIMEN 2 Mari Mendesain Percobaan Dengan alat dan langkah kerja yang sama seperti tiga sampel
diatas,
buatlah
desain
percobaan
untuk
sampel CH3COOH 0,1 M,CH3COONa 0,1 M beserta data hasil pengamatannya !
CARA KERJA
6 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
TabelHasilPen amatan Tabel 2. Hasil Pengamatan Eksperimen 2
Mengumpulkan data hasil percobaan
1.
Gabungkan seluruh data hasil eksperimen dalam satu tabel
Tabel 3. Hasil seluruh eksperimen kegiatan 1
N o
Larutan
1
20 tetes larutan NH4OH
2
20 tetes larutan NH4Cl
3
10 tetes larutan NH4OH+ 10 tetes larutan NH4Cl
4
20 tetes larutan CH3COOH
5
20 tetes larutan CH3COO Na 10 tetes larutan CH3COOH + 10 tetes larutan CH3COON a
6
P H A w al
pH setelah penambahan HCl tetesan ke 1
2
3
4
NaOH 5
1
2
Kesimpulan
Aquades 3
4 5
1
2
3
4
5
7 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
2. Buatlah Grafik berdasarkan hasil eksperimen a. Buatlah grafik hubungan antara tetesan tiap-tiap sampel dengan pH yang terukur berdasarkan percobaan (terdapat 6 kurva yang mewakili sampel) b. apa dapat anda simpulkan dari grafik tersebut?
Ingatkah kalian bahwa natrium hidroksida (NH4OH) merupakan contoh dari basa lemah sedangkan asam asetat (CH3COOH) adalah contoh dari asam lemah.
Kerjakan, lakukan dan buktikan !!!
8 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
4 .Merumuskan Penjelasan Mari kita Menganalisis data hasil percobaan
Setelah melakukan percobaan, mengumpulkan data dan membuat grafik hasil percobaan. Jawablah pertanyaan berikut ini! 1. Perhatikan grafik yang telah anda buat, percobaan no berapa yang pH nya tidak mengalami perubahan? ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………..…………… 2. Berdasarkan hasil percobaan yang telah anda lakukan, kesimpulan apa yang anda dapat tentang larutan penyangga? ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………..…………… 3. Pada grafik percobaan no berapa yang disebut dengan larutan penyangga asam? Mengapa demikian? ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………..…………… 4. Pada grafik percobaan no berapa yang disebut dengan larutan penyangga basa? Mengapa demikian? ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………..…………… 5. Berdasarkan hasil eksperimen diatas,komponen larutan penyangga asam terdiri dari…. dan…., sedangkan komponen larutan penyangga basa terdiri dari…dan… ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………..……………
Tanyakan Pada gurumu tentang hal-hal yang tidak kamu ketahui
9 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
5 .Analisis Penemuan
Kesimpulan
Lakukanlah presentasi untuk menjelaskan kesimpulan dari kegiatan 1 yang telah anda lakukan!! Catatan Penting :
10 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
A.
KOMPONEN LARUTAN PENYANGGA
Pada kegiatan 1 diatas, penambahan HCl dan NaOH ke dalam air akan mengakibatkan pH air cepat berubah, sedangkan penambahan HCl dan NaOH ke dalam campuran CH3COOH/CH3COONa dan NH4OH/NH4Cl, pH-nya relatif tidak banyak berubah. Hal ini ditandai dengan jumlah HCl dan NaOH yang cukup bnyak untuk mengubah warna indikator (mengubah nilai pH). Jadi, ada sistem larutan yang pH-nya mudah berubah dan ada sistem larutan (campuran) yang pH-nya sukar berubah. Larutan yang pH nya relatif tetap (tidak berubah) pada penambahan sedikit asam dan/atau sdikit basa disebut sebagai larutan penyangga atau larutan buffer. Dari percobaan tersebut, campuran asam asetat (CH3COOH) dengan natrium asetat (CH3COONa) dan ammonia (basa lemah) NH 4OH dengan ammonium klorida (NH4Cl) dapat berperan sebagai sistem penyangga atau buffer. Ditinjau dari komposisi zat penyusunnya, terdapat dua sistem larutan penyangga, yaitu sistem penyangga asam lemah dengan basa konjugasinya dan sistem penyangga basa lemah dengan asam konjugasinya.
1. Sistem penyangga asam lemah dan basa konjugasinya Campuran CH3COOH dan CH3COONa dalam percobaan ternyata dapat berperan sebagai sistem penyangga. Dalam sistem campuran ini sebenarnya terdapat beberapa spesi, yaitu CH3COOH yang tidak terurai (asam lemah), CH3COO- hasil ionisasi dari sebagian kecil CH 3COOH, ion CH3COO- dan Na+ dari ionisasi sempurna CH3COONa. CH3COOH (aq) ⇌ CH3COO- (aq) + H+ (aq) (Asam lemah ini hanya terionisasi sebagian, sehingga CH 3COO- dan H+ dari asam lemah hanya sedikit) CH3COONa (aq) ⟶ CH3COO-(aq) + Na+ (aq) (garam ini terionisasi sempurna, sehingga CH3COO- dan Na+ dari garam banyak sekali)
11 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Sehingga di dalam larutan penyangga tersebut terdapat campuran asam lemah (CH3COOH ) dengan basa konjugasinya (CH3COO-) yang berasal dari garam CH3COONa . Sistem campuran tersebut dibuat secara langsung dari asam lemah dengan garam yang mengandung basa konjugasi pasangan dari asam lemah tersebut, atau sering disebut campuran asam lemah dengan garamnya. Contoh:
Larutan CH3COOH dicampur dengan larutan CH 3COONa, sehingga di dalam larutan terdapat CH 3COOH (asam lemah) dan CH 3COO- (basa konjugasi).
Larutan H3PO4 dicampur dengan larutan NaH 2PO4, sehingga didalam campuran terdapat H 3PO4 (asam lemah) dan H2PO4- (basa konjugasi)
Selain dibuat secara langsung, larutan penyangga juga dapat dibuat secara tidak langsung, yaitu dengan mereaksikan asam lemah berlebihan dan basa kuat.
Contoh: Mereaksikan 100 ml larutan CH3COOH o,1 M dengan 50 ml larutan NaOH 0,1 M;
sehingga secara stoikiometri di dalam 150 ml campuran yang dihasilkan terdapat 0.005 mol CH3COOH (sisa reaksi) dan CH3COO- (hasil reaksi). Perhatikan perhitungan berikut: CH3COOH (aq) + NaOH (aq) ⇌ Mula-mula : 0.01 mol 0,005 mol Bereaksi : -0,005 mol - 0,005 mol Setelah reaksi : 0,005 0
CH3COONa (aq) + H2O(l) +0,005 mol 0,005 mol CH3COO-(aq) + Na+ (aq)
Jadi, setelah semua NaOH habis bereaksi, di dalam larutan terdapat CH3COOH yang tidak bereaksi (0,005 mol) dan CH3COO- yang berasal dari ionisasi CH3COONa hasil reaksi (0,005 mol).
12 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
2. Sistem penyangga Basa lemah dan Asam konjugasinya Pada kegiatan 1 juga terdapat sistem penyangga yang terbentuk dari campuran NH3 (aq) atau NH4OH, dan NH4Cl. Dalam larutan, sebenarnya terdpat ion OH- yang berasal dari ionisasi sebagian NH4OH, serta ion NH4+ yang berasal dari ionisasi sebagian NH 4OH dan ionisasi NH4Cl. Dengan demikian, di dalam sistem penyangga tersebut terdapat campuran basa lemah dengan asam konjugasinya. Sistem ini dapat dibuat secara langsung dengan mencampurkan basa lemah dengan garam yang mengandung asam konjugasi dari basa tersebut, dan sering disebut sebagai campuran dari basa lemah dengan garamnya.
Larutan NH3 atau NH4OH dicampur dengan larutan NH 4Cl. Dalam campuran ini terdapat NH4OH dan NH4+ yang berasal dari ionisasi NH4Cl
Selain dibuat secara tidak langsung, larutan penyangga juga dapat dibuat secara tidak langsung, yaitu dengan mereaksikan basa lemah berlebihan dan asam kuat.
Mereaksikan 100 ml larutan NH4OH o,1 M dengan 50 ml larutan 0,1 M; sehingga
secara stoikiometri di dalam 150 ml campuran yang dihasilkan terdapat 0.005 mol NH4OH (sisa reaksi) dan NH4+ (hasil reaksi). HCl Perhatikan perhitungan berikut: NH4OH (aq) + HCl (aq) ⇌ NH4Cl (aq) + H2O(l) Mula-mula : 0.01 mol 0,005 mol Bereaksi : -0,005 mol - 0,005 mol +0,005 mol Setelah reaksi : 0,005 0 0,005 mol
-
NH4+(aq) + Cl- (aq) 0,005 mol
13 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
B. LARUTAN PENYANGGA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Makanan yang kita konsumsi sehari-hari masuk ke dalam tubuh dan mengalami suatu proses fisika dan kimia. Reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh merupakan reaksi enzimatis, yaitu reaksi yang melibatkan enzim sebagai katalisator. Enzim sebagai katalisator hanya dapat berfungsi dengan baik pada pH tertentu atau biasa disebut pH optimum. pH yang terlalu rendah atau terlalu tinggi
dapat
menyebabkan
terjadinya
proses
denaturasi, sehingga akan menurunkan aktivitas enzim. Agar pH optimum tetap terjaga, maka dalam tubuh manusia selalu terdapat pasangan asam basa konjugasinya. Hal ini terjadi karena cairan dalam tubuh manusia membentuk sistem
1. Larutan buffer karbonat dalam darah (H2CO3 dengan HCO3 ) –
Makanan yang kita konsumsi akan disalurkan ke seluruh tubuh, salah satunya melalui darah. Darah memiliki pH yang relatif tetap, yakni berkisar 7,0–8,0. pH darah relatif stabil dan tetap karena kandungan larutan buffer karbonat dalam darah mempunyai komposisi yang selalu tetap
Gambar 4. Sel darah Sumber: kimiadasar.com
14 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Berikut cara larutan buffer karbonat mempertahankan pH darah : Jika yang dihasilkan oleh metabolisme adalah suatu basa, maka ion OH– akan bereaksi dengan asam bikarbonat (H2CO3) menurut reaksi: H2CO3 + OH–
HCO3– + H2O
Sebaliknya, jika hasil metabolisme adalah suatu asam, maka ion H+ dari asam tersebut akan diikat oleh ion HCO3– menurut reaksi : H+ + HCO3–
H2CO3
Dengan adanya kedua reaksi di atas, maka perbandingan konsentrasi karbonat dan bikarbonat selalu tetap, sehingga pH darah relatif tetap.
2. Larutan buffer fosfat dalam cairan intrasel (H2PO4 dengan –
HPO42 ) –
Cairan intrasel dalam tubuh makhluk hidup berperan sebagai media terjadinya metabolisme yang melibatkan cairan yang bersifat asam atau basa. Akibatnya, pH cairan intrasel dapat berubah menjadi asam atau basa, tergantung dari asam atau basa yang dilibatkan dalam metabolisme tubuh. Metabolisme ini dipercepat oleh suatu zat yang disebut dengan enzim. Enzim hanya dapat bekerja secara optimal dalam pH tertentu yang disebut dengan pH optimum. Bagaimanakah cara untuk mempertahankan agar pH cairan intrasel tetap dalam keadaan optimum? Agar pH cairan intrasel tetap optimum, dalam tubuh mahluk hidup terdapat larutan buffer fosfat. Larutan buffer fosfat ini berasal dari asam lemah difosfat (HPO42–) dan basa konjugasinya (H2PO4–). Apabila dalam proses metabolisme dihasilkan zat asam lebih banyak, maka asam tersebut akan bereaksi dengan ion HPO42– menurut reaksi : HPO42– + H+
H2PO4–
Begitu pula sebaliknya, apabila proses metabolisme menghasilkan basa lebih banyak, maka basa tersebut akan bereaksi dengan ion H2PO4– menurut reaksi : H2PO4– + H+
HPO42–
15 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Adanya kedua reaksi di atas menyebabkan perbandingan antara HPO42– dengan H2PO4– tetap, sehingga harga pH pada cairan intrasel selalu tetap.
3. Penyangga hemoglobin Oksigen merupakan zat utama yang diperlukan oleh sel tubuh yang didapatkan melalui pernapasan. Oksigen diikat oleh hemoglobin di dalam darah, di mana O2 sangat sensitif terhadap pH. Reaksi kesetimbangan yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut : HHb+ + O2 Keberadaan
oksigen
H+ + HbO2 pada
reaksi
di
atas
dapat
memengaruhi
konsentrasi ion H+, sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada reaksi di atas O2 bersifat basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O 2 dapat mengikat H+ dan membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H+ yang dilepaskan pada peruraian H2CO3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO2 yang terlarut dalam air saat metabolisme. Produk buangan dari tubuh adalah CO2-
yang
di dalam
tubuh bisa
membentuk senyawa H2CO3 yang nantinya akan terurai menjadi H+ dan HCO3-. Penambahan H+ dalam tubuh akan mempengaruhi pH, tetapi hemoglobin yang telah melepaskan O2 dapat mengikat H+ membentuk asam hemoglobin (HHb+).
4. Larutan Penyangga pada Sistem Pernapasan Pada sistem pernapasan, digunakan buffer H2CO3 /HCO3. Misalnya konsentrasi H3O+ dalam darah naik, berarti pH-nya turun. H3O+ + HCO3–
H2CO3 + H2O
Bila pH turun, maka pusat pernapasan akan dirangsang. Akibatnya, kita bernapas lebih dalam sehingga kelebihan CO2 akan dikeluarkan melalui paruparu. Sedangkan bila konsentrasi OH– naik: H2CO3 + OH–
HCO3– + H2O
16 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Gambar 5. Larutan penyangga pada sistem pernapasan Sumber : lulukchoiru.blogspot.com
Karena kemampuan mengeluarkan CO2 ini, maka bufer H 2CO3 dan HCO3– paling baik untuk tubuh. 5. Larutan Penyangga pada Ginjal
Gambar 6. Bagian Ginjal manusia Sumber : Sumkimia-dimana-mana.blogspot.com
Ginjal kita juga menolong untuk mengatur konsentrasi H 3O+ dalam darah agar tetap konstan, dengan jalan mengeluarkan kelebihan asam melalui urine, sehingga pH urine dapat berada sekitar 4,8 – 7,0. (Sumber: Sudarmo.2013)
17 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
SEKILAS INFO
Tahukah anda bahwa bawang putih memiliki kandungan antioksidan yang tinggi. Selain itu, terdapat kandungan anti pembekuan yang dapat mengurangi terjadinya resiko berbagai macam penyakit jantung. Bawang putih juga mampu menurunkan kadar kolestrol yang tidak baik dan membantu mengurangi terjadinya peradangan pada tubuh.
Sumber: www.klikdokter.com
Asah Otak!! Mari kita bantu Andi
Di dalam laboratorium kimia di sekolah Andi terdapat berbagai macam larutan untuk praktikum. Diantaranya ada: 1. 2. 3. 4. 5.
100 ml HCl 0,1 M 50 ml HCl 0,1 M 50 ml NaOH 0,1 M 50 ml CH3COOH 0,1 M 100 ml CH3COOH 0 1 M
Andi ingin membuat larutan penyangga basa, Apa yang harus andi lakukan agar larutan penyangga basany terbentuk?
Jika Orang lain mampu menguasainya kenapa saya tidak !
18 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
UJI KEPAHAMAN 1. Ada dua botol yang tidak ada etiketnya. Salah satu larutan adalah asam pH=5 dan yang lain buffer PH= 5. Bagaimana cara membedakan kedua larutan tersebut? 2. Periksa apakah campuran larutan berikut tergolong larutan penyangga ! a. 100 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 100 mL NaCH 3COO 0,1 M b. 100 mL larutan NH3 0,1 M + 100 mL NH3Cl 0,1 M c. 100 mL larutan H3PO4 0,1 M + 100 mL KH2PO4 0,1 M d. 100 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 100 mL NaOH 0,1 M e. 100 mL larutan NH3 0,1 M + 100 mL HCl 0,1 M f. 100 mL larutan Na2CO3 0,1 M + 100 mL larutan HCl 0,1 M
Refleksi Diri Untuk mengukur pemahaman anda terhadap materi pada kegiatan 1, isilah tabel berikut ini. Berilah tanda centang (v) pada kolom tidak, kurang atau ya sesuai dengan yang anda rasakan.
No
Aspek yang diukur
1.
Saya sudah bisa menjelaskan pengertian larutan penyangga
2.
Saya sudah bisa membedakan larutan penyangga dan bukan larutan penyangga
3.
Saya sudah bisa menjelaskan komponen penyusun larutan penyangga
4.
Saya sudah mampu mengaitkan materi larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari dengan sikap syukur sehingga selalu mensyukuri segala hal yang terjadi dalam hidup ini
Tidak
Kurang
Ya
Bagaimana hasil pekerjaan anda? Tentu anda berhasil menguasainya bukan? Jika ya, lanjutkanlah mempelajari modul pada kegiatan selanjutnya. Namun, jika belum cobalah pelajari ulang secara lebih cermat. SEMANGAT ^^
19 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Kegiatan Pembelajaran 2 Indikator Pencapaian Kompetensi: 1.
Siswa dapat menghitung pH larutan penyangga.
2. Siswa dapat menjelaskan prinsip kerja larutan penyangga
1.Penyajian Masalah
Pada kegiatan 1 telah disebutkan bahwa larutan penyangga mengandung komponen asam dan komponen basa, sehingga dapat mengikat baik ion H+ maupun ion OH-. Oleh karena itu, penambahan sedikit asam kuat atau sedikit basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Selain komponen larutan penyangga, pada kegiatan 1 juga banyak dibicarakan fungsi larutan penyangga di dalam tubuh. Untuk lebih memahami larutan penyangga, bacalah wacana berikut ini !! Obat tetes mata adalah sediaan steril berupa larutan yang digunakan untuk mata dengan cara meneteskan obat pada selaput lendir mata disekitar kelopak mata dan bola mata. Sediaan ini diteteskan kedalam mata sebagai antibakterial, anastetik, midriatik, miotik, dan antiinflamasi.
Gambar 4. Obat tetes mata
Sumber : www.tribunnews.com
Harga pH mata sama dengan darah, yaitu 7,4. Pada pemakaian tetesan biasa, larutan yang nyaris tanpa rasa nyeri adalah larutan dengan pH 7,3-9,7. Namun, daerah pH 5.511.,4, masih dapat diterima. Pendaparan merupakan salah satu cara untuk mempertahankan pH larutan tetes mata. Penambahan dapar dalam pembuatan obat mata harus didasarkan pada beberapa pertimbangan tertentu. Air mata normal memiliki H lebih kuran 7 4 dan mem un ai ka asitas da ar tertentu.
20 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Secara ideal obat tetes mata harus mempunyai pH yang sama dengan larutan mata, tetapi hal ini tidak selalu dapat dilakukan karena pada pH 7,4 banyak obat yang tidak cukup larut ataupun tidak stabil pada pH 7,4. Oleh karena itu sistem dapar harus dipilih sedekat mungkin dengan pH fisiologis yaitu 7,4 dan tidak menyebabkan pengendapan atau mempercepat kerusakan o bat. Sumber : http://pharmaciststreet.blogspot.co.id/2013/01/obat-tetes-mata.html
2. Pengumpulan dan Verifikasi Data
Setelah membaca wacana diatas, jawablah rumusan masalah berikut ini! 1. Fakta apa saja yang dapat anda temukan dalam wacana diatas? 2. Apa yang terjadi jika kita terlalu sering memakai obat tetes mata? 3. Bagaimana cara kerja suatu larutan penyangga ketika ditambahkan sedikit basa dan sedikit asam? 4. Bagaimanakah rumus untuk menentukan derajat keasaman (pH) larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa? 5. Berapa pH larutan jika 100mL larutan CH 3COOH 0,1 M ditambah dengan 50 mL larutan NaOH 0,15 m? (Ka CH 3COOH= 1,8 x 10-5)
Pada pembahasan sebelumnya anda telah mengetahui bahwa komponen larutan penyangga asam terdiri dari asam lemah dan basa konjugasinya sedangkan larutan penyangga basa terdiri dari basa lemah dan asam konjugasinya. selain itu anda juga telah mengetahui sifat dari larutan penyangga melalui kegiatan percobaan yang telah anda lakukan. Bagaimana anda dapat mengetahui derajat keasaman (pH) dari larutan penyangga tanpa melakukan kegiatan praktikum seperti yang telah anda lakukan sebelumnya? Tentu saja anda dapat derajat keasaman (pH) dari larutan penyangga tersebut dengan melakukan perhitungan.
21 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Mari berhipotesis
Buatlah hipotesis dari rumusan masalah diatas pada kolom dibawah ini!!
22 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
3. Pengumpulan data eksperimen
Pada kegiatan 1 anda telah melakukan berbagai eksperimen, pada kegiatan kali ini coba anda tulis hasil eksperimen anda pada kegiatan 1, larutan sample mana yang merupakan larutan penyangaa,isilah pada tabel hasil pengamatan dan lengkapi tabel berikut ini
TabelHasilPen amatan Tabel 4. Hasil Pengamatan sifat Larutan Penyangga
No
pH setelah penambahan 1 tetes Laru tan
pH awal
HCl
NaOH
Aquades
Larutan penyangga asam/basa
Komponen larutan
1
2
Prestasi tak dapat di raih tanpa semangat
23 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
4 .Merumuskan Penjelasan ANALISIS DATA
1. Nilai pH larutan penyangga A. Larutan Penyangga Asam B. 1. C.Perhatikan tabel 4, pada sistem penyangga asam yaitu asam lemah …….dengan basa konjugasinya ……. Yang berasal dari garam…… maka didalam sistem larutan terdapat kesetimbngan : ………………(aq) ⇌ H+ (aq)+ ………………. (aq) (1) ………………(aq) → Na+ (aq)+ ………… (aq (2) 2. Dari reaksi kesetimbangan (1) didapat : [ ][ ]
Ka =
(3)
[ ]
Sehingga konsentrasi H+ dalam sistem dapat dinyatakan : [ +] =
[ ] [ ]
[ +] = Ka x
[ ] [ ]
(4)
3.
Jika konsentrasi dinyatakaan sebagai banyaknya mol tiap liter larutan atau M= n/v , maka : [ +] = Ka x
[ ] [ ]
(5)
Oleh karena sistem merupakan campuran satu wadah, maka volumeny akan selalu sama, sehingga rumusal tersebut dapat ditulis : [+ ] = Ka x
…… …….
pH=-log [H+]
24 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
B. Larutan Penyangga Basa 1. Perhatikan tabel 4, pada sistem penyangga basa yaitu basa lemah …….dengan asam konjugasinya ……. Yang berasal dari garam…… maka didalam sistem larutan terdapat kesetimbngan : (1) …………..(aq) ⇌ OH- (aq)+ …………….. (aq) (2) …………..(aq) ⟶ Cl+ (aq)+ …………….. (aq)
2. Dari reaksi kesetimbangan (1) didapat : [ ][ ]
Kb =
[ ]
(3)
Dengan cara yang sama seperti larutan penyangga asam, buatlah rumusan nilai pH pada larutan penyangga basa! Setelah anda mendapatkan rumus mencari nilai pH untuk larutan penyangga asam dan basa, hitunglah pH dari larutan pada tabel 4 dengan menggunakan perhitungan. (Ka CH3COOH = 1X 10-5; Kb NH4OH = 10-5; 10 tetes= 0,5 mL)
Apakah hasil perhitungan untuk larutan penyangga asam maupun basa diatas sesuai dengan hasil percobaan yang telah anda lakukan sebelumnya?
25 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
2. Cara Kerja Larutan Penyangga a. Larutan penyangga asam yang digunakan dalam tabel percobaan no 4 adalah…...., apabila ke dalam larutan buffer tersebut ditambahkan sedikit asam yaitu HCl, asam yang ditambahkan tersebut akan bereaksi dengan garamnya. Reaksi yang terjadi adalah …………(aq) + HCl (aq)
⟶ …………. (aq) + ………………
(aq)
Banyaknya mol garam berkurang, sedangkan banyaknya mol asam bertambah
b. Sebaliknya apabila suatu larutan penyangga asam ditambahkan sedikit basa dalam tabel 4 yaitu ….maka basa tersebut akan bereaksi dengan asamnya. Reaksi yang terjadi adalah …………(aq) + ………….(aq) ⟶ …………. (aq) + ………………H20 (l)
Banyaknya mol asam berkurang, sedangkan banyaknya mol garam bertambah
c. Sehingga dapat disimpulkan dari soal a dan b jika ke dalam sistem tersebut terdapat
penambahan sedikit ion H + yang datang dari luar sistem, maka ion H + tersebut akan bereaksi dengan basa konjugasi……… membentuk……………dan tidak bereaksi dengan asam lemah …….. sehingga pH relatif tetap. Jika yang masuk ke dalam si stem adalah ion OH -, maka ion OH- akan bereaksi dengan asam lemah…… membentuk……..dan tidak bereaksi dengan basa konjugasi. sehingga pH relatif tetap.
Tanyakan Pada gurumu tentang hal-hal yang tidak kamu ketahui!
26 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
5 .Analisis Penemuan Kesimpulan Lakukanlah presentasi untuk menjelaskan kesimpulan dari kegiatan 2 yang telah anda lakukan!! Catatan Penting:
27 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
c. NILAI pH LARUTAN Penyangga
Untuk menghitung pH larutan buffer digunakan cara sebagai berikut: A. Larutan Penyangga Asam
Marilah
kita
tinjau
larutan
yang
mengandung
campuran asam
lemah dengan basa konjugasinya,misalnya CH3COOH dengan CH3COO–. Kita ketahui bahwa hampir semua ion CH3COO– dalam larutan berasal dari garam sebab CH3COOH hanya sedikit sekali yang terionisasi (James E. Brady, 1990). CH3COO– + H+
CH3COOH
Ka = [CH3COO-][H+] [CH3COOH]
[H+] = Ka x [CH3COOH] [CH3COO-]
[H+] = Ka x [asam lemah] [basa konjugasi]
Jika konsentrasi dinyatakaan sebagai banyaknya mol tiap liter larutan atau M= n/v , maka : [
+]
= Ka x
ℎ
[H+] = Ka x dengan :
pH = -log [H+]
Ka = tetapan ionisasi asam lemah a = jumlah mol asam lemah g = jumlah mol basa konjugasi
Contoh soal: a. Tentukan pH larutan penyangga yang dibuat dengan mencampurkan 100 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 200 mL larutan CH 3COONa 0,1 M! (Ka CH 3COOH= 10 –5)
28 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Jawab: mol CH3COOH = 100 mL x 0,1 mol/L = 10 mmol (asam) mol CH3COONa = 200 ml x 0,1 mol/L = 20 mmol mol CH3COO-= [H+] = Ka x
= 10 –5 x
10 20
= 5 x 10-6 pH = -log 5 x 10-6 = 6- log 5 b.
Berapa gram Kristal NaOH yang harus dimasukkan ke dalam 100 mL larutan asam format (HCOOH) 0,1 M untuk membuat larutan penyangga yang mempunyai pH = 4-log 2? (Ka HCOOH = 1,6 x 10-4) ( Ka HCOOH = 1,6 x 10 -4) Jawab: HCOOH
= 100 mL x 0,1 mol/L = 10 mmol
pH larutan = 4- 2 log 2 =4 – log 4
[H+]
= 4 x 10-4
Untuk membuat sistem penyangga, maka di dalam larutan diharapkan terdapat HCOOH dan HCOO-. Oleh karena itu, HCOOH yang ada harus tersisa dan NaOH yang ditambahkan harus habis bereaksi.
HCOOH (aq) + NaOH (aq) Mula-mula : 10 mmol x mmol Bereaksi : -x mol x mmol Setelah reaksi : (10-x)mmol 0
HCOONa (aq) + H2O(l) + xmol x mol
Jadi,setelah reaksi di dalam system terdapat HCOOH sisa = (10-x) mmol dan HCOONa = HCOO- = x mmol
[H+]
= Ka x
4x 10-4
= 1,6 x 10-4 x
4x
=16 – 1,6 x
5,6x
= 16
(10−)
Jadi, NaOH yang harus ditambahkan sebanyak Massa NaOH = (
16
16
mmol, atau
5,6
x 10-3x 40 ) gram = 0,114 gram
5,6
29 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
B. Larutan Penyangga Basa Seperti
halnya
pada
sistem
penyangga
asam
lemah
dalam
sistem
penyangga
basa
lemah
konjugasinya,
di
konjugasinya
yang
berperan
dalam
sistem
tersebut
dan dan
adalah
basa asam reaksi
kesetimbangan pada basa lemah. Dengan cara yang sama, untuk system penyangga basa lemah dengan asam konjugasinya, konsentrasi ion OH[OH-] = Kb x
akan diperoleh dari rumus:
pOH= -log [OH-]
pOH= 14 - pOH dengan :
Kb = tetapan ionisasi basa lemah b = jumlah mol basa lemah g = jumlah mol asam konjugasi
Contoh Soal: 1. Di dalam satu liter larutan larutan terdapat 0,01 mol NH3 dan 0,02 NH4+ yang berasal dari Kristal (NH4)2SO4. Jika Kb NH3 = 10-5, hitunglah pH larutan tersebut. Jawab : [OH-]
= Kb x [NH3] [NH4+] = 10-5 x
pOH
0,01 0,02
= 5 x 10-6 = -log 5 x 10-6 pH = 6 – log 5
= 14-(6-log 5) = 8+log 5
2. Hitunglah pH larutan yang dibuat dari campuran 100 mL larutan NH4OH 0,1 M dengan 50 mL larutan HCl 0,1 M. (Kb NH4OH = 10-5) Jawab: mol NH4OH = 100 mL x 0,1 mol/L = 10 mmol mol HCl = 50 mL x 0,1 mol/L = 5 mmol
30 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
NH4OH (aq) + HCl (aq) ⇌ Mula-mula : 0.01 mol Bereaksi : -0,005 mol Setelah reaksi : 0,005 [OH-]
NH4Cl (aq) + H2O(l) 0,005 mol - 0,005 mol +0,005 mol 0 0,005 mol
= Kb x [NH4OH] [NH4+] = 10-5 x
5 5
= 10-5
pOH pH
= - log 10-5 = 5 = 14 – 5 = 9
d. CARA KERJA LARUTAN Penyangga
1. 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
31 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
komponen asam (CH3COOH), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH 3COO- dan air. CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l ) 2. 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+. NH3 (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 (NH 4+), membentuk komponen basa (NH3) dan air. NH4+ (aq) + OH-(aq) → NH3 (aq) + H2O(l )
32 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Contoh Soal :
Di dalam 1 liter larutan penyangga yang mengandung 0,1 M CH3COOH dan 0,1 M CH3COO- ditambahkan 10 mL larutan HCl 0,1 M. Jika Ka CH 3COOH = 10-5, hitunglah pH larutan penyangga tersebut sebelum dan sesudah ditambahkan HCl. Jawab : a. Sebelum ditambahkan HCl [H+] = Ka x [CH3COOH] [CH3COO-] 0,1 = 10-5 x 0,1
-5
= 10
pH
=5
b. Sesudah ditambah HCl Jumlah mol sebelum ditambah HCl : mol CH3COOH = 0,1 mol/L x 1 L = 0,1 mol mol CH3COO- = 0,1 mol/L x 1 L = 0,1 mol HCl yang ditambahkan = 0,1 mol/L x 0,01 L = 0,001 mol + Jumlah mol ion H = 0,001 mol Pada penambahan HCl, maka ion H+ dari HCl akan bereaksi dengan ion CH3COO-. CH3COO- + H+ CH3COOH Jumlah mol sesudah ditambah HCl: CH3COOH = (0,1 + 0,001) mol = 0,101 mol
Sumber: (Sudarmo,2013;Purba,2006;Rahardjo;2012)
33 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin, merupakan obat penghilang rasa nyeri. Adan ya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada perut. Perubahan pH ini mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang penggumpalan darah, terhambat; sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam. (http://reissyanna.blogspot.co.id)
Asah Otak!! Atong ingin membuat larutan penyangga dengan pH=6, jika ia memasukkan 100 ml larutan asam asetat 0,1 M, berapa gram natrium asetat padat yang harus ia tambahkan agar mendapatkan pH yang diinginkan? (Dik: Ka asam asetat= 10 -5, Ar:C=12,H=1, O=16, Na=23)
UJI KEPAHAMAN
1. Bandingkanlah pH larutan buffer yang mengandung o,1 mol CH3COOH dan 0,05 mol CH3COONa sebelum dan setelah diencerkan dengan 400 mL air 2. Berapakah pH dari suatu campuran larutan penyangga yang terdiri dari 350 mL CH3COOH 0,1 M dan 100 mL Ba(OH)2 0,1 M?
34 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Refleksi Diri Untuk mengukur pemahaman anda terhadap materi pada kegiatan 2, isilah tabel berikut ini. Berilah tanda centang (v) pada kolom tidak, kurang atau ya sesuai dengan yang anda rasakan. No
1. 2.
Aspek yang diukur Saya sudah bisa menjelaskan cara kerja larutan penyangga Saya sudah bisa menghitung pH dan pOH larutan penyangga
Tidak
Kurang
Ya
Bagaimana hasil pekerjaan anda? Tentu anda berhasil menguasainya bukan? Jika ya, lanjutkanlah mengerjakan soal evaluasi. Namun, jika belum cobalah pelajari ulang secara lebih cermat. SEMANGAT ^^
RANGKUMAN 1. Larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan buffer adalah larutan yang pH-nya relatif tetap pada penambahan sedikit asam dan/atau sedikit basa serta pada pengenceran. 2. Larutan penyangga asam terdiri dari suatu asam lemah dengan basa konjugasinya 3. Larutan penyangga basa terdiri dari suatu basa lemah dengan asam konjugasinya 4. Untuk menentukan konsentrasi H+ dan OH- dapat menggunakan rumus, sebagai berikut. [H+]
= Ka x
dan [OH-]
= Kb x
5. Sistem penyangga juga terdapat dalam sistem tubuh manusia salah satunya adalah sistem penyangga karbonat dan penyangga fosfat
35 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
TOKOH KIMIA
Svante August Arrhenius (19 Februari 1859 –2 Oktober 1927)
Seorang ilmuwan Swedia yang merupakan salah satu pengagas kimia fisik. Ia mendapat Penghargaan Nobel dalam Kimia atas karyanya mengenai ionisasi pada tahun 1903. Ia mengemukakan bahwa senyawa dalam larutan dapat terurai menjadi ion-ionnya, dan kekuatan asam dalam larutan aqua tergantung pada konsentrasi ion-ion hidrogen di dalamnya. Svante August Arrhenius berasal dari keluarga berlatar belakang petani. Dia dilahirkan pada 19 Februari 1859 di Vik, Swedia, sebagai anak dari Svante Gustav Arrhenius dengan Carolina Christina Thunberg. Sedari kecil Arrhenius sudah memperlihatkan kepandaiannya. Dia belajar membaca secara otodidak di usia 3 tahun dan lulus dari sekolah sebagai murid termuda dan terpandai di kelasnya. Tahun 1876 ia kuliah di Universitas Uppsala guna mempelajari matematika, fisika, dan kimia. Pelajaran fisika di kampusnya itu tidak memuaskannya, dan membuatnya pindah ke Physical Institute of the Swedish Academy of Sciences di Stockholm pada tahun 1881. Di kampus barunya itu dia dibimbing Prof. E. Edlund, seorang fisikawan. disosiasi elektrolitik. Setelah di Stockholm, pada mulanya Arrhenius membantu Edlund melakukan pengukuran gaya elektromotif pada buangan nyala motor. Tapi, tak lama kemudian dia pun melakukan penelitian yang lebih sesuai dengan seleranya sendiri. Secara khusus ia meneliti konduktivitas larutan elektrolit, yakni karakteristik listrik tatkala berada di dalam larutan. Disertasinya di tahun 1884, yang memiliki 150 halaman, berisikan penjelasan atas hasil penelitiannya akan konduktivitas elektrolitik ini. Arrhenius menyimpulkan bahwa elektrolit, tatkala dilarutkan di dalam air, mengalami disosiasi menjadi ion positif dan ion negatif. Menurutnya, derajat disosiasi sepenuhnya tergantung pada sifat dari substansi yang bersangkutan dan juga konsentrasinya di dalam larutan. Semakin encer larutan maka derajat disosiasi yang ada pun semakin besar. Sumber : http://latihansiswa.blogspot.co.id
36 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
EVALUASI
1. Pernyataan tentang larutan penyangga yang paling tepat adalah….. a. pH larutan penyangga tidak mungkin berubah oleh penambahan asam dan b asa b. larutan penyangga dapat dibuat dari campuran garam dengan basa kuat berlebihan c. larutan penyangga dapat dibuat dari larutan basa dengan asam kuat berlebihan d. larutan penyangga dapat dibuat dari campuran asam lemah dengan basa konjugasinya e. larutan penyangga dapat dibuat dari campuran asam kuat berlebih dengan basa lemah 2. Diketahui: 1) CH3COONa dan H3PO4 2) NH4Cl dan NH3 3) CH3COONH4 dan NH4OH 4) NaH2PO4 dan Na2HPO4 Yang termasuk sifat larutan penyangga adalah . . . a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 1dan 4 d.2 dan3
e. 2 dan 4
3. Ke dalam larutan penyangga yang mengandung 250 mL HCOOH 0,2 M dan 250 mL HCOONa 0,2 M ditambahkan 50 mL H2SO4 1 M. maka perubahan pH yang terjadi di dalam larutan penyangga tersebut adalah . . . (bila Ka = 10-5 dan log 1,5 = 0,18) a. 9 9,18 b. 9 8,82 c. 5 5,18 d.5 4,82 e. 5 9 4. Larut an
pH awal
A B C D
5,0 6,0 7,0 8,0
pH setelah penambahan Sedikit asam Sedikit basa
2,5 5,9 6,8 7,9
5,5 6,2 7,1 10,0
Larutan yang merupakan sistem penyangga adalah . . . a. A dan B b. A dan C c. A dan D d. B dan C
e. C dan D
37 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
5. Campuran 200 mL larutan KOH 0,25 M dan 300 mL larutan HF 0,2 M (Ka HF = 5 x 10-5), maka pH larutan penyangga tersebut adalah . . . a. 4 b. 5 – log 2,5 c. 5 + log 2,5 d. 9 – log 2,5 e. 9 + log 2,5 6. Bila dalam suatu larutan penyangga mempunyai pH = 8 + log 5, maka massa NH4OH (Mr = 35) yang harus ditambahakan ke dalam 200 mL H2SO4 0,1 M adalah . . . (Kb = 1 x 10-5) a. 17,5 mg b. 13,0 mg c.10,5 m d.7,0 mg e. 3,5 mg 7. Campuran larutan di bawah ini yang tidak dapat berfungsi sebagai larutan penyangga adalah… a. Larutan NH4OH dengan larutan NH4Cl b. Larutan NH4OH dengan larutan (NH4)2SO4 c. Larutan HNO2 dengan larutan NH4 NO2 d. Larutan H3PO4 dengan larutan Na2H2PO4 e. Larutan H2CO3 dengan larutan NaHCO3 8. Campuran dari 100 mL HCl 0,1 M dengan 200 mL NH4OH 0,1 M akan menghasilkan suatu larutan penyangga dengan pH . . . (Kb = 1 x 10-5) a. 5 – log 5 b. 9 – log 5 c. 9 + log 5 d. 5 e. 9 9. Diketahui: 1) Larutan yang mempunyai nilai Ka bila terdapat asam lemah 2) Larutan yang mempunyai nilai Ka bila terdapat asam lemah 3) Larutan yang pH-nya relatif hampir sama 4) Larutan yang bila ditambahkan asam atau basa, pH-nya akan berubah drastis dari nilai pH semula Yang termasuk sifat larutan penyangga adalah . . . a. 1dan 2 b. 1dan 3 c. 1 dan d. 2 dan 3 e. 2 dan 4
38 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
10 . Bila suatu larutan penyangga mempunyai pH = 6 – log 6 dalam campuran CH3COOH 0,2 M dan 250 mL NaOH 0,1 M. maka volume dari CH3COOH adalah . . . (Ka = 1 x 10-5) a. 50 mL b. 100 mL c. 150 mL d. 200 mL e. 250 mL 11. Sistem penyangga yang berperan dalam menjaga nilai pH darah agar stabil adalah . . . a. HCO3- / CO32 b. H2CO3 / H2CO32c. HPO42- / PO43d. H2PO4- / HPO42e. CH3COOH / CH3COO12. Sebanyak 500 mL NH4OH 0,1 M dicampurkan dengan 300 mL NaOH 0,1 M mempunyai pH = 9 + log 2. Nilai tetapan ionisasi dari larutan tersebut adalah .. a. 1,8 x 10-5 b. 3,6 x 10-5 c. 1 x 10-5 d. 1,2 x 10-5 e. 2,4 x 10-5 13. Campuran larutan suatu larutan penyangga terdiri dari CH3COOH 0,01 M (Ka=10-5) dan CH3COONa 0,1 M mempunyai pH sebesar 6. Perbandingan volume CH3COOH: CH3COONa adalah.. a. 1:10 b. 10:1 c. 1:1 d. 1:100 e. 100:1 14. Di antara larutan berikut yang nilai pH-nya relatif tetap jika diencerkan atau ditambah sedikit asam atau basa adalah…. a. NaCl dan HCl d. NH4OH dan NaOH b. H2SO4 dan K 2SO4 e. NaOH dan HNO3 c. NH2 dan NH4Br 15. Jika oleh suatu sebab tertentu darah kemasukan senyawa yang bersifat asam, maka ion H+ dari zat tersebut akan bereaksi dengan… a. H2O b. OHc. HCO3d. H2CO3 e. CO32-
39 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
1. D 2. E 3. D 4. D 5. A 6. A 7. D 8. E 9. B 10. D 11. B 12. A 13. C 14. D 15. C
40 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
GLOSARIUM
Asam (menurut Arrhenius): adalah suatu zat yang bila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion hidronium (H+). Asam kuat: merupakan asam yang di dalam larutannya mempunyai derajat ionisasi besar (dianggap terionisasi sempurna). Asam lemah: merupakan asam yang di dalam larutannya mempunyai derajat ionisasi kecil (tidak terionisasi sempurna). Asam (menurut Bronsted-Lowry): merupakan ion atau molekul yang dalam larutan berperan sebagai donor proton (pemberi H+) kepada suatu molekul atau ion. Asam (menurut Lewis): spesi yang dapat menerima pasangan elektron dari spesi lain atau akseptor pasangan elektron. Basa (menurut Arrhenius): adalah suatu zat yang bila dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion hidronium (OH-). Basa kuat: merupakan basa yang dalam larutannya mempunyai derajat ionisasi besar (dianggap terionisasi sempurna). Basa lemah: merupakan basa yang dalam larutannya mempunyai derajat ionisasi kecil (tidak terionisasi sempurna). Basa (menurut Bronsted-Lowry): merupakan ion atau molekul yang dalam larutan berperan sebagai akseptor proton (penerimai H+) dari suatu molekul atau ion. Basa (menurut Lewis): spesi yang dapat memberi pasangan elektron kepada spesi lain atau donor pasangan elektron. Derajat ionisasi (α): sebagai ukuran banyaknya zat yang terionisasi di dalam larutan, dihitung dari perbandingan jumlah zat yang terionisasi terhadap jumlah zat mula-mula.
41 By: Indri Femiceyanti
Modul Larutan Penyangga Berbasis Inkuiri Terbimbing
Derajat keasaman (pH): ukuran keasaman suatu larutan, dihitung dari fungsi logaritma dari konsentrasi ion H+ dalam larutan. Indikator universal : indikator pH berisi larutan dari beberapa senyawa yang menunjukkan beberapa perubahan warna yang halus pada rentang pH antara 1-14 untuk menunjukkan keasaman atau kebasaan larutan. Larutan : sistem homogen yang mengandung dua zat atau lebih Larutan penyangga (buffer): campuran dari asam lemah dan basa konjugasinya atau basa lemah dan asam konjugasinya. Campuran ini mempunyai kemampuan untuk mempertahankan harga pH pada penambahan sedikit asam ataupun basa atau pada pengenceran Larutan penyangga asam : campuran dari asam lemah dan basa konjugasinya. Larutan ini mempunyai pH < 7 dan dapat mempertahankan harga pH pada penambahan sedikit asam atau basa atau pada pengenceran Larutan penyangga basa: campuran dari basa lemah dan asam konjugasinya. Larutan ini mempunyai pH > 7 dan dapat mempertahankan harga pH pada penambahan sedikit asam atau basa atau pada pengenceran Pasangan asam-basa konjugat : asam dan basa konjugatnya atau basa dan asam konjugatnya. pH : logaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen dalam larutan berair. Reaksi kesetimbangan: reaksi bolak balik di mana laju reaksi ke kanan sama dengan laju reaksi ke kiri. Tetapan ionisasi asam (Ka): sebagai ukuran relatif suatu asam terhadap asam yang lain. Tetapan ionisasi basa (Kb): sebagai ukuran relatif suatu basa terhadap basa yang lain.
42 By: Indri Femiceyanti