Laporan Praktikum Kimia Larutan Buffer

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR

LARUTAN BUFFER

Disusun Oleh :

1. Achmad Zaimul Khaqqi (132500030)

2. Dinda Kharisma Asmara (132500014)

3. Icha Restu Maulidiah (132500033)

4. Jauharatul Lailiyah (132500053)

Dosen Pembimbing :

Bapak Arif Yahya, S.Si., M.Si

Prodi Biologi

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PGRI ADI BUANA SURABAYA

Jl. Dukuh Menanggal XII Surabaya 60234

(2)

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | i

HALAMAN PENGESAHAN

Makalah Kimia Dasar ”Larutan Buffer”

ini diajukan untuk memenuhi tugas mata pelajaran Kimia Dasar semester ganjil

tahun ajaran 2013/2014. Makalah Kimia Dasar ini telah diperiksa dan disetujui

oleh

Bapak Arif Yahya, S.Si., M.Si

pada tanggal………

Mengesahkan,

(3)

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya,

sehingga Makalah Larutan Buffer ini akhirnya selesai. Tugas ini kami buat untuk memenuhi tugas Kimia Dasar semester ganjil tahun ajaran 2013/2014.

Makalah Kimia Dasar ini kami buat untuk memberikan wawasan

pengetahuan utamanya bagi para pemuda-pemudi atau para mahasiswa tentang

Larutan Buffer. Sehingga bisa mengetahui bagaimana proses Larutan Buffer.

Dengan selesainya Makalah Kimia Dasar ini, kami mengucapkan banyak

terima kasih kepada Bapak Arif Yahya, S.Si., M.Si. yang telah membimbing pembuatan Makalah Kimia Dasar ini. Semoga bimbingan yang Bapak berikan

dapat bermanfaat Amin.

Makalah Kimia Dasar ini masih banyak kekurangan di dalamnya. Oleh

sebab itu dengan penuh rendah hati, kami mohon agar para pembaca beserta dosen

pembimbing berkenan memberikan kritik dan saran yang membangun guna

sempurnanya tugas ini.

Dengan segala kekurangan dan keterbatasannya, semoga Makalah Kimia

Dasar ini dapat bermanfaat dan berguna terutama bagi para mahasiswa Amin.

(4)

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | iii

DAFTAR ISI

Halaman Pengesahan i

Kata Pengantar ii

Daftar Isi iii

I. Tujuan 1

II. Dasar Teori 1

III. Bahan dan Alat 4

IV. Cara Kerja 5

V. Hasil Pengamatan 7

VI. Pembahasan 10

VII. Kesimpulan 15

(5)

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya| 1

I. TUJUAN

Tujuan percobaan praktikum ini adalah

1. Mempelajari sifat-sifat larutan buffer meliputi pengenceran, penambahan

asam dan penambahan basa.

2. Mempelajari kapasitas larutan buffer.

II. DASAR TEORI

Larutan buffer adalah larutan yang dengan penambahan sedikit

H3O+ (asam) atau dengan ion OH+ (basa) dan pengenceran yang lebih kecil

dari 10 kali tidak memberikan perubahan pH yang berarti (Ph relative

tetap). Oleh karena kemampuannya dalam menahan perubahn pH, maka

larutan buffer disebut juga larutan penahan atau larutan penyangga.

Campuran zat yang dapat menahan perubahan pH disebut sistem buffer

atau buffer. Umumnya sistem buffer merupakan campuran asam lemah

dengan basa kojugatnya atau campuran basa lemah dengan asam

konjugatnya.

Secara umum, larutan penyangga digambarkan sebagai campuran

yang terdiri dari:

 Asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (ion A-), campuran ini

menghasilkan larutan bersifat asam.

 Basa lemah (B) dan basa konjugasinya (BH+), campuran ini

menghasilkan larutan bersifat basa.

 Komponen larutan penyangga terbagi menjadi: 1. Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH <

7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah

dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya.

Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah

dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam

jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang

(6)

Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium, kalium,

barium, kalsium, dan lain-lain.

2. Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7).

Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan

garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya

yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam

kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

3. Larutan buffer dapat juga dibuat dari campuran asam lemah dengan

basa kuat dengan jumlah mol equivalen asam lebih banyak dari

pada mol equivalen basanya, sehingga setelah penambahan basa

tersebut yang ada dalam larutan adalah sisa asam lemah dengan

basa konjugatnya yang berasal dari garam yang terbentuk.

Contoh : campuran 100 ml larutan CH3COOH 0,1 N dengan 50 ml larutan

NaOH 0,1 N

konjugatnya (CH3COONa). Kesetimbangan yang terjadi dalam larutan

tersebut menjadi:

Sehingga pH larutan dapat dihitung

(7)

Larutan buffer dapat juga dibuat dari campuran basa lemah dengan

asam kuat dengan jumlah mol equivalen basa lebih banyak dari pada mol

equivalen asamnya, sehingga setelah penambahan basa tersebut yang ada

dalam larutan adalah sisa basa lemah dengan asam konjugatnya yang

berasal dari garam yang terbentuk

Contoh : campuran 200 mL larutan NH31 N dengan 100 mL larutan HCl 0,1

N

(NH4Cl). Kesetimbangan yang terjadi dalam larutan tersebut menjadi :

NH3 + H2O ---> NH4+ + OH- ………(3)

CH3COOHNa ---> NH4+ + Cl

-Maka

Atau secara umum dapat ditulis

B = basa lemah dan B+ = asam konjugat B

Sehingga pOH larutan dapat dihitung

pOH = pKb – log ( [B] / [B+] ) = pKa + log ( [B+] / [B] )

pH = pKw – pKb – log ( [B+] / [B] )

Efisiensi kerja buffer dinyatakan dengan istilah kapasitas buffer yang

menyatakan perubahan pH sebesar 1 unit pada penambahan asam atau

basa.

Oleh Van Syeke kapasitas buffer dirumuskan sebagai berikut

Dimana :

δA = jumlah molekul asam yang ditambahkan pada tiap larutan buffer δB = jumlah molekul basa yang ditambahkan pada tiap larutan buffer ΔpH = perubahan pH yang terjadi

(8)

Bila dibuat kurva antara jumla asam atau basa yang ditambahkan

terhadap perubahan pH akan didapatkan garis lengkung dan kapasitas

buffer untuk tiap-tiap titik pada grafik sama dengan tangent dari kurva

pada titik tersebut. Tangent adalah koefisien garis lengkung

Kapasitas buffer dipengaruhi oleh konsentrasi asam dan basa

konjugatnya atau basa dan asm konjugatnya. Makin pekat konsentrasinya

maka semakin baik kapasitas buffernya. Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam membuat larutan buffer adalh memilih system buffer yang memiliki

pKa atau pKb sedekat mungkin dengan pH larutan buffer yang diinginkan.

Dengan pilihan ini berarti perbandingan [A-] / [HA] atau [B+] / [B] = 1

Sedangkan konsentrasi asam-basa konjugat atau basa-asam konjugat

yang digunakan tergantung ketahanan yang dikehendaki terhadap

perubahan pH. Larutan buffer yang baik adalah bila ditambahkan sedikit

asam atau basa pH-nya relative stabil. Nilai pH larutan buffer setelah

ditambah asam atau basa dapat dicari dengan persamaan :

1. Jika ditambah basa

2. Jika ditambah asam

III. BAHAN DAN ALAT

 Larutan buffer phosphate pH 7  Larutan HCL 0,01 N

 Larutan NaOH 0,01 N  Rak tabung reaksi  Tabung reaksi  Gelas ukur

 Ph meter atau indicator phenolptalen (PP)

(9)

IV. CARA KERJA

A. Pengaruh pengenceran terhadap larutan buffer 1) Ambil 2 tabung reaksi

2) Tabung I : isi dengan 2 ml larutan buffer (tanpa pengenceran)

3) Tabung II : isi dengan 2 ml larutan buffer dan 4 ml akuades

(pengenceran 3x)

4) Ukurlah pH menggunakan pH meter universal

B. Pengaruh asam terhadap larutan buffer

1) Ambil 3 tabung reksi, kemudian isilah tiap-tiap tabung dengan:

Tabung I : 2 ml akuades

Tabung II : 2 ml larutan NaOH 0,01 N

Tabung III : 2 ml larutan buffer

2) Ukurlah pH ketiga tabung dengan pH meter universal

3) Tambahkan ke dalam masing-masing tabung 1 tetes larutan HCL 0,01

N

4) Ukurlah pH ketiga tabung dengan pH meter universal (pH setelah

ditambahkan larutan HCL 0,01 N)

C. Pengaruh basa terhadap larutan buffer

1) Ambil 3 tabung reksi, kemudian isilah tiap-tiap tabung dengan:

Tabung I : 2 ml akuades

Tabung II : 2 ml larutan HCL 0,01 N

Tabung III : 2 ml larutan buffer

2) Ukurlah pH ketiga tabung dengan pH meter universal

3) Tambahkan ke dalam masing-masing tabung 1 tetes larutan NaOH

0,01 N

4) Ukurlah pH ketiga tabung dengan pH meter universal (pH setelah

(10)

D. Kapasitas buffer phosphate pH 7 terhadap senyawa basa

1. Ambil tabung reaksi, kemudian isilah dengan 1 mL larutan, ukur pH

nya sebagai pH awal larutan buffer

2. Teteskan 2 tetes indicator pp

3. Tambahkan larutan NaOH 0,01 N tetes demi tetes

4. Catat penambahan larutan NaOH dan amati perubahan warna

larutan buffer. Bila larutan buffer masih jernih maka pH buffer

belum berubah banyak atau dianggap tetap

5. Hentikan penambahan larutan NaOH bila pH larutan buffer telah

berubah menjadi 8 yang ditandai dengan berubahnya warna larutan

buffer menjadi kemerahan.

6. Ukurlah pH larutan buffer sebagai pH akhir larutan buffer

7. Hitunglah kapasitas buffer (mol/L) larutan buffer phosphate pH 7

terhadap senyawa basa dengan persamaan :

V0 x M0

V1 x ΔpH

V0 = Total Volume larutan basa (NaOH 0,01 N) yang ditambahkan

(liter)

V1 = Volume awal larutan buffer (liter)

M0 = molaritas senyawa basa yang ditambahkan  NaOH 0,01 M ΔpH = pH akhir larutan buffer – pH awal larutan buffer

8. Buatlah grafik kapasitas buffer larutan buffer phosphate pH 7

terhadap senyawa basa dengan sumbu x adalah tetes ke- ..larutan

(11)

V. HASIL PENGAMATAN

A. Pengaruh pengenceran terhadap larutan buffer

Tabung Larutan Buffer Akuades pH

I 2 mL 0 mL 7

II 2 mL 4 ml 7

B. Pengaruh asam terhadap larutan buffer

(12)

C. Pengaruh basa terhadap larutan buffer

(13)

D. Kapasitas buffer phosphate pH 7 terhadap larutan basa (NaOH 0,01 N)

Penambahan larutan

NaOH 0,01 N (ml) Ph Warna

1 7 Jernih

3 7 Jernih

5 7 Jernih

7 7 Jernih

9 7 Jernih

11 7 Jernih

13 7,5 Jernih

15 7,5 Jernih

17 7,5 Jernih

19 8 Merah

21 8,5 Merah

23 9 Merah

25 9,5 Merah

27 10 Merah

Vo = Volume awal larutan buffer = 1 ml = 10-3 L

V1 = Volume akhir larutan buffer = 27 ml = 27.10-3 L

pH awal larutan buffer = 7

pH akhir larutan buffer = 10

ΔpH = 10 – 7 = 3

Kapasitas buffer = (V0 x M0) / (V1 x ΔpH)

= (10-3 . 0,01) / (27.10-3 . 3)

= 10-5 / 81.10-3

(14)

0 2 4 6 8 10 12

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

Ph

Grafik Kapasitas buffer phosphate pH 7 terhadap

larutan basa (NaOH 0,01 N)

Ph

Penambahan larutan NaOH 0,01 N (ml)

Kapasitas buffer

Warna larutan buffer jernih

(15)

VI. PEMBAHASAN

A. Berdasarkan percobaan pertama yakni pengaruh pengenceran

terhadap larutan buffer. Perlakuan yang diberikan adalah

pengenceran larutan buffer 2 ml dengan menambahkan aquades

0 ml (tanpa penambahan) dan 4 ml. Dari kedua perlakuan

pengenceran terhadap larutan buffer, kedua-duanya memilik Ph

yang sama dan tidak berubah. Hal ini dikarenakan derajat

keasaman atau pH suatu larutan penyangga ditentukan oleh

komponen-komponennya. Dalam perhitungan,

komponen-komponen tersebut membentuk perbandingan tertentu. Jika

campuran tersebut diencerkan, harga perbandingan

komponen-komponen tersebut tidak berubah sehingga pH larutan

penyangga juga praktis tidak berubah. Berapapun tingkat

pengenceran suatu larutan penyangga, secara teoritis tidak akan

mengubah harga pH. Akan tetapi, pada praktiknya, jika

dilakukan pengenceran yang terlalu besar, misalnya 1L larutan

penyangga diencerkan dengan 1 drum air (kira-kira 200 L air).

Tentu pH akan berubah. Untuk mengetahui pengaruh

pengenceran ini, terlebih dahulu harus dilakukan suatu

experimen di laboratorium sehingga diketahui sampai sejauh

mana pengenceran dapat dilakukan hingga nilai pH larutan

penyangga tetap (terjadi perubahan, tetapi kecil). Menurut hasil

eksperimen , untuk larutan penyangga yang memiliki pH 4,74,

jika diencerkan sampai 10 kali, pH hanya pH hanya berubah

menjadi 4,82 (nilai perubahan pH hanya 0,88) dan perubahan ini

dianggap kecil sekali. Jadi, untuk pengenceran yang kurang dari

10 kali Volume semula, pH larutan penyangga dianggap tidak

(16)

B. Berdasarkan percobaan kedua yakni pengaruh asam terhadap

larutan buffer. Mengamati Ph larutan sebelum ditetesi HCl 0,01

N dan Ph larutan sesudah ditetesi HCl 0,01 N terhadap larutan

sampel 2 ml aquades, 2 ml larutan NaOH 0,01 N dan 2 ml

larutan buffer. Dari ketiga perlakuan dihasilkan 2 ml aquades

sebelum ditetesi memiliki Ph 7 dan sesudah ditetesi memiliki Ph

5. 2 ml larutan NaOH 0,01 N sebelum ditetesi memiliki Ph 9 dan

sesudah ditetesi memiliki Ph 8. 2 ml larutan buffer sebelum

ditetesi memiliki Ph 7 dan sesudah ditetesi memiliki Ph 6,5.

perlakuan I dan II memiliki perubahan Ph yang drastis

sedangkan perlakuan III memiliki perubahan Ph yang sedikit.

Hal ini dikarenakan jika ke dalam larutan penyangga

ditambahkan sedikit asam, asam tersebut akan bereaksi dengan

zat yang bersifat basa. Perhatikan contoh larutan penyangga yang

terbentuk dari campuran asam lemah CH3COOH dan basa

konjugasinya (ion CH3CO -). Jika ke dalam campuran tersebut

ditambahkan sedikit asam, misalnya HCl, akan terjadi reaksi

berikut.

CH3COO- (aq) + HCl (aq) → CH3COOH(aq) + Cl-(aq)

Berdasarkan reaksi ini, berarti jumlah basa konjugasi (ion

CH3COO-) akan berkurang dan asam lemah CH3COOH akan

bertambah. Penambahan asam kedalam larutan penyangga akan

menurunkan konsentrasi basa konjugasi dan meningkatkan

konsentrasi asam. Jadi, perubahan ini tidak menyebabkan

perubahan pH yang besar.

C. Berdasarkan percobaan ketiga yakni pengaruh basa terhadap

larutan buffer. Mengamati Ph larutan sebelum ditetesi NaOH

0,01 N dan Ph larutan sesudah ditetesi NaOH 0,01 N terhadap

larutan sampel 2 ml aquades, 2 ml larutan HCl 0,01 N dan 2 ml

larutan buffer. Dari ketiga perlakuan dihasilkan 2 ml aquades

(17)

9. 2 ml larutan HCl 0,01 N sebelum ditetesi memiliki Ph 1 dan

sesudah ditetesi memiliki Ph 2. 2 ml larutan buffer sebelum

ditetesi memiliki Ph 7 dan sesudah ditetesi memiliki Ph 7,5.

perlakuan I dan II memiliki perubahan Ph yang drastis

sedangkan perlakuan III memiliki perubahan Ph yang sedikit.

Hal ini dikarenakan jika ke dalam larutan penyangga

ditambahkan sedikit basa, basa tersebut akan bereaksi dengan zat

yang bersifat asam. Perhatikan contoh larutan penyangga yang

terbentuk dari campuran basa lemah NH4OH dan asam

konjugasinya (ion NH4+). Setiap penambahan basa akan bereaksi

dengan zat yang bersifat asam. Jika ke dalam campuran tersebut

ditambahkan basa, misalnya NaOH, akan terjadi reaksi sebagai

berikut.

NH4+(aq) + NaOH(aq) → NH4OH(aq) + Na+(aq)

Berdasarkan reaksi ini, berarti jumlah asam konjugasi (ion

NH4+) akan berkurang dan basa lemah NH4OH akan bertambah.

Penambahan basa kedalam larutan penyangga akan menurunkan

konsentrasi asam konjugasi dan meningkatkan konsentrasi basa.

Jadi, perubahan ini tidak menyebabkan perubahan pH yang

besar.

D. Berdasarkan percobaan keempat yakni kapasitas buffer

phosphate pH 7 terhadap larutan basa (NaOH 0,01 N).

Mengamati Ph dan warna larutan buffer phosphate pH 7 setelah

ditambahkan larutan NaOH 2 ml secara berkala sampai larutan

berwarna merah. Dari perlakuan tersebut dihasilkan larutan

buffer phosphate pH 7 berubah warna dari jernih menjadi merah

dan Phnya berubah menjadi 10 setelah ditambahkan larutan

NaOH sebanyak 27 ml. Kapasitas atau daya tahan larutan

penyangga bergantung pada jumlah mol dan perbandingan mol

dari komponen penyangganya. Semakin banyak jumlah mol

(18)

mempertahankan pH. Apabila komponen asam terlalu sedikit,

penambahan sedikit basa dapat mengubah pHnya. Sebaliknya

apabila komponen basanya terlalu sedikit, penambahan sedikit

asam dapat mengubah pHnya. Larutan buffer phosphate

memiliki banyak jumlah mol komponen penyangga, sehingga

(19)

VII. KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan, dapat disimpulkan bahwa :

 Derajat keasaman atau pH suatu larutan penyangga ditentukan oleh

komponen-komponennya. Berapapun tingkat pengenceran suatu

larutan penyangga, secara teoritis tidak akan mengubah harga pH.

 Penambahan asam kedalam larutan penyangga akan menurunkan

konsentrasi basa konjugasi dan meningkatkan konsentrasi asam.

 Penambahan basa kedalam larutan penyangga akan menurunkan

konsentrasi asam konjugasi dan meningkatkan konsentrasi basa.

 Kapasitas atau daya tahan larutan penyangga bergantung pada

jumlah mol dan perbandingan mol dari komponen penyangganya.

Semakin banyak jumlah mol komponen penyangga, semakin besar

(20)

DAFTAR PUSTAKA

Adom, A, Larutan Penyangga (Buffer),

http://andykimia03.wordpress.com/2009/11/30/larutan-penyangga-buffer/,

diakses pada 7 Januari 2014.

Ralph H. Petrucci - Suminar. 1985. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern

(Edisi Keempat Jilid 2). Jakarta: Erlangga. dalam

http://chan-must-try.blogspot.com/2012/03/larutan-penyangga.html diakses pada 15 Januari

2014.

Anonim. 2013. Penuntun Praktikum Farmasi Fisika 1. Universitas Muslim

Indonesia : Makassar. dalam