Larutan Penyangga (Definisi, Jenis dan Komponen, Cara Kerja, Pembuatan, dan Perhitungan pH)

Pengertian

Larutan penyangga (buffer solution) adalah larutan yang dapat mempertahankan pHnya jika di tambhakan sedikit asam (H⁺), sedikit basa (OH^-), dan pengenceran.

Jenis dan Komposisi

• Penyangga asam

Penyangga asam adalah larutan penyangga yang bersifat asam. Larutan penyangga ini terdiri dari asam lemah dan basa konjugasnya (asam yang kehilangan proton (H⁺)).

CH₃COOH(aq) ⇌ CH₃COO^-(aq) + H⁺(aq)

CH₃COOH sebagai asam lemah dan CH₃COO^- sebagai basa konjugasinya.

• Penyangga basa

Penyangga basa adalah larutan penyangga yang bersifat basa. Larutan penyangga ini terdiri dari basa lemah dan asam konjugasnya (basa  yang menerima proton (H⁺)).

NH₃(g) + H₂O(l) ⇌ NH₄⁺(aq) + OH^-(aq)

NH₃ sebagai basa lemah dan NH₄⁺sebagai asam konjugasinya.

Pembuatan

Baik penyangga asam atau penyangga basa dapat diperoleh melalui cara langsung atau tidak langsung.

• Penyangga asam

Cara langsung : melarutkan garam (yang mengandung asam konjugasi dari basa lemahnya) ke dalam larutan asam lemah. Sebagai contoh yaitu melarutkan CH₃COONa (garam) ke dalam larutan CH₃COOH (asam lemah).

Cara tidak langsung : mereaksikan asam lemah dengan basa kuat, tetapi cara ini dengan catatan asam lemah yang direaksikan harus sisa. Sebagai contoh yaitu ketika mereaksikan CH₃COOH dengan NaOH, dalam reaksi ini CH₃COOH yang bersifat asam lemah harus bersisa.

• Penyangga basa

Cara langsung : melarutkan garam (yang mengandung basa konjugasi dari asam lemahnya) ke dalam larutan asam basa. Sebagai contoh yaitu melarutkan NH₄Cl (garam) ke dalam larutan NH₄OH (basa lemah).

Cara tidak langsung : mereaksikan basa lemah dengan asam kuat, tetapi cara ini dengan catatan basa lemah yang direaksikan harus sisa. Sebagai contoh yaitu ketika mereaksikan NH₄OH dengan HCl, dalam reaksi ini NH₄OH yang bersifat basa lemah harus bersisa.

Cara Kerja

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH₃COOH dan CH₃COO^– yang mengalami kesetimbangan.

CH₃COOH(aq) ⇌ CH₃COO^-(aq) + H⁺(aq)

• Penambahan asam

Penambahan asam (H⁺) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H⁺ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH₃COO^– membentuk molekul CH₃COOH.

CH₃COO^–(aq) + H⁺(aq) ⇌ CH₃COOH(aq)

• Penambahan basa

Penambahan basa (OH-) idak akan bereaksi dengan H+, melainkan  maka iOH^– dari basa itu akan bereaksi dengan asam CH₃COOH membentuk ion CH₃COO^– dan air.

CH₃COOH(aq) + OH^–(aq) → CH₃COO^–(aq) + H₂O(l)

Perhitungan pH

• Penyangga asam

Kita tahu baha konsentrasi (M) adalah mol /volume, sehingga

 

Karena asam lemah dan basa konjugasi dalam satu larutan maka secara otomatis volume kedua juga sama, sehingga dapat disederhanakan menjadi:

•  Penyangga basa

Kita tahu baha konsentrasi (M) adalah mol /volume, sehingga

Karena asam lemah dan basa konjugasi dalam satu larutan maka secara otomatis volume kedua juga sama, sehingga dapat disederhanakan menjadi: