LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)

BAHAN AJAR KIMIA
LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)

LARUTAN PENYANGGA

Larutan yang pHnya relatif tetap (tidak berubah) pada

penambahan sedikit asam dan atau sedikit basa

Larutan

Penyangga

Larutan Penyangga Asam

Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga asam

Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah (HA) dan

basa konjugasinya (ion A–). Larutan seperti itu dapat dibuat dengan

berbagai cara, misalnya sebagai berikut:

• Mencampurkan asam lemah (HA) dengan garamnya (LA, garam LA

menghasilkan ion A–yang merupakan basa konjugasi dari asam HA).

Contoh :

Larutan CH3COOH + larutan NaCH3COO (komponen penyangganya:

CH3COOH dan CH3COO–)

Campuran larutan tersebut merupakan penyangga
(buffer) karena mengandung CH3COOH (asam lemah)
dan ion CH3COO–(basa konjugasi dari CH3COOH).

• Mencampurkan suatu asam lemah berlebih dengan suatu basa

kuat. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung
basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan.

❖ Pada penambahan asam:

Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Ion H+yang
ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO–membentuk molekul CH3COOH.

❖ Pada penambahan basa:

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, ion OH–dari basa tersebut akan
bereaksi dengan ion H+membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan
bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+dapat dipertahankan.

Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa
sehingga dapat mengikat ion H+maupun ion OH–.

MENGHITUNG pH LARUTAN PENYANGGA ASAM

[H+] = 𝐾a ×
[Asam]

[Basa Konjugasi]

[H+] = 𝐾a ×
mol asam

mol basa konjugasi

pH = − log[H+]

Contoh Soal !

Jika

50

mL

larutan

CH3COOH

0,1M

dicampurkan

dengan

100

mL larutan CH3COONa 0,2

M (Ka CH3COONa = 1,8 x

10-5), tentukan pH campuran

tersebut !

Jawab:

Jumlah mmol CH3COOH = jumlah mmol a = V

x M = 50 mL x 0,1M = 5 mmol

Jumlah mmol CH3COONa = jumlah mmol g =

V x M = 100 mL x 0,2M = 20 mmol

[𝑯+] = 𝐊𝐚 𝐱 𝐣𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐦𝐨𝐥 𝒂

𝐣𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐦𝐨𝐥 𝒈

Maka :

[𝑯+] = 1,8 x 10-5 x

𝟓 𝒎𝒎𝒐𝒍
𝟐𝟎 𝒎𝒎𝒐𝒍= 𝟒, 𝟓 x 𝟏𝟎-6 M

pH = - log [𝑯+] = - log 4,5 x 𝟏𝟎-6

= 6-log 4,5 = 6 – 0,65

= 5,35

Jadi, pH campuran tersebut = 5,35

Bagaimana jika anion garam
yang diikat berjumlah 2 ?

(CH3COO)2Ba(aq) → 2CH3COO-

(aq) + Ba2+

(aq)

Jadi, [2CH3COO-] = 2 x [(CH3COO)2Ba]

[anion] = 2 x [garam]

Sehingga:

Contoh:

[𝐇+] = 𝐊𝐚 ×
𝐣𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐦𝐨𝐥 𝐚

𝟐 𝐱 𝐣𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐦𝐨𝐥 𝐠

Darwin sedang melakukan percobaan dengan melarutkan
suatu larutan penyangga yang terbuat dari campuran 100
mL larutan CH3COOH 0,1M dengan 100 mL larutan
(CH3COO)2Ca 0,1M (Ka= 10-5). Berapakah harga pH yang
diperoleh oleh Darwin dalam percobaan tersebut ?

Apakah kalian memiliki
Jawaban seperti ini:

mmol CH3COOH = 100 mL x 0,1M = 10 mmoL

mmol (CH3COO)2Ca = 100 mL x 0,1M = 10 mmoL

Karena berasal dari asam lemah dan basa konjugasinya , maka

rumus yang dipakai adalah :

[ H+] = Ka x mmol asam/ 2(mmol basa konjugasi)

= 10-5 x 10/ 2(10)

= 5 x 10-6

pH = 6 – log 5

Larutan penyangga basa

• Mencampurkan suatu basa lemah dengan garamnya

Contoh : Larutan NH3 + larutan NH4Cl (komponen penyangganya: NH3 dan NH4

+).

• Mencampurkan suatu basa lemah berlebih dengan suatu asam kuat.

Jadi, campuran bersifat penyangga (buffer) karena mengandung NH3

(basa lemah) dan NH4

+ (asam konjugasi dari NH3).

❖ Pada penambahan asam:

Jika ke dalam larutan ditambahkan suatu asam, ion H+dari asam tersebut akan
mengikat ion OH–. Hal itu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan
sehingga konsentrasi ion OH–dapat dipertahankan

❖ Pada penambahan basa:

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, kesetimbangan akan
bergeser ke kiri sehingga konsentrasi ion OH–dapat di-pertahankan.

Larutan yang mengandung NH3 dan NH4

+ dapat mengikat H+ maupun OH–

.

MENGHITUNG pH LARUTAN PENYANGGA BASA

[OH−] = 𝐾b ×
[Basa]

[Asam Konjugasi]

[OH−] = 𝐾b ×
mol basa

mol asam konjugasi

pOH = − log[OH−]

pH = 14 − pH

Contoh Soal :

Di dalam satu liter larutan

terdapat 0,01 mol NH3 dan

0,02 mol (NH4)2SO4. Jika

Kb NH3 = 10-5, hitunglah

pH larutan tersebut !

Jawab :

Dik:

Mol NH3 = 0,01 mol

Mol ( NH4)2SO4 = 0,02 mol

Kb NH3(aq) = 10-5

Penyelesaian:

[𝑶𝑯−] = 𝐊𝐛 𝐱
𝐦𝐨𝐥 𝐛𝐚𝐬𝐚 𝒍𝒆𝒎𝒂𝒉

𝟐. 𝐦𝐨𝐥 𝐚𝐬𝐚𝐦 𝒌𝒐𝒏𝒋𝒖𝒈𝒂𝒔𝒊

[𝑶𝑯− ] = 𝟏𝟎−𝟓 𝐱
𝟎, 𝟎𝟏

𝟐 𝐱 𝟎, 𝟎𝟐= 𝟐𝟓 𝐱 𝟏𝟎−𝟖 𝐌

𝐩𝐎𝐇 = − 𝒍𝒐𝒈[𝑶𝑯−] = − 𝒍𝒐𝒈(𝟐𝟓 𝐱 𝟏𝟎−𝟖 )

= 𝟖 − 𝒍𝒐𝒈 𝟐𝟓

𝐩𝐇 = 𝟏𝟒 − 𝐩𝐎𝐇 = 𝟏𝟒 − (𝟖 − 𝒍𝒐𝒈 𝟐𝟓)

= 𝟔 + 𝒍𝒐𝒈 𝟐𝟓

Coba selesaikan Soal Latihan berikut:

Jika 100 mL larutan CH3COOH 0,1M

direaksikan dengan 20 mL larutan

NaOH 0,1M (Ka = 1,8 x 10-5), tentukan

pH setelah bereaksi !

Kunci Jawaban :
Jumlah mmol CH3COOH = V x M = 100 mL x 0,1M = 10 mmol
Jumlah mmol NaOH = V x M = 20 mL x 0,1M = 2 mmol

CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa (aq) + H2O(l)

Mula-mula : 10 mmol 2 mmol

- -

Reaksi : 2 mmol

2 mmol 2 mmol

2 mmol

Sisa : 8 mmol - 2 mmol 2 mmol

[H+] = Ka ×jumlah mmol CH3COOH sisa

jumlah mmol CH3COONa

= 1,8 x 10-5 x

8 mmol
2 mmol = 7,2 x 10-5 M

pH = - log [H+] = - log 7,2 x 10-5

= 5 – log 7,2 = 5 – 0,86 = 4,14

Jadi, pH setelah reaksi = 4,14

Tahukah kamu apa
kegunaan Larutan
Penyangga ?

Larutan

penyangga

digunakan

secara luas dalam kimia analitis,
biokimia,

bakteriologi,

fotografi,

serta industri kulit dan zat warna.
Dalam

tiap

bidang

tersebut,

terutama

dalam

biokimia

dan

bakteriologi,

diperlukan

trayek/rentang pH tertentu yang
sempit

untuk

mencapai

hasil

optimum.

Kerja

suatu

enzim,

tumbuhnya

kultur

bakteri,

dan

proses

biokimia

lainnya

sangat

sensitif terhadap perubahan pH.

Sodium bikarbonat ditambahkan ke
dalam kolam renang sebagai buffer,
untuk mengontrol pH air di kolam.

Dalam bidang farmasi (obat-obatan) banyak zat aktif

yang harus berada dalam keadaan pH stabil. pH untuk

obat tetes mata harus disesuaikan dengan pH air mata

agar tidak menimbulkan iritasi yang mengakibatkan

rasa perih pada mata. Suasana pH pada obat tetes mata

tersebut disesuaikan dengan kondisi pH manusia agar

tidak menimbulkan bahaya. 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 5,5-11,4, masih

dapat diterima. Pengaturan pH sangat berguna untuk

mencapai rasa bebas nyeri, meskipun kita sangat sulit

merealisasikannya.

Apakah yang dapat kamu simpulkan

dari pembahasan tersebut ?

Larutan penyangga (buffer atau dapar) merupakan larutan yang pH-nya tidak mengalami

perubahan meskipun ditambahkan sedikit asam, sedikit basa, maupun diencerkan.

Berdasarkan komponen penyusunnya, larutan penyangga dapat dibuat dari:

1. Larutan Penyangga dari Asam Lemah dan Basa Konjugasinya

2. Larutan Penyangga dari Basa Lemah dan Asam Konjugasinya

Konsentrasi [H+] dalam larutan penyangga asam lemah dan basa konjugasinya dapat
dirumuskan :

[H+] = Ka x

jumlah mol asam
jumlah mol garam atau

Konsentrasi [OH-] dalam larutan penyangga basa lemah dan asam konjugasinya dapat

dirumuskan:

[OH-] = Kb x

jumlah mol basa

jumlah mol garam atau

[H+] = 𝐾a ×
[Asam]

[Basa Konjugasi]

[OH−] = 𝐾b ×
[Basa]

[Asam Konjugasi]