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
Tahun 2014
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,
Arif Yahya, S.Si., M.Si
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.
Surabaya, Januari 2014
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
Daftar Pustaka 16
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 mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan.
Universitas PGRI Adi Buana Surabaya| 2 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
CH3COOH + NaOH ---CH3COONa + H2O
Mula-mula : 10 mmol 5mmol - -
Bereaksi : 5 mmol 5 mmol 5 mmol 5 mmol
Akhir reaksi : 5 mmol - 5 mmol 5 mmol
Dalam larutan terdapat sisa asam lemah (CH3COOH) dan basa konjugatnya (CH3COONa). Kesetimbangan yang terjadi dalam larutan tersebut menjadi:
CH3COOH + H2O -- H3O+
+ CH3COO-………(1) CH3COOHNa --- Na+ + CH3COO-
Maka
Atau secara umum dapat ditulis
HA = asam lemah dan A- = basa konjugat HA
Sehingga pH larutan dapat dihitung
pH = pKa – log ( [HA] / [A-] ) = pKa + log ( [A-] / [HA] ) [ H3O+ ]. [A-]
[HA]
Ka =
[ H3O+ ]. [CH3COO-] [CH3COO]
Ka = ………(2)
Universitas PGRI Adi Buana Surabaya| 3 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
NH3 + HCl ----> NH4Cl + H2O
Mula-mula : 20 mmol 10 mmol - -
Bereaksi : 10 mmol 10 mmol 10 mmol 10 mmol akhir reaksi : 10 mmol - 10 mmol 10 mmol Dalam larutan terdapat sisa basa lemah (NH4+) dan asam konjugatnya (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
[ OH- ]. [B+] Kb = [B]
δB δA ΔpH = ΔpH [NH4+ ]. [OH-]
[NH3]
Kb = ……..………(4)
Universitas PGRI Adi Buana Surabaya| 4 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)
[A- + OH-] [HA – OH-] pH = pKa + log
[A- + H3O+] [HA – H3O+] pH = pKa + log
Universitas PGRI Adi Buana Surabaya| 5
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 ditambahkan larutan NaOH 0,01 N)
Universitas PGRI Adi Buana Surabaya| 6 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 NaOH yang ditambahkan dan sumbu y adalah nilai pH
