KIMIA DASAR
LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)
NAMA : Yulia Rahmah Ihsan
NIM : 205100900111010
KELAS : M
KELOMPOK : M-1
ASISTEN : Marlyn Andriani
JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG
2020
Pas foto 3 x 4
BAB III
LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) TUJUAN
Memahami sifat larutan penyangga
Membuat larutan buffer
Mengukur pH larutan penyangga menggunakan pH meter A. Pre –Lab ( Sitasi, maksimal 5 halaman)
1. Jelaskan yang dimaksud dengan buffer?
Larutan buffer adalah larutan yang memiliki pH yang hanya berubah sangat sedikit dengan cara penambahan sedikit asam/basa. Agar larutan bisa menjadi buffer, larutan tersebut harus memiliki 2 komponen, yaitu satu untuk menetralkan asam dan satu lagi untuk menetralkan basa. Larutan buffer merupakan campuran yang mengandung asam lemah dan basa konjugat dari garamnya atau basa lemah dan basa konjugat dari garamnya.
Contoh larutan yang memiliki kemampuan bertahan dengan perubahan pH atau larutan buffer yaitu larutan asam asetat – natrium asetat (Budiwati, 2019).
2. Jelaskan prinsip dan mekanisme kerja dari larutan penyangga !
Larutan penyangga terbagi menjadi 2 macam yaitu larutan penyangga asam dan basa.
Larutan penyangga asam mencegah nilai pH yang berlebih untuk mempertahankan pH dalam setiap penambahan H+ yang akan dinetralkan oleh basa konjugasi, dalam setiap penambahan OH- akan dinetralkan dengan asam lemah, dan dalam pengenceran dengan H2O akan memperbesar jumlah ion H+ dan basa konjugasi dari ionisasi asam lemah tetapi pertambahan konsentrasi H+ menjadi tidak ada artinya karena volume larutan bertambah.
Larutan penyangga basa mempertahankan pH dalam setiap penambahan H+ yang akan dinetralkan oleh basa lemah, dalam setiap penambahan OH- akan dinetralkan dengan asam konjugasi, dan dalam pengenceran dengan H2O akan memperbesar jumlah ion OH- menjadi tidak ada artinya karena volume larutan bertambah (Tamsuri, 2011).
KELOMPOK M-1
3. Jelaskan mekanisme kerja beserta reaksi larutan penyangga karbonat dan fosfat dalam tubuh manusia sehingga dapat mempertahankan nilai pH di tubuh manusia!
Larutan penyangga mempunyai peran penting untuk kehidupan yaitu dalam analisis biokimia, zat warna, industri dan analisis kimia. Darah tubuh manusia memiliki pH berkisar 7,35 – 7,45 apabila pH melebihi 7,8 maka organ tubuh manusia akan rusak.
Sehingga pH manusia harus dijaga dengan adanya larutan penyangga. Penyangga dalam darah manusia ada penyangga karbonat dan ada penyangga fosfat.
Lsrutan penyangga karbonat terbentuk dari campuran asam karbonat (H2CO3) dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO3). Saat sedang berlari maka kadar asam tubuh kita sangat tinggi, ion asam H+ akan berikatan dengan ion basa bikarbonat HCO3- sehingga kadar pH tubuh akan turun. Sebaliknya jika kadar pH tubuh kita terlalu basa, ion OH_ bereaksi dengan H2CO3.
𝐻2𝐶𝑂3(𝑎𝑞) → 𝐻𝐶𝑂3(𝑎𝑞) + 𝐻+(𝑎𝑞) 𝐻+(𝑎𝑞)+ 𝐻𝐶𝑂3−(𝑎𝑞) ↔ 𝐻2𝐶𝑂3(𝑎𝑞)
𝑂𝐻−(𝑎𝑞)+ 𝐻2𝐶𝑂3(𝑎𝑞)↔ 𝐻𝐶𝑂3−(𝑎𝑞)+ 𝐻2𝑂(𝑙)
Larutan penyangga fosfat berasal dari campuran senyawa dihidrogen fosfat (𝐻2𝑃𝑂4−) dengan senyawa monohidrogen fosfat (𝐻𝑃𝑂32−). Larutan fosfat berperan sebagai pengatur kadar pH darah. Penyangga ini berperan sebagai penjaga kadar pH agar tetap 7,4 dan menjaga kadar pH urin juga.
𝐻2𝑃𝑂4−(𝑎𝑞)+ 𝐻+(𝑎𝑞)→ 𝐻2𝑃𝑂4(𝑎𝑞)
𝐻2𝑃𝑂4−(𝑎𝑞)+ 𝑂𝐻−(𝑎𝑞) → 𝐻𝑃𝑂42−(𝑎𝑞)+ 𝐻2𝑂(𝑎𝑞) (Wikhdah, 2015).
4. Jelaskan prinsip kerja kertas lakmus!
Ada dua macam kertas lakmus yaitu kertas lakmus merah dan biru. Jika kertas lakmus merah dicelupkan dalam larutan dan warnanya berubah menjadi biru maka larutan tersebut bersifat basa. Sedangkan jika kertas lakmus biru dicelupkan dalam larutan asam dan warnanya berubah menjadi merah maka larutan tersebut bersifat asam. Lalu jika kedua kedua kertas dicelupkan ke dalam larutan dan tidak terjadi perubahan warna maka larutan tersebut bersifat netral (Lestari, 2016).
KELOMPOK M-1
5. Jelaskan prinsip kerja pH meter!
Prinsip kerja yang utama pada pH meter berada pada sensor probe yang berupa elektroda kaca yang mengukur jumlah ion 𝐻3𝑂+ dalam suatu larutan. Ujung elektroda kaca ini berupa lapisan kaca berbentuk bulat (bulb) setebal 0,1 mm. Bulb dipasang dengan silinder kaca non-konduktor atau plastik, lalu diisi larutan HCl (0,1 mol/dm3). Dalam larutan HCl terdapat kawat perak elektroda panjang yang dipermukaannya terdapat senyawa setimbang AgCl. Elektroda Ag/AgCl mempunyai nilai potensial yang stabil karena jumlah larutan HCl pada sistem ini yang konstan. Inti sensor pH berada pada permukaan bulb kaca yang bisa bertukar ion positif (H+) dengan larutan yang diukur (Desmira dkk., 2018).
6. Apa yang dimaksud dengan kapasitas larutan penyangga dan sebutkan 3 jenis buffer berdasarkan kapasitasnya!
Kapasitas larutan penyangga tergantung dengan jumlah mol asam lemah dan basa konjugasinya. Dua larutan penyangga yang bernilai pH yang sama, berarti kapasitas penyangganya juga sama. Jenis buffer menurut kapasitasnya dibagi menjadi 3 yaitu larutan penyangga (buffer) kapasitas 0, larutan penyangga (buffer) kapasitas tak terhingga, dan larutan penyangga (buffer) kapasitas dibatasi sebanyak n (Kurniawan dkk., 2015).
7. Jelaskan yang dimaksud dengan buffer asetat dan buffer salmiak beserta contohnya!
Buffer Asetat adalah larutan penyangga (buffer) yang berasal dari basa kuat dan asam lemah. Sehingga menghasilkan larutan buffer asam lemah dan garam. Contoh dari buffer asetat :
CH₃COOH + NaOH CH₃COONa + H₂O
Asam lemah Basa kuat Buffer asam + Air (Watson, 2012).
Buffer Salmiak adalah larutan pemyangga (buffer) yang berasal dari asam kuat dan basa lemah. Sehingga menghasilkan larutan buffer basa lemah dan garam. Contoh dari buffer sakmiak :
HCl + NH₄OH NH₄Cl + H₂O
Asam kuat Basa lemah Buffer basa + Air (Watson, 2012).
KELOMPOK M-1
8. Sebutkan rumus perhitungan pH buffer asam dan basa beserta keterangannya!
[𝐻+] =𝐾𝑛×𝑛𝑎×𝑛𝑎
𝑔 atau 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎 − log𝑛𝑛𝑎
𝑔
Keterangan :
𝐾𝑎= Tetapan disosiasi asam 𝑛𝑎= Mol asam
𝑛𝑔= Mol garam
𝑛= Jumlah kation asam (Komarudin, 2010).
[𝑂𝐻−] =𝐾𝑏×𝑛𝑏
𝑛×𝑛𝑔 atau 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑏− log𝑛𝑏
𝑛𝑔
Keterangan :
𝐾𝑏= Tetapan disosiasi basa 𝑛𝑏= Mol basa
𝑛𝑔= Mol garam
𝑛= Jumlah anion basa (Komarudin, 2010).
KELOMPOK M-1
B. TINJAUAN BAHAN ( ditinjau dari pH, sifat larutan, dan fungsi reagen) (Sitasi, Maksimal 4 halaman)
1. HCl
HCl merupakan golongan asam kuat. Jenis asam ini bersifat korosif dan berbahaya. HCl tidak memiliki warna dan memiliki bau yang khas. HCl termasuk larutan elektrolit kuat.
Dalam percobaan, HCl berperan sebagai asam kuat yang akan bereaksi dengan basa lemah sehingga menghasilkan garam bersifat basa. HCl berbentuk larutan (aquos) (Setyaningrum, 2010).
2. NaOH
NaOH atau Natrium Hidroksida merupakan golongan basa kuat karena memiliki sifat alkali yang tinggi. NaOH memiliki sifat korosif pada logam. NaOH memiliki warna putih dan padatannya mudah larut. NaOH termasuk elektrolit kuat. Dalam percobaan, NaOH berperan sebagai basa kuat yang akan bereaksi dengan asam lemah sehingga menghasilkan garam yang bersifat basa. NaOH pada umumnya berbentuk padatan (Nahri, 2018).
3. NaCl
NaCl atau yang dikenal dengan garam dapur. NaCl ini bersifat pH netral dan tidak berbahaya. NaCl adalah garam yang berasal dari reaksi asam kuat HCl dengan basa kuat NaOH. NaCl berfungsi sebagai penyedap makanan dan pengawet makanan. NaCl berbentuk padatan (Yusmita, 2017).
4. CH3COONa
𝐶𝐻𝟑𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 atau yang dikenal dengan natrium asetat. 𝐶𝐻𝟑𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 adalah garam yang berasal dari reaksi basa kuat NaOH dengan asam lemah 𝐶𝐻𝟑𝐶𝑂𝑂𝑂𝐻. 𝐶𝐻𝟑𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 bersifat mudah larut dalam air. 𝐶𝐻𝟑𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 biasanya digunakan untuk obat, industri semen, produksi ester (Sunarya, 2010).
5. CH3COOH
CH3COOH atau yang lebih dikenal asam asetat / asam cuka. CH3COOH merupakan golongan asam lemah. Asam ini direaksikan dengan basa kuat NaOH dan Na(HCO3) dan akan menghasilkan garam CH3COOH yang sifatnya asam. Asam asetat memiliki bentuk cairan dan sifatnya mudah menguap. Asam cuka adalah hasil dari fermentasi etanol secara aerob dengan bantuan bakteri Acetobacter aceti (Surtiyani, 2015).
6. NH3
NH3 atau yang biasa kita ketahui yaitu amonia. Amonia merupakan gas yang tidak memiliki warna degan bau yang tajam. NH3 merupakan golongan basa lemah. Basa ini direaksikan dengan asam kuat dan akan menghasilkan garam yang memiliki sifat basa.
Amonia juga bisa berasal dari penguraian asam amino dari penguraian hewan, lalu amonia yang dihasilkan mikroorganisme seperti Nitrosococcus, Nitrobacter, dan Clostridium (Dwicahyo, 2017).
KELOMPOK M-1
7. NH4Cl
NH4Cl atau yang sering disebut amonium klorida. NH4Cl merupakan golongan garam yang bersifat basa. Garam ini berasal dari reaksi asam kuat HCl dengan basa lemah NH4OH atau NH3. Garam ini berbentuk padat, mudah larut dalam air, dan agak mudah larut dalam larutan aseton. Larutan NH4Cl biasa digunakan sebagai elektrolit pada baterai, bahan kimiawi dan pestisida (Stefan et. al., 2018).
KELOMPOK M-1
C. Diagram Alir 1. Kalibrasi pH Meter
KELOMPOK M-1
2. Pengujian Larutan Buffer NaCl 0,1 M
KELOMPOK M-1
3. Pengujian Larutan Buffer CH3COOH 0,1 M dan CH3COONa 0,1 M KELOMPOK M-1
4. Pengujian Larutan Buffer NH3 0,1 M dan NH4Cl 0,1 M
KELOMPOK M-1
D. Data Hasil Praktikum
1. Tulislah data hasil praktikum pada tabel berikut ini No Jenis
Buffer
Larutan pH Awal Penambahan Asam / Basa
pH Akhir pH
Meter
Lakmus Larutan Jml (ml)
pH Meter
Lakmus
1 Garam NaCl 6,81
Biru Biru Merah Merah
HCl 10 1,87
Biru jadi merah Merah jadi merah
NaOH 10 9,99
Biru jadi biru Merah jadi biru
Aquades 20 6,09
Biru jadi biru Merah jadi merah
2 Asetat
CH3COOH + CH3COONa
3,76
Biru Merah Merah Merah
HCl 10 3,65
Biru jadi merah Merah jadi merah
NaOH 10 3,88
Biru jadi merah Merah jadi merah
Aquades 20 3,81
Biru jadi merah Merah jadi merah
3 Salmia k
NH3
+ NH4Cl
8,4
Biru Biru Merah
Biru
HCl 10 8,3
Biru jadi biru Merah jadi biru
NaOH 10 8,45
Biru jadi biru Merah jadi biru
Aquades 20 8,38
Biru jadi biru Merah jadi biru KELOMPOK M-1
2. Jelaskan 2 contoh penggunaan larutan penyangga pada teknologi pertanian!
Hidroponik adalah salah satu solusi pembudidayaan stroberi yang tidak harus bergantung dengan cuaca ataupun keadaan tanah. Karena media tanam dari hidroponik ini menggunakan air dan di tempatkan di rumah kaca (green house). Namun hidroponik tidak ada pengendalian kadar keasaman yang bisa menjaga pH media tanam stroberi yang ideal yaitu 5,8 - 6,5 (Kustanti, 2014).
Bahan organik tanah biasanya berasal dari jaringan tanaman. Bahan organik yang sudah stabil yaitu humus berfungsi untuk mengadsorpsi dan menahan unsur hara bagi tanaman. Fungsi penting humus dalam tanah yaitu meningkatkan efisiensi pupuk, mengurangi resiko serangan hama dan penyakit tanaman, membuffer salinitas tanah, meningkatkan serapan hara tanaman terutama P dan Ca (Hartatik dkk., 2015).
KELOMPOK M-1
E. PEMBAHASAN 1. Analisa Prosedur
a. Apakah yang terjadi saat larutan penyangga ditambahkan sedikit asam atau basa?
Jelaskan! (sitasi)
pH larutan penyangga atau buffer bersifat konstan tidak berubah atau mempertahankan pHnya. Hal ini sesuai dengan prinsipnya yaitu jika dalam suatu larutan penyangga ditambahkan sedikit larutan asam, asam tersebut akan bereaksi dengan basa dalam larutan tersebut karena ion hidrogen (𝐻+) ternetralisasi oleh basa.
Sedangkan jika dalam suatu larutan penyangga ditambahkan sedikit larutan basa, basa tersebut akan bereaksi dengan asam dalam larutan tersebut karena ion hidroksida (𝑂𝐻−) ternetralisasi oleh asam. Larutan penyangga atau buffer jika diencerkan harga perbandingan komponennya tidak berubah sehingga pHnya juga tidak berubah (Fastaqima, 2017).
b. Jelaskan bagaimana cara kerja kalibrasi dan pengukuran pH larutan NaCl menggunakan pH meter! (sitasi)
pH meter digunakan untuk mengukur pH suatu larutan. Prinsip kerja alat ini yaitu mengukur pH dari suatu larutan menggunakan sensor probe / elektroda yang terhubung dengan meteran elektronik yang fungsinya mengukur dan menampilkan hasil pH larutan. Cara penggunaannya yaitu pertama kita siapkan tiga larutan masing-masing asam, netral, dan basa dengan pH 4,01; 7,00; dan 9,21. Lalu nyalakan pH meter dan bilas probe menggunakan akuades yang mengalir, lalu keringkan probe menggunakan tisu dengan gerakan satu arah, lalu letakkan pada batang statif. Setelah itu ambil larutan netral dan celupkan probe ke dalam larutan tetapi probe jangan sampai mengenai dasar gelas agar hasil yang didapatkan sesuai. Setelah itu klik tombol ‘cal’ lalu klik tombol
‘pH’. Tunggu hingga layar lcd menunjukkan pH yang stabil. Setelah stabil lalu catat di kertas, angkat probe dan bilas menggunakan akuades yang mengalir agar nanti probe saat menguji menggunakan larutan lain tidak terpengaruh. Keringkan menggunakan tisu dengan gerakan searah kembali dan ulangi proses tadi menggunakan larutan asam dengan pH 4,01 dan larutan basa dengan pH 9,21 (Hauser, 2018).
c. Jelaskan bagaimana mekanisme kerja pengukuran sifat suatu larutan menggunakan kertas lakmus! (sitasi)
Kertas lakmus merupakan kertas dari bahan kimia yang akan berubah warna jika dicelupkan dalam larutan asam atau basa yang disebabkan adanya orchein (ekstrak lichenes). Kertas lakmus memiliki 2 warna yaitu merah dan biru. Prinsip kerja alat ini yaitu kertas lakmus dicelupkan ke dalam larutan yang akan diuji. Jika kertas lakmus merah dicelupkan ke dalam larutan yang bersifat basa maka kertas tersebut akan berubah warna menjadi biru. Sebaliknya jika kertas biru dicelupkan ke dalam larutan yang bersifat asam maka kertas tersebut akan berubah warna menjadi merah. Dan jika kertas lakmus dicelupkan ke dalam larutan netral maka tidak akan ada perubahan warna pada kertas, yang merah akan tetap merah dan yang biru akan tetap biru (Lestari, 2016).
KELOMPOK M-1
2. Analisa Hasil
a. Jelaskan nilai pH dan mekanisme kerja kertas lakmus pada pembuatan buffer NaCl 0,1 M berdasarkan data hasil praktikum dan jelaskan apakah hasil tersebut sesuai dengan literatur! (sitasi)
Pertama ambil larutan NaCl 0,1 M sebanyak 70 mL dengan gelas ukur 100 mL. Lalu ukur pH NaCl menggunakan pH meter yang sudah dikalibrasi dan kertas lakmus dan catat hasilnya. Selanjutnya 70 mL NaCl dibagi ke dalam 3 gelas beaker dengan masing- masing gelas berisi 20 mL larutan NaCl 0,1 M. Gelas beaker I dimasukkan larutan HCl sebanyak 10 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus. Didapatkan hasil di pH meter yaitu 1,87 dan pada kertas lakmus biru menjadi merah. Berarti larutan ini menjadi larutan penyangga asam. Gelas beaker II dimasukkan larutan NaOH sebanyak 10 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus. Didapatkan hasil di pH meter yaitu 9,99 dan pada kertas lakmus merah menjadi biru. Berarti larutan ini menjadi larutan penyangga basa. Gelas beaker III dimasukkan larutan akuades sebanyak 20 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus. Didapatkan hasil di pH meter yaitu 6,09 dan pada kertas lakmus merah tetap menjadi merah tidak mengalami perubahan warna. Berarti larutan ini menjadi larutan netral (Sunarya, 2010).
pH dari larutan NaCl 0,1 M saat di uji menggunakan pH meter adalah 6,81 dan kertas lakmus menunjukan tetap berwarna merah.
1.1 20 mL NaCl 0,1 M + 10 mL HCL 0,01 M 𝑝𝐻 = 𝑝𝐻 𝑎𝑤𝑎𝑙 − 𝑙𝑜𝑔[𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚]
[𝑎𝑠𝑎𝑚] = 6,81 − 𝑙𝑜𝑔 0,007
0,0001= 6,81 − 1,845 = 4,97
1.2 20 mL NaCl 0,1 M + 10 mL NaOH 0,01 M 𝑝𝐻 = 𝑝𝐻 𝑎𝑤𝑎𝑙 + 𝑙𝑜𝑔[𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚]
[𝑏𝑎𝑠𝑎] = 6,81 + 𝑙𝑜𝑔 0,007
0,0001= 6,81 + 1,845 = 8,66 1.3 20 mL NaCl 0,1 M + 20 mL akuades
pH yang diperoleh dari pengenceran larutan buffer NaCl dengan penambahan akuades adalah 6,09 dan kertas lakmus tetap berwarna merah (Salirawati, 2010).
b. Jelaskan nilai pH dan mekanisme kerja kertas lakmus pada pembuatan buffer CH3COOH 0,1 M dan CH3COONa 0,1 M berdasarkan data hasil praktikum dan jelaskan apakah hasil tersebut sesuai dengan literatur! (sitasi)
KELOMPOK M-1
Pertama ambil larutan 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 0,1 M sebanyak 35 mL dan larutan 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 0,1 M sebanyak 35 mL dengan gelas ukur 100 mL, lalu campurkan kedua larutan tersebut ke dalam gelas beaker lalu campurkan dengan cara diaduk. Lalu ukur pH-nya menggunakan pH meter yang sudah dikalibrasi dan kertas lakmus dan catat hasilnya.
Selanjutnya 70 mL larutan campuran tersebut dibagi ke dalam 3 gelas beaker dengan masing-masing gelas berisi 20 mL larutan campuran. Gelas beaker I dimasukkan larutan HCl sebanyak 10 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus.
Didapatkan hasil di pH meter yaitu 3,65 dan pada kertas lakmus biru menjadi merah.
Berarti larutan ini menjadi larutan penyangga asam. Gelas beaker II dimasukkan larutan NaOH sebanyak 10 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus.
Didapatkan hasil di pH meter yaitu 3,88 dan pada kertas lakmus biru menjadi merah.
Berarti larutan ini menjadi larutan penyangga asam. Gelas beaker III dimasukkan larutan akuades sebanyak 20 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus.
Didapatkan hasil di pH meter yaitu 3,81 dan pada kertas lakmus biru menjadi merah.
Berarti larutan ini menjadi larutan penyangga asam (Sunarya, 2010).
Rumus untuk mencari pH awal : 𝑀 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 = 𝑛 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑀 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 = 𝑛 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛
0,1 =𝑛 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻
0,035 0,1 =𝑛 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻
0,035
𝑛 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 = 0,0035 = 35 × 10−4 𝑛 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 = 0,0035 = 35 × 10−4
[𝐻+] = 𝐾𝑎 ×𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑠𝑎𝑚 𝑙𝑒𝑚𝑎ℎ
𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 = 1,8 × 10−5×0,0035
0,0035 = 1,8 × 10−5 𝑝𝐻 = log[𝐻+] = log[1,8 × 10−5] = 5 − log 1,8 = 4,74
2.1 20 mL (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 0,1 M + 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 0,1 M) + 10 mL HCl 0,01 M
1) Sebelum dilakukan pencampuran, larutan penyangga asetat akan terionisasi menjadi ion 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂−, 𝐻+, 𝑁𝑎+.
2) Penambahan HCl ke larutan penyangga asetat akan membuat jumlah ion 𝐻+bertambah banyak.
3) 𝐻+ = 𝐾𝑎× [𝑎𝑠𝑎𝑚]
[𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚]= 1,8 × 10−5×[0,0036]
[0,0035]= 1,8514
4) 𝑝𝐻 = 4,74 − log[𝐻+] = 4,74 − log[1,8514] = 4,74 − 0,26 = 4,48 KELOMPOK M-1
2.2 20 mL (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 0,1 M + 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 0,1 M) + 10 mL NaOH 0,01 M 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎+ log[𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚]
[𝑎𝑠𝑎𝑚] = 4,74 + log0,0035 + 0,0001
0,0035 − 0,0001= 4,74 + log0,0036 0,0034 = 5 2.3 20 mL (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 0,1 M + 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 0,1 M) + 20 mL akuades
pH yang diperoleh dari pengenceran larutan buffer asetat dengan penambahan akuades adalah 3,81 dan kertas lakmus tetap berwarna merah (Salirawati, 2010).
c. Jelaskan nilai pH dan mekanisme kerja kertas lakmus pada pembuatan buffer NH3 0,1 M dan NH4Cl 0,1 M berdasarkan data hasil praktikum dan jelaskan apakah hasil tersebut sesuai dengan literatur! (sitasi)
Pertama ambil larutan 𝑁𝐻3 0,1 M sebanyak 35 mL dan larutan 𝑁𝐻4𝐶𝑙 0,1 M sebanyak 35 mL dengan gelas ukur 100 mL, lalu campurkan kedua larutan tersebut ke dalam gelas beaker lalu campurkan dengan cara diaduk. Lalu ukur pH-nya menggunakan pH meter yang sudah dikalibrasi dan kertas lakmus dan catat hasilnya. Selanjutnya 70 mL larutan campuran tersebut dibagi ke dalam 3 gelas beaker dengan masing-masing gelas berisi 20 mL larutan campuran. Gelas beaker I dimasukkan larutan HCl sebanyak 10 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus. Didapatkan hasil di pH meter yaitu 8,3 dan pada kertas lakmus merah menjadi biru. Berarti larutan ini menjadi larutan penyangga basa. Gelas beaker II dimasukkan larutan NaOH sebanyak 10 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus. Didapatkan hasil di pH meter yaitu 8,45 dan pada kertas lakmus merah menjadi biru. Berarti larutan ini menjadi larutan penyangga asam. Gelas beaker III dimasukkan larutan akuades sebanyak 20 mL, lalu dihomogenkan dengan cara diaduk menggunakan pengaduk, selanjutnya ukur pH larutan tersebut dengan pH meter dan kertas lakmus. Didapatkan hasil di pH meter yaitu 8,38 dan pada kertas lakmus merah menjadi biru. Berarti larutan ini menjadi larutan penyangga basa (Sunarya, 2010).
𝑀 𝑁𝐻3 = 𝑛 𝑁𝐻3
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑀 𝑁𝐻4𝐶𝑙 = 𝑛 𝑁𝐻4𝐶𝑙
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛
0,1 =𝑛 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻
0,035 0,1 =𝑛 𝑁𝐻4𝐶𝑙
0,035
𝑛 𝑁𝐻3 = 0,0035 = 35 × 10−4 𝑛 𝑁𝐻4𝐶𝑙 = 0,0035 = 35 × 10−4 Mencari [𝑂𝐻−] dari campuran tersebut dengan menggunakan rumus
[𝑂𝐻−] = 𝐾𝑏×𝑚𝑜𝑙 𝑏𝑎𝑠𝑎 𝑙𝑒𝑚𝑎ℎ
𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 = 10−5×0,0035
0,0035 = 10−5 𝑝𝑂𝐻 = log[𝑂𝐻−] = log[10−5] = 5
𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑤− 𝑝𝑂𝐻 = 14 − 5 = 9
KELOMPOK M-1
3.1 20 mL (𝑁𝐻3 0,1 𝑀 + 𝑁𝐻4𝐶𝑙 0,1 𝑀) + 10 𝑚𝐿 𝐻𝐶𝑙 0,01 𝑀 𝑝𝑂𝐻 = 𝑝𝐾𝑏+ log[𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚]
[𝑏𝑎𝑠𝑎] = 5 + log0,0035 + 0,0001
0,0035 − 0,0001= 5 + log0,0036
0,0034= 5,02 𝑝𝐻 = 8,88
3.2 20 mL (𝑁𝐻3 0,1 𝑀 + 𝑁𝐻4𝐶𝑙 0,1 𝑀) + 10 𝑚𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 0,01 𝑀
1) Sebelum dilakukan pencampuran, larutan penyangga asetat akan terionisasi menjadi ion 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂−, 𝐻+, 𝑁𝑎+.
2) Penambahan HCl ke larutan penyangga asetat akan membuat jumlah ion 𝐻+bertambah banyak.
3) [𝑂𝐻−] = 𝐾𝑏×𝑚𝑜𝑙 𝑏𝑎𝑠𝑎 𝑙𝑒𝑚𝑎ℎ
𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 = 10−5×0,0036
0,0035= 1,0285
4) 𝑝𝐻 = 9 − log[𝐻+] = 9 − log[1,0285] = 9 − (−1,5451) = 10,5451 3.3 20 mL (𝑁𝐻3 0,1 𝑀 + 𝑁𝐻4𝐶𝑙 0,1 𝑀) + 20 mL akuades
pH yang diperoleh dari pengenceran larutan buffer salmiak dengan penambahan akuades adalah 8,38 dan kertas lakmus berwarna biru (Salirawati, 2010)
KELOMPOK M-1
3. Pertanyaan
a. Sebanyak 100 mL larutan NH3 0,1 M (Kb = 10–5) dicampur dengan 100 mL larutan NH4Cl 0,5 M. Hitunglah pH larutan tersebut!
Diket : 100 mL 𝑁𝐻3 0,1 M, 𝐾𝑏= 10−5 100 mL 𝑁𝐻4𝐶𝑙 0,5 M
Dit : pH
Jawab: Mol basa lemah = 𝑀𝑜𝑙 𝑁𝐻3 = 0,1 × 100 = 10 𝑚𝑚𝑜𝑙
Mol asam konjugasi (garam) = 𝑀𝑜𝑙 (𝑁𝐻4 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑁𝐻4𝐶𝑙) = 0,5 × 100 = 50 𝑚𝑚𝑜𝑙 [𝑂𝐻−] = 𝐾𝑏×𝑚𝑜𝑙 𝑏𝑎𝑠𝑎 𝑙𝑒𝑚𝑎ℎ
𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 = 10−5×10
50= 2 × 10−6 𝑝𝑂𝐻 = − log [𝑂𝐻−] = − log [2 × 10−6] = 6 − log 2 𝑝𝐻 = 14 − (6 − log 2) = 8 + log 2
Maka pH yang didapatkan adalah 8 + log 2.
b. Tentukan pH larutan penyangga yang dibuat dengan mencampurkan 100 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 50 mL larutan NaCH3COO 0,1 M. (Ka CH3COOH = 1,8 × 10–5)!
Diket : 100 mL 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 0,1 M 50 mL 𝑁𝑎𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂 0,1 M Dit : pH
Jawab: Mol asam lemah = 𝑀𝑜𝑙 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 = 0,1 × 100 = 10 𝑚𝑚𝑜𝑙
Mol basa konjugasi (garam) = 𝑀𝑜𝑙 (𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂− 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎) = 0,1 × 50 = 5 𝑚𝑚𝑜𝑙
[𝐻+] = 𝐾𝑎×𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑠𝑎𝑚 𝑙𝑒𝑚𝑎ℎ
𝑚𝑜𝑙 𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 = 1,8 × 10−5×10
5 = 3,6 × 10−5 𝑝𝐻 = − log[𝐻+] = − log[3,6 × 10−5] = 5 − log 3,6
Maka pH yang didapatkan adalah 5 − log 3,6.
KELOMPOK M-1
KESIMPULAN (max 1 halaman)
Tujuan dari praktikum kali ini tentang larutan penyangga atau buffer yaitu memahami sifat larutan penyangga, membuat larutan buffer, dan mengukur pH larutan penyangga menggunakan pH meter. Larutan penyangga atau buffer adalah larutan yang sifatnya mempertahankan pHnya. Tetapi larutan penyangga dapat berubah sedikit pada saat penambahan sedikit asam kuat. Larutan penyangga merupakan larutan yang terbentuk oleh reaksi antara asam lemah dengan basa konjugasinya ataupun oleh basa lemah dengan asam konjugasinya.
Dalam membuat larutan buffer harus disiapkan bahan–bahan yang akan digunakan, untuk membuat larutan buffer asetat, diperlukan 35 𝑚𝐿 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 0,1 𝑀 + 35 𝑚𝐿 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 0,1 𝑀. Lalu untuk membuat larutan buffer salmiak, diperlukan 35 𝑚𝐿 𝑁𝐻3 0,1 𝑀 + 35 𝑚𝐿 𝑁𝐻4𝐶𝑙 0,1 𝑀. Pada percobaan pertama NaCL setelah ditambahkan 10 mL HCl, 10 mL NaOH, dan 20 mL akuades menghasilkan pH sebesar 1,87;
9,99; 6,09. Pada percobaan kedua 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 setelah ditambahkan 10 mL HCl, 10 mL NaOH, dan 20 mL akuades menghasilkan pH 3,65; 3,88; 3,81. Pada percobaan ketiga 𝑁𝐻3+ 𝑁𝐻4𝐶𝑙 setelah ditambahkan 10 mL HCl, 10 mL NaOH, dan 20 mL akuades menghasilkan pH 8,3; 8,45; 8,38.
Dalam praktikum larutan penyangga atau buffer ini praktikan diharapkan teliti dalam mengukur larutan dan teliti dalam menghitung konsentrasinya agar hasil praktikum sesuai.
Praktikan harus mengerti menggunakan rumus-rumus yang ada. Dan saat memakai probe pada pH meter harus dibilas terlebih dahulu dengan akuades yang mengalir agar saat menguji pH larutan lain tidak terpengaruh. Lalu saat mengambil larutan juga harus hati-hati agar praktikum berjalan lancar.
KELOMPOK M-1
Budiwati, R. 2019. Kimia Dasar. Bandung: Institut Teknologi Nasional (Itenas)
Desmira, D. Aribowo, dan R. Pratama. 2018. Penerapan Sensor pH Pada Area Elektrolizer di PT. Sulfindo Adiusaha. Jurnal PROSISKO. 5(1): 9-12
Dwicahyo, H.B. 2017. Analisis Kadar NH3, Karakteristik Individu dan Keluhan Pernapasan Pemulung Di TPA Sampah Benowo dan Bukan Pemulung di Sekitar TPA Sampah Benowo Surabaya. Jurnal Kesehatan Lingkungan. 9(2): 136
Komarudin, O. 2010. Ringkasan Lengkap Kimia. Jakarta: Cmedia
Kurniawan, M. A., Prayitno, Yahmin. 2015. Menggali Pemahaman Siswa SMA Pada Konsep Larutan Penyangga Menggunakan Instrumen Diagnostik Two Tier. SKRIPSI. Malang:
Universitas Negeri Malang
Lestari, Puji. 2016. Kertas Indikator Bunga Belimbing Wuluh (Avverhoa Blimbi L.) untuk Uji Larutan Asam-Basa. Jurnal Pendidikan Madrasah. 1(1): 69-84
Nahri, B.L. 2018. Prarancangan Pabrik Natrium Hidroksida dari Limbah Brine Dengan Kapasitas 10.000 Ton/Tahun Perancangan Pabrik. SKRIPSI. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia
Setyaningrum, E.N., 2010. Efektivitas Penggunaan Jenis Asam Dalam Proses Ekstraksi Pigmen Antosianin Kulit Manggis (Garcinia mangostana L.) Dengan Penambahan Aseton 60%.
SKRIPSI. Surakarta: Universitas Sebelas Maret
Stefan, K. M., et al. 2018. Review of Ammonium Chloride−Water Solution Properties. Journal of Chemical & Engineering data. 2(3): 1-10
Sunarya, Y. 2010. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Bandung: Setia Purnama Inves
Surtiyani, Mei. 2015. Analisis Kadar Asam Cuka dari Fermentasi Menggunakan Saccharomyces cerevisiae dan Acetobacter aceti pada Bonggol Pisang (Musa Paradisiaca L.) Varietas Ambon Nangka, Ambon Bawen dan Ambon Wulung yang Hidup di Jalur Pantai Selatan Desa Tegal Kamulyan Cilacap. TESIS. Purwokerto:
Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Tamsuri, Anas. 2011. Klien Gangguan Keseimbangan Cairan dan Elektrolit. Jakarta: EGC Watson, D. G. 2012. Pharmaceutical Analysis. USA: Elsevier Health Sciences
Wikhdah, I.M. 2015. Pengembangan Modul Larutan Penyangga Berorientasi Chemo Entrepreneurship (Cep) Kelas XI SMA/MA. SKRIPSI. Semarang: Universitas Negeri Semarang
Yusmita, Lisa. 2017. Identifikasi Konsentrasi Natrium Klorida (NaCl) pada Jahe dan Lengkuas Giling di beberapa Pasar Tradisional di Kota Padang. Jurnal Teknologi Pertanian Andalas. 1(1): 1-10
Fastaqima, F. 2017. Pengembangan Media Pembelajaran Kimia dengan Materi Pokok Larutan Penyangga Berbasis Website Sebagai Sumber Belajar Peserta Didik Kelas XI SMA N 13 Semarang. SKRIPSI. Semarang: UIN Walisongo
Hartatik, W., Husnain, dan L. R. Widowati. 2015. Peranan Pupuk Organik dalam Peningkatan Produktivitas Tanah dan Tanaman. Jurnal Sumberdaya Lahan. 9(2): 107-120
Hauser, Barbara. 2018. Practical manual of wastewater chemistry. Britania raya: Routledge Salirawati, D. 2008. KIMIA. Bandung: Grasindo
Sunarya, Yayan. 2010. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Bandung: PT. Grafindo Media Pratama
