Tentukan mana yang termasuk larutan penyangga !
1. 2. 3.
100 mL larutan CH 3COOH 0,1 M + 100 mL larutan NaCH 3COO 0,1 M 100 mL larutan H 2CO3 0,1 M + 100 mL larutan KOH 0,1 M 100 mL larutan NH 4Cl 0,2 M + 50 mL larutan Ca(OH) Ca(OH) 2 0,1 M
Hitunglah pH dari larutan penyangga berikut ini !
1. 2. 3. 4. 5.
100 mL larutan CH 3COOH 0,1 M + 100 mL NaCH 3COO 0,1 M ( Ka CH3COOH = 10 -5 ) 100 mL larutan NH 3 0,1 M + 100 mL NH3Cl 0,1 M ( Kb NH 3 = 10-5 ) 100 mL larutan H 3PO4 0,2 M + 100 mL KH 2PO4 0,1 M ( Ka H 3PO4 = 7. 10 -3 ) 100 mL larutan KHCO 3 0,2 M + 100 mL larutan K 2CO3 0,1 M ( Ka H 2CO3 = 10-4 ) 100 mL larutan NH 3 0,3 M + 100 mL larutan H 2SO4 0,1 M ( Kb NH3 = 10-5 )
m r s
2NH3 (aq) + 30 mmol 20 mmol 10 mmol
H2SO4(aq) (NH4)2SO4 (aq) + 2H2O(l) 10 mmol 10 mmol - mmol 10 mmol
[OH-] = Kb . b/g = 10-5 (10/ 10), pOH = 5, pH = 9 6.
100 mL larutan CH 3COOH 0,3 M + 100 mL Ca(OH) 2 0,1 M ( Ka CH3COOH = 10 -5 )
m r s
2CH3COOH (aq) 30 mmol 20 mmol 10 mmol
+
Ca(OH)2(aq) (CH3COO)2Ca(aq) + 2H2O(l) 10 mmol 10 mmol - mmol 10 mmol
[H+] = Ka . a/g = 10 -5 (10/ 10), pH = 5 7. Berapa gram (CH 3COO) 2Ca harus ditambah ke dalam 100 mL larutan asam asetat 0,2 M agar pH buffer = 5,8 (Ka= 1,8.10 -5) 8. pH larutan sebelum & sesudah dicampur jika 100 mL CH 3COOH 0,2 M dicampur dengan 100 mL NaOH 0,1 M (Ka= 1.10 -5) pH sebelum dicampur pH NaOH [OH-]= n x M = 1 x 0,1=0,1, pH = 13 10−5.0,2 = 2.10-3, pH=3 – log 2 pH CH3COOH [H+]= √ 10 pH setelah dicampur NaOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l) 10 mmol 10 mmol - mmol 10 mmol [H+] = Ka . a/g = 10−5 ( 10/10) pH = 5 m r s
CH3COOH (aq) 20 mmol 10 mmol 10 mmol
+
9.
Untuk mendapatkan larutan buffer pH= 9, berapa gram (NH 4)2SO4 harus ditambahkan dalam 500 mL NH3 0,1 M (Kb= 1.10 -5) (NH4)2SO4 mol ion NH4+ = 2 x n mmol NH3 = 500 x 0,1 = 50 mmol pH = 9, maka pOH = 5, maka maka [OH -] = 10-5 [OH-] = Kb . b/g 10-5 = 10-5 (50 / g), maka g = 50 mmol = 0 ,5 mol Massa (NH4)2SO4 = mol (NH4)2SO4 x Mr (NH4)2SO4 10. Berapa mL CH 3COOH 0,1 M harus ditambah ke dalam 200 mL CH 3COONa 0,1 M untuk membuat buffer pH= 5 (Ka= 1.10 -5) pH = 5, maka [H+] = 10-5 [H+] = Ka . a/g 10-5 = 10-5 . [0,1x / 20] 0,1 x = 20 X = 200 Mmol CH3COOH = 0,1 x 200 = 20 mmol,
Maka mL CH3COOH =20/0,1 = 200 mL
11. Berapa mL NaOH 0,1 M harus ditambah ke dalam 100 mL CH 3COOH 0,1 M untuk membuat buffer pH= 5 (Ka= 1.10 -5)
m r s
CH3COOH (aq) + NaOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l) 10 mmol 0,1 x mmol 0,1 x mmol 0,1 x mmol (10 – 0,1x) mmol - mmol 0,1 x mmol
pH = 5, maka [H+] = 10-5 [H+] = Ka . a/g 10-5 = 10-5 . [10 – 0,1x / 0,1 x] 0,1 x = 10 – 0,1x 0,2x = 10 X = 50 mmol NaOH = 0,1 x 50 = 5 mmol, jadi volume NaOH = 5 / 0,1 = 50 mL
12. Hitung pH campuran jika ke dalam 400 mL CH 3COOH 0,1 M ditambahkan CH 3COONa 0,2 M sehingga konsentrasi ion Na += 0,1 M (Ka= 1.10 -5) CH3COONa ion Na+= 0,2 M V2 = X = 400 ion Na+= 0,1 M M1.V1 = M2.V2 0,2 . X = 0,1 . (400+ X) X = 400 mL CH3COOH = 40 mmol CH3COONa = 80 mmol (40 / 80) . 10-5 = 0,5 . 10 -5 pH = 5 – log 0,5 13. Berapa mL NaOH 0,1 M dan CH 3COOH 0,1 M masing-masing dibutuhkan untuk membuat 120 mL buffer pH =5 (Ka= 1.10 -5) Misal volume NaOH adalah x, dan volume CH 3COOH adalah y, maka x + y = 120 mL, y = 120 -x m r s
CH3COOH (aq) 0,1y mmol 0,1 x mmol 0,1(y-x) mmol
+
NaOH(aq) CH3COONa (aq) + H2O(l) 0,1 x mmol 0,1 x mmol - mmol 0,1 x mmol
pH = 5, maka [H+] = 10-5 [H+] = Ka . a/g 10-5 = 10-5 . [0,1(y-x) / 0,1 x] 0,1 x = 0,1y – 0,1x 0,1x = 0,1 (120-x) – 0,1x 0,2x = 12 – 0,1x 0,3x = 12 X (volume NaOH) = 40 mL, maka y ( volume CH 3COOH ) = 80 mL
1. Larutan Penyangga Larutan penyangga atau larutan buffer adalah : Larutan yang mempunyai pH tetap dan mampu menahan perubahan pH jika ditambah sedikit asam atau basa. Secara umum larutan penyangga dapat dibuat dengan mencampurkan asam lemah dengan basa konjugasinya (garam dari asam lemah tersebut) a tau basa lemah dengan asam konjugasinya (garam dari basa lem ah tersebut). Sifat larutan yang terbentuk berbeda dari komponen-komponen pembentuknya. Contoh larutan penyangga : a. Campuran CH3COOH dengan CH3COONa b. Campuran NH4OH dengan NH4Cl 2. pH Larutan Penyangga a. Larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya (Buffer Asam ) R umus : [ H + ] =K a.na/nbk
nbk = jumlah mol basa konjugasi na = jumlah mol asam lemah Ka = tetapan ionisasi asam lemah b. Larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya ( Buffer Basa) R umus : [OH - ] = K b.nb/nak
nak = jumlah mol asam konjugasi Kb = tetapan ionisasi basa lemah nb = jumlah mol basa lemah c. Larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya ( Buffer Asam ) R umus : [ H + ] = K a.na/nbk
nbk = jumlah mol basa konjugasi na = jumlah mol asam lemah Ka = tetapan ionisasi asam lemah d. Larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya ( Buffer Basa ) R umus : [OH - ] = K b.nb/nak
nak = jumlah mol asam konjugasi nb = jumlah mol basa lemah Kb = tetapan ionisasi basa lemah
Rumus Pengenceran : V1xM1 = V2xM2 3. Fungsi Larutan Penyangga a. Dalam tubuh makhluk hidup Dalam tubuh manusia terdapat sistem penyangga yang berfungsi untuk mempertahankan harga pH. Contoh :
- Dalam darah terdapat sistem penyangga antara lain asam bikarbonat, hemoglobin, dan oksihemoglobin. Karbon dioksida terbentuk secara metabolik dalam jaringan kemudian diangkut oleh darah sebagai ion bikarbonat. - Dalam sel darah merah terdapat sistem penyangga sebagai berikut : -H3PO4- + H2O --->HPO42- + H3O+ b. Dalam kehidupan sehari-hari Larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari digunakan dalam berbagai bidang seperti biokimia, bakteriologi, kimia analisis, industri farmasi, juga dalam fotografi dan zat warna. Dalam industri farmasi, larutan penyangga digunakan pada pembuatan obat obatan agar obat tersebut mempunyai pH tertentu dan tidak berubah. Contoh Soal Larutan Penyangga 1. Tentukan pH larutan jika 800 ml larutan CH3COOH 0,1M dicampur dengan 400ml larutan CH3COONa 0,1M (Ka CH3COOH = 1,8x10-5) ! 2. Tentukan pH larutan apabila 400 ml larutan NH4OH 0,5M dicampur dengan 100 ml larutan NH4Cl 0,5M ( Kb NH4OH = 1,8x10-5) 5. Jelaskan fungsi larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan beri contohnya ! Jawaban. 1. mol CH3COOH = 800 x 0,1 = 80 mmol mol CH3COONa = 400 x 0,1 = 40 mmol [ H+ ] = Ka .na/nbk = 1,8 x 10-5 x( 80/40) = 3,6 x 10 -5 pH = -log 3,6 x 10 -5 = 5 – log 3,6
2. mol NH3 = 400 x 0,5 = 200 mmol mol NH4Cl = 100 x 0,5 = 50 mmol [OH-] = 1,8 x10 -5 x(200/50) = 7,2 x 10 -5 pOH = - log 7,2 x 10 -5 = 5 – log 7,2 pH = 14 – (5-log 7,2) = 9 + log 7,2
3. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH 1M dan CH3COONa 1M ditambahkan larutan HCl 1M sebanyak i ml. Tentukan pH larutan setelah penambahan HCl 1M ! ( Ka = 1,8 x 10-5 )
3. mol CH3COOH = 50 x 1 = 50 mmol mol CH3COONa = 50 x 1 = 50 mmol mol HCl = 1 x 1 = 1 mmol CH3COONa + HCl ----> CH3COOH + NaCl Mula-mula :.................. 50 mmol...........1 mmol.......50 mmol Bereaksi : ...................... 1 mmol...........1 mmol......1 mmol........1 mmol ____________________________________________________________ Sisa.........:.................. 49 mmol ............. -..............51 mmol.......1 mmol Jadi pH = -log (1,8 x 10-5 x 51/49) = -log 1,87 x 10-5 = 5 – log 1,87 4. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH 1M dan CH3COONa 1M ditambah 50 ml air. Tentukan pH larutan setelah pengenceran ! 4. Pengenceran CH3COOH : V1.M1 = V2.M 50x1 = 100xM2 M2 = 0,5 Pengenceran CH3COONa : V1.M1 = V2.M2 50x1 = 100xM2 M2 = 0,5
