NH
4 +
aq + OH
-
aq NH
3
aq + H
2
Ol
2.4.4 Menentukan pH Larutan Penyangga
2.4.4.1 Larutan penyangga asam
Contoh larutan penyangga dari asam lemah dan basa konjugasinya ialah larutan yang dibuat dengan mencampurkan larutan asam asetat CH
3
COOH dengan larutan garam natrium asetat CH
3
COONa. Dalam larutan, campuran tersebut terionisasi sebagai berikut:
CH
3
COOHaq CH
3
COO
-
aq + H
+
aq CH
3
COONaaq CH
3
COO
-
aq + Na
+
aq Asam asetat adalah asam lemah. Tetapan ionisasi untuk reaksi ionisasi asam asetat
adalah: =
�
3 −
[�
+
] [
�
3
�] Asam asetat hanya sedikit terionisasi, sedangkan natrium asetat
terionisasi sempurna. Ion CH
3
COO
-
dari garam mengakibatkan kesetimbangan asam bergeser ke kiri, sehingga asam asetat yang mengion semakin kecil. Untuk
memudahkan dalam perhitungan, konsentrasi asam asetat dalam larutan dianggap tetap dan ion CH
3
COO
-
dianggap hanya berasal dari garam, sedangkan CH
3
COO
-
yang berasal dari asam asetat diabaikan. Sehingga persamaan di atas dapat ditulis sebagai berikut:
=
� [�
+
] [ ]
atau
[ �
+
] =
[ ] [
�]
Volume larutan adalah volume campuran asam dan basa konjugasi, sehingga pH larutan penyangga hanya bergantung pada tetapan ionisasi asam serta
perbandingan mol asam dan basa konjugasi.
[ �
+
] = �
� �
Persamaan tersebut pada V yang sama dapat ditulis sebagai berikut: [
�
+
] = �
Sehingga, � = − log
� = − log
− log �
� = + log �
Keterangan: K
a
= tetapan ionisasi asam lemah a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol basa konjugasi
2.4.4.2 Larutan penyangga basa
Contoh larutan penyangga dari basa lemah dan asam konjugasinya ialah larutan yang dibuat dengan mencampurkan larutan basa amonia NH
3
dengan larutan garam amonium klorida NH
4
Cl. Campuran itu akan terionisasi sebagai berikut:
NH
3
aq + H
2
Ol NH
4 +
aq + OH
-
aq NH
4
Claq NH
4 +
aq + Cl
-
aq
Tetapan ionisasi basa lemah NH
3
adalah: =
�
4 +
[ �
−
] [
�
3
] Dalam hal ini konsentrasi H
2
O dianggap konstan. Dalam larutan, ion NH
4 +
dianggap hanya berasal dari garam, sedangkan konsentrasi NH
3
dianggap tepat, karena pengaruh ion NH
4 +
dari NH
4
Cl menyebabkan kesetimbangan bergeser ke pihak NH
3
. Sehingga persamaan dapat dituliskan:
=
� [ �
−
] [ ]
atau
[ �
−
] =
[ ] [
�]
Volume larutan adalah volume campuran basa dan asam konjugasinya, maka persamaan menjadi:
[ �
−
] = �
Sehingga, � = − log
� = − log
− log �
� = + log �
� = 14 − �
Keterangan: K
b
= tetapan ionisasi basa lemah a = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi
2.4.5 Kapasitas Larutan Penyangga