Sobat
Materi Kimia SMA, apakah yang dimaksud
larutan penyangga? Salah satu sifat penting dari larutan penyangga (disebut juga larutan buffer) adalah dapat mempertahankan pH larutan.
Menurut
Teori Asam-Basa Arrhenius, larutan yang mengandung campuran asam lemah
dan garam yang anionnya senama dengan asam lemah tersebut akan membentuk
larutan penyangga. Contohnya, NH
3COOH dan CH
3COONa.
Demikian juga jika larutan mengandung campuran basa lemah dan garam
yang kationnya senama dengan basa lemah akan membentuk larutan
penyangga. Contohnya, NH
4OH dan NH
4Cl.
Berdasarkan
Teori Asam-Basa Bronsted-Lowry, larutan yang mengandung campuran dari
pasangan asam lemah dan basa konjugat atau basa lemah dan asam
konjugatnya akan membentuk larutan penyangga.
Contoh:

Prinsip larutan penyangga berdasarkan teori asam basa
Arrhenius
terbatas hanya untuk campuran asam lemah dan garamnya atau basa lemah
dan garamnya, sedangkan prinsip berdasarkan Bronsted-Lowry lebih umum,
selain asam lemah dan garamnya (contoh a), juga mencakup campuran garam
dan garam (contoh b).
Tinjau contoh (b), sistem kesetimbangan asam lemah dan basa konjugatnya dapat berasal dari garam NaH
2PO
4 dan Na
2HPO
4. Jika kedua garam ini dicampurkan, akan terbentuk larutan penyangga.
Aplikasi Larutan Penyangga
Cairan
darah dalam tubuh manusia memiliki sifat penyangga karena mampu
mengendalikan pH dalam darah. Salah satu fungsi darah adalah membawa
oksigen untuk disebarkan ke seluruh sel. Fungsi ini bergantung pada pH
darah.
Sel darah merah, khususnya atau hemoglobin bekerja optimal
sebagai pembawa oksigen pada pH sekitar 7,4. Jika pH cairan darah
berubah maka kerja hemoglobin akan menurun, bahkan kemampuannya akan
hilang jika pH cairan darah di atas 10 atau di bawah 5.
Cairan darah mengandung asam lemah H
2CO
3 dan basa konjugatnya: HCO
3– (dari garam NaHCO
3 dan KHCO
3). Kedua spesi ini bertanggung jawab dalam mempertahankan pH cairan darah agar sel darah merah bekerja secara optimal.
Jika
seseorang meminum sedikit asam atau basa, seperti air jeruk atau
minuman bersoda maka minuman tersebut akan terserap oleh darah.
Kemudian, cairan darah akan mempertahankan pH-nya dari gangguan asam
atau basa yang dimakan atau diminum seseorang.
Jika cairan darah
tidak memiliki sifat penyangga maka akan bersifat asam, yang tentunya
mengganggu kinerja darah. Akan tetapi, karena cairan darah memiliki
sifat penyangga, penambahan sedikit asam atau basa tidak mengubah pH
cairan darah sehingga kinerja darah tetap optimal.
Air laut juga
memiliki sifat penyangga yang berasal dari garam-garam dan udara yang
terlarut dalam air laut. Di dalam air laut terkandung garam-garam
natrium, kalium, magnesium, dan kalsium dengan anionanion seperti
klorida, sulfat, karbonat, dan fosfat.
Sifat penyangga air laut dapat berasal dari NaHCO
3 dan gas CO
2 dari udara yang terlarut. Di dalam air laut, gas CO
2 terlarut dan bereaksi dengan air membentuk asam karbonat. Persamaan reaksinya sebagai berikut.

Oleh
karena asam karbonat adalah asam lemah dan dalam air laut terkandung
garam natrium hidrogen karbonat maka kedua senyawa itu akan membentuk
larutan penyangga, melalui reaksi kesetimbangan:

Konsentrasi H
2CO
3 berasal dari gas CO
2 terlarut dan konsentrasi HCO
3– berasal
dari garam yang terkandung dalam air laut. Jika air hujan yang umumnya
besifat asam tercurah ke laut atau air dari sungai-sungai mengalir ke
laut dengan berbagai sifat
asam dan basa maka sifat asam dan basa itu tidak akan mengubah pH air laut. Dengan kata lain, pH air laut relatif tetap.
Untuk lebih memahami materi larutan penyangga, selanjutnya sobat akan mempelajari
perhitungan pH larutan penyangga
Larutan Penyangga atau Buffer
Larutan
buffer adalah larutan yang terdiri dari garam dengan asam lemahnya atau
garam dengan basa lemahnya. Komposisi ini menyebabkan larutan memiliki
kemampuan untuk mempertahankan pH jika kedalam larutan ditambahkan
sedikit asam atau basa. Hal ini disebabkan larutan penyangga memiliki
pasangan asam basa konyugasi (ingat konsep asam Lowry-Bronsted)
perhatikan Bagan 8.24.

Bagan 8.24. Skema larutan buffer dan komposisi asam basa konyugasi
Kita ambil contoh pasangan antara asam lemah CH3COOH dengan garamnya CH3COONa. Di dalam larutan
CH3COONa ⇄ CH3COO- + Na+ (Garam)
CH3COOH ⇄ CH3COO- + H+ (Asam lemah)
Dalam larutan terdapat CH3COOH merupakan asam dan CH3COO- basa konyugasi.
Kehadiran
senyawa dan ion ini yang dapat menetralisir adanya asam dan basa dalam
larutan. Jika larutan ini ditambahkan asam, terjadi reaksi netralisasi,
H+ + CH3COO- ⇄ CH3COOH
Kehadiran basa dinetralisir oleh CH3COOH
OH- + CH3COOH ⇄ CH3COO- + H2O
Untuk
larutan buffer dengan komposisi lain adalah campuran antara garam
dengan basa lemahnya, seperti campuran NH4Cl dengan NH4OH. Garam
terionoisasi
NH4Cl ⇄ NH4+ + Cl-
NH4OH ⇄ NH4+ + OH-
Dalam
larutan garam terdapat pasangan basa dan asam konyugasi dari NH4OH dan
NH4+, adanya molekul dan ion ini menyebabkan larutan mampu
mempertahankan pH larutan. Tambahan H+ dapat dinetralisir oleh NH4OH
sesuai dengan reaksi :
NH4OH + H+ ⇄ NH4+ + H2O
Demikian pula adanya tambahan basa OH- dinetralisir oleh ion amonium dengan reaksi :
NH4+ + OH- ⇄ NH4OH
Larutan
buffer yang terdiri dari garam dan asam lemahnya atau basa lemahnya
memiliki harga pH yang berbeda dari garamnya ataupun dari asam lemahnya,
karena kedua larutan terionisasi.
Untuk menetapkan pH larutan buffer dapta kita uraikan sebagai berikut.
Comments
sangat bagus sekali
soalny lgi bantu adik ngerjain soal untuk bahan ujian
soalnya bagus dech
cakep