1
LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin,
tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai),
santun, responsif dan proaktif, dan menunjukan sikap sebagai bagian
dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara
efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan
diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan
faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa
ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan
humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan,
dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta
menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang
spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan
masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan
ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya
di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta
mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
KD 3.13 : Menganalisis peran larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup.
KD 4.13 : Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil
percobaan untuk menentukan sifat larutan penyangga.
Indikator
1. Menjelaskan pengertian larutan penyangga.
2. Mengetahui sifat-sifat larutan penyangga asam dan basa.
3. Menjelaskan jenis-jenis larutan penyangga.
4. Menentukan pH larutan penyangga.
5. Mengukur pH larutan penyangga dan bukan penyangga setelah ditambahkan
sedikit asam, sedikit basa atau setelah diencerkan melalui percobaan.
2
PETA KONSEP
Larutan
Penyangga
“Ayo pahami
peta konsep...”
Pengertian
Larutan yang dapat
mempertahankan harga pH terhadap
penambahan sedikit asam, basa atau
pengenceran.
ℎ ℎ
-
ℎ ℎ
+
[H ] = Ka x ℎ [OH ] = Kb x ℎ
-
+
pH = - log [H ] Buffer Buffer pOH = - log [OH ]
Asam Basa pH = 14 - pOH
Komponen
Asam Basa Basa Asam
Lemah Konjugasinya Lemah Konjugasinya
Dibuat dengan Dibuat dengan
mencampurkan mencampurkan
Asam Lemah Asam Lemah Basa Lemah Basa Lemah
+ Garamnya berlebih + Basa + Garamnya berlebih +
Kuat Asam Kuat
Contoh Contoh
Contoh Contoh
CH3COOH + CH3COONa NH3 + NH4Cl
CH3COOH berlebih + NH3 berlebih + HCl
NaOH
3
Tujuan Pembelajaran:
1. Mendefinisikan larutan penyangga dengan benar.
2. Menguji sifat larutan penyangga jika ditambah sedikit asam kuat, sedikit basa
kuat, atau sedikit air.
A. Definisi Larutan Penyangga
Larutan penyangga adalah larutan yang dapat menahan atau mempertahankan
harga pH larutan meskipun ditambahkan sedikit asam, sedikit basa atau
diencerkan. Larutan penyangga disebut juga larutan buffer atau larutan dapar.
Larutan penyangga bekerja paling baik dalam mempertahankan pH pada harga pH
yang hampir sama dengan pKa komponen asam atau basa, yaitu jika
[asam]/[garam] atau [basa]/[garam] antara angka 0,1 – 10. Angka 0,1 – 10 disebut
daerah penyangga. Daerah penyangga adalah daerah yang masih efektif untuk
mempertahankan pH. Di luar perbandingan tersebut, maka sifat penyangganya
akan berkurang.
Kapasitas penyangga adalah jumlah
+
-
mol OH atau H yang menyebabkan satu
liter larutan penyangga mengalami satu
unit perubahan pH. Larutan penyangga
memiliki kapasitas terbesar apabila rasio
konsentrasi kedua komponen tersebut
-
adalah 1 ([A ]/[HA] = 1).
Gambar 1. Kapasitas Penyangga
Kapasitas penyangga dipengaruhi oleh:
1. Jumlah mol komponen penyangga
Semakin banyak jumlah mol komponen penyangga, semakin besar
kemampuan untuk mempertahankan pH.
2. Perbandingan mol komponen penyangga
4
Perbandingan mol antara komponen-komponen penyangga sebaiknya antara
0,1 – 10.
Makroskopis:
Gambar 2. Indikator Universal
Penentuan pH larutan salah satunya dapat menggunakan indikator universal.
Perubahan warna indikator universal pada beberapa larutan dapat kita lihat
pada Gambar 3 berikut.
Gambar 3. Perubahan Warna Indikator Universal Pada Larutan
5
Submikroskopis:
Gambar 4. Gambaran Submikroskopik Beberapa Larutan
Salah satu contoh larutan penyangga adalah larutan yang mengandung
CH3COOH 0,1 M dan NaCH3COO 0,1 M.
1. Penambahan Sedikit Asam
Penambahan sedikit asam kuat tidak mengubah pH secara signifikan, misal
penambahan HCl. Reaksi larutan setelah penambahan sedikit asam dapat
dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Reaksi Larutan Setelah Penambahan Sedikit Asam
Sumber: http://chemcollective.org/activities/tutorials/buffers/buffers3
Pada larutan terdapat kesetimbangan:
-
+
CH3COOH (aq) ⇌ CH3COO (aq) + H (aq)
+
Jika ke dalam larutan penyangga ini ditambahkan sedikit HCl, ion H dari
HCl segera ditangkap oleh basa konjugasi yang berasal dari NaCH3COO.
-
+
CH3COO (aq) + H (aq) ⇌ CH3COOH (aq)
+
Reaksi ini menyebabkan jumlah H dalam larutan tidak berubah, sehingga pH
larutan juga tidak berubah.
2. Penambahan Sedikit Basa
Penambahan sedikit basa misalnya penambahan NaOH.
6
Gambar 6. Reaksi Larutan Setelah Penambahan Basa
Sumber: http://chemcollective.org/activities/tutorials/buffers/buffers3
-
Jika ke dalam larutan ditambahkan sedikit NaOH, ion OH dari NaOH akan
-
bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COO dan air.
-
-
CH3COOH (aq) + OH (aq) ⇌ CH3COO (aq) + H2O (l)
-
+
Reaksi ini menyebabkan jumlah OH atau H dalam larutan tidak berubah,
sehingga pH larutan tetap.
3. Pengenceran
pH suatu larutan penyangga ditentukan oleh komponen-komponennya. Dalam
perhitungan pH larutan penyangga, komponen-komponen tersebut
membentuk perbandingan tertentu. Jika campuran tersebut diencerkan, harga
perbandingan komponen tidak berubah sehingga pH larutan penyangga juga
praktis tidak berubah.
7
Kegiatan 1
1. Bentuklah kelompok sebanyak 5 orang.
2. Baca dan pahami wacana di bawah ini.
Saat panas terik kita, untuk menghilangkan rasa
dahaga terkadang kita meminum minuman isotonik.
Jenis minuman ini sering terlihat dalam iklan.
Masyarakat memahaminya sebagai minuman kesehatan
karena dianggap minuman yang mampu memberikan
stamina lebih sehingga konsumsinya meningkat. Buffer
pada minuman isotonik biasanya diberikan agar pH
minuman tetap pada standar pH yang mampu diserap
oleh tubuh.
Pertanyaan:
1. Ambillah salah satu contoh minuman isotonik yang banyak di pasaran.
Analisis kandungan dalam minuman tersebut yang merupakan komponen
penyangga!
2. Bagaimana jika kita mengkonsumsi minuman isotonik berlebihan?
Bagaimana efeknya terhadap tubuh kita?
8
Percobaan
Identifikasi Larutan Penyangga Pada Minuman Isotonik
A. Tujuan
Mengidentifikasi apakah dalam minuman isotonik terdapat sistem penyangga.
B. Alat dan Bahan
Alat Bahan
C. Cara Kerja
D. Data Percobaan
pH Minuman
No. Perlakuan
Merk A Merk B Merk C
1 Mula-mula
2 + 3 tetes HCl 0,1 M
3 + 3 tetes NaOH 0,1 M
4 + air
9
E. Analisis Data
F. Kesimpulan
G. Pertanyaan
1. Dari data percobaan, apakah minuman isotonik yang Anda teliti
merupakan larutan penyangga?
2. Mengapa produsen minuman isotonik memasukkan larutan penyangga ke
dalam produk minuman tersebut?
3. Apakah pengertian larutan penyangga? Jelaskan!
10
Tujuan Pembelajaran:
Setelah mengikuti kegiatan diskusi kelompok, peserta didik diharapkan mampu:
1. Memberikan contoh-contoh larutan penyangga dengan benar.
2. Menyebutkan komponen larutan penyangga dengan benar.
3. Mengklasifikasikan larutan penyangga berdasarkan penyusunannya dengan
benar.
B. Komponen Larutan Penyangga
Larutan penyangga dapat dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan
penyangga basa. Larutan penyangga asam mempertahankan pH pada daerah asam
(pH < 7), sedangkan larutan penyangga basa mempertahankan pH pada daerah
basa (pH > 7). Asam akan berperan ketika ada upaya untuk menaikkan pH. Basa
berperan ketika ada upaya untuk menurunkan pH. Asam dan basa tersebut adalah
pasangan asam dan basa konjugasinya.
1. Larutan Penyangga Asam
Larutan penyangga asam mengandung:
asam lemah (HA) untuk menetralkan basa yang ditambahkan.
-
-
Penambahan basa : HA (aq) + OH → H2O (l) + A (aq)
-
basa konjugasinya (ion A ) untuk menetralkan asam yang ditambahkan.
-
+
Penambahan asam : A (aq) + H (aq) → HA (aq)
Misalnya, larutan penyangga campuran CH3COOH dan NaCH3COO. Spesi
yang terdapat dalam campuran tersebut adalah:
asam lemah : CH3COOH
-
basa konjugasi : CH3COO yang berasal dari garam NaCH3COO
Larutan penyangga asam dapat dibuat dengan mencampurkan asam asetat
(CH3COOH) dengan garamnya yang mengandung basa konjugasi dari asam
tersebut, misal NaCH3COO. Secara submikroskopik, reaksi dapat dijelaskan
seperti Gambar 7.
11
Gambar 7. Campuran Larutan CH3COOH dengan larutan NaCH3COO
Asam asetat merupakan asam lemah, bila dilarutkan dalam air maka akan
terionisasi sebagian membentuk suatu kesetimbangan seperti ditunjukkan
oleh persamaan reaksi berikut:
-
+
CH3COOH (aq) ⇌ CH3COO (aq) + H (aq)
Untuk membentuk larutan penyangga, maka larutan CH3COOH ini
-
ditambahkan dengan basa konjugasinya yaitu ion asetat, CH3COO , yang
berasal dari garamnya seperti natrium asetat, CH3COONa. Hal ini
mengakibatkan kesetimbangan bergeser ke arah pereaksi.
Akibatnya, larutan tersebut akan mengandung:
sejumlah asam asetat, CH3COOH, yang tidak terionisasi
-
sejumlah ion asetat, CH3COO , yang berasal dari garamnya
-
+
Jumlah ion hidrogen, H yang lebih banyak daripada ion OH membuat
larutan ini bersifat asam
+
Sejumlah ion Na yang berasal dari CH3COONa dan air, namun
keberadaannya tidaklah penting.
Penambahan Asam
Penambahan asam ke dalam air murni akan menyebabkan pH turun secara
drastis. Untuk menghindari hal tersebut, suatu larutan penyangga harus
menghilangkan ion hidrogen baru yang berasal dari penambahan asam. Ion
+
hidrogen, H , yang ditambahkan akan menggeser kesetimbangan ke arah
12
pereaksi. Oleh karena itu, agar pH larutan penyangga tidak turun secara
drastis maka ion hidrogen ini akan berikatan dengan komponen basa dalam
-
larutan, yaitu CH3COO membentuk CH3COOH.
-
+
CH3COO (aq) + H (aq) ⇌ CH3COOH (aq)
+
Sebagian besar ion H akan dihilangkan melalui reaksi ini sehingga pH
larutan tidak akan berubah secara drastis. Meskipun demikian, karena
reaksinya merupakan reaksi kesetimbangan, pH larutan akan sedikit
berubah.
Mekanisme penambahan asam ke dalam larutan penyangga ditunjukkan
sebagai berikut:
+
Gambar 8. Penambahan asam ke dalam larutan penyangga
Penambahan Basa
-
Jika larutan penyangga ditambahkan suatu basa, maka ion OH yang
berasal dari basa harus dihilangkan dengan cara bereaksi dengan
komponen asam dalam larutan penyangga yaitu CH3COOH maupun ion
-
+
H . Proses penghilangan ion OH ini sedikit rumit karena dapat bereaksi
dengan kedua komponen asam dalam larutan penyangga.
-
Penghilangan ion OH melalui reaksi dengan asam asetat
+
-
Saat basa ditambahkan, ion OH dari basa akan dinetralkan oleh H dari
asam asetat dalam larutan.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
-
-
OH (aq) + CH3COOH (aq) ⇌ CH3COO (aq) + H2O (l)
Oleh karena CH3COOH merupakan asam lemah, basa konjugasinya,
+
-
yaitu ion CH3COO dapat mengambil H dari molekul air untuk
-
kembali membentuk molekul CH3COOH . Sebagian besar ion OH telah
dihilangkan sehingga perubahan pH larutan tidak akan terlalu besar.
13
-
+
Penghilangan ion OH melalui reaksi dengan ion H
Ingat bahwa larutan penyangga yang kita miliki bersifat asam, artinya
+
mengandung ion H yang cukup, yang berasal dari ionisasi asam lemah,
asam asetat. Reaksinya:
-
+
CH3COOH (aq) ⇌ CH3COO (aq) + H (aq)
Kesetimbangan bergeser ke arah hasil pereaksi untuk menggantikan ion
+
-
H yang diikat oleh OH .
+
-
CH3COOH (aq) ⇌ CH3COO (aq) + H (aq)
Ion H berikatan dengan ion OH
-
+
membentuk H2O
+
-
Ion H dapat bergabung dengan OH membentuk H2O, akibatnya
+
kesetimbangan akan bergeser ke arah hasil pereaksi, ion H yang hilang
kembali digantikan. Ini terus belangsung sampai ion hidroksida hilang.
Seperti penjelasan sebelumnya, karena sistemnya merupakan sistem
kesetimbangan, tidak semua ion hidroksida dihilangkan, hanya sebagian
besar saja.
Untuk memudahkan dalam memahami pengaruh penambahan asam atau
basa ke dalam larutan penyangga, perhatikan Gambar 9 berikut.
Gambar 9. Pengaruh Penambahan Asam dan Basa Pada Larutan Penyangga Asam
14
Keterangan:
Larutan penyangga yang terdiri atas campuran asam lemah dan basa
konjugasinya.
-
a. Ketika ditambahkan basa, konsentrasi HX menurun dan konsentrasi X
meningkat.
-
b. Ketika ditambahkan asam, konsentrasi X menurun dan konsentrasi HX
meningkat.
Pengenceran
Gambar 10. Reaksi Larutan Penyangga Asam Saat Pengenceran
Berdasarkan Gambar 10, jika dilakukan pengenceran dengan H2O maka
derajat ionisasi (α) asam lemah akan naik sehingga menambah jumlah ion
+
-
H dan CH3COO dari ionisasi asam lemah. Akan tetapi karena volume
+
larutan juga bertambah maka penambahan konsentrasi H menjadi tidak
berarti. Akibatnya, harga pH tetap.
Larutan penyangga asam dapat dibuat dengan cara:
1. Mencampurkan asam lemah (HA) dengan garamnya (LA, garam LA
-
menghasilkan ion A yang merupakan basa konjugasi dari asam HA).
2. Mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam
lemah dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan
garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah tersebut.
3. Larutan Penyangga Basa
Larutan penyangga basa mengandung:
basa lemah (B) untuk menetralkan asam yang ditambahkan.
15
+
+
Penambahan asam : B (aq) + H (aq) → BH (aq)
+
asam konjugasinya (BH ) untuk menetralkan basa yang ditambahkan.
-
+
Penambahan basa : BH (aq) + OH (aq) → B (aq) + H2O (l)
Misalnya, larutan penyangga campuran NH4OH dan NH4Cl. Spesi yang
terdapat dalam campuran tersebut adalah:
basa lemah : NH4OH
+
asam konjugasi : NH4 yang berasal dari garam NH4Cl
Larutan penyangga basa dapat dibuat dengan mencampurkan ammonium
hidroksida (NH4OH) dengan ammonium klorida (NH4Cl). Secara
submikroskopik reaksi dapat dijelaskan seperti Gambar 11 berikut.
Gambar 11. Campuran Larutan NH4OH dengan Larutan NH 4Cl
Ammonium hidroksida merupakan basa lemah, bila dilarutkan dalam air
maka akan terionisasi sebagian membentuk suatu kesetimbangan seperti
ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut:
+
-
NH4OH (aq) ⇌ NH4 (aq) + OH (aq)
Untuk membentuk larutan penyangga, maka larutan NH4OH ini ditambahkan
+
dengan basa konjugasinya yaitu ion ammonium, NH4 , yang berasal dari
garamnya seperti ammonium klorida, NH4Cl. Hal ini mengakibatkan
kesetimbangan bergeser ke arah pereaksi.
16
Akibatnya, larutan tersebut akan mengandung:
sejumlah ammonium hidroksida, NH4OH, yang tidak terionisasi
+
sejumlah ion ammonium, NH4 , yang berasal dari garamnya
+
-
jumlah ion hidroksida, OH yang lebih banyak daripada ion H membuat
larutan ini bersifat basa
-
sejumlah ion Cl yang berasal dari NH4Cl dan air, namun keberadaannya
tidaklah penting.
Penambahan Basa
Penambahan basa ke dalam air murni akan menyebabkan pH larutan naik
secara drastis. Untuk menghindari hal tersebut, suatu larutan penyangga harus
menghilangkan ion hidroksida baru yang berasal dari penambahan basa.
-
Ion hidroksida, OH , yang ditambahkan akan menggeser kesetimbangan ke
arah pereaksi. Oleh karena itu, agar pH larutan penyangga tidak naik secara
drastis maka ion hidroksida ini akan berikatan dengan komponen asam dalam
+
larutan, yaitu NH4 membentuk NH4OH.
-
+
NH4 (aq) + OH ⇌ NH4OH (aq)
-
Sebagian besar ion OH akan dihilangkan melalui reaksi ini sehingga pH
larutan tidak akan berubah secara drastis. Meskipun demikian, karena
reaksinya merupakan reaksi kesetimbangan, pH larutan akan sedikit berubah.
Penambahan Asam
+
Jika larutan penyangga ditambahkan suatu asam, maka ion H yang berasal
dari asam harus dihilangkan dengan cara bereaksi dengan komponen basa
-
dalam larutan penyangga yaitu NH4OH maupun ion OH . Proses
+
penghilangan ion H ini sedikit rumit karena dapat bereaksi dengan kedua
komponen basa dalam larutan penyangga.
+
Penghilangan ion H melalui reaksi dengan ammonium hidroksida
-
+
Saat asam ditambahkan, ion H dari asam akan dinetralkan oleh OH dari
ammonium hidroksida dalam larutan. Reaksi yang terjadi adalah sebagai
berikut:
+
+
NH3 (aq) + H (aq) ⇌ NH4 (aq)
17
+
Sebagian besar, tetapi tidak seluruhnya ion H dapat dihilangkan. Ion
+
ammonium merupakan asam lemah dan sebagian dari ion H akan
dilepaskan kembali.
+
-
Penghilangan ion H melalui reaksi dengan ion OH
Ingat bahwa dalam larutan, tersedia ion-ion hidroksida yang berasal dari
reaksi dari NH3 dan air.
-
+
NH3 (aq) + H2O (l) ⇌ NH4 (aq) + OH (aq)
Kesetimbangan bergeser ke arah hasil pereaksi untuk menggantikan ion
-
+
OH yang diikat oleh H .
+
-
NH3 (aq) + H2O (l) ⇌ NH4 (aq) + OH (aq)
+
-
Ion H berikatan dengan ion OH
membentuk H2O
-
+
Ion H dari asam dapat bergabung dengan OH membentuk H2O. Ketika
ini terjadi, kesetimbangan akan bergeser ke arah hasil pereaksi untuk
mengganti ion hidroksida yang diikat oleh ion hidrogen. Namun demikian,
tidak seluruh ion hidrogen dapat dihilangkan, hanya sebagian besar saja.
Pengenceran
Gambar 12. Reaksi Larutan Penyangga Basa Saat Pengenceran
Berdasarkan Gambar 12, jika dilakukan pengenceran dengan H2O maka
derajat ionisasi (α) basa lemah akan naik yang berarti menambah jumlah
–
+
ion OH dan NH4 dari ionisasi basa lemah. Akan tetapi karena volume
–
larutan juga bertambah maka penambahan konsentrasi OH menjadi tidak
berarti. Hal ini membuat nilai pH tetap.
18
Larutan penyangga basa dapat dibuat dengan cara:
1. Mencampurkan suatu basa lemah (B) dengan garamnya (BHX, yang dapat
+
terionisasi menghasilkan ion BH ).
2. Mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa
lemah dicampurkan dalam jumlah berlebih.
Kegiatan 2
Buah-buahan memiliki manfaat yang banyak dan beragam bagi tubuh antara lain
mencegah kanker dan penghilang jerawat yang alami. Dengan mengkonsumsi
buah maka kita akan mendapatkan gizi dan menjaga kesehatan. Buah juga dapat
meningkatkan energi dan kebutuhan vitamin pada tubuh manusia. Kita dapat
mengkonsumsi buah dengan mudah dan praktis yaitu olahan manisan buah.
Industri pengolahan manisan buah biasanya menambahkan asam sitrat agar
manisan buah yang dihasilkan lebih tahan terhadap bakteri. Asam sitrat dan
garamnya dikenal sebagai larutan penyangga yang baik. Selain penyangga sitrat
dikenal juga penyangga benzoat yang ditambahkan dalam produk manisan buah
dengan tujuan mempertahankan pH manisan buah.
Berdasarkan wacana di atas, sebelum Anda melakukan percobaan jawablah
pertanyaan berikut!
1. Apa saja yang perlu kalian ketahui dari wacana di atas yang berhubungan
dengan larutan penyangga?
2. Apa manfaat larutan penyangga yang ditambahkan pada produk olahan
manisan buah?
Melakukan Observasi
Lakukan observasi berdasarkan wacana di atas dengan mencari referensi melalui
buku pegangan atau mengakses internet.
19
Alat dan Bahan
Tuliskan alat dan bahan yang kalian gunakan pada pembuatan manisan buah!
Alat Bahan
Cara Kerja
Pengumpulan Data
Buktikan bahwa produk manisan buah mengandung larutan penyangga dengan
mencari referensi yang sesuai.
Menganalisis Data
1. Komponen larutan penyangga
2. Fungsi penambahan larutan penyangga
3. Cara identifikasi larutan penyangga
Menyimpulkan
Berdasarkan analisis yang telah kalian lakukan, beberapa kesimpulan yang
diperoleh adalah:
20
Tujuan Pembelajaran:
1. Menghitung pH larutan penyangga asam dengan cara langsung.
2. Menghitung pH larutan penyangga asam dengan cara tidak langsung.
3. Menghitung pH larutan penyangga basa dengan cara langsung.
4. Menghitung pH larutan penyangga basa dengan cara tidak langsung.
C. pH Larutan Penyangga
pH larutan penyangga tergantung oleh penyusun penyangga tersebut. Harga
pH akan bergantung pada harga Ka dari asam lemah dan Kb dari basa lemah.
Harga pH juga bergantung pada perbandingan konsentrasi komponen
penyusun larutan penyangga.
a. Larutan Penyangga Asam
Marilah kita perhatikan larutan penyangga yang terdiri dari CH3COOH
dan CH3COONa. Asam asetat mengion sebagian menurut reaksi
kesetimbangan (persamaan 1.1), sedangkan natrium asetat mengion
sempurna (persamaan 1.2).
Larutan asam asetat yang dimasukkan ke dalam air, maka secara
submikroskopik larutan akan terionisasi sebagian. Reaksi submikroskopik
larutan asam asetat dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Reaksi Submikroskopik Larutan CH3COOH
Misal jumlah CH3COOH yang dilarutkan adalah a mol dan jumlah yang
mengion adalah x mol, maka susunan kesetimbangan dapat dirinci
sebagai berikut:
21
+
-
CH3COOH (aq) ⇌ H (aq) + CH3COO (aq) .....(1.1)
Awal a mol - -
Terionisasi -x mol +x mol +x mol
Setimbang a – x mol x mol x mol
Misalkan jumlah mol CH3COONa yang dilarutkan adalah b mol. Dalam
+
larutan, garam ini mengion sempurna membentuk b mol ion Na dan b
-
mol ion CH3COO . Garam CH3COONa secara submikroskopik dapat
dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Garam CH3COONa secara Submikroskopik
-
+
CH3COONa (aq) → Na (aq) + CH3COO (aq) .....(1.2)
Awal b mol - -
Terionisasi -b mol +b mol +b mol
Setimbang - b mol b mol
Apabila asam lemah ditambah dengan basa konjugasi, maka gambaran
submikroskopik seperti pada Gambar 15.
Gambar 15. Gambaran Submikroskopik Campuran Asam Lemah dan
Basa Konjugasinya
22
Tetapan ionisasi asam asetat, sesuai dengan persamaan 1.1 adalah:
−
+
[H ][CH 3 COO ]
K = ……….(1.3)
a
[CH 3 COOH]
+
Maka, konsentrasi H dalam larutan akan ditentukan oleh persamaan
berikut:
+
[H ] = K x [CH 3 COOH] ……….(1.4)
a
−
[CH 3 COO ]
a−x
[ ]
+
V
[H ] = K x b+x ……….(1.5)
a
[ ]
V
Jumlah ion CH COO dalam larutan = (b + x) mol, sedangkan jumlah
−
3
CH3COOH = (a – x) mol. Oleh karena dalam larutan terdapat banyak ion
-
CH3COO yang berasal dari CH3COONa, maka kesetimbangan (1.1) akan
terdesak ke arah pereaksi, sehingga jumlah mol CH3COOH dalam larutan
dapat dinggap tetap a mol (a-x ≈a; jumlah mol CH3COOH yang mengion
-
diabaikan). Dengan alasan yang sama, jumlah mol ion CH3COO dalam
-
larutan dianggap = b mol (b+x ≈b; CH3COO yang berasal dari persamaan
1.1 diabaikan). Dengan asumsi-asumsi tersebut, persamaan 1.5 dapat
ditulis sebagai berikut:
a
[ ]
+
[H ] = K x V (V = volume larutan)
a
b
[ ]
V
+
Jadi, untuk menentukan [H ] untuk larutan penyangga yang bersifat asam
adalah:
+
[H ] = K x [asam lemah] ……….(1.6)
a
[basa konjugasi]
Ka = tetapan ionisasi asam lemah
+
Maka pH = −log [H ] ……….(1.7)
Larutan penyangga asam juga dapat dibuat dengan mencampurkan asam
lemah dengan basa kuat, dimana jumlah asam lemah dibuat berlebih.
23
Contoh:
100 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M
Jumlah mol CH3COOH = 100 mL x 0,1 mmol mL -1
= 10 mmol
Jumlah mol NaOH = 50 mL x 0,1 mmol mL -1
= 5 mmol
Campuran akan bereaksi menghasilkan 5 mmol CH3COONa, sedangkan
CH3COOH bersisa 5 mmol dengan rincian sebagai berikut.
CH3COOH (aq) + OH (aq) → CH3COO (aq) + H2O (l)
-
-
Asam Lemah Basa Konjugasi
Awal 10 mmol 5 mmol -
Reaksi -5 mmol -5 mmol +5 mmol
Sisa 5 mmol - 5 mmol
Langkah selanjutnya sama dengan penentuan pH larutan penyangga yang
berasal dari asam lemah dengan garamnya yang berasal dari basa kuat.
b. Larutan Penyangga Basa
Marilah kita perhatikan larutan penyangga yang terdiri dari NH3 dan
NH4Cl. Dalam larutan, NH3 mengion sebagian menurut reaksi
kesetimbangan, sedangkan NH4Cl mengion sempurna.
+
-
NH3 (aq) + H2O (l) ⇌ NH4 (aq) + OH (aq)
-
+
NH4Cl (aq) → NH4 (aq) + Cl (aq)
Sama halnya dengan penurunan persamaan 1.6, maka untuk larutan
penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya berlaku rumus berikut.
[basa lemah]
−
[OH ] = K x [asam konjugasi] ……….(1.8)
b
dengan Kb = tetapan ionisasi basa lemah, dan
[basa lemah]
Maka pOH = pKb – log ……….(1.9)
[asam konjugasi]
pH = 14 – pOH ……….(1.10)
24
Larutan penyangga basa juga dapat dibuat dari basa lemah dengan asam
kuat, dimana jumlah basa lemah dibuat berlebih.
Kegiatan 3
Menganalisis Data
1. Seorang siswa mencampurkan 0,15 mol CH3COOH (Ka = 2 x 10 –15 )
dan 0,1 mol NaOH dilarutkan dalam air sehingga diperoleh larutan
penyangga dengan volume 1 liter. Berapakah pH larutan penyangga
tersebut?
Penyelesaian:
2. Bila 3,4 gram gas NH3 dilarutkan ke dalam 1 liter air. Kemudian ke
dalam larutan tersebut ditambahkan 5,35 gram NH4Cl. Jika Kb NH3 =
-5
1,8 x 10 , Mr NH3 = 17 dan Mr NH4Cl = 53,5, tentukanlah pH larutan
tersebut!
Penyelesaian:
25
3. Bila 2 liter larutan NH4OH 0,2 M dicampurkan dengan 2 liter larutan NH4Cl
-5
0,2 M dan Kb NH4OH = 1,8 x 10 . Tentukan:
a. pH larutan penyangga
b. pH larutan penyangga setelah penambahan 10 ml HCl 0,1 M
c. pH larutan penyangga setelah penambahan 10 ml NaOH 0,1 M
Penyelesaian:
-5
4. Siswa mencampur 100 mL larutan HCOOH 0,1 M (Ka = 10 ) dengan
50 mL larutan Ca(HCOO)2 0,1 M. Berdasarkan hasil perhitungan pH
campuran dengan pH meter didapatkan pH = 5. Observasilah
perhitungan pH tersebut!
Penyelesaian:
26
5. Tentukan pH larutan yang dibuat dengan mencampurkan 100 mL
larutan NH3 0,1 M dengan 500 mL larutan NH4Cl 0,1 M. (Kb NH3 =
–5
1,8 × 10 )
Penyelesaian:
6. Seorang siswa mencampurkan 100 mL larutan NH3 0,1 M dengan 150
-5
mL larutan (NH4)2SO4 0,1 M. Jika Kb NH3 = 1,8 x 10 berapakah pH
campuran tersebut?
Penyelesaian:
27
Tujuan Pembelajaran:
1. Menjelaskan peranan larutan penyangga dalam tubuh.
2. Menjelaskan peranan larutan penyangga dalam bidang industri.
3. Menjelaskan peranan larutan penyangga dalam makanan/ minuman.
4. Menjelaskan peranan larutan penyangga dalam bidang pertanian.
D. Peranan Larutan Penyangga dalam Kehidupan Sehari-hari
Larutan penyangga dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, antara lain
sebagai berikut:
1. Peranan Larutan Penyangga dalam Tubuh
Dalam tubuh manusia terdapat sistem penyangga yang berperan untuk
mempertahamkan pH, contohnya sebagai berikut.
a. Di dalam darah terdapat larutan penyangga. pH darah berkisar antara
7,35 - 7,45. Untuk menjaga agar pH darah tidak banyak berubah maka
dalam darah terdapat sistem penyangga, yaitu asam karbonat dan ion
-
bikarbonat (H2CO3 dan HCO3 ). Sistem ini bereaksi dengan asam dan
basa sebagai berikut.
-
-
H2CO3 (aq) + OH (aq) → HCO3 (aq) + H2O (l)
-
+
HCO3 (aq) + H (aq) → H2CO3 (aq)
Gambar 16. Sistem Penyangga dalam Darah
Sumber : https://dinakifta.wordpress.com/2016/05/19/peranan-larutan-penyangga
dalam-kehidupan-sehari-hari/
Adanya kelainan pada satu atau lebih mekanisme pengendalian pH
darah dapat menyebabkan salah satu dari dua kelainan utama dalam
keseimbangan asam basa, yaitu asidosis atau alkalosis. Asidosis
adalah suatu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung asam
28
(atau terlalu sedikit mengandung basa) dan sering menyebabkan
menurunnya pH darah. Salah satu contoh asidosis adalah olahraga
yang berlebihan. Alkalosis adalah suatu keadaan dimana darah terlalu
banyak mengandung basa (atau terlalu sedikit mengandung asam) dan
kadang menyebabkan meningkatnya pH darah. Salah satu contoh
alkalosis adalah berada pada ketinggian. Asidosis dan alkalosis bukan
merupakan suatu penyakit tetapi lebih merupakan suatu akibat dari
sejumlah penyakit. Terjadinya asidosis dan alkalosis merupakan
petunjuk dari adanya masalah metabolisme yang serius.
b. Pada darah, terdapat hemoglobin atau Hb yang dapat menjaga pH
darah tetap terkontrol. Reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga
tersebut adalah:
-
+
HHb (aq) ⇌ Hb (aq) + H (aq)
hemoglobin ion hemoglobin
+
-
HHbO2 (aq) ⇌ HbO2 (aq) + H (aq)
oksi hemoglobin ion oksihemoglobin
Kedua larutan penyangga tersebut mempunyai prinsip kerja yang
+
sama, yaitu jika terjadi penambahan asam, ion H akan dinetralkan
-
oleh basa konjugasi. Jika terjadi penambahan basa, ion OH akan
dinetralkan oleh asam.
c. Air ludah sebagai larutan penyangga. Gigi dapat larut jika dimasukkan
pada larutan asam yang kuat. Email gigi yang rusak dapat
menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air ludah dapat
mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8. Air liur mengandung
larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam yang terbentuk
dari fermentasi sisa-sisa makanan.
d. Di dalam cairan sel tubuh terdapat sistem penyangga, yaitu asam
dihidrogenfosfat dan basa konjugasinya berupa ion monohidrogen
-
2-
fosfat (H2PO4 dan HPO4 ). Campuran penyangga ini berperan juga
+
dalam sistem pengeluaran ion H pada ginjal. Sistem ini bereaksi
dengan asam dan basa sebagai berikut.
29
-
2-
-
H2PO4 (aq) + OH (aq) → HPO4 (aq) + H2O (l)
-
2-
+
HPO4 (aq) + H (aq) → H2PO4 (aq)
Gambar 17. Sistem Penyangga dalam Urin
Sumber : http://slideplayer.com/slide/3452454/
2. Peranan Larutan Penyangga dalam Industri
a. Dalam bidang farmasi, larutan penyangga berperan untuk pembuatan
obat-obatan agar zat aktif dari obat tersebut mempunyai pH tertentu.
Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin,
merupakan obat penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin
dapat menyebabkan perubahan pH pada perut. Perubahan pH ini
mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang
penggumpalan darah sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan.
Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat
mentransfer kelebihan asam. Larutan infus menggunakan prinsip
penyangga untuk mempertahankan pH. Larutan penyangga juga
digunakan dalam obat tetes mata. Obat tetes mata yang kita gunakan
sehari-hari juga menggunakan sistem larutan buffer agar pada saat
diteteskan ke mata manusia, dapat diterima oleh kondisi tubuh
manusia. Suasana pH pada obat tetes mata tersebut disesuaikan
dengan kondisi pH manusia agar tidak menimbulkan bahaya. Idealnya
sediaan optalmik harus diformulasikan pada pH yang ekuivalen
dengan pH cairan air mata yaitu 7,4.
30
b. Deterjen mengandung asam sitrat untuk mengkelat logam. Sifat sitrat
sebagai larutan penyangga digunakan sebagai pengendali pH dalam
larutan pembersih dalam rumah tangga. Dengan mengkelat logam
pada air sadah, asam sitrat memungkinkan sabun dan deterjen
membentuk busa dan berfungsi dengan baik tanpa penambahan zat
penghilang kesadahan. Demikian pula asam sitrat digunakan untuk
memulihkan bahan penukar ion yang digunakan pada alat penghilang
kesadahan dengan menghilangkan ion-ion logam yang terakumulasi
pada bahan penukar ion tersebut sebagai kompleks sitrat. Beberapa
deterjen sukar diurikan dengan pengurai. Jika deterjen bercampur
dengan air tanah yang dijadikan sumber air minum manusia atau
binatang ternak maka air tanah tersebut akan membahayakan
kesehatan. Oleh karena itu, sebaiknya memilih deterjen yang
limbahnya dapat diuraikan oleh mikroorganisme (biodegradable).
Asam sitrat membuat deterjen terkena air akan berbusa. Busa yang
ditimbulkan sabun dalam diuraikan oleh mikroorganisme yang ada
dalam tanah, sedangkan busa yang dihasilkan dari deterjen sulit
diuraikan oleh mikroorganisme di dalam tanah.
3. Peranan Larutan Penyangga dalam Makanan/ Minuman
Penggunaan utama asam sitrat saat ini adalah sebagai zat pemberi cita
rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman ringan.
Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk
mengendalikan pH larutan. Sistem penyangga asam benzoat dengan
natrium benzoat menjaga pH makanan olahan dalam kaleng agar tidak
mudah rusak/ teroksidasi.
4. Dalam bidang pertanian. Suatu metode penanaman dengan media selain
tanah, biasanya dikerjakan dalam kamar kaca dengan menggunakan
medium air yang berisi zat hara, disebut dengan hidroponik. Setiap
tanaman memiliki pH tertentu agar dapat tumbuh dengan baik. Oleh
karena itu dibutuhkan larutan penyangga agar pH dapat dijaga.
31
Kegiatan 4
Carilah peranan larutan penyangga melalui observasi buku pegangan, akses
internet atau kemasan produk sehari-hari (kemasan makanan, minuman, bahan
kebutuhan sehari-hari).
No. Bidang Larutan Penyangga Kisaran pH Keterangan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
32
Kegiatan 5 (CEP)
Sampo mengandung sabun. Sabun biasanya memiliki pH sekitar 7-10. Sabun
mengandung basa yang dikenal dengan natrium hidroksida (NaOH). Basa tersebut
memiliki pH sekitar 13. Untuk menetralkan basa tersebut, penyangga asam asetat
digunakan untuk membantu menetralkan sabun dalam sampo.
Mengapa penyangga dibutuhkan?
Karena pH alkali (natrium hidroksida) dalam
sampo sangat basa, asam asetat ditambahkan
-
sebagai penyangga untuk menyerap ion OH dari
basa. Jika sampo tidak memiliki penyangga ini,
maka akan membakar kulit kepala.
pH Sampo
Sampo biasanya sedikit asam karena sedikit keasaman rambut dan kulit. Asam
asetat cukup ditambahkan sehingga pH natrium hidroksida dapat diimbangi dan
diturunkan ke kisaran 5-7.
Rancanglah percobaan sederhana untuk membuat sampo atau sabun cuci tangan.
Observasi dapat dilakukan dengan mengakses internet.
33
SOAL LARUTAN PENYANGGA
Nama : ..........................................................................
Kelas : ..........................................................................
No. Absen : ..........................................................................
Petunjuk mengerjakan soal:
i. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat.
ii. Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
iii. Pilih “Yakin” jika Anda yakin akan jawaban dan pilih “Tidak Yakin” jika
Anda tidak yakin akan jawaban anda.
iv. Kerjakan semua soal yang ada.
Untuk soal nomor 1 dan 2 perhatikan gambar berikut!
Gambar berikut mempresentasikan larutan yang mengandung satu atau lebih
senyawa H2A, NaHA, dan Na2A, dimana H2A adalah asam lemah diprotik. (Ion
+
Na dan molekul pelarut air dihilangkan untuk kejelasan).
1. Manakah yang bukan merupakan larutan penyangga?
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)
34
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
2. Manakah larutan yang mempunyai kapasitas penyangga terbesar?
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
35
3. Lia melakukan eksperimen untuk menguji sifat larutan penyangga. Lia
menambahkan 50 mL akuades ke dalam 50 mL larutan penyangga dengan pH
= 5. Apakah yang dapat diamati oleh Lia?
A. pH akan naik sedikit
B. pH akan turun sedikit
C. pH tidak berubah
D. pH naik drastis
E. pH turun drastis
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
4. Gambar berikut merepresentasikan larutan yang mengandung suatu asam
+
lemah HA (pKa = 6) dan garamnya NaA. (Ion Na dan molekul pelarut air
dihilangkan untuk kejelasan).
36
Manakah larutan yang mempunyai pH tertinggi dan terendah?
A. (1) dan (2)
B. (2) dan (3)
C. (3) dan (4)
D. (4) dan (5)
E. (1) dan (3)
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
5. Perhatikan gambar berikut!
Sari mencampurkan gelas kimia I yang
berisi larutan CH3COOH 0,01 M dan gelas
kimia II berisi larutan NaCH3COO 0,1 M.
Sari bermaksud membuat larutan dengan
pH = 6. Berapakah perbandingan volum
larutan gelas kimia I dan gelas kimia II jika
-5
Ka CH3COOH = 1 x 10 ?
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 2 : 3
E. 3 : 1
37
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
6. Rara melakukan eksperimen dengan mencampurkan 50 mL larutan asam
lemah HA 0,1 M dengan 50 mL larutan NaOH 0,1 M. Apakah campuran
yang dibuat oleh Rara merupakan larutan penyangga? Manakah dari gambar
berikut yang merepresentasikan keadaan setimbang dari campuran tersebut?
A. Bukan penyangga, (1)
B. Penyangga, (2)
C. Bukan penyangga, (3)
D. Bukan penyangga, (4)
E. Penyangga, (5)
38
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
7. Nela melakukan percobaan titrasi larutan asam basa di laboratorium kimia
sekolahnya. Nela melakukan titrasi 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan
larutan NaOH 0,1 M. Kurva perubahan pH hasil percobaan titrasi
menggunakan indikator universal dapat dilihat sebagai berikut.
Berdasarkan kurva perubahan pH yang dibuat oleh Nela, daerah kurva yang
menunjukkan larutan bersifat penyangga terdapat pada nomor . . . . .
39
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
8. Salah satu industri yang memanfaatkan sistem penyangga agar produk yang
dihasilkan lebih baik adalah industri pembuatan sirup. Pabrik pembuatan
sirup biasanya menambahkan asam sitrat agar sirup yang dihasilkan lebih
tahan terhadap bakteri yang dapat membahayakan kesehatan manusia. Asam
sitrat dan garamnya merupakan larutan penyangga yang baik. Selain
penyangga sitrat, dikenal pula penyangga benzoat yang ditambahkan dalam
produk minuman kaleng untuk mempertahankan pH minuman yang
memberikan rasa segar setelah kita meminumnya.
Berdasarkan wacana di atas, maka cara untuk menentukan adanya larutan
penyangga dalam minuman adalah larutan yang akan diuji . . . . .
40
A. ditetesi garam
B. diukur pHnya
C. ditetesi sedikit asam kuat, sedikit basa kuat, dan sedikit air kemudian
diukur pHnya
D. ditetesi asam kuat
E. ditetesi basa lemah kemudian diukur pHnya
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
9. Ana dan Santi melakukan percobaan pembuatan manisan buah. Mereka
menambahkan ke dalam 400 mL manisan buah tersebut 50 mL larutan asam
-5
benzoat (C6H5COOH) 0,01 M (Ka = 1 x 10 ) dengan 50 mL larutan natrium
benzoat 0,01 M agar memiliki pH yang stabil dan manisan lebih tahan lama.
Berdasarkan percobaan di atas, pH larutan penyangga dalam manisan buah
tersebut adalah . . . . .
A. 3
B. 3,5
C. 4
D. 4,5
E. 5
41
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
10. Zat pengatur asam merupakan suatu jenis zat aditif makanan yang biasanya
ditambahkan pada minuman kaleng sebagai sistem penyangga. Salah satu
diantara yang sering digunakan adalah campuran asam sitrat (C5H7O5COOH)
dengan natrium sitrat. Reaksi pembentukan larutan penyangga dalam
minuman kaleng tersebut adalah . . . . .
A. C5H7O5COOH (aq) + NaOH (aq) → C5H7O5COONa (aq) + H2O (l)
B. C5H7O5COOH (aq) + NaOH (aq) → C5H5O5COONa (aq) + 2H2O (l)
-
C. C5H7O5COO (aq) + NaOH (aq) → C5H5O5COONa (aq) + 2H2O (l)
-
-
D. C5H7O5COOH (aq) + OH (aq) → C5H5O5COO (aq) + H2O (l)
+
E. C5H7O5COOH (aq) + H (aq) → C5H8O5COOH (aq)
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
42
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
11. Seorang siswa SMA N 12 Semarang melakukan percobaan di laboratorium
sekolah. Dia membuat larutan penyangga yang terdiri dari 200 mL NH3 0,6
-5
M dan 300 mL NH4Cl 0,3 M (Kb NH3 = 1,8 x 10 ). Kemudian dia
menambahkan akuades sebanyak 500 mL ke dalam campuran tersebut.
Berapakah pH mula-mula dan pH setelah ditambahkan akuades?
A. 5 – log 2,4 dan 5 – log 2,4
B. 5 – log 2,4 dan 9 + log 2,4
C. 9 + log 2,4 dan 5 – log 2,4
D. 9 + log 2,4 dan 9 + log 2,4
E. 9 – log 2,4 dan 9 – log 2,4
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
12. Dani membuat larutan penyangga di laboratorium kimia dengan
menambahkan kalsium asetat ke dalam larutan asam asetat. Larutan
penyangga yang dibuat mempunyai pH = 6. Berapa gram kalsium asetat padat
yang harus ditambahkan oleh Dani ke dalam 100 mL larutan asam asetat 0,1
-5
M? (Ka asam asetat = 1 x 10 dan Ar C = 12; H = 1, O = 16; Ca = 40)
43
A. 16,80 gram
B. 15,80 gram
C. 7,90 gram
D. 1,58 gram
E. 0,79 gram
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
13. Tika dan Nana melakukan percobaan larutan penyangga di laboratorium
kimia. Mereka mencampurkan larutan ke dalam gelas kimia yang berbeda.
(1) : 50 mL CH3COOH 0,2 M dengan 50 mL NaOH 0,2 M
(2) : 10 mL CH3COOH 0,1M dengan 10 mL CH3COONH4 0,05M
(3) : 10 mL CH3COOH 0,1M dengan 10 mL Ca(OH)2 0,05 M
(4) : 30 mL CH3COOH 0,1 M dengan 40 mL KOH 0,05 M
(5) : 50 mL CH3COOH 0,05 M dengan 50 mL Ba(OH)2 0,03 M
-5
Jika Ka CH3COOH = 1 x 10 , gelas kimia manakah yang berisi larutan
penyangga?
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)
44
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
14. Ana membuat larutan sesuai dengan gambar berikut. Jika harga Ka
-5
CH3COOH = 1 x 10 maka . . . . .
A. Larutan semakin panas
B. pH larutan tetap (tidak berubah)
C. pH larutan akan turun
D. pH larutan akan naik
E. pH nya tidak dapat diramalkan
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
45
15. Berikut ini, semuanya membentuk larutan penyangga. Manakah yang
kapasitas penyangganya paling kecil?
A. 0,01 M asam asetat / 0,01 M Natrium asetat
B. 0,1 M asam asetat / 0,1 M Natrium asetat
C. 1,0 M asam asetat / 1,0 M Natrium asetat
D. Semua mempunyai kapasitas penyangga yang sama
E. Bukan jawaban A, B, C, atau D
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
16. Larutan penyangga yang terdiri dari larutan NH3 0,05 M dengan larutan
NH4Cl 0,1 M memiliki pH sebesar 9. Berapakah perbandingan volum larutan
-5
basa lemah terhadap larutan asam konjugasinya? (Kb NH3 = 1 x 10 )
A. 1 : 4
B. 1 : 3
C. 1 : 2
D. 1 : 1
E. 2 : 1
46
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
17. Ali akan membuat larutan penyangga dengan pH = 8. Ali akan menambahkan
(NH4)2SO4 padat ke dalam 300 mL larutan NH3 0,1 M. Berapa gram
(NH4)2SO4 padat yang harus ditambahkan ke dalam larutan NH3 tersebut?
-5
(Kb NH3 = 1 x 10 ; Ar H = 1, N = 14, O = 16, S = 32)
A. 9,9 gram
B. 19,8 gram
C. 39,6 gram
D. 79,2 gram
E. 158,4 gram
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
47
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
18. Doni menambahkan 4 gram NaOH ke dalam 200 mL larutan HCN 3 M.
-5
Berapakah pH campuran yang terbentuk? (Ka HCN = 1 x 10 ; Ar Na = 23, O
= 16, H = 1)
A. 5 – log 5
B. 5 – log 2
C. 6 – log 5
D. 6 – log 2
E. 7
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
19. Siswa kelas XI IPA SMA Negeri 12 Semarang melakukan percobaan tentang
pH penambahan sedikit asam kuat, sedikit basa kuat, dan pengenceran pada
larutan. Hasil pengamatan dicatat dalam tabel di bawah ini.
48
Larutan pH Awal pH Penambahan pH Penambahan pH
Asam Basa Pengenceran
A 5,00 4,80 5,08 5,00
B 5,00 2,50 12,50 5,00
C 9,00 6,00 13,00 10,00
D 7,00 4,00 9,50 6,50
E 6,00 4,00 8,50 6,00
Berdasarkan data tabel percobaan, larutan penyangga tidak mengalami
perubahan pH yang relatif saat penambahan sedikit asam kuat, sedikit basa
kuat dan air. Hal yang menyebabkan pH larutan tersebut relatif tidak berubah
saat penambahan sedikit asam kuat, sedikit basa kuat, dan air adalah . . . . .
A. Ada komponen yang berfungsi menjaga kestabilan pH
B. Ada kelebihan yang dimiliki oleh larutan penyangga
C. Terdapat asam yang berfungsi menjaga agar pH tidak berubah
D. Terdapat komponen asam dan basa pada larutan jika ditetesi asam maka
komponen penyangga yang bersifat basa akan mempertahankannya
E. Terdapat komponen asam pada larutan penyangga sehingga jika ditetesi
asam maka kedua senyawa tersebut akan bereaksi
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
49
20. Candra bersama teman sekelasnya melakukan praktikum kimia tentang
larutan penyangga.
Sebanyak 100 mL larutan NaOH tersedia di
laboratorium kimia. Untuk mengetahui konsentrasi
larutan NaOH tersebut, terlebih dahulu Candra
melakukan titrasi 10 mL larutan H2SO4 0,1 M dengan 5
mL larutan NaOH. Candra kemudian mencampurkan
50 mL larutan basa ini dengan 50 mL larutan HCOOH
0,5 M.
Gambar Alat Titrasi
-5
Berapakah pH campuran jika Ka HCOOH = 1 x 10 ?
A. 5 – log 4
B. 6 – log 2,5
C. 7
D. 8 + log 2,5
E. 9 + log 4
Tuliskan alasan Anda memilih jawaban tersebut.
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Apakah Anda yakin akan jawaban?
A. Yakin
B. Tidak Yakin
50
Kunci Jawaban
1. B
2. D
3. C
4. B
5. A
6. A
7. B
8. C
9. E
10. A
11. D
12. C
13. D
14. D
15. A
16. E
17. B
18. A
19. D
20. B