LARUTAN PENYANGGA

Oleh : Risa Gestiana

Riie.com

بِسْــــــــــــــــــمِ اللهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ

Materi belajar online pertama : 1) Pengertian larutan penyangga; 2) Sifat-sifat larutan penyangga; 3) Pembuatan larutan penyangga; dan 4) Peranan larutan penyangga.

1. Pengertian Larutan Penyangga

     Larutan penyangga sering disebut sebagai la-

     rutan buffer yang berfungsi sebagai penyang-

     ga pH suatu larutan. Larutan penyangga ada-

     lah larutan yang mengandung asam lemah

     dan basa konjugasinya atau basa lemah dan

     asam konjugasinya. Secara umum, larutan

     penyangga digambarkan sebagai campuran

     yang terdiri dari:

     a) Asam lemah (HA) dan basa konjugasinya

         (ion A^-), campuran ini menghasilkan larutan

         bersifat asam.

     b) Basa lemah (B) dan asam konjugasinya

          (ion BH⁺), campuran ini menghasilkan laru-

          tan bersifat asam.

2. Sifat-sifat Larutan Penyangga

     Larutan penyangga merupakan suatu larutan

     yang dapat mempertahankan pH, sehingga

     dengan adanya larutan penyangga pH suatu

     larutan relatif konstan.

     a) Larutan penyangga asam, adalah larutan

          penyangga yang tersusun oleh asam lemah

          (HA^-) dengan basa konjugasinya (A^-) deng-

          an persamaan reaksi umum :

         HA_(aq) ⇌ H⁺_(aq)  +  A⁻_(aq)

         Asam lemah           basa konjugasinya

     b) Larutan penyangga basa, adalah larutan

          penyangga yang tersusun oleh basa lemah

          (B) dengan asam konjugasinya (BH⁺) deng-

          an persamaan reaksi umum :

         B_(aq) + H₂O_(l) ⇌ BH⁺_(aq)  +  _OH⁻_(aq)

         Basa lemah         asam konjugasinya

     Larutan penyangga mempunyai sifat-sifat se-

     bagai berikut:

     1)  pH larutan penyangga tidak berubah deng-

          an penambahan sedikit asam kuat, basa ku-

          at maupun pengenceran.

     2) dengan penambahan asam kuat maupun

          basa kuat yang relatif banyak akan meng-

          ubah pH larutan penyangga.

     3) daya penyangga suatu larutan penyangga

          bergantung pada jumlah komponennya.

3. Pembuatan Larutan Penyangga

    a) Pembuatan larutan penyangga asam

        Pada pembuatan larutan penyangga asam

        lemah, molaritas dari basa konjugasi dapat

        dinaikkan dengan cara penambahan garam.

        Selain penambahan garam  dapat juga deng-

        an menggunakan

    a) Pembuatan larutan penyangga basa

         Pada pembuatan larutan penyangga basa

         lemah, molaritas dari asam konjugasi dapat

         dinaikkan dengan penambahan garam ke-

         dalam asam lemah. Cara lain yang dapat di-

         gunakan adalah penambahan asam kuat ke-

         dalam basa lemah berlebih.

4. Peranan Larutan Penyangga

    Larutan penyangga banyak digunakan dalam

    analisis kimia, biokimia dan mikrobiologi.

    Selain itu, dalam bidang industri, juga banyak

    digunakan pada proses seperti fotografi, elec-

    troplating (penyepuhan), pembuatan bir, penya-

    makan kulit, sintesis zat warna, sintesis obat-

    obatan, maupun penanganan limbah.

    a) Larutan penyangga karbonat

         Di dalam tubuh makhluk hidup juga terdapat

         larutan penyangga yang sangat berperan

         penting dalam mengontrol darah. Dalam ke-           adaan normal, pH darah manusia yaitu 7,4.

         pH darah tidak boleh turun di bawah 7,0

         atau naik di atas 7,8 karena akan berakibat

         fatal bagi tubuh. pH darah dipertahankan

         pada 7,4 oleh larutan penyangga karbonat-

         bikarbonat (H₂CO₃ / HCO₃⁻) dengan menja-

         ga perbandingan konsentrasi [H₂CO₃] :

         [HCO₃⁻] sama dengan 1 : 20.

    b) Larutan penyangga pospat

         Larutan penyangga pospat tersusun dari

         dihidrogenfosfat-monohidrogen fosfat

         (H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻). Larutan penyangga pos-

         pat merupakan larutan penyangga dalam

         cairan intra sel. Terdapat dalam air ludah,

         yang berfungsi untuk menjaga pH mulut se-

         kitar 6,8 dengan menetralisir asam yang di-

         hasilkan dari fermentasi sisa-sisa makanan

         yang dapat merusak gigi, juga berperan da-

         lam penyangga urin.

    c) Larutan penyangga hemoglobin

         Hemoglobin dalam darah memiliki peranan

         dalam mengikat oksigen yang selanjutnya a-

         kan dibawa ke seluruh tubuh. Reaksi kese-

         timbangan dapat ditulis sbb:

         HHb⁺ + O₂ ⇌ H⁺  + HbO₂

         Asam hemoglobin

         Adanya kelebihan ion H⁺ dalam tubuh akan

         berpengaruh pada nilai pH, tetapi hemoglo-

         bin akan melepaskan O₂ dan mengikat ion

         H⁺ membentuk asam hemoglobin.

    d) Larutan penyangga asam amino

         Reaksi yang terjadi ketika asam amino larut

         dalam air adalah sbb:

         NH₂ + H⁺ ⇌ NH₃⁺

         atau

         COOH ⇌ COO^- + H⁺

         Asam amino merupakan senyawa amfoter,

         sehingga ketika tubuh kelebihan asam maka

         ion H⁺ akan bereaksi dengan gugus basa.

         Sedangkan, bila kelebihan basa, maka akan

         bereaksi dengan gugus asam, sehingga pH

         amino akan stabil.

    d) Larutan penyangga dalam industri farmasi

         Salah satu pemanfaatan larutan penyangga

         adalah dalam obat-obatan. Aspirin merupa-

         kan obat yang yang digunakan untuk meng-

         hilangkan rasa nyeri, kandungan utama as-

         pirin adalah asam asetilsalisilat. Untuk me-

         netralisir kelebihan asam di lambung karena

         konsumsi aspirin, sehingga dalam aspirin di

         tambahkan suatu basa yaitu MgO.

    d) Larutan penyangga pengolahan limbah

         Guna mengelola limbah, ditambahkan keda-

         lamnya larutan penyangga untuk memperta-

         hankan nilai pH dengan kisaran 5 hinga 7,5.

         Fungsi penambahan larutan penyangga di-

         gunakan untuk pemisahan material organik,

         sehingga limbah yang dibuang ke perairan

         sudah aman.

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Pernyataan yang benar tentang larutan penyangga adalah ….

a. mempertahankan pH sistem agar tetap

b. memiliki komponen asam dan basa yang selalu berupa pasangan konjugasi

c. mampu mengatasi penambahan asam dan basa dalam jumlah banyak

d. memiliki kapasitas tertentu

e. pengenceran tidak mengubah konsentrasi ion H⁺ dan OH^–

Jawaban : A

Pembahasan:

Larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan yang mampu mempertahankan pH pada kisarannya apabila terjadi upaya untuk menaikkan atau menurunkan pH akibat penambahan sedikit asam, sedikit basa, atau pengenceran.

2. Yang merupakan larutan penyangga adalah ….

a. CH₃COOH/CHOOH

b. CHOO^–/CH₃COO^–   

c. HCl/Cl^–

d. NH₃/NH₄OH

e. HOCl/OCl^–

Jawaban : E

Pembahasan :

Penyangga itu ada dua jenis yaitu penyangga asam (komponennya : asam lemah + basa konjugasinya) dan penyangga basa (komponennya : basa lemah + asam konjugasinya).

• Asam lemah/asam lemah
• Basa konjugasi/basa konjugasi
• Asam kuat/ion
• Basa lemah/basa lemah
• Asam lemah/basa konjugasi

3. Pada penambahan sedikit basa pada larutan penyangga HOCl/OCl^– menyebabkan ….

a. [HOCl] berkurang

b. [OCl^–]tetap

c. [HOCl]/ [OCl^–] bertambah

d. pH sistem tetap

e. larutan menjadi basa

Jawaban : D

Pembahasan :

Penyangga itu ada dua jenis yaitu penyangga asam (komponennya : asam lemah + basa konjugasinya) dan penyangga basa (komponennya : basa lemah + asam konjugasinya). HOCl merupakan asam lemah sedangkan OCl^– merupakan basa konjugasi. Hal ini merupakan larutan penyangga.

Larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan yang mampu mempertahankan pH pada kisarannya apabila terjadi upaya untuk menaikkan atau menurunkan pH akibat penambahan sedikit asam, sedikit basa, atau pengenceran.

4. Larutan penyangga dapat dibuat dengan pencampuran berikut, kecuali ….

a. asam lemah berlebih dan basa kuat

b. basa lemah dan garamnya

c. garam asam lemah berlebih dan asam kuat

d. asam lemah dan basa lemah

e. basa lemah dan asam konjugasinya

Jawaban : D

Pembahasan :

Larutan penyangga yang mengandung komponen asam dan basa berupa pasangan konjugasi, dapat disiapkan sebagai berikut:

• asam lemah berlebih dan basa kuat, contoh : CH₃COOH/CH₃COO^– dari CH₃COOH berlebih dengan NaOH.
• Basa lemah dan garamnya, contoh : NH₃/NH₄⁺ dari NH₃ dengan NH₄Cl.
• garam asam lemah berlebih dan asam kuat, contoh : CH₃COOH/CH₃COO^– dari CH₃COONa berlebih dengan HCl.
• basa lemah dan asam konjugasinya, contoh : NH₄OH dengan NH₄⁺.

5. Campuran di bawah ini merupakan komponen larutan penyangga, kecuali ….

a. NH₄Cl dan NH₃                         

b. CH₃COONa dan CH₃COOH

c. CH₃COOH dan NaOH

d. NaOH dan NaHCO₃

e. NaOH dan HCl

Jawaban : E

Pembahasan :

Penyangga itu ada dua jenis yaitu penyangga asam (komponennya : asam lemah + basa konjugasinya) dan penyangga basa (komponennya : basa lemah + asam konjugasinya).

Komponen penyangga asam dapat dibuat dari campuran asam lemah + basa kuat atau asam lemah + garamnya dan komponen penyangga basa dapat dibuat dari campuran basa lemah + asam kuat atau basa lemah + garamnya.

• NH₄Cl dan NH₃ = basa lemah + garamnya (penyangga)
• CH₃COONa dan CH₃COOH = garam + asam lemah (penyangga)
• CH₃COOH dan NaOH = asam lemah + basa kuat (penyangga)
• NaOH dan NaHCO₃ = basa kuat + garam (penyangga)
• NaOH dan HCl = basa kuat + asam kuat (bukan penyangga)

Link untuk latihan soal : Larutan Penyangga