Pengertian dan Rumus Larutan Penyangga – Materi Kimia Kelas 11

Pengertian Larutan Penyangga

 Ilustrasi larutan penyangga (Dok. Unsplash)
Ilustrasi larutan penyangga (Dok. Unsplash)

Apa sih larutan penyangga itu? Nah, kalau versi “bahasa kimia”, larutan ini juga dikenal dengan nama buffer.

Jadi simpelnya gini, larutan penyangga atau buffer merupakan larutan yang pH-nya tidak berubah sama sekali jika ditambahkan air. Jika ditambahkan sedikit asam maupun basa, pH-nya pun tidak berubah secara signifikan atau hanya sedikit.

Misalkan larutan penyangga punya pH 5, terus elo tambahin air ke dalam larutannya. Eh pas dicek pH-nya ternyata masih 5 juga. Nah, itu namanya larutan penyangga.

Contoh lainnya nih, kalau ada larutan dengan pH 5 terus elo coba nambahin asam atau basa yang akhirnya bikin pH berubah ke 4,9 atau sekitar 5,1 itu namanya larutan penyangga. Soalnya, perubahan angkanya juga enggak signifikan banget.

Dilansir dari Kumparan, larutan ini bisa elo temui di kehidupan sehari-hari lho seperti obat tetes mata. Wah, menarik ya?

Makanya, fungsi larutan penyangga ini berguna untuk menetralkan nilai pH dari asam atau basa yang terlalu kuat supaya nggak ngerusak lingkungan dan bisa diterapkan ke kehidupan sehari-hari.

Sifat Larutan Penyangga

Di atas, udah dijelasin tentang pengertian buffer. Setelah paham sama pengertiannya, mungkin elo bertanya-tanya sendiri nih, “kok bisa sih larutan yang dicampur bahan lainnya malah nggak ngerubah pH secara signifikan?”

Soalnya, larutan itu sendiri dari awal sudah mengandung zat bersifat asam dan basa. Makanya, kalaupun ada penambahan itu nggak terlalu tinggi angka pH-nya.

Sekarang, elo bakal belajar tentang sifat larutan penyangga itu sendiri yang dibagi jadi dua jenis. Apa aja?

  1. Larutan Penyangga Asam

Untuk larutan asam, pH-nya ini berada di angka 7 yang dibuat dari asam lemah seperti CH₃C00H, HCN, H₂C0₃, dan ditambahkan basa konjugasi. Jadi, meskipun namanya larutan asam, tapi tetap nih ada sifat basanya juga.

  1. Larutan Penyangga Basa

Nah, kalau untuk larutan basa, harus ada campuran antara basa lemah seperti NH₃ dan asam konjugasinya. Simpelnya, ini sih kebalikan dari yang sifatnya asam.

Rumus Larutan Penyangga

Beberapa larutan kimia yang akan digunakan di larutan penyangga
Beberapa larutan kimia yang akan digunakan di larutan penyangga (Dok. Unsplash)

Sampai sifatnya udah paham? Kalau iya, yuk lanjut ke pembahasan yang lebih kompleksnya yaitu rumus. Nah, rumus larutan penyangga ini dibagi menjadi dua yaitu untuk sifat asam dan basa.

Rumus larutan bersifat asam:

(H⁺) = ka . Pengertian dan Rumus Larutan Penyangga – Materi Kimia Kelas 11 41

Rumus larutan bersifat basa:

(OHˉ) = kb . Pengertian dan Rumus Larutan Penyangga – Materi Kimia Kelas 11 42

Keterangan:

Ka = tetapan ionisasi asam lemah

Kb = tetapan ionisasi basa lemah

Oh iya, biar elo semakin kebayang dan paham sama rumusnya, gue coba kasih contoh nih ya buat nurunin rumus larutan bersifat basa.

Jika 100 ml larutan CH₃C00H 0,2M ditambah 100 ml (CH₃C00)₂Ba 0,1M dengan Ka = 1.10ˉ⁵. Berapakah pH-nya?

Diketahui:

1.10ˉ⁵ = Ka

CH₃C00H = asam lemah

100 ml = volume larutan

0,2M = konsentrasi larutan asam lemah

(CH₃C00)₂Ba = garam

0,1M = konsentrasi larutan basa konjugasi

Nah, CH₃C00H ini kan asam lemah, berarti harus cari mol-nya dulu. Caranya yaitu mengalikan volume larutan tersebut dengan konsentrasinya.

100 ml . 0,2M = 20 mmol (milimol)

Sedangkan (CH₃C00)₂Ba ini kan garam yang mengandung 2CH₃C00ˉ (basa konjugasi) + Ba²⁺, harus dicari juga mol-nya.

100 ml . 0,1M = 10 mmol (ini mol garam ya bukan basa konjugasi. Jadi, karena berbeda harus dicari dulu mol konjugasinya).

Cara mencarinya yaitu melakukan perbandingan 2:1 yang berarti 10 mmol menjadi 20 mmol (mol basa konjugasi).

Nah, berarti udah diketahui nih kalau ada asam lemah dan basa konjugasi, berarti rumus yang dipakai menggunakan larutan bersifat asam. Jadi, gini penurunannya:

(H⁺) = ka . Pengertian dan Rumus Larutan Penyangga – Materi Kimia Kelas 11 41

 

(H⁺) = ka . Pengertian dan Rumus Larutan Penyangga – Materi Kimia Kelas 11 44

(H⁺) = 10ˉ⁵ . Pengertian dan Rumus Larutan Penyangga – Materi Kimia Kelas 11 45

(H⁺) = 10ˉ⁵

pH = – log 10ˉ⁵ = 5

Contoh Soal Larutan Buffer dan Pembahasannya

Gimana, Sobat Zenius? Seru, kan topik pembahasan kali ini? Biar elo semakin semangat belajarnya, coba yuk kerjain contoh soal larutan penyangga di bawah ini:

Contoh Soal 1

Perhatikan data percobaan berikut ini:

Larutan I II III IV V
pH awal 4 5 7 8 10
Ditambah sedikit asam 2.50 3.90 1.50 7.80 5
Ditambah sedikit basa 6.60 6.10 10 8.10 12
Ditambah sedikit air 5.2 5.9 6.5 7.60 8.5

Dari data tersebut, yang dimaksud larutan penyangga adalah…

a. I

b. II

c. III

d. IV

e. V

Jawaban:

Larutan penyangga merupakan larutan yang dicampurkan asam dan basa tetapi tidak memiliki perubahan pH yang drastis. Jadi, jawabannya adalah d karena perubahan pH yang tidak terlalu besar meskipun ditambahkan larutan dengan sifat lainnya.

Contoh Soal 2

Larutan CH₃COOH 0,1 M (Ka = 1,0 x 10⁻⁵) dicampur dengan larutan CH₃COONa 0,1 M, sehingga volume larutan 80 ml, dan pH larutan yang terjadi adalah 5. Jika ke dalam larutan ditambahkan 20 ml air, maka pH larutan menjadi…

a. 10

b. 9

c. 6

d. 5

e. 4

Jawaban:

CH₃COOH merupakan asam lemah dan CH₃COONa ialah garam yang merupakan basa konjugasi yang dicampur akan membentuk larutan penyangga. Lalu, ditambahkan air sebanyak 20 ml. Pada dasarnya, larutan penyangga yang ditambahkan air tidak akan berubah pH-nya kecuali ditambahkan asam atau basa. Jadi, pH-nya akan tetap berada di angka 5 karena hanya ditambahkan air dan jawabannya d.