LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR LARUTAN BUFFER Nama : Fathul Muin NIM : 12/334686/PA/14919 LABORATORIUM KIMIA DASAR JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA
DASAR TEORI Larutan penyangga atau buffer atau larutan dapar merupakan larutan yang mana mampu menahan perubahan ph ketika asam atau basa dalam jumlah yang sedikit ditambahkan atau ketika diencerkan. Ini sangat berguna untuk mempertahankan ph dalam reaksi pada nilai yang optimum. Larutan buffer dibuat dengan mencampurkan asam lemah dengan garamnya atau basa lemah dengan garamnya. Asamnnya bereaksi dengan tiap ion hidroksi (OH) yang ditambahkan dalam larutan, sedangkan basa konjugatnya/ garamnnya bereaksi dengan ion hidrogen (H + ) (Christian, 1980). Sebagai contoh adalah larutan asam asetat dan natrium asetat. Ion hidroksi dan hidrogen terambil oleh reaksi dibawah ini: CH3COOH + OH - CH3COO - + H2O
CH3COO - + H3O + CH3COOH + H2O Harga ph larutan buffer seperti diatas tergantung pada logaritma perbandingan asam terhadap garam atau basa konjugatnya. ph = pka log [CH3COOH] [CH3COO ] Garam asam lemah (kon jugat) merupakan garam yang mempunyai anion dari asam lemah. Garam dapat dibuat dengan membiarkan asam lemah bereaksi dengan basa. Sebagai contoh adalah ion asetat (CH3COO - ) yang berasal dari garam asetat. Garam tertentu seperti natrium asetat (CH3COONa) dapat dibuat ari asam dan basa yang sesuai. CH3COOH + NaOH CH3COONa Garam basa lemah mempunyai kation dengan basa, seperti amonium hidroksida (NH4OH) dengan garamnya yaitu NH4Cl, (NH4)2SO4. Jadi, larutan penyangga dibuat dari larutan yang mengandung baik asam lemah atau basa lemah dan garamnya. Berikut ini adalah contoh larutan buffer: - Buffer Amoniak : NH4OH + NH4 + - Buffer Asetat : CH3COOH + CH3COO - - Buffer phospat : HPO4 2- + H2PO4 - Larutan buffer mengandung komponen asam atau basa dengan asam atau basa konjugatnya yang dapat mengontrol ion H+ dan ion OH-, sehingga dengan penambahan sedikit asam atau basa kuat sekalipun relatif tidak mengubah besarnya nilai ph semula. Berikut ini adalah cara kerja larutan buffer: 1. Larutan buffer asam, ada pun cara kerjanya dapat dilihat seperti pada larutan buffer asetat (CH3COOH + CH3COO-) yang mengalami kesetimbangan dengan proses: - Pada penambahan asam (ion H+) maka akan menggeser kesetimbangannya ke kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan aka bereaksi dengan ion CH3COOmembentuk CH3COOH. CH3COO- (aq) + H + (aq) CH3COOH (aq) - Pada penambahn basa maka ion OH - dari larutan basa yang ditambahkna tersebut akan bereaksi denga ion H+ yang berasal dari asamnya membentuk air (H2O). Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (CH3COOH) bukan ion H+ nya. Basa yang
ditrambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COOdalam air. CH3COOH (aq) + OH - (aq) CH3COO - (aq) + H2O (l) 2. Larutan buffer basa, ada pun cara kerjanya dapat dilihat seperti pada larutan buffer yang mengandung NH3 dan NH4 + yang mengalami kesetimbangan. Prosesnya adalah sebagai berikut: - Pada penambaha asam, ion H+ dari asam akan mengikat ion OH-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah kanan, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Disamping itu, penambahn ini tidak menyebabkan berkurangnyaion OH-, melainkan komponen basa (NH3). Ion H+ dari asam yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan NH3 membentuk NH4+ yang merupakan garam atau konjugat. NH3 (aq) + H+ (aq) NH4+ (aq) - Pada penambahan basa maka kesetimbangan bergeser ke arah kiri, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan NH4+ membentuk basa NH3 dan air. NH4+(aq) + OH-(aq) NH3 (aq) + H2O (l) Persamaan Henderson-Hasselbalch [basa konjugat] ph = pka + log asam Pembahasan Pada percobaan pertama fungsi penambahan zat pada HCl 10-4 M, kemudian ditetesi 1 tetes NaOH 1 M, yang mana dimaksudkan untuk mengertahui perubahan nilai ph latutan non buffer. Kemudian pada percobaan kedua yaitu larutan NaOH 10-4 M, juga ditetesi 1 tetes HCl 1 M. Hal ini berguna untuk mengetahui perubahan ph yang terjadi pada larutan non buffer. Dari percobaan pertama dan kedua dapat disimpulkan bahwa percobaan tersebut bukan merupakan larutan buffer. Karena kedua zat tersebut berasal adalah asam-basa kuat, sehingga tidak akan terbentuk larutan buffer.
Selanjutnya pada percobaan larutan buffer, yang pertama yaitu larutan H2PO4- dan HPO4 2-. Pada sistem buffer ini H2PO4- bertindak sebagai asam dan HPO4- bertindak sebagai konjugat atau garamnya. Jika larutan ini ditambahi asam [H+] maka ion H+ akan bereaksi dengan ion HPO4 2- (larutan buffer dalam suasana asam) H + + HPO4 2- H2PO4 - Kesetimbangan akan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan. Dimana zat asam yang ditambahkan dalam percobaan ini adalah HCl. Jika ditambahi sedikit basa kuat OH-, ion OH- dari basa kuat bereaksi dengan H+ pada H2PO4-, sehingga reaksi kesetimbangan lariutan terganggu dan kesetimbangan reaksi akan bergeser ke kanan. H2PO4- dalam larutan akan terionisasi membentuk H+ dan HPO42- OH - + H + H2O H2PO4 - H + + HPO4 2- Sehingga pada kesetimbangan yang baru tidak terdapat perubahan konsentrasi H+ yang nyata dan ph dapat dipertahankan pada kisarannya. Asam lemah dapat menetralisir penambahan sedikit basa OH- H2PO4 - + OH- HPO4 2- +H2O Grafik