pH Larutan Penyangga : Pengertian, Jenis, Rumus, dan Contoh Soalnya

pH Larutan Penyangga : Pengertian, Jenis, Rumus, dan Contoh Soalnya

Gurubagi.com. Larutan penyangga pada umumnya dibuat untuk menstabilkan kadar pH, baik pH dalam tubuh maupun reaksi-reaksi kimia di laboratorium. Pengertian larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan pH. Larutan penyangga disebut juga larutan Buffer atau dapar.

Jika ke dalam air murni (pH = 7) ditambahkan 0,01 M NaOH ke dalam air, pH akan naik menjadi 12,. Sedangkan jika kita tambahkan sedikit larutan asam ke dalam air pH akan turun. Oleh karena itu, air murni tidak memiliki kemampuan untuk mempertahankan pH.

Larutan penyangga relatif tidak berubah dengan penambahan sedikit asam atau basa, meskipun kedalam larutan tersebut ditambahkan sedikit asam atau basa atau dilakukan proses pengenceran.

Akan tetapi penambahan larutan asam atau basa ke dalam alrutan bukan penyangga, akan menyebabkan perubahan pH yang sangan sangat drastis

Jenis-jenis Larutan Penyangga

Secara umum, larutan Penyangga terbagi atas larutan penyangga sam dan larutan penyangga basa. Berikut penjelasan mengenai larutan penyangga asam dan basa.

1. Larutan Penyangga Asam

Larutan penyangga asam adalah larutan yang mengandung asam lemah dan basa konjugasinya. Larutan ini dapat mempertahankan pH pada kondisi asam atau pH kurang dari 7 (pH < 7). Larutan ini bisa didapat dengan mencampurkan asam lemah dan garamnya atau asam lemah berlebih dengan basa kuat.

Baca :

• pH Larutan Garam : Pengertian, Rumus, dan Contoh Soalnya
• pH Larutan Asam Basa, Pengertian, Rumus, Soal dan Pembahasannya

Rumus larutan penyangga asam :

Larutan penyangga asam berasal dari asam lemah dan basa konjugasinya.

CH₃COOH  ↔ H⁺  + CH₃COO^–

Keterangan :

a = jumlah mol asam lemah

g = jumlah mol asam konjugasi atau basa konjugasi

Contoh Soal

Soal nomor 1

Hitunglah pH campuran dari 50 ml larutan CH₃COOH 0,1 M larutan CH₃COONa 0,1 M.

(K_a = 1,8.10^-5, log 9 = 0,95).

Pembahasan :

Diketahui:

Volume CH₃COOH = 50 ml

[CH₃COOH]= 0,1 M

Volime CH₃COONa = 100 ml

[CH₃COONa] = 0,1 M

K_a = 1,8.10^-5

Ditanyakan pH campuran larutan tersebut,?

Campuran CH₃COOH dengan larutan CH₃COONa bersifat penyangga asam karena mengandung asam lemah dan basa konjugasinya. Untuk mencari pH campuran maka menggunakan rumus berikut ini.

pH = – log [H⁺]

Sebelum mencari pH larutan penyangga maka mencari [H⁺] sebagai berikut.

Jumlah mol CH₃COOH = volume x M = 50 x 0,1 = 5 mmol

Jumlah mol CH₃COONa = Volume x M = 100 x 0,1 =  10 mmol

= – log (1,8.10^-5 . 0,5)

= – log (9.10^-6)

= 6 – log 9

= 6 – 0,95

= 5,05

Soal nomor 2

Sebanyak 100 ml larutan CH₃COOH 1M dicampur dengan 100 ml larutan CH₃COONa 1 M. Tentukan pH larutan setelah penambahan 10 ml HCl (K_a = 1,8.10^-5, log 2,2 = 0,34)!

Pembahasan :

Diketahui

Volume CH₃COOH = 50 ml

[CH₃COOH]= 0,1 M

Volume CH₃COONa = 100 ml

[ CH₃COONa] = 0,1 M

Volume HCl = 10 ml

[HCl] = 1 M

K_a = 1,8.10^-5

Ditanyakan pH larutan setelah penambahan HCl?

Untuk mencari pH campuran maka menggunakan rumus :

pH = – log [H⁺]

Jumlah mol CH₃COOH = volume x M = 100 x 1 = 100 mmol

Jumlah mol CH₃COONa = Volume x M = 100 x 1 =  100 mmol

Jumlah mol HCl = Volume x M = 10 x 1 = 10 mmol

Susunan larutan setelah penambahan HCl adalah sebagai berikut.

pH = – log [H⁺]

pH = 2,2.10^-5

pH =- log 2,2.10^-5

pH = 5 – log 2,2

pH =  5 – 0,34

ph = 4,66

2. Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga basa merupakan larutan yang berasal dari basa lemah dan asam konjugasinya.

Larutan ini berfungsi untuk mempertahankan pH pada kondisi basa yang mempunyai pH lebih besar dari 7 (pH > 7).

Larutan penyangga basa dapat diperoleh dengan mencampur basa lemah dengan garamnya atau basa lemah berlebih dengan asam kuat.

Rumus larutan penyangga basa :

Larutan penyangga basa  berasal dari basa lemah dan asam konjugasinya.

NH₃ + H₂O  ↔ NH₄⁺ + OH^–

pOH = – log [OH^–]

pH = 14 – pOH

Keterangan :

b = jumlah basa lemah

g = jumlah mol basa konjugasi

Contoh Soal pH Larutan Penyangga

Tentukan pH larutan dari campuran 50 ml larutan NH₃ 0,2 M + 100 ml larutan NH₄Cl 0,1 M

(K_b = 1.10^-5)

Pembahasan :

Diketahui

Volume NH₃ =50 ml

           [NH₃] = 0,2 M

Volime NH₄Cl = 100 ml

             [NH₄Cl] = 0,1 M

Ditanyakan pH larutan?

Campuran tersebut merupakan penyangga basa, sehingga pH campuran menggunakan rumus :

pH = 14 – pOH

pOH = – log [OH^–]

Jumlah mol NH₃ = volume x M = 50 x 0,2 = 10 mmol

Jumlah mol NH₄Cl = Volume x M = 100 x 0,1 = 10 mmol

[OH^–]  = 1.10^-5

pOH = 5 –log1

pOH = 5

Sehingga pH = 14 – 5 = 9

Daerah Penyangga pada Kurva Titrasi

Berikut ini daeraah penyangga (buffer) pada kurva titrasi asam basa

Dari kurva tersebut di atas, terlihat bahwa pada awal titrasi dengan penambahan NaOH dan HCl masing-masing sebanyak 30 ml, terlihat bahwa pH larutan tidak berubah.

Hal ini dikarenakan pada awal titrasi baik asam lemah (CH₃COOH) atau basa lemah (NH₃) masih bersisa. Sehingga di dalam labu titrasi tersebut terdapat campuran asam lemah atau basa lemah dan garamnya yang terbentuk menyebabkan pH tidak berubah.

Demikian ulasan mengenai pengertian pH larutan penyangga, jenis, rumus, dan contoh soalnya.  Semoga bermanfaat.