Pengaruh pengenceran, penambahan sedikit asam, dan basa terhadap pH larutan penyangga
196
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
teoritis, berapapun tingkat pengenceran tidak akan merubah pH. Akan Tetapi
dalam praktiknya, jika dilakukan pengenceran yang berlebihan, maka pH
larutan penyangga akan berubah. Misal 1 L larutan penyangga diencerkan
dengan 100 L akuades, maka pH larutan akan berubah. Rumus pengenceran
dapat dituliskan sebagai berikut. V
1
M
1
= V
2
M
2
dengan V
1
= volume sebelum pengenceran ......... L V
2
= volume sesudah pengenceran ......... L M
1
= molaritas sebelum pengenceran ..... M M
2
= molaritas sesudah pengenceran ..... M Seperti yang sudah dijelaskan pada bagian sebelumnya,
larutan penyangga mempunyai kemampuan mempertahankan pH walaupun ditambah sedikit asam atau basa. pH larutan
penyangga hanya berubah sedikit saja, sehingga perubahannya bisa diabaikan.
Larutan penyangga sebanyak 1 L mengandung NH
3
0,1 M dan NH
4
Cl 0,1 M. Jika diketahui K
b
NH
3
= 1,8 × 10
–5
, maka tentukan
a. pH larutan penyangga, b. pH larutan penyangga jika ditambahkan akuades sebanyak
19 L. Jawab
a. Molaritas asam konjugasi NH
4 +
diperoleh dari ionisasi NH
4
Cl NH
4
Claq o NH
4 +
aq + Cl
–
aq Mula-mula
0,1 mol -
- Reaksi
0,1 mol 0,1 mol
0,1 mol Akhir
0,1 mol 0,1 mol
pOH larutan penyangga dapat ditentukan sebagai berikut.
3 4
NH pOH
log log
NH
b
K ª
º ¬
¼
Contoh
Gambar 7.3
Pengenceran suatu larutan penyangga
tidak akan merubah pH, jika
air yang ditambahkan
berlebihan tanpa batas.
Sumber: Dokumentasi Penerbit
Jika volume asam lemah dan basa
konjugasinya sama, maka tidak
perlu menuliskan molaritasnya
cukup dengan jumlah mol.
197
B Bab 7 Larutan Penyangga
pOH = – log1,8 × 10
–5
1 ,
1 ,
log
pOH = –log 1,8 + log 10
–5
– log 1 = –0,26 – 5 – 0
= 4,74 pH larutan penyangga NH
3
NH
4 +
dapat dihitung sebagai berikut.
pH = 14 – pOH pH = 14 – 4,74 = 9,26
Jadi, pH larutan penyangga NH
3
NH
4 +
sebesar 9,26. b. Setelah ditambah akuades, maka volume larutan menjadi
20 L. Dengan rumus pengenceran, molaritas masing- masing zat setelah pengenceran dapat diketahui.
[NH
3
] =
total 1
1
V M
V u =
L 20
M 1
, L
1 u
= 0,005 M [NH
4
Cl] =
2 2
total
V M
V u
=
L 20
M 1
, L
1 u
= 0,005 M Seperti sebelumnya, molaritas asam konjugasi NH
4 +
diperoleh dari ionisasi NH
4
Cl. NH
4
Claq o NH
4 +
aq + Cl
–
aq Mula-mula
0,005 mol -
- Reaksi
0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol
Akhir 0,005 mol 0,005 mol
pOH larutan penyangga setelah pengenceran dapat dihitung sebagai berikut.
3 4
NH pOH
log log
NH
b
K ª
º ¬
¼
pOH = – log1,8 × 10
–5
005 ,
005 ,
log
= –log 1,8 + log 10
–5
– log 1 = –0,26 – 5 – 0
= 4,74 pH larutan penyangga NH
3
NH
4 +
setelah pengenceran dapat dihitung sebagai berikut.
pH = 14 – pOH pH = 14 – 4,74 = 9,26
Jadi, pH larutan penyangga NH
3
NH
4 +
setelah pengenceran sebesar 9,26.
198
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
Perubahan pH larutan penyangga oleh penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat kecil sekali, sehingga pH larutan
penyangga dianggap tidak berubah. Perhatikan contoh berikut.
Sebanyak 1 L larutan penyangga mengandung CH
3
COOH 0,1 M dan CH
3
COONa 0,1 M. Jika K
a
CH
3
COOH = 1,8 × 10
–5
, maka tentukan
a. pH larutan penyangga, b. pH larutan penyangga jika ditambah 10 mL HCl 0,1 M,
c. pH larutan penyangga jika ditambah 10 mL NaOH 0,1 M.
Jawab a. Jumlah mol basa konjugasi CH
3
COO
–
diperoleh dari garam CH
3
COONa CH
3
COONaaq o CH
3
COO
–
aq + Na
+
aq Mula-mula
0,1 mol -
- Reaksi
0,1 mol 0,1 mol
0,1 mol Akhir
0,1 mol 0,1 mol
pH larutan penyangga dapat dihitung sebagai berikut.
3 3
CH COOH pH p
log CH COO
a
K ª
º ¬
¼
=
1 ,
1 ,
log 10
8 ,
1 log
5
u
= –log 1,8 + log 10
–5
– log 1 = –0,26 – 5 – 0
= 4,74 Jadi, pH larutan penyangga adalah 4,74.
b. Jumlah mol masing-masing zat dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut.
Jumlah mol CH
3
COOH = 1 L × 0,1 mol L
1
= 0,1 mol Jumlah mol CH
3
COONa = 1 L × 0,1 mol L
1
= 0,1 mol Jumlah mol HCl = 0,01 L × 0,1 mol L
1
= 0,001 mol Pada larutan penyangga, CH
3
COONa akan menetralisir HCl dan membentuk CH
3
COOH CH
3
COONaaq+HClaqoCH
3
COOHaq+NaClaq Mula-mula
0,1 mol 0,001 mol 0,1 –
Reaksi – 0,001 mol 0,001 mol 0,001 mol 0,001 mol
Akhir 0,099 mol
0 0,101 mol 0,001 mol
Contoh
199
B Bab 7 Larutan Penyangga
Dari reaksi diperoleh [CH
3
COO
–
] = [CH
3
COONa] = 0,099 [CH
3
COOH] = 0,101 pH larutan penyangga setelah ditambah asam kuat HCl
dapat dihitung sebagai berikut.
3 3
CH COOH pH p
log CH COO
a
K ª
º ¬
¼
=
099 ,
101 ,
log 10
8 ,
1 log
5
u
= –log 1,8 + log 10
–5
– log 1,02 = –0,26 – 5 – 0,01
= 4,73 Jadi, pH larutan penyangga jika ditambah 10 mL HCl 0,1 M
adalah 4,73. c.
Pada larutan penyangga, CH
3
COOH akan menetralisir basa kuat NaOH yang ditambahkan. Jumlah mol NaOH
yang ditambahkan. Dapat dihitung dengan cara sebagai berikut.
Jumlah mol NaOH = 0,01 L × 0,1 mol L
–1
= 0,001 mol Persamaan reaksi yang terjadi
CH
3
COOHaq+NaOHaqoCH
3
COONaaq+H
2
Ol Mula-mula
0,1 mol 0,001 mol 0,1 – Reaksi – 0,001 mol
0,001 mol 0,001 mol 0,001 mol Akhir
0,099 mol 0 0,101 mol 0,001 mol
Dari reaksi diperoleh [CH
3
COO
–
] = 0,101 [CH
3
COOH] = 0,099 pH larutan penyangga setelah penambahan basa kuat
dapat dihitung sebagai berikut.
3 3
CH COOH pH p
log CH COO
a
K ª
º ¬
¼
pH =
101 ,
099 ,
log 10
8 ,
1 log
5
u
= –log 1,8 + log 10
–5
– log 1,02 = –0,26 – 5 – –0,01
= 4,75 Jadi, pH larutan penyangga jika ditambah 10 mL NaOH
0,1 M adalah 4,75.
Sebanyak 300 mL larutan
CH
3
COOH 0,2 M dicampurkan
dengan 300 mL larutan
CH
3
COONa 0,3 M sehingga
terbentuk larutan penyangga. Jika
diketahui
K
a
CH
3
COOH = 1,8 × 10
–5
mol L
–1
, maka tentukan
a. pH larutan penyangga
jika ditambahkan
5 mL larutan HCl 0,1 M ke
dalam campuran,
b. pH larutan penyangga
jika ditambah- kan 5 mL
larutan NaOH 0,1 M ke
dalam campuran.
Komunikasikan hasilnya dengan
teman kalian.
Kegiatan Mandiri
Kegiatan Mandiri
200
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
Larutan penyangga sangat berperan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa fungsi larutan penyangga dalam
kehidupan dapat kalian pelajari pada uraian di bawah ini.