21
Merencanakan penelitian merupakan keterampilan yang amat penting karena menentukan berhasil tidaknya melakukan penelitian. Keterampilan ini perlu
dilatih karena selama ini kurang diperhatikan dan kurang terbina. g.
Mengkomunikasikan Mengkomunikasikan merupakan keterampilan menyampaikan perolehan atau
hasil belajar kepada orang lain dalam bentuk tulisan, gambar, gerak, tindakan, atau penampilanUsman, 2011.
6. Pokok Bahasan Larutan Penyangga
Suatu larutan bila ditambah asam pH-nya akan mengalami penurunan karena konsentrasi ion H
+
naik. Sebaliknya, suatu larutan bila ditambah basa pH-nya akan mengalami kenaikan karena konsentrasi ion OH
-
naik. Suatu larutan asam atau basa bila ditambah dengan air akan mengalami perubahan pH, karena
konsentrasi asam atau basanya akan mengecil. Namun, ada suatu larutan yang bila ditambah sedikit asam, basa, atau air tidak mengubah pH secara berarti. Larutan
seperti itu disebut sebagai larutan buffer penyangga. Jadi, larutan buffer penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan pH-nya pH relatif tetap
bila ditambah dengan sedikit asam kuat, sedikit basa kuat maupun diencerkan, sedangkan larutan bukan penyangga adalah larutan yang tidak dapat
mempertahankan pH-nya bila ditambah sedikit asam kuat, sedikit basa kuat maupun diencerkan. Cara membuat larutan penyangga ada dua, yaitu :
a. Campuran asam lemah dengan garamnya yang berasal dari asam lemah
tersebut dan basa kuat, contohnya HNO
2
dengan NaNO
2
dan CH
3
COOH dengan CH
3
COOK.
22
Campuran antara asam lemah dengan garamnya atau basa konjugasinya disebut sebagai larutan penyangga asam. Larutan penyangga asam juga dapat
dibuat dari asam lemah dan basa kuat asalkan jumlah atau konsentrasi dari asam lemahnya berlebih. Contohnya CH
3
COOH dan KOH dengan konsentrasi masing- masing a+b dan b. Persamaan reaksi antara CH
3
COOH dan KOH dapat ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1
Persamaan Reaksi antara CH
3
COOH dan KOH CH
3
COOHaq + KOHaq CH
3
COOKaq + H
2
Ol Awal
a+b b
- -
Reaksi b
b b
b Akhir
a -
b b
Setelah bereaksi, yang tinggal adalah CH
3
COOH dan CH
3
COOK dengan konsentrasi masing-masing a dan b, dan ini merupakan larutan buffer.
b. Campuran basa lemah dengan garamnya yang berasal dari asam kuat dan
basa lemah tersebut, contohnya NH
4
OH dengan NH
4
Cl dan N
2
H
5
OH dengan N
2
H
5
NO
3.
Campuran antara basa lemah dengan garamnya atau asam konjugasinya disebut sebagai larutan penyangga basa. Larutan penyangga basa juga dapat
dibuat dari basa lemah dan asam kuat asalkan jumlah atau konsentrasi dari basa lemahnya berlebih. Contohnya HNO
3
dan NH
4
OH dengan konsentrasi awal
23
masing-masing x dan x+y. Persamaan reaksi antara HNO
3
dan NH
4
OH dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2
Persamaan Reaksi antara HNO
3
dan NH
4
OH HNO
3
aq + NH
4
OH aq NH
4
NO
3
aq + H
2
Ol Awal
x x+y
- -
Reaksi x
x x
x Akhir
- y
x x
Hasil akhir adalah campuran NH
4
OH dan NH
4
NO
3
dengan konsentrasi masing- masing y dan x, yang merupakan buffer Syukri S., 1999.
Contoh larutan penyangga asam adalah campuran antara asam asetat CH
3
COOH dan basa konjugasinya CH
3
COO
-
. Larutan penyangga asam tersebut memiliki pH kurang dari 7, karena asamnya CH
3
COOH lebih kuat daripada basanya CH
3
COO
-
. Harga Ka dari CH
3
COOH = 1,8 x 10
-5
dan harga Ka dari CH
3
COO
-
= 5,6 x 10
-10
. Persamaan reaksi kesetimbangan larutan penyangga asam tersebut adalah sebagai berikut.
CH
3
COOHaq H
+
aq + CH
3
COO
-
aq 1
Jika sedikit asam kuat ditambahkan ke dalam larutan ini, ion H
3
O
+
dapat bereaksi dengan ion asetatnya, persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.
H
3
O
+
aq + CH
3
COO
-
aq CH
3
COOHaq + H
2
Ol 2
atau lebih sederhananya
24
H
+
aq + CH
3
COO
-
aq CH
3
COOHaq 3
Perhatikan bahwa reaksi ini akan menggeser ion H
+
dan mengubah basa menjadi basa konjugasi. Hal yang sama terjadi apabila basa kuat ditambahkan ke
dalam larutan, ion OH
-
yang berasal dari basa kuat akan bereaksi dengan asam asetat dan mengubahnya menjadi basa konjugasi.
CH
3
COOHaq + OH
-
aq CH
3
COO
-
aq + H
2
Ol 4 Suatu larutan penyangga basa yang terbentuk dari campuran NH
3
ammonia dengan garam ammonium seperti NH
4
Cl dan mengandung pasangan asam-basa konjugasinya, yaitu NH
4 +
dan NH
3
. Apabila asam kuat ditambahkan ke dalam larutan penyangga akan bereaksi sebagai berikut.
H
3
O
+
aq + NH
3
aq NH
4 +
aq + H
2
Ol 5
H
+
aq + NH
3
aq NH
4 +
aq disederhanakan 6
Apabila ditambah dengan basa kuat, maka akan bereaksi sebagai berikut. OH
-
aq + NH
4 +
aq NH
3
aq + H
2
Ol 7
Brady, 2000 Suatu buffer dapat mempertahankan pH larutan dalam daerah pH tertentu.
Dalam membuat buffer, perlu diperhatikan perbandingan konsentrasi asam lemah dan konsentrasi garam basa konjugasinya, atau konsentrasi basa lemah dan
konsentrasi garam asam konjugasinya. Perbandingan itu jangan terlalu besar atau terlalu kecil, karena akan mengganggu pergeseran kesetimbangan. Suatu
25
buffer hanya efektif pada daerah pH tertentu yang disebut sebagai daerah buffer. Sesungguhnya penambahan asam atau basa pada suatu buffer akan mengubah pH-
nya, tetapi perubahan itu sangat kecil dan dapat diabaikan. Jika jumlah asam atau basa yang ditambahkan makin banyak, maka perubahan pH-nya tidak dapat
diabaikan lagi. Jumlah asam atau basa yang dapat ditambahkan ke buffer sehingga pH-nya relatif tetap disebut sebagai kapasitas buffer. Kapasitas buffer bergantung
pada jumlah asam-garam atau basa-garam di dalamnya. Jika jumlahnya besar, pergeseran kesetimbangan ke kiri atau ke kanan dapat berlangsung banyak untuk
mengimbangi asam atau basa kuat yang ditambahkan, dan disebut kapasitas besar. Sebaliknya, jika jumlahnya kecil, menyebabkan pergeseran berlangsung sedikit,
sehingga kapasitas buffernya kecil Syukri S., 1999. Perhitungan pH larutan penyangga tergantung dari sistemnya, dengan rumus
yang diturunkan sebagai berikut. Perhatikan reaksi kesetimbangan asam asetat CH
3
COOH dan basa konjugasinya CH
3
COO
-
. CH
3
COOHaq H
+
aq + CH
3
COO
-
aq 8
Dari kesetimbangan tersebut dapat diketahui rumus mencari Ka, yaitu :
Ka = 9
[H
+
] = Ka 10
Persamaan di atas menyatakan konsentrasi ion hidrogen dari larutan tergantung pada Ka dan pada perbandingan konsentrasi-konsentrasi asam asetat
26
yang tak terdisosiasi dengan ion asetat. Jadi, rumus untuk menghitung pH larutan penyangga asam adalah sebagai berikut.
pH = -log Ka 11
Larutan penyangga basa dalam keadaan yang sama juga dapat ditentukan pH- nya dengan rumus berikut.
MOH M
+
+ OH
-
12
Kb = 13
Penyelesaian persamaan ini untuk menyatakan OH
-
adalah sebagai berikut.
[OH
-
] = Kb 14
pOH = - log [OH
-
] 15
pOH = - log Kb 16
pH = 14 – pOH
17 Sastrohamidjojo, 2001
B. Kerangka Berfikir
