Laporan Kimia (Larutan Penyangga)

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar belakang

Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis kimia, biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam bidang biokimia, kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat sensitif terhadap perubahan pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila pH darah manusia di atas 7,8 akan menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak, sehingga harus dijaga kisaran pHnya dengan larutan penyangga.

Untuk menjaga pH larutan agar tidak mengalami perubaha yang mencolok, digunakan zat-zat yang bersifat penyangga. Larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan yang dapat mempertahankan pH pada kisarannya. Jika pada suatu larutan penyangga ditambah sedikit asam atau ditambahkan sedikit basa atau diencerkan, maka pH larutan tidak berubah.

Oleh karenanya, pada percobaan ini akan digunakan larutan penyangga dari asam lemah (CH₃COOH) dengan garamya/basa konjugasi(CH₃COONa) dan digunakan basa lemah(NH₃) dengan garamnya/asam konjugasi(NH₄Cl) untuk menunjukkan sifat-sifat larutan penyangga

B.       Rumusan masalah

Bagaimana membuktikan sifat-sifat larutan penyangga ?

C.      Tujuan

Untuk membuktikan sifat-sifat larutan penyangga

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.      Prinsip kerja larutan penyangga

Sebenarnya penambahan sedikit asam, basa, atau pengenceran pada larutan penyangga menimbulkan sedikit perubahan pH (tetapi besar perubahan pH sangatlah kecil) sehingga pH larutan dianggap tidak bertambah atau pH tetap pada kisarannya. Namun, jika asam atau basa ditambahkan ke larutan bukan penyangga maka perubahan pH larutan akan sangat mencolok. Prinsip kerja dari larutan penyangga yang dapat mempertahankan harga pH pada kisarannya adalah sebagai berikut.

a. Larutan Penyangga Asam HA/A ^-

HA _(aq) --> A ^- _(aq) + H ⁺ _(aq) 

Jika ditambah sedikit asam kuat (H - ⁺ )

Ion H ⁺ dari asam kuat akan menaikkan konsentrasi H ⁺ dalam larutan, sehingga reaksi kesetimbangan larutan terganggu; reaksi akan bergeser ke kiri. Namun, basa konjugasi (A ^- ) akan menetralisir H ⁺ dan membentuk HA

A ^- _(aq) + H ⁺ _(aq) → HA _(aq)

sehingga pada kesetimbangan yang baru tidak terdapat perubahan konsentrasi H ⁺ yang berarti, besarnya pH dapat dipertahankan pada kisarannya.

Jika ditambah sedikit basa kuat (OH - ^- )

Ion OH ^- dari basa kuat akan bereaksi dengan H ⁺ dalam larutan, sehingga konsentrasi H ⁺ menurun dan kesetimbangan larutan terganggu. Oleh karena itu, HA dalam larutan akan terionisasi membentuk H ⁺ dan A^- ; reaksi kesetimbangan bergeser ke kanan

OH ^- _(aq) + H ⁺ _(aq) → H ₂ O _(l)

HA _(aq) → A ^- _(aq) + H ⁺ _(aq)

sehingga, pada kesetimbangan yang baru tidak terdapat perubahan konsentrasi H ⁺ yang nyata; pH larutan dapat dipertahankan pada kisarannya. Asam lemah dapat menetralisir penambahan sedikit basa OH^- .

HA _(aq) + OH ^- _(aq) → A ^- _(aq) + H ₂ O _(l)

Jika larutan penyangga diencerkan

Pengenceran larutan merupakan penambahan air (H ₂ O) pada larutan. Air (H ₂ O) akan mengalami reaksi kesetimbangan menjadi H ⁺ dan OH ^-, namun H ₂ O yang terurai sangat sedikit. Jadi, konsentrasi H ⁺ dan OH ^-sangat kecil, sehingga dapat diabaikan.

b. Larutan Penyangga Basa B/BH ⁺

B _(aq) + H ₂ O _(l) BH ⁺ _(aq) + OH ^- _(aq)

Penambahan sedikit asam kuat (H ⁺ )

H ⁺ dari asam kuat dapat bereaksi dengan OH ^- pada larutan, sehingga konsentrasi OH ^- menurun dan reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri. Basa lemah (B) dalam larutan akan bereaksi dengan H ₂ O membentuk asam konjugasinya dan ion OH ^- .

H ⁺ _(aq) + OH ^- _(aq) → H ₂ O _(l)

B _(aq) + H ₂ O _(l) → BH ⁺ _(aq) + OH ^- _(aq)

Pada kesetimbangan yang baru tidak terdapat perubahan pH yang nyata, besarnya pH dapat dipertahankan. Basa lemah dapat menetralkan penambahan sedikit asam (H ⁺ ).

B _(aq) + H ⁺ _(aq) → BH ⁺ _(aq) 

Penambahan sedikit basa kuat (OH ^- )

Adanya basa kuat (OH ^- ) dapat meningkatkan konsentrasi OH ^- dalam larutan, sehingga reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri. Namun adanya asam konjugasi (BH ⁺ ) dapat menetralkan kehadiran OH ^- dan membentuk B dan H ₂ O. Sehingga pada kesetimbangan tidak terdapat perubahan konsentrasi OH ^- yang nyata, dan pH larutan dapat dipertahankan.

BH ⁺ _(aq) + OH ^- _(aq) → B _(aq) + H ₂ O _(l)

Penambahan air (pengenceran)

Penambahan H ₂ O dalam larutan akan langsung terionisasi menjadi H ⁺dan OH ^-, namun konsentrasi H ⁺ dan OH ^- sangat kecil, sehingga dapat diabaikan.

B.       Larutan Penyangga

Larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan yang dapat mempertahankan pH pada kisarannya. Jika pada suatu larutan penyangga ditambah sedikit asam atau ditambahkan sedikit basa atau diencerkan, maka pH larutan tidak berubah.

1. Larutan Penyangga Asam

Larutan ini dapat mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Larutan penyangga asam terdiri dari asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A ^- ). Larutan ini dapat dibuat dengan mencampurkan larutan asam lemah dengan garamnya. Contoh, larutan penyangga dari campuran asam asetat dengan natrium asetat. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

CH ₃ COOH _(aq) --> CH ₃ COO ^- _(aq) + H ⁺ _(aq)

Larutan ini juga dapat dibuat dari campuran asam lemah dengan basa kuat, dengan catatan basa kuat harus habis bereaksi, sehingga pada akhir reaksi hanya terdapat asam lemah dan garamnya (basa konjugasinya).

CH ₃ COOH _(aq) + NaOH _(aq) --> CH ₃ COONa _(aq) + H ₂ O _(l)

HA _(aq) --> A ^- _(aq) + H ⁺ _(aq)

Asam lemah Basa konjugasi 

2. Larutan Penyangga Basa

Larutan ini dapat mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Larutan penyangga basa terdiri dari basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH ⁺ ). Larutan ini bisa dibuat dengan mencampurkan larutan basa lemah dengan garamnya. Contoh, larutan penyangga dari campuran amonia dengan amonium klorida. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

NH _3 (aq) + H ⁺ _(aq) --> NH ₄ ⁺ _(aq)

Larutan ini juga dapat dibuat dari campuran basa lemah dengan asam kuat, dengan catatan asam kuat harus habis bereaksi, sehingga pada akhir reaksi hanya terdapat basa lemah dan garamnya (asam konjugasinya). Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

NH _3(aq) + HCl _(aq) --> NH ₄ Cl _(aq)

reaksi kesetimbangan pada larutan penyangga adalah sebagai berikut

B _(aq) + H ₂ O _(l) --> BH ⁺ _(aq) + OH ^- _(aq)

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Alat dan bahan

1.      Alat

§   Indikator universal

§   Skala pH

§   Gelas ukur 10 ml

§   Gelas beker 100 ml

§   Gelas beker 50 ml

§   Pipet tetes

2.      Bahan

§   HCl 0,1 M

§   NaOH 0,1 M

§   CH3COOH 0,1 M

§   CH3COONa 0,1 M

§   NH3

§   NH4Cl

§   Air suling

     B.  Langkah kerja

1.         Campurkan 15 ml CH3COOH 0,1 M dengan CH3COONa 0,1 M

2.         Ukur pH larutan campuran dengan indikator universal

3.         Siapkan 3 gelas beker 30 ml yang bersih kemudian isi dengan campuran masing-masing 10 ml, kemudian :

a.     Masukan 5 tetes HCl 0,1 M kedalam gelas beker 1

b.     Masukan 5 tetes NaOH 0,1 Mkedalam gelas beker 2

c.     Masukan 5 tetes Air suling kedalam gelas beker 3

4.         Ukur pH pada ketiga larutan tersebut dengan indikator universal

1.      Campurkan 15 ml NH3 dengan NH4Cl

2.      Ukur pH larutan campuran dengan indikator universal

3.      Siapkan 3 gelas beker 30 ml yang bersih kemudian isi dengan campuran masing-masing 10 ml, kemudian :

a.    Masukan 5 tetes HCl 0,1 M kedalam gelas beker 1

b.    Masukan 5 tetes NaOH 0,1 Mkedalam gelas beker 2

c.    Masukan 5 tetes Air suling kedalam gelas beker 3

4.      Ukur pH pada ketiga larutan tersebut dengan indikator universal

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.      Hasil pengamatan

Tabel 4.1

Pereaksi	pH awal	pH setelah penambahan
		HCl	NaOH	Air suling
CH3COOH + CH3COONa	3	2	4	3

Tabel 4.2

Pereaksi	pH awal	pH setelah penambahan
		HCl	NaOH	Air suling
NH3 + NH4Cl	10	9	11	10

B.       Pembahasan

Dari tabel 4.1 diatas dapat diketahui bahwa pH awal penyangga asam dari asam lemah CH3COOH dengan garamnya CH3COONa adalah 3, setelah mengalami penambahan 5 tetes asam kuat HCl maka pHnya berubah menjadi 2, kemudian pada penambahan 5 tetes basa kuat NaOH maka pHnya menjadi 4, dan pada penambahan 5 tetes air suling maka pH tetep 3. Akan tetapi sesuai dengan teori, penambahan sedikit asam, sedikit basa ataupun dilakukan pengenceran maka pH larutan tersebut tidak akan berubah.

Pada tabel 4.2 dapat diketahui bahwa pH penyangga basa dari basa lemah NH3 dengan garamnya NH4Cl adalah10, setelah mengalami penambahan asam kuat HCl maka pHnya berubah menjadi 9, kemudian pada penambahan basa kuat NaOH maka pHnya berubah menjadi 11 dan pada penambahan air suling maka pHnya tetap 10. Akan tetapi sesuai dengan teori, penambahan sedikit asam, sedikit basa ataupun dilakukan pengenceran maka pH larutan tersebut tidak akan berubah.

BAB V

KESIMPULAN

1. Larutan CH₃COOH dan CH₃COONa merupakan larutan peyangga yang terdiri dari asam lemah dengan basa konjugasi/garam
2. Larutan CH₃COONa bertindak sebagai basa konjugasi/garam
3. Larutan CH₃COOH bertindak sebagai asam lemah
4. Perbandingan antara pH awal dengan pH setelah penambahan HCl, NaOH maupun air suling adalah menurut teori tetap, namun dalam penambahan sedikit asam/basa maupun pengenceran tidak mengubah pH secara signifikan.
5. Dalam pengamatan ini mungkin dapat terjadi kesalahan pH karena kurang teliti ataupun kesalahan saat pemberian titrasi.