Tentukan pH larutan penyangga yang dibuat dengan mencampurkan 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M

Mentok ngerjain soal? Foto aja pake aplikasi CoLearn. Anti ribet ✅Cobain, yuk!

Tentukan pH larutan penyangga yang dibuat dengan mencampurkan 50mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50mL larutan NaCH3COO 0,2 M?

KLIK> LIHAT KUNCI JAWABAN

Jawaban

Larutan penyangga buffer (penahan) adalah larutan yang dapat mempertahankan pH walaupun dalam larutan ditambahkan sedikit larutan asam, larutan basa, atau pengenceran (ditambah air)

A. pH Larutan Penyangga Asam (buffer asam)

Larutan penyangga asam (Buffer asam) dapat dibuat dengan dua cara yaitu :

1. Mencapurkan larutan Asam Lemah dengan Basa Konjugasinya

contoh : CH₃COOH + CH₃COONa ; H₂CO₃ + NaHCO₃

1. Mencapurkan larutan Asam Lemah dan Basa Kuat

contoh : CH₃COOH + NaOH ; H₂CO₃ + NaOH

Rumus :

dengan

pH = – log [H⁺] dan pOH = 14 – pH

B. pH larutan Penyangga Basa (buffer basa)

Larutan penyangga basa (Buffer basa) dapat dibuat dengan dua cara yaitu :

1. Mencampurkan Basa Lemah dengan Asam Konjugasinya

contoh : NH₃ dan NH₄Cl

1. Mencampurkan larutan Basa Lemah dan Asam Kuat

contoh : NH₄OH dan HCl

Rumus :

dengan

pOH = – log [OH⁻] dan pH = 14 – pOH

Ciri Larutan Penyangga adalah adanya sisa asam / basa lemah dan asam / basa kuat habis bereaksi. (ketika MRS terdapat sisa pada asam/basa lemah dan tidak terdapat sisa pada asam/basa kuat).

Fungsi Larutan Penyangga :

• Untuk mempertahankan pH dalam darah yaitu kurang lebih 7,35 – 7,5 diperlukan adanya sistem penyangga H₂CO₃ dan HCO₃⁻ (Ekstra Sel)
• Enzim hanya dapat bekerja secara efektif pada pH tertentu saja, maka juga memerlukan sistem penyangga
• Dalam sel tubuh kita diperlukan juga sistem penyangga yaitu pasangan H₂PO₄⁻ dan HPO₄²⁻ (Intra Sel)

Diketahui:

V CH₃COOH = 50 mL

V CH₃COONa = 50 mL

Ditanya:

pH larutan?

Jawab:

Menentukan jumlah mol (n) CH₃COOH

0,1 =  n/50

n CH₃COOH = 0,1 x 50

n CH₃COOH = 5 mmol

Menentukan jumlah mol (n) CH₃COONa

0,2 =  n/50

n CH₃COONa = 0,2 x 50

n CH₃COONa = 10 mmol

Menentukan konsentrasi ion H⁺

Menentukan pH larutan

pH larutan = – log [H⁺]

pH larutan = – log 5. 10⁻⁶

pH larutan = 6 – log 5

Jadi  pH larutan adalah 6 – log 5

Jika ke dalam air murni ditambahkan asam atau basa meskipun dalam jumlah yang sedikit, harga pH dapat berubah secara drastis. Sebagaimana kita ketahui bahwa air murni mempunyai pH = 7. Penambahan 0,001 mol HCl (1 mL HCl 1 M) ke dalam 1 liter air murni akan menghasilkan ion H+ sebanyak 10–3 M, sehingga pH turun menjadi 3. Di lain pihak, penambahan 0,001 mol NaOH (40 mg NaOH) ke dalam 1 liter air murni akan menghasilkan ion OH– sebanyak 10–3 M, sehingga pH naik menjadi 11. Jadi, air murni tidak mampu menyangga atau mempertahankan pH terhadap penambahan asam maupun basa.
Sekarang jika HCl yang sama (1 mL HCl 1 M) ditambahkan ke dalam 1 liter air laut, ternyata perubahan pH-nya jauh lebih kecil, yaitu dari 8,2 menjadi 7,6. Larutan seperti air laut ini, yaitu larutan yang mampu mempertahankan nilai pH tertentu disebutlarutan penyangga atau larutan buffer atau dapar.

• Larutan penyangga dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa.

a. Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah (HA) dengan basa konjugasinya (A–). Contoh:

CH3COOH + NaCH3COO (komponen bufer: CH3COOH dan CH3COO–)

b. Larutan penyangga basa mengandung basa lemah (B) dengan asam konjugasinya (BH+). Contoh:

NH3 + NH4Cl (komponen bufer: NH3 dan NH4+)

• Contoh Menentukan Larutan Penyangga

1. Periksalah apakah campuran larutan berikut bersifat penyangga atau tidak. a. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan Ca(CH3COO)2 0,1 M b. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,2 M

c. 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M

Jawab:
a. Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan Ca(CH3COO)2 0,1 M bersifat penyangga karena mengandung asam lemah (CH3COOH) dan basa konjugasinya, yaitu ion CH3COO– yang berasal dari Ca(CH3COO)2.

b. Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaOH 0,2 M tidak bersifat penyangga karena CH3COOH tidak bersisa. CH3COOH + OH– ⎯⎯→ CH3COO– + H2O Awal    : 5 mmol          10 mmol        –                    – Reaksi : –5 mmol        –5 mmol     +5 mmol +5 mmol

Akhir  :    –                      5 mmol           5 mmol    5 mmol

c. Campuran dari 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaOH 0,1M bersifat penyangga karena CH3COOH akan bereaksi dengan sebagian ion OH– dari NaOH membentuk ion CH3COO–. CH3COOH + OH– ⎯⎯→ CH3COO– + H2O Awal    : 10 mmol       5 mmol           –                    – Reaksi : –5 mmol    –5 mmol        +5 mmol       +5 mmol Akhir   : 5 mmol         –                         5 mmol         5 mmol

Jadi, dalam campuran terdapat 5 mmol CH3COOH (suatu asam lemah) dan 5 mmol ion CH3COO– (basa konjugasi dari CH3COOH).

A. Larutan Penyangga Asam

Campuran asam lemah dengan basa konjugasinya, misalnya CH3COOH dengan CH3COO–. Kita ketahui bahwa hampir semua ion CH3COO– dalam larutan berasal dari garam sebab CH3COOH hanya sedikit sekali yang terionisasi (James E. Brady, 1990).
CH3COOH ←⎯⎯⎯⎯→ CH3COO– + H+

B. Larutan Penyangga Basa Sekarang marilah kita tinjau larutan yang mengandung basa lemah dengan asam konjugasinya. Misalnya, NH3 dan NH4 + yang berasal dari garam (James E. Brady, 1990).

NH3 + H2O ←⎯⎯⎯⎯→ NH4+ + OH–

Contoh Soal

1. Sebanyak 50 mL larutan NH3 0,1 M (Kb = 10–5) dicampur dengan 100 mL larutan NH4Cl 0,5 M. Hitunglah pH larutan tersebut!

Jawab: 50 mL NH3 0,1 M + 100 mL NH4Cl 0,5 M mol NH3 = 50 mL × 0,1 mmol/mL = 5 mmol mol NH4Cl = 100 mL × 0,5 mmol/mL = 50 mmol

pOH = pKb – logb/g

pOH = 5 – log5/50 pOH = 5 – log 0,1 pOH = 5 +1 = 6 pH = 14 – pOH = 14 – 6

= 8

2. Tentukan pH larutan penyangga yang dibuat dengan mencampurkan 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaCH3COO 0,1 M. (KaCH3COOH = 1,8 × 10–5)

Jawab: 50 mL CH3COOH 0,1 M + 50 mL NaCH3COO 0,1 M mol CH3COOH = 50 mL × 0,1 mmol/mL= 5 mmol mol NaCH3COO = 50 mL × 0,1 mmol/mL= 5 mmol pH = pKa – loga/g pH = – log 1,8 × 10–5 – log5/5 pH = – log 1,8 × 10–5 pH = 5 – log 1,8

= 4,75