PRAKTIKUM 9 : LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) (B1)

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR 1

LARUTAN PENYANGGA (BUFFER) 

Disusun oleh:

Fidhalina Mahfizhah (11220960000047) 

Raidiva Satriani Rianto (11220960000051) 

Farah Syafira Adzania (11220960000061) 

Annisa Nikita Dyningrum (11220960000067) 

Qaila Zahra Calalbie (11220960000069) 

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2022

 

BAB I 

PENDAHULUAN

1.1 Prinsip Percobaan

   Larutan buffer adalah larutan yang terdiri dari asam lemah atau basa lemah dan garamnya, jika ditambahkan sedikit asam/basa larutan akan  mengalami perubahan pH yang tidak signifikan.

1.2 Tujuan Percobaan

1. Mahasiswa mampu membedakan larutan penyangga dan bukan penyangga.
2. Mahasiswa mampu menjelaskan prinsip kerja larutan penyangga (buffer) dalam mempertahankan nilai pH.
3. Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan perubahan rasio komponen larutan  terhadap perubahan pH.

 

BAB II 

TINJAUAN PUSTAKA

  Larutan penyangga/buffer adalah campuran asam lemah dengan garamnya atau perubahan  pH suatu larutan tidak signifikan walaupun ditambahkan sedikit asam atau basa (Nurhasni & Yusraini, 2022). Larutan buffer mampu menetralkan penambahan asam maupun basa dari luar. Jika ditinjau satu campuran asam lemah (CH3COOH) dengan garamnya (CH3COONa).

CH3COONa → CH3COO- + Na+..........(1)

CH3COOH → CH3COO- + H+.............(2)

Karena adanya ion asetat (CH3COO-) dalam jumlah banyak yang berasal dari disosiasi CH3COONa, Kesetimbangan reaksi (2) akan bergeser ke ruas kiri, ke arah pembentukan CH3COOH. Larutan ini mempunyai pH tertentu yang akan bertahan baik sekali, larutan ini disebut larutan penyangga.

[H+] = Ka Ca/Cg

Maka:

pH = pKa - log Ca/Cg

        = pKa + log Cg/Ca

Dimana:

Ka = tetapan kesetimbangan asam

Ca = konsentrasi asam dalam molaritas (M) 

Cg = konsentrasi garam dalam molaritas (M)

     Jika larutan di atas ditambahkan asam kuat (ion hidrogen) konsentrasi ion hidrogen tidak berubah maka akan bergabung dengan ion asetat yang tak terdisosiasi bertambah.

CH3COO-  +  H+   →  CH3COOH

   Jika larutan ditambah basa kuat (ion hidroksil) maka akan bereaksi dengan asam asetat, sedangkan konsentrasi ion hidrogen dengan hidroksil tidak berubah banyak.

CH3COOH  +  OH-  →  CH3COO-  +  H2O

 Demikian pula halnya dengan penambahan asam lemah (NH4OH) dan garamnya (NH4Cl) menunjukkan yang sama dengan di atas, yang mana:

NH4OH + OH-  →  NH4+  +  OH-

[OH-] = Kb Cb/Cg 

Maka:

pOH = pKb – log Cg/Cb

atau:

pH = 14 – (pKb + log Cg/Cb ) (Nurhasni & Yusraini, 2022) 

     Larutan penyangga dapat dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. Larutan penyangga asam mempertahankan pH pada daerah asam (pH <7 ), sedangkan larutan penyangga basa mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah dan basa konjugasi sedangkan larutan penyangga basa mengandung suatu basa lemah dan asam konjugasi. 

     Basa konjugasi adalah ion atau molekul yang dihasilkan setelah asam kehilangan protonnya, sedangkan asam konjugasi adalah spesi yang dihasilkan ketika basa menerima proton. Reaksi ini bersifat reversible dan dapat berjalan terbalik maupun ke depan (Sunarya, 2001).

                                                                BAB III

                                                METODE PERCOBAAN

3. 1 Alat

            Alat yang digunakan adalah 4 buah Erlenmeyer 100 ml, 4 buah gelas piala 100 ml, 1 buah pipet ukur 10 ml, 6 buah pipet tetes, pH meter, 1 buah gelas ukur 50 ml, botol semprot, dan 1 buah cawan arloji.

3.2 Bahan

            Bahan yang digunakan adalah HCl (0,1 N), CH3COOH (0,1 N), CH3COONa (0,1 N), CH3COONa (0,2 N), NaOH (0,1 N), NH4OH (0,8 N), NH4Cl (kristal), Indikator PP, Indikator MM, dan aquades.

                                                                            BAB IV

                                                            HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil 

Tabel 1. Hasil Membedakan Larutan Penyangga dan bukan Penyangga 

Tabel 2. Hasil Buffer basa lemah dengan garamnya

Tabel 3. Hasil Buffer asam lemah dengan garamnya

4.2. Pembahasan

4.2.1. Membedakan Larutan Penyangga dan Bukan Penyangga

Menurut Chang (2003), larutan buffer adalah larutan yang terdiri dari asam lemah atau basa lemah dan garamnya dan mampu melawan perubahan pH ketika terjadi penambahan sedikit asam, sedikit basa, ataupun sedikit pengenceran. Berdasarkan hasil pengamatan pada saat praktikum terdapat dua kategori larutan yaitu larutan non buffer dan larutan buffer.

Prinsip kerja larutan buffer adalah larutan ini mengandung asam lemah dan basa lemah, dengan asam dan basa konjugasinya. Sehingga penambahan sedikit asam kuat maupun basa kuat tidak akan merubah pH larutannya. (Novitalia, 2020)

Erlenmeyer pertama diisi 10 ml aquades dan diberi 2 tetes indikator metil merah dengan ph awal 7 (suasana netral). Setelah diberi 0,1 ml HCL larutan berubah warna menjadi pink dengan pH 2 (suasana asam). Hal ini menunjukkan bahwa larutan tersebut berada dalam suasana asam. Dapat disimpulkan bahwa larutan ini bukan larutan penyangga karena larutan tersebut tidak dapat mempertahankan pH nya. Dimana pH awalnya adalah dalam suasana netral (pH = 7) dan berubah menjadi suasana asam (pH = 2).

 

Erlenmeyer kedua diisi 10 ml aquades dan diberi 2 tetes indikaroe pp dengan ph awal 5 (suasana asam). Setelah diberi 0,1 ml NaOH larutan berubah warna menjadi pink dengan pH larutan 7. Hal ini menunjukkan bahwa larutan tersebut berada dalam suasana netral. Dapat disimpulkan bahwa larutan ini bukan larutan penyangga karena larutan tersebut tidak dapat mempertahankan pH nya. Dimana pH awalnya adalah dalam suasana asam (pH = 5) dan berubah menjadi suasana netral (pH = 7).

 

Erlenmeyer ketiga diisi 1ml larutan Ch3COOH 0,1 N dan 1 ml CH3COONa 0,1 N lalu ditambah aquades dan diberi 2 tetes indikator MM diketahui pH awal 5 (suasana asam). Setelah diberi 1,8 ml HCL larutan berubah warna pH larutan 5 (suasana asam). Dapat disimpulkan bahwa larutan ini merupakan larutan penyangga karena larutan tersebut dapat mempertahankan pH nya. Dimana pH awal dan pH akhirnya sama dalam suasana asam (pH = 5).

 

Erlenmeyer keempat diisi 1ml larutan Ch3COONa 0,1 N dan 1 ml CH3COOH 0,1 N lalu ditambah aquades dan diberi 2 tetes indikator pp diketahui pH awal 5 (suasana asam). Setelah diberi 1,2 ml NaOH larutan berubah warna dengan pH larutan 10 (suasana basa). Dapat disimpulkan bahwa larutan ini bukan larutan penyangga karena larutan tersebut tidak dapat mempertahankan pH nya. Dimana pH awalnya adalah dalam suasana asam (pH = 5) dan berubah menjadi suasana basa (pH = 10).

 

Dapat disimpulkan bahwa larutan pada erlenmeyer 1,2, dan 4 merupakan larutan non buffer karena tidak dapat mempertahankan pH nya sedangkan larutan pada erlenmeyer 3 merupakan larutan buffer karena dapat mempertahankan pHnya. 

4.2.2. Larutan penyangga basa dan garamnya

Pada percobaan pembuatan larutan penyangga basa lemah dan garamnya, diperlukan bahan yaitu amonia sebagai basa lemah dan NH4Cl sebagai garamnya. Mula-mula ketika diukur pH-nya menggunakan pH meter dicatat pH awalnya sebesar 10,26. Kemudian larutan ditetesi NaOH sebanyak 5 tetes dan diukur kembali pH-nya. Hasil yang didapatkan yaitu pH akhirnya sebesar 9,91. Perubahan pH yang tidak terlalu signifikan dan dalam suasana sama-sama basa membuat kita dapat menarik kesimpulan bahwa larutan ini termasuk larutan penyangga basa. Selain itu dihitung pula pH teoritisnya dan didapatkan hasil 8,3 melalui perhitungan:

pH larutan awal=10,26

pH larutan akhir=9,91

[OH-] = Kb. Cb/Cg

          = 1,71 x 10^-5. 0,8/0,067

          = 20,4 × 10^-5

          =2,04 × 10^-6

pOH = - log [OH-]

          = - log 2,04 x 10^-6

         = 6 – log 2,04

            = 5,7

pH = pKw – pOH

         = 14 – 5,7

         = 8,3

4.2.3. Larutan Penyangga Asam Lemah dan Garamnya

A. Erlenmeyer 1

Percobaan dilakukan dengan mencampurkan 10ml CH3COOH 0,1N dengan 15ml CH3COONa 0,2N, kemudian diukur pH awal atau pH saat belum ditetesi HCL menggunakan pH meter. Hasil yang didapatkan yaitu pH awalnya sebesar 5,07 dan pH akhirnya sebesar 5,11. Selain itu dilakukan perhitungan pH teoritis:

pH awal larutan= 5,07

pH akhir larutan=5,11

Ma=N/e

      = 0,1/1

      =0,1

Mg=N/e

      = 0,1/1

      =0,1

na=M.v

    =0,1. 0,01

    =1×10^-3

ng=M.v

    =0,1. 0,015

    =1,5×10^-3

[H+] = Kb. Ch/Cg

          = 1,71 x 10^-5. 1×10^-3/1,5×10^-3

          = 1,7/1,5 × 10^-5

          =1,13 × 10^-5

pH = - log [H+]

      = - log 1,13 x 10^-5

      = 5 – log 1,13

      = 4,94

B. Erlenmeyer 2

Percobaan dilakukan dengan mencampurkan 5ml CH3COOH 0,1N dengan 10ml CH3COONa 0,2N, kemudian diukur pH awal atau pH saat belum ditetesi HCL menggunakan pH meter. Hasil yang didapatkan yaitu pH awalnya sebesar 5,47 dan pH akhirnya sebesar 5,54. Selain itu dilakukan perhitungan pH teoritis:

pH awal larutan= 5,47

pH akhir larutan=5,54

Ma=N/e

      = 0,1/1

      =0,1

Mg=N/e

      = 0,2/1

      =0,2

na=M.v

    =0,1. 5

    =0,5 mmol

ng=M.v

    =0,2. 10

    =2 mmol

[H+] = Kb. Ch/Cg

          = 1,71 x 10^-5. 0,5/2

          =0,425×10^-5

pH = - log [H+]

          = - log 0,425 x 10^-5

         = 5 – log 0,425

         = 5,37

C. Erlenmeyer 3

Percobaan dilakukan dengan mencampurkan 5ml CH3COOH 0,1N dengan 5ml CH3COONa 0,1N, kemudian diukur pH awal atau pH saat belum ditetesi HCL menggunakan pH meter. Hasil yang didapatkan yaitu pH awalnya sebesar 4,97 dan pH akhirnya sebesar 5,05. Selain itu dilakukan perhitungan pH teoritis:

pH awal larutan= 4,97

pH akhir larutan=5,05

Ma=N/e

      = 0,1/1

      =0,1

Mg=N/e

      = 0,1/1

      =0,1

na=M.v

    =0,1. 0,05

    =5×10^-3

ng=M.v

    =0,1. 0,005

    =5×10^-3

[H+] = Kb. Ch/Cg

          = 1,71 x 10^-5. 5×10^-3/5×10^-3

          = 1,7 × 10^-5

pH = - log [H+]

      = - log 1,7 x 10^-5

      = 5 – log 1,7

      = 5 — 0,23

      =4,77

D. Erlenmeyer 4

Percobaan dilakukan dengan mencampurkan 12,5ml CH3COOH 0,1N dengan 2,5ml CH3COONa 0,2N, kemudian diukur pH awal atau pH saat belum ditetesi HCL menggunakan pH meter. Hasil yang didapatkan yaitu pH awalnya sebesar 4,43 dan pH akhirnya sebesar 4,42. Selain itu dilakukan perhitungan pH teoritis:

pH awal larutan= 4,43

pH akhir larutan= 4,42

Ma=N/e

      = 0,1/1

      =0,1

Mg=N/e

      = 0,2/1

      =0,1

na=M.v

    =0,1. 12,5

    =12,5×10^-1

ng=M.v

    =0,2. 2,5

    =5×10^-1

[H+] = Kb. Ch/Cg

         = 1,71 x 10^-5. 12,5×10^-1/5×10^-1

         = 4,25 × 10^-5

pH = - log [H+]

       = - log 4,25 x 10^-5=

       =5 – log 4,25

       = 4,38

Dari pembahasan diatas, dapat disimpulkan larutan pada keempat erlenmeyer tersebut merupakan larutan penyangga asam, karena pH awal dan pH akhir atau setelah ditetesi HCL berubah namun tidak terlaku signifikan sehingga sesuai dengan prinsip kerja larutan penyangga.

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa :
1.      Larutan penyangga (buffer) dapat mempertahankan pH-nya dalam larutan meski ditambahkan asam maupun basa. Jika tidak dapat mempertahankan pH, maka larutan tersebut bukan parutan penyangga (buffer).
2.      Prinsip kerja larutan penyangga (buffer) dalam mempertahankan nilai pH adalah di dalam larutan penyangga terdapat komponen asam yang dapat menahan kenaikan pH secara berlebih dan komponen basa yang mampu menahan penurunan pH secara berlebih. Berdasarkan penjelasan di atas, disimpulkan bahwa larutan penyangga dibentuk melalui reaksi antara asam dan basa konjugatnya serta basa dengan asam konjugatnya.
3.      Hubungan perubahan rasio komponen larutan buffer terhadap perubahan pH, yaitu nilai pH dalam suatu larutan penyangga bergantung pada rasio dari konsentrasi molar asam lemah dengan basa lemah. Semakin tinggi konsentrasi asam lemah dalam larutan maka pH larutan penyangga akan semakin rendah. Semakin tinggi konsentrasi asam basa buffernya maka kapasitas buffernya akan semakin tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

 

Chang, Raymond. 2003. General Chemistry : The Essential Concepts, alih bahasa: Indra Noviandri, dkk. 2004. Kimia Dasar Jilid II. Jakarta: Erlangga.

Nurhasni dan Yusraini DIS. 2022. Pedoman Praktikum Kimia Dasar 1. Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Sari, Novitalia Ablinda. 2020. Larutan Penyangga Kimia Kelas XI. SMA Negeri 5 Palembang. Palembang.

Sunarya. 2001. Kimia Dasar.  Bandung : ITB.