Larutan Penyangga XI MIA
Komponen Larutan Penyangga Larutan Penyangga Asam
Larutan Penyangga Basa
Terdiri dari Asam lemah dan basa konjugasinya (Contoh : CH3COOH dan CH3COO-, HF dan F-)
Terdiri dari Basa lemah dan asam konjugasinya (Contoh : NH4OH dan NH4+)
Cara membuatnya :
Cara Membuatnya :
1.
Mencampurkan asam lemah dengan garam yang mengandung basa konjugasinya (contoh: campuran CH3COOH dan CH3COONa).
1.
Mencampurkan basa lemah dengan garam yang mengandung asam konjugasinya (Contoh: campuran NH4OH dan NH4Cl).
2.
Mencampurkan asam lemah dengan basa kuat, namun mol asam lemah harus berlebih (Contoh: campuran HF dan NaOH).
2.
Mencampurkan basa lemah dengan asam kuat, namun mol basa lemah harus berlebih (Contoh campuran NH4Cl dan H2SO4).
Menentukan apakah suatu larutan merupakan larutan penyangga atau bukan 1. Suatu larutan yang terdiri dari 500 ml CH3COOH 0,1 M dan 400 ml CH3COONa 0,1 M 2. Suatu larutan yang terdiri dari 100 ml NH4OH 0,2 M dan 200 ml (NH4)2SO4 0,1 M 3. Suatu larutan yang terdiri dari 100 ml H3PO4 0,1 M dan 200 ml NaOH 0,1 M 4. Suatu larutan yang terdiri dari 200 ml HF 0,2 M dan 100 ml KOH 0,1 M 5. Suatu larutan yang terdiri dari 100 ml NH4OH 0,1 M dan 50 ml HCl 0,1 M 6. Suatu larutan yang terdiri dari 100 ml CH3COOH 0,1 M dan 100 ml KOH 0,1 M
Bagaimana cara menghitung pH Buffer Buffer Asam [H+] pH
= 𝐊𝐚
𝐦𝐨𝐥 𝐚𝐬𝐚𝐦 𝐦𝐨𝐥 𝐠𝐚𝐫𝐚𝐦
= - log [H+]
Buffer Basa [OH-] pOH pH
= 𝐊𝐛
𝐦𝐨𝐥 𝐛𝐚𝐬𝐚 𝐦𝐨𝐥 𝐠𝐚𝐫𝐚𝐦
= - log [OH-]
= 14 - pOH
Contoh Soal :
Suatu larutan CH3COOH 0,2 M sebanyak 100 ml dicampurkan dengan larutan 100 ml CH3COONa 0,1 M. Ka = 10-5. Tentukan harga pH! [H+]
= 𝐊𝐚
[H+] = 𝐊𝐚
𝒎𝒐𝒍 𝒂𝒔𝒂𝒎 𝒎𝒐𝒍 𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎
𝒎𝒐𝒍 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶𝑵𝒂
Suatu larutan NH4OH 0,1 M sebanyak 200 ml direaksikan dengan 50 ml larutan H2SO4 0,1 M. Kb = 10-5. tentukan harga pH! m r S
2NH4OH + H2SO4 (NH4)2SO4 + 2H2O 0,02 mol 0,01 mol 0,01 mol
[OH-] = 𝐊𝐛
𝒎𝒐𝒍 𝒃𝒂𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍 𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎
[OH-] = 𝐊𝐛
𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑯𝟒𝑶𝑯 𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑯𝟒 𝟐𝑺𝑶𝟒
𝟎,𝟐 𝑴 𝒙 𝟎,𝟏 𝑳
[H+] = 10-5 𝟎,𝟏 𝑴 𝒙 𝟎,𝟏 𝑳 𝟐
[H+] = 10-5 𝟏 [H+] = 2 x 10-5 [H+]
pH = - log pH = - log (2 x 10-5) pH = 5 – log 2 = 4,7
0,005 mol 0,005 mol -
𝟎,𝟎𝟏 𝒎𝒐𝒍
[OH-] = 10-5 𝟎,𝟎𝟎𝟓 𝒎𝒐𝒍
[OH-] = 2 x 10-5 pOH = 5 – log 2 pH = 14 – (5 – log 2) pH = 9 + log 2 = 9,3
0,005 mol 0,005 mol
0,01 0,01
Bagaimana bila penyangga asam ditambah dengan asam/basa? 100 ml larutan CH3COOH 0,2 M direaksikan dengan 50 ml larutan Ca(OH)2 0,1 M.
1.
Ka = 10-5. a.
Tentukan pH larutan!
b.
Tentukan pH ketika ditambah 5 ml HCl 0,1 M!
c.
Tentukan pH ketika ditambah 5 ml Ca(OH)2 0,1 M!
a. Tentukan pers. reaksi 2CH3COOH + Ca(OH)2 (CH3COO)2Ca + 2H2O m 0,02 mol 0,005 mol r 0,01 mol 0,005 mol 0,005 mol 0,01 s 0,01 mol 0,005 mol 0,01
[H+] = 𝐊𝐚
𝒎𝒐𝒍 𝒂𝒔𝒂𝒎 𝒎𝒐𝒍 𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎
[H+] = 𝐊𝐚
𝒎𝒐𝒍 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶 𝟐𝑪𝒂
𝟎,𝟎𝟏 𝒎𝒐𝒍
[H+] = 10-5 𝟎,𝟎𝟎𝟓 𝒎𝒐𝒍 [H+] = 2 x 10-5
pH = 5 – log 2 = 4,7
Lanjutan jawaban soal no 1
b. Apabila ditambah 5 ml HCl 0,1 M Apabila ditambah asam, maka H+ akan bereaksi dengan garam dari basa konjugasinya, yaitu (CH3COO)2Ca. Persamaan reaksinya sebagai berikut : 2HCl + (CH3COO)2Ca 2CH3COOH + CaCl2 m 0,0005 r 0,0005 s -
[H+]
= 𝐊𝐚
[H+] = 𝐊𝐚
0,005 mol 0,00025 mol 0,00475 mol 𝒎𝒐𝒍 𝒂𝒔𝒂𝒎 𝒎𝒐𝒍 𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎
𝒎𝒐𝒍 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶 𝟐𝑪𝒂
[H+] = 10-5
𝟎,𝟎𝟏𝟎𝟓 𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟎𝟎𝟒𝟕𝟓 𝒎𝒐𝒍
0,01 mol 0,0005 mol 0,0105 mol
0,00025 0,00025
[H+] = 10-5 x 2,21
pH = 5 – log 2,21 pH = 5 – 0,34 pH = 4,66 pH tidak berubah banyak, hanya selisih 0,04 lebih asam.
Lanjutan jawaban soal no 1
c. Apabila ditambah 5 ml Ca(OH)2 0,1 M Apabila ditambah basa, maka OH- akan bereaksi dengan asamnya, yaitu CH3COOH. Persamaan reaksinya sebagai berikut : Ca(OH)2 + 2CH3COOH (CH3COO)2Ca + 2H2O m r s
0,0005 0,0005 -
0,01 mol 0,001 mol 0,009 mol
[H+] = 𝐊𝐚
𝒎𝒐𝒍 𝒂𝒔𝒂𝒎 𝒎𝒐𝒍 𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎
[H+]
𝒎𝒐𝒍 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶𝑯 𝒎𝒐𝒍 𝑪𝑯𝟑𝑪𝑶𝑶 𝟐𝑪𝒂
= 𝐊𝐚
[H+] = 10-5
𝟎,𝟎𝟎𝟗 𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟎𝟎𝟓𝟓 𝒎𝒐𝒍
0,005 mol 0,0005 mol 0,0055 mol
0,001 0,001
[H+] = 10-5 x 1,64
pH = 5 – log 1,64 pH = 5 – 0,21 pH = 4,79 pH tidak berubah banyak, hanya selisih 0,09 lebih basa.
Bagaimana bila penyangga basa ditambah dengan asam/basa? 2. 100 ml larutan NH4OH 0,2 M direaksikan dengan 100 ml larutan HCl 0,1 M. Kb = 10-5. a.
Tentukan pH larutan!
b.
Tentukan pH ketika ditambah 5 ml HCl 0,1 M!
c.
Tentukan pH ketika ditambah 5 ml NaOH 0,1 M!
a. Tentukan pers. reaksi NH4OH + HCl NH4Cl + m 0,02 mol 0,01 mol r 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol s 0,01 mol 0,01 mol
H2O 0,01 0,01
[OH-] = 𝐊𝐛
𝒎𝒐𝒍 𝒃𝒂𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍 𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎
[OH-] = 𝐊𝐛
𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑯𝟒𝑶𝑯 𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑯𝟒𝑪𝒍 𝟎,𝟎𝟏 𝒎𝒐𝒍
[OH-] = 10-5 𝟎,𝟎𝟏 𝒎𝒐𝒍 pOH = 5 pH = 14 – 5 = 9
Lanjutan jawaban soal no 2
b. Apabila ditambah 5 ml HCl 0,1 M Apabila ditambah asam, maka H+ akan bereaksi dengan basanya, yaitu NH4OH. Persamaan reaksinya sebagai berikut : HCl + NH4OH NH4Cl + H2O m 0,0005 r 0,0005 s -
0,01 mol 0,0005 mol 0,0095 mol
[OH-] = 𝐊𝐛
𝒎𝒐𝒍 𝒃𝒂𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍 𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎
[OH-] = 𝐊𝐛
𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑯𝟒𝑶𝑯 𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑯𝟒𝑪𝒍
0,01 mol 0,0005 mol 0,0105 mol
0,0005 0,0005
[OH-] = 10-5
𝟎,𝟎𝟎𝟗𝟓𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟎𝟏𝟎𝟓 𝒎𝒐𝒍
pOH = 0,9 x 10-5 = 9 x 10-6 pOH = 6 – log 9 pH = 14 – (6 – log 9) pH = 8 + log 9 = 8 + 0,95 pH = 8,95 pH tidak berubah banyak, hanya selisih 0,05 lebih asam.
Lanjutan jawaban soal no 2
b. Apabila ditambah 5 ml NaOH 0,1 M Apabila ditambah asam, maka H+ akan bereaksi dengan garam dari asam konjugasinya, yaitu NH4Cl. Persamaan reaksinya sebagai berikut : NaOH + NH4Cl NH4OH + NaCl m 0,0005 r 0,0005 s -
0,01 mol 0,0005 mol 0,0095 mol
[OH-] = 𝐊𝐛
𝒎𝒐𝒍 𝒃𝒂𝒔𝒂 𝒎𝒐𝒍 𝒈𝒂𝒓𝒂𝒎
[OH-] = 𝐊𝐛
𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑯𝟒𝑶𝑯 𝒎𝒐𝒍 𝑵𝑯𝟒𝑪𝒍
0,01 mol 0,0005 mol 0,0105 mol
0,0005 0,0005
[OH-] = 10-5
𝟎,𝟎𝟏𝟎𝟓 𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟎𝟎𝟗𝟓 𝒎𝒐𝒍
pOH = 1,11 x 10-5 = pOH = 5 – log 1,11 pH = 14 – (5 – log 1,11) pH = 9 + log 1,11 = 9 + 0,05 pH = 9,05 pH tidak berubah banyak, hanya selisih 0,05 lebih basa.
Bagaimana bila Larutan Penyangga diencerkan? Apabila dilakukan pengenceran, secara teoritis pH larutan penyangga tidak akan berubah. Namun, apabila pengenceran berlebihan, misalkan pada pengenceran 10 kali atau lebih, pH yang terukur secara fisik biasanya berubah.