Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan harga ph terhadap pengaruh penambahan sedikit asam atau basa, atau terhadap pengenceran.

Transkripsi

1 Standar Kompetensi Kompetensi Dasar Memahami sifatsifat larutan asambasa, metode pengukuran, dan terapannya. Mendeskripsikan sifat larutan penyangga dan peranan larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup. Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan harga ph terhadap pengaruh penambahan sedikit asam atau basa, atau terhadap pengenceran. Larutan B adalah larutan penyangga. A Fungsi Larutan Penyangga Dalam Bidang Kesehatan Obat harus dalam keadaan ph stabil. Perubahan ph akan menyebabkan khasiat zat aktif dalam obat menjadi berkurang atau bahkan hilang sama sekali. ph obat suntik harus disesuaikan dengan ph darah agar tidak menyebabkan alkalosis atau asidosis. ph obat tetes mata harus disesuaikan dengan ph air mata agar tidak menimbulkan iritasi yang menyebabkan rasa perih di mata. Dalam Tubuh Manusia Sistem Larutan Penyangga Cairan dalam Sel H 2 PO 4 (Asam Lemah) dan HPO 4 2 (Basa Konjugasi) Sistem Larutan Penyangga dalam luar Sel H 2 CO 3 (Asam Lemah) dan HCO 3 (Basa Konjugasi) Sistem Larutan Penyangga dalam Darah H 2 CO 3 (Asam Lemah) dan HCO 3 (Basa Konjugasi) By the way, Kalian harus tahu!! ph darah normal : 7,4 Jika ph darah menurun akan menyebabkan asidosis Jika ph darah meningkat akan mengalami alkalosis Keadaan asidosis seperti sakit jantung, sakit ginjal, sakit gula, diare terus menerus, hal ini bisa saja terjadi karena olah raga intensif yang terlalu lama. Sedangkan keadaan alkalosis dapat terjadi karena muntah yang hebat, hiperventilasi (bernafas berlebihan), cemas, histeris, atau berada di ketinggian. Kematian dapat terjadi jika ph darah kurang dari 7,0 atau lebih dari 7,8. Page 17

2 B Jenis Jenis Larutan Penyangga 1. Larutan Penyangga Asam Campuran asam lemah dan basa konjugasinya/ campuran asam lemah dan garamnya CH 3 COOH CH 3 COO H asam lemah basa konjugasi Tabel 8.1 Komponen Larutan Penyangga Asam Komponen Pembentuk Larutan Penyangga Garam Pembentuk Basa Konjugasi Asam lemah Basa Konjugasi CH 3 COOH HCOOH HF H 3 PO 4 CH 3 COO HCOO F H 2 PO 4 NaCH 3 COO, KCH 3 COO, Ba(CH 3 COO) 2, dll. HCOONa, HCOOK, (HCOO) 2 Ca, dll. NaF NaH 2 PO 4 2. Larutan Penyangga Basa Campuran basa lemah dan asam konjugasinya/ campuran asam lemah dan garamnya NH 3 H 2 O NH 4 OH basa lemah asam konjugasi Tabel 8.2 Komponen Larutan Penyangga Basa Komponen Pembentuk Larutan Penyangga Garam Pembentuk Asam Konjugasi Basa lemah Asam Konjugasi NH 3 NH 4 NH 4 Cl, NH 4 Br, (NH 4 ) 2 SO 4, dll C Perhitungan ph Larutan Penyangga 1. Asam Lemah dan Basa Konjugasinya Asam lemah : CH 3 COOH(aq) CH 3 COO (aq) H (aq) Garam : CH 3 COONa(aq) CH 3 COO (aq) Na (aq) Penyangga : CH 3 COOH(aq) CH 3 COO (aq) H (aq) Ka [CH 3 COO ] garam ] [CH 3 COOH] ] K a ] K a [CH 3 COOH] [CH 3 COO ] gar am Jika disederhanakan menjadi : mol a/ V ] K a / V Karena volum sama, persamaannya menjadi : ] K a mol a Page 18

3 Jika anion garam yang diikat berjumlah dua, sehingga konsentrasi anion yang dihasilkan dua kali konsentrasi garam. Ba(CH 3 COO) 2 (aq) 2CH 3 COO (aq) Ba 2 (aq) 2 sehingga : CH 3 COOH(aq) CH 3 COO (aq) H (aq) 2 maka, persamaannya menjadi : mol a ] K a 2 atau ] K a 2 2. Basa Lemah dan Asam Konjugasinya Asam lemah : NH 3 (aq) H 2 O(l) NH 4 (aq) OH (aq) Garam : NH 4 Cl(aq) NH 4 (aq) Cl (aq) Penyangga : NH 3 (aq) H 2 O(l) NH 4 (aq) OH (aq) [NH ]garam ] K 4 b [NH 3 ] [NH 3 ] ] K b [NH 4 ] gar am ] K b Jika disederhanakan menjadi : mol b/ V ] K b / V Karena volum sama, persamaannya menjadi : mol b ] K b Jika kation garam yang diikat berjumlah dua, sehingga konsentrasi kation yang dihasilkan dua kali konsentrasi garam. (NH 4 ) 2 SO 4 (aq) 2NH 4 (aq) SO 2 4 (aq) 2 sehingga : NH 3 (aq) H 2 O(l) NH 4 (aq) OH (aq) 2 Maka, persamaannya menjadi : ] K b atau 2 mol b ] K b 2 Contoh 8.1 Ke dalam 1 liter air ditambahkan asam asetat dan garam natrium asetat, sehingga konsentrasi asam asetat 0,1 M dan konsentrasi natrium asetat 0,2 M. Jika K a asam asetat = , tentukanlah ph campuran larutan penyangga tersebut! Page 19

4 Larutan CH 3 COOH Larutan CH 3 COONa CH 3 COOH 0,1 M CH 3 COONa 0,2 M 1 L [CH 3 COOH] = = 0,1 M [CH 3 COONa] = = 0,2 M Karena konsentrasi tersebut sudah dalam campuran, maka : 0,1M ] K a 0,2 M ph = log ] = log 10 5 = 5 Contoh 8.2 Gelas kimia 1 berisi 100 ml larutan HCOOH 0,2 M dan gelas kimia 2 berisi 200 ml larutan (HCOO) 2 Ba 0,3 M. Jika Ka HCOOH = , tentukanlah ph larutan penyangga tersebut! 100 ml 200 ml HCOOH 0,2 M (HCOO) 2 Ba 0,3 M 20 mmol 60 mmol mmol a 4 20 mmol 1 ] K a 2m 2 60 mmol 6 ph = log 1 ] = log = 4 log 6 6 Campuran HCOOH (HCOO) 2 Ba 300 ml Contoh 8.3 Diketahui 3,4 g gas NH 3 dilarutkan dalam 1 L air. Kemudian ke dalam larutan tersebut ditambahkan 5,35 g garam NH 4 Cl. Jika K a NH 3 = , M r NH 3 = 17 dan M r NH 4 Cl = 53,5, tentukanlah ph campuran tersebut! n NH 3 3,4 g 5,35 g 0,2 mol n NH 0,1mol 17 g/mol 4 Cl 53,5 g/mol mol b ] K b ,2 mol 0,1mol 4 poh = log ] = log = 5 log 4 ph = 9 log Page 20

5 Latihan Jika 100 ml larutan CH 3 COOH 0,1 M dicampur dengan 25 ml larutan CH 3 COONa 0,2 M, K a CH 3 COOH = , tentukanlah ph campuran! 2. Jika 4,48 L gas NH 3 (STP) dialirkan ke dalam 1 L larutan NH 4 Cl 0,1 M, K b NH 4 OH = , tentukanlah ph setelah semua gas bercampur dengan NH 4 Cl! 3. Jika 200 ml larutan LOH 0,2 M dicampur dengan 150 ml larutan L 2 SO 4 0,4 M, K b LOH = 10 5, tentukanlah ph campuran yang terjadi! 4. Tentukanlah perbandingan mol larutan NH 4 OH yang dicampur dengan larutan NH 4 Cl agar diperoleh larutan penyangga yang memiliki ph = 10, jika diketahui K b NH 4 OH = ! 5. Diketahui larutan HCOOH 0,5 M dan (HCOO) 2 Ba 0,2 M. Jika K a HCOOH = dan akan dibuat larutan penyangga yang memiliki ph = 4, tentukanlah perbandingan volum larutan HCOOH dan (HCOO) 2 Ba! 6. Jika 30 ml larutan CH 3 COOH 0,2 M direaksikan dengan 10 ml larutan Ba(OH) 2 0,1 M, K a CH 3 COOH = 210 4, maka a. Tentukan ph masingmasing sebelum dicampur b. Tentukan ph larutan setelah dicampurkan 7. Ke dalam 2 liter larutan HCOOH 0,1 M ditambahkan padatan NaOH sehingga ph larutan menjadi 5. Jika K a HCOOH = dan M r NaOH = 40, tentukanlah jumlah NaOH yang ditambahkan! 8. Jika 300 ml larutan NH 4 OH 0,5 M dicampur dengan 250 ml larutan HCl 0,1 M, K b NH 4 OH = maka a. Tentukan ph masingmasing sebelum dicampur b. Tentukan ph setelah larutan sesudah direaksikan! 9. Jika 2 L larutan NH 4 OH yang memiliki ph = 11 dicampur dengan 500 ml larutan H 2 SO 4 yang memiliki ph = 1, K b NH 4 OH = 10 5, tentukanlah ph campuran! 10. Jika 600 ml larutan HCOOH 0,1 M dicampur dengan 400 ml larutan KOH 0,1 M, K a HCOOH = 210 4, tentukan ph setelah dicampur! 11. Jika 22,4 L gas NH 3 pada keadaan STP, dialirkan ke dalam 2 L larutan HCl yang memiliki ph=1, K b NH 4 OH = 10 5, tentukanlah ph setelah reaksi! 12. Ke dalam 1 L air dimasukkan 18 gram CH 3 COOH (M r =60) dan 8 gram NaOH (M r =40). Jika Ka CH 3 COOH = 210 5, tentukanlah ph larutan penyangga yang terjadi! 13. Jika 90 ml larutan NH 4 OH 0,1 M direaksikan dengan 15 ml H 2 SO 4 0,1 M, jika K b NH 4 OH = 210 5, tentukanlah ph masingmasing sebelum dicampurkan! Tentukan pula ph larutan setelah dicampurkan! 14. Jika 120 L larutan CH 3 COOH yang memiliki ph=3 direaksikan dengan 20 L larutan Ba(OH) 2 yang memiliki ph =13, Ka CH 3 COOH = 10 5, tentukanlah ph larutan setelah bereaksi! 15. larutan 3 L NH 4 OH 0,1 M ditambahkan larutan HCl 0,1 M sampai ph larutan =9. Jika K b NH 4 OH =210 5, tentukanlah volum larutan HCl yang ditambahkan! Page 21

6 D ph Larutan Penyangga tidak Berubah oleh Pengaruh Pengenceran Contoh 8.4 Terdapat 1 L larutan penyangga yang dibentuk oleh NH 4 OH 0,1M dan NH 4 Cl 0,1M. Jika K b NH 4 OH = , a. Tentukan ph larutan penyangga tersebut! b. Jika larutan penyangga tersebut diencerkan dengan 9 L air, tentukanlah phnya! a. ] = K b = ,1M 0,1M poh = 5 log 2 ph = 9 log 2 = b. Setelah diencerkan dengan 9 L air maka volumenya menjadi 10 L. mol 1L 0,1mol/L [NH 4 OH] = 0,01 M V tot 10 L mol 1L 0,1mol/L [NH 4 Cl] = 0,01 M V tot 10 L ] = K b = ,01 M = ,01 M poh = 5 log 2 ph = 9 log 2 E ph Larutan Penyangga tidak Berubah oleh Penambahan Sedikit Asam atau Basa Contoh 8.5 Jika 1 L larutan NH 4 OH 0,1 M dicampur dengan 1 L larutan NH 4 Cl 0,1 M dan K b = , tentukanlah a. ph larutan penyangga tersebut! b. ph larutan penyangga setelah penambahan asam jika pada campuran tersebut ditambahkan 10 ml HCl 0,1 M! c. ph larutan penyangga setelah penambahan basa jika pada campuran tersebut ditambahkan 10 ml NaOH 0,1 M! a. NH 4 OH(aq) NH 4 Cl(aq) larutan penyangga 1L, 0,1 M 1L, 0,1M ph? 0,1 mol 0,1 mol mol b 0,1mol ] K b 0,1mol poh = 5 log 2 ph = 9 log 2 b. Pada campuran (NH 4 OH NH 4 Cl) ditambahkan HCl, maka NH 4 OH akan bereaksi dengan HCl membentuk NH 4 Cl. ( NH 4 OH NH 4 Cl ) HCl 0,1 mol = 100 mmol 0,1 mol = 100 mmol 1 mmol NH 4 OH(aq) HCl(aq) NH 4 Cl(aq) H 2 O(l) Mulamula 100 mol 1 mmol 100 mmol Bereaksi 1 mmol 1 mmol 1 mmol Akhir 99 mol 101 mmol mmol b ] K b m poh = 5 log 2 ph = 9 log 2 99 mmol 101mmol Page 22

7 c. Pada campuran (NH 4 OH NH 4 Cl) ditambahkan NaOH, maka NH 4 Cl akan bereaksi dengan NaOH membentuk NH 4 OH. ( NH 4 OH NH 4 Cl ) NaOH 0,1 mol = 100 mmol 0,1 mol = 100 mmol 1 mmol NH 4 Cl(aq) NaOH(aq) NH 4 OH(aq) NaCl(aq) Mulamula 100 mol 1 mmol 100 mmol Bereaksi 1 mmol 1 mmol 1 mmol Akhir 99 mol 101 mmol mmol b ] K b 2 10 m poh = 5 log 2 ph = 9 log mmol 99 mmol Latihan 8.2 Jika 600 ml larutan CH 3 COOH 0,1 M dicampur dengan 600 ml larutan CH 3 COONa 0,1 M, K a CH 3 COOH=2 10 5, tentukanlah : a. ph campuran tersebut. b. ph larutan setelah ditambahkan air jika pada campuran tersebut ditambahkan 4,8 L air. c. ph setelah penambahan larutan HCl jika pada campuran tersebut ditambahkan 5 ml larutan HCl 0,1M. d. ph setelah penambahan larutan NaOH jika pada campuran tersebut ditambahkan 5 ml larutan NaOH 0,1M. Page 23