Pengertian Larutan Buffer, Prinsip, Sifat, Jenis dan Contoh

Pengertian Larutan Buffer, Buffer, Prinsip, Fungsi, Sifat, Jenis, Macam dan Contoh : Merupakan larutan yang mengandung campuran asam lemah dan basa konjugatnya, atau sebaliknya

---

Baca juga artikel terkait: Pengertian Asam, Basa dan Garam

---

Pengertian larutan penyangga

Larutan penyangga (buffer) adalah larutan yang dapat mempertahankan (mempertahankan) pH-nya dengan penambahan asam, basa atau pengenceran dengan air. pH larutan penyangga tidak berubah (terus-menerus) setelah penambahan sejumlah asam, basa atau air. Larutan buffer mampu menetralkan penambahan asam dan basa dari luar.

---

Larutan penyangga disebut juga larutan penyangga atau larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan nilai pH-nya meskipun ditambahkan sedikit asam, sedikit basa atau sedikit air (pengenceran). Ini karena larutan penyangga mengandung zat terlarut yang merupakan “penyangga” yang terdiri dari komponen asam dan basa. Komponen asam berfungsi menahan kenaikan pH, sedangkan komponen basa berfungsi menahan penurunan pH.

---

Larutan penyangga atau buffer solution adalah larutan yang terdiri dari :

• Campuran asam lemah dan garamnya.

Contoh: Campuran larutan CH₃COOH (asam lemah) dan CH larutan₃COONa (basa konjugasi) membentuk larutan penyangga asam dengan reaksi:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂Oh

• Campuran basa lemah dan garamnya.

Contoh: Campuran larutan NH₄OH (basa lemah) dan larutan NH₄CL (asam konjugasi) membentuk larutan penyangga basa, dengan reaksi:

NH₄OH + HCl → NH₄CL + H₂Oh

---

Jenis larutan penyangga

Komponen buffer/buffer solution dibagi menjadi:

1. Larutan penyangga asam/penyangga

Larutan ini mempertahankan pH dalam kisaran asam (pH <7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugat dari asam tersebut. Cara lainnya adalah dengan mencampurkan asam lemah dengan basa kuat dimana asam lemah dicampur secara berlebihan. Campuran tersebut akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang dimaksud. Umumnya digunakan basa kuat seperti Natrium Na), Kalium, Barium, Kalsium dan lain-lain.

---

Cara kerjanya dapat dilihat pada larutan buffer yang mengandung CH₃COOH dan CH₃MENDEKUT^– yang berada dalam kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

---

Penambahan asam (H⁺) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H⁺ ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH₃MENDEKUT^– membentuk molekul CH₃COOH.

CH₃MENDEKUT^–(aq) + H⁺(aq) → CH₃COOH(aq)

---

Jika yang ditambahkan adalah basa, maka ion OH^– basa akan bereaksi dengan ion H⁺ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga terjadi konsentrasi ion H⁺ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan penurunan komponen asam (CH₃COOH), bukan ion H⁺. Basa yang ditambahkan bereaksi dengan asam CH₃COOH membentuk ion CH₃MENDEKUT^– dan air.

CH₃COOH(aq) + OH^–(aq) → CH₃MENDEKUT^–(aq) + H₂O(l)

---

Baca juga artikel terkait: Pengertian Larutan Alkalin

---

1. Buffer/buffer larutan basa

Larutan ini mempertahankan pH dalam kisaran basa (pH > 7). Larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Cara lain adalah dengan mencampurkan basa lemah dengan asam kuat dimana basa lemah dicampur secara berlebihan.

Cara kerjanya dapat dilihat pada larutan buffer yang mengandung NH₃ dan NH4+ berada dalam kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

---

Jika asam ditambahkan, maka ion H⁺ asam akan mengikat ion OH^–. Hal ini menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, menghasilkan konsentrasi ion OH^– dapat dipertahankan. Selain itu, penambahan ini menyebabkan pengurangan komponen basa (NH₃), menggantikan ion OH^–. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH₃ membentuk ion NH⁴⁺.

NH₃ (aq) + H⁺(aq) → NH⁴⁺ (SAYA)

---

Jika basa ditambahkan, kesetimbangan bergeser ke kiri, demikian konsentrasi ion OH^– dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan bereaksi dengan komponen asam (NH₄⁺), yang merupakan komponen dasar (NH₃) dan air.

NH₄⁺ (aq) + OH^–(aq) → NH₃ (aq) + H₂O(l)

---

Bagaimana solusi buffer bekerja

Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugatnya, sehingga keduanya dapat mengikat ion H⁺ serta ion OH^–. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH secara signifikan.

---

Baca juga artikel terkait: Larutan asam: pengertian, ciri-ciri, sifat dan contoh

---

Sifat-sifat larutan penyangga

Sifat-sifat larutan penyangga adalah:

1. pH tidak berubah ketika larutan diencerkan.
2. PH larutan tidak berubah ketika asam atau basa ditambahkan ke larutan.

---

Hubungan antara pH dan larutan penyangga adalah sebagai berikut:

1. Larutan penyangga campuran asam lemah dan garamnya.

[H⁺] = Ka atau [H⁺] = Ka

pH = –logH⁺

---

Di mana:

Ka = konstanta kesetimbangan

= jumlah mol asam lemah

= Jumlah mol basa konjugasi

2. Larutan penyangga campuran basa lemah dan garamnya.

[OH^–] = Kb atau [H⁺] = Kb

pH = 14 – POH

POH = –logOH^–

Di mana:

Kb = konstanta kesetimbangan

= Jumlah mol basa lemah

= jumlah mol asam terkonjugasi

---

Fungsi Resolusi Penyangga

• Keberadaan larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari, seperti dalam dunia kedokteran, fotografi, industri kulit dan pewarna. Selain aplikasi tersebut, ada Fungsi penerapan konsep larutan buffer ini pada tubuh manusia seperti pada cairan tubuh.
  

  ---

• Cairan tubuh ini dapat berupa cairan intraseluler atau cairan ekstraseluler. Dimana sistem penyangga utama pada cairan intraseluler seperti H₂P.O₄^–dan HPO₄^2- yang dapat bereaksi dengan asam dan basa. Sedangkan untuk sistem buffer dapat mempertahankan pH darah yang hampir konstan, yaitu sekitar 7,4.
  

  ---

• Menjaga pH plasma darah agar berada pada kisaran 7,35 – 7,45 yaitu ion HCO₃^–dengan ion Na⁺. Jika pH darah lebih dari 7,45, Anda akan mengalami alkalosis yang mengakibatkan hiperventilasi/pernapasan berlebihan, muntah hebat. Jika pH darah kurang dari 7,35 maka akan terjadi asidosis yang akan mengganggu jantung, ginjal, hati dan pencernaan.
  

  ---

• Menjaga pH makanan olahan kaleng agar tidak mudah rusak/teroksidasi (asam benzoat dengan natrium benzoat).
• Selain itu, penerapan larutan penyangga ini dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada obat tetes mata.
  

  ---

• Keberadaan larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari, seperti dalam dunia kedokteran, fotografi, industri kulit dan pewarna. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan buffer ini pada tubuh manusia seperti pada cairan tubuh.
  

  ---

• Cairan tubuh ini dapat berupa cairan intraseluler atau cairan ekstraseluler. Dimana sistem buffer utama pada cairan intraseluler seperti H2PO4- dan HPO42- yang dapat bereaksi dengan asam dan basa. Sistem buffer mampu mempertahankan pH darah yang hampir konstan, yaitu sekitar 7,4.
  

  ---

• Menjaga pH plasma darah agar berada pada kisaran 7,35 – 7,45 yaitu antara ion HCO3- dengan ion Na+. Jika pH darah lebih dari 7,45 akan mengalami alkalosis, akibatnya akan terjadi hiperventilasi/pernapasan berlebihan, muntah hebat, jika pH darah kurang dari 7,35 akan mengalami asidosis yang menyebabkan jantung, ginjal, hati dan pencernaan akan terganggu.
  

  ---

• Menjaga pH cairan tubuh agar ekskresi ion H+ di ginjal tidak terganggu yaitu asam dihidrogen fosfat (H2PO4-) dengan basa monohidrogen fosfat (HPO42-)
  

  ---

• Menjaga pH makanan olahan kaleng agar tidak mudah rusak/teroksidasi (asam benzoat dengan natrium benzoat).

• Selain itu, penerapan larutan penyangga ini dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada obat tetes mata.

---

Baca Juga Artikel Terkait : Makalah Teori Indikator Asam Basa : Indikator, Ciri-Ciri, Contoh dan Fungsinya

---

Jenis larutan penyangga

Larutan penyangga dapat dibentuk dari campuran asam lemah dan basa konjugatnya atau basa lemah dan asam konjugatnya. Berdasarkan asam dan basa penyusunnya, larutan penyangga dibedakan menjadi 2, yaitu sebagai berikut:

1. Larutan penyangga asam

Larutan penyangga asam adalah larutan penyangga yang terbentuk dari asam lemah dan basa konjugatnya. Larutan buffer asam memiliki pH kurang dari 7.

Contoh: CH₃COOH (asam lemah) dan CH₃COO– (basa konjugatnya).

2. Larutan penyangga basa

Larutan penyangga basa adalah larutan penyangga yang terbentuk dari basa lemah dan asam konjugatnya. Larutan buffer alkali memiliki pH lebih besar dari 7.

Contoh: NH₃ (basa lemah) dan NH₄+ (asam konjugatnya).

---

Baca juga artikel terkait: 11 fungsi asam nukleat dalam tubuh makhluk hidup

---

Contoh solusi/Bumper Buffer

Contoh soal larutan penyangga

1. Tentukan pH larutan sebagai 800 ml larutan CH₃0,1M COOH dicampur dengan larutan CH 400ml₃COONa 0,1M (Ka CH₃COOH = 1,8×10^-5) !
2. Tentukan pH larutan sebagai 400 ml larutan NH₄0,5M OH dicampur dengan 100 ml larutan NH₄Cl 0,5M (Kb NH4OH = 1,8×10^-5)
3. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH₃COOH 1M dan CH₃COONa 1M ditambahkan larutan HCl 1M ml. Tentukan pH larutan setelah ditambahkan 1M HCl! (Ka = 1,8 x 10^-5)
4. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH₃COOH 1M dan CH₃COONa 1M ditambah 50 ml air. Tentukan pH larutan setelah pengenceran!

---

Baca juga artikel yang mungkin terkait: Termokimia: pengertian, persamaan, reaksi, rumus dan contoh soal

---

Menjawab Solusi penyangga

Jawaban No. 1

mol CH₃COOH = 800 x 0,1 = 80 mmol

mol CH₃COONa = 400 x 0,1 = 40 mmol

[ H⁺ ] = K_A .A_A/A_bk

= 1,8 x 10^-5 x(80/40)

= 3,6 x 10 ^-5

pH = -log 3,6 x 10 ^-5

= 5 – log 3.6

---

Jawaban No. 2

NH mol₃= 400 x 0,5 = 200 mmol

mol NH4Cl = 100 x 0,5 = 50 mmol

[OH^–] = 1,8 x 10 ^-5 x(200/50)

= 7,2 x 10 ^-5

pOH = – log 7,2 x 10 ^-5

= 5 – log 7.2

pH = 14 – (5-log 7.2)

= 9 + log 7.2

---

Jawaban No. 3

mol CH₃COOH = 50 x 1 = 50 mmol

mol CH₃COONa = 50 x 1 = 50 mmol

mol HCl = 1 x 1 = 1 mmol

CH₃COONa + HCl —-> CH₃COOH + NaCl

Awalnya :……………… 50 mmol………..1 mmol…….50 mmol –

Menanggapi: …………………. 1 mmol………..1 mmol……1 mmol……..1 mmol

____________________________________________________________ –

Sisa………:……………… 49 mmol …………. -…………..51 mmol…….1 mmol

Jadi pH = -log (1,8 x 10^-5 x51/49)

= -log 1,87 x 10^-5 = 5 – log 1,87

---

Jawaban No. 4

pengenceran CH₃COOH: Q₁.M₁ = V₂.M

50×1 = 100xM₂

M₂ = 0,5

pengenceran CH₃COONa: V₁.M₁ = V₂.M₂

50×1 = 100xM₂

M₂ = 0,5