Reaksi antara asam dan basa akanmenghasilkan garam dan air. Jika dilarutkan, garam-garam dapat mengalami ionisasi. Ion-ion yang terionisasi tersebut dapat membentuk kesetimbangan ion. Ada dua jenis kesetimbangan ion yaitu kesetimbangan disosiasi dan kesetimbangan kelarutan. Kesetimbangan disosiasi dapat menjelaskan kesetimbangan larutan penyangga dan sifat suatu garam, sedangkan kesetimbangan kelarutan dapat menjelaskan kelarutan suatu zat dan dapat tidaknya suatu pencampuran dua zat menghasilkan endapan.

Larutan PenyanggaDarah merupakan bagian penting dalam tubuh kita karena darah bertanggung jawab dalam proses pengangkutan sari makanan dan proses pernafasan. Dalam keaadaan normal, darah manusia mempunyai pH antara 7,35-7,45. Berbagai zat masuk ke dalam tubu kita dapat memengaruhi nilai pH darah. Jika pH darah kurang atau lebih dari pH normal, tubuh dapat mengalami gangguan. Namun, hal itu tidak terjadi karena sistem tubuh kita dikaruniai sistem pelindung yang disebut larutan penyangga. Apakah Larutan Penyangga Itu ?Gambar merupakan contoh larutan penyangga yang banyak digunakan. Secara umum larutan penyangga dapat dibuat dengan mencampurkan asam lemah dengna basa konjugasinya (garam dari asam lemah tersebut) atau basa lemah dengan asam konjugasinya (garam dari basa lemah tersebut) dalam konsentrasi hampir sama. Sifat larutang terbentuk berbeda dari komponen-komponen pembentuknya.Contoh :1. Larutan penyangga dari campuran CH3COOH(aq) dan CH3COONa(aq) 2. Larutan penyangga dari campuran NH4OH(aq) dan NH4Cl(aq)3. Larutan penyangga dari campuran HCN(aq) dan NaCN(aq)Sifat Larutan PenyanggaSifat larutan penyangga adalah kemampuannya menahan pH larutan, artinya larutan ditambah sedikit asam atau sedikit basa larutan tersebut maka pH larutan tersebut tidak akan berubah. Untuk memahami sifat tersebut

Sifat Larutan PenyanggaAlat dan bahan 1. Pipet tetes2. Tabung reaksi3. Rak tabung reaksi4. Larutan CH3COOH 0,1 M5. Larutan CH3COONa 0,1 M6. Larutan NaOH 0,1 M7. Larutan HCl 0,1 M8. Akuades9. pH universal atau larutan indikator universal

Cara Kerja Perhatikan Gambar1. Campurkan 5 ml CH3COOH 0,1 M dengan 5 ml CH3COONa kedalam tabung reaksi2. Ukur dan catat pH campuran denga pH meter universal3. Bagi campuran tersebut menjadi 3 tabung masing-masing sebanyak 2 ml4. Berikan perlakuan berbeda terhadap ketiga tabung reaksi tersebut a. Tabung A ditambah NaOH 0,1 M setetes demi setetes hingga pH meter universal berubah. Catat berapa ml NaOH yang dibutuhkanb. Tabung B ditmbah HCl 0,1 M setetes demi setetes hingga pH meter universal berubah. Catat berapa ml HCl yang dibutuhkanc. Tabung C ditambahkan air setetes demi setetes hingga 50 tetes5. Amati perubahan yang terjadi pada setiap tabung6. Buat kesimpulan dari percobaan7. Presentasikan di depan teman-teman8.

Apakah hasil dari pengamatan kalian seperti dibawah ini ?Dari ekperimen yang telah dilakukan didapatkan pengamatan sebagai berikut1. pH meter universal pada tabung reaksi A berubah setelah penambahan NaOH 0,1 M sebanyak 15 tetes2. pH meter universal pada tabug reaksi B berubah setelah penambahan HCl 0,1 M sebanyak 15 tetes3. pH meter universal pada tabung reaksi C tidak berubah dengan penambahan H2Okesimpulan dari hasil pengamatan tersebut adalah sebagai berikut 1. campuran CH3COOH 0,1 M dengan CH3COONa 0,1 M menghasilkan hara pH lebih keci dari 7 jadi larutan bersifat asam2. penambahan NaOH 0,1 setelah 16 tetes baru mengubah harga pH larutan tersebutPenambahan sedikit basa kuat tidak mengubah harga pH 3. penambahan HCl 0,1 M setelah 16 tetes baru mengubah harga pH larutan tersebutPenambahan sedikit asam kuat tidak mengubah harga pH 4. penambahan H2O (pengenceran) sampai dengna 50 tetes tidak menyebabkan harga pH berubah5. Larutan yang terdiri dari campuran antara asam lemah (CH3COOH) dengan basa konjugasi asam lemah tersebut CH3COONa dapat digunakan sebagai larutan penyangga atau buffer

a. Asam lemah denga basa konjugasinya (Buffer Asam)Misalnya, ke dalam campuran CH3COOH dan CH3COO- ditambakan sedikit asam atau basa, yang terjadi adalah sebagai berikut 1. Jika ditambahkan asam maka ion H+ dari asam akan bereaksi deng aion CH3COO- membentuk CH3COOH. Harga pH larutan tetap2. Jika ditambahkan basa maka ion OH- akan dinetralkan oleh CH3COOH. Harga pH larutan tetap b. Basa lemah dengan asam konjugasinya (Buffer Basa)Misalnya, kedalam campuran larutan NH3 dan NH4- ditambahkan sedikit asam atau basa. Hal yang terjadi adalah sebagai berikut :1. Jika ditambahkan asam maka ion H+ akan dinetralkan oleh NH3. Harga pH larutan tetap2. Jika ditambahkan basa maka ion OH- kan bereaksi dengan NH4- . Harga pH larutan tetapBagaimanakah Kerja Larutan Penyangga dalam Tubuh Kita ?Dalam tubuh manusia terdapat berbagai macam cairan, misalnya cairan sel, darah, dan kelenjar. Cairan-cairan tersebut berfungsi sebagai pengangkut makanan dan pelarut zat kimia yang terdapat dalam tubuh. Di dalam tubuh manusia terjadi reaksi kimia yang dipercepat dengna enzim tertentu. Enzim akan bekerja efektif pada pH tertentu. Nah, untuk mempertahankan nilai pH agar reaksi kimia tidak terganggu, tubuh manusia dilengkapi Tuhan dengan larutan penyangga. Larutan penyangga tersebut berupa campuran asam lemah dan basa konjugasinya.Dalam keadaan normal, darah manusia mempunyai pH antara 7,35-7,45. Nilai pH tersebut dipertahankan oleh tiga larutan penyangga, yaitu larutan penyangga karbonat, hemoglobin, dan oksi hemoglobin.Tabel. Larutan Penyangga yang Terdapat dalam Tubuh ManusiaJenis Larutan PenyanggaPasangan Asam-Basa KonjugasiReaksi Kesetimbangan

AsamBasa Konjugasi

KarbonatH2CO3HCO3-H2CO3(aq) HCO3- + H+(aq)

HemoglobinHemoglobin (HHb)Ion Hemoglobin(Hb-)HHb (aq) Hb-(aq) + H+(aq)

OksihemoglobinOksihemoglobin(HbO2)Ion Oksihemoglobin(HbO2-)HbO2(aq) HbO2-(aq) + H+(aq)

Ketiga larutan penyangga tersebut mempunyai prinsip kerja yang sama, yaitu jika terjadi penambahan asam, ion H+ akan dinetralkan oleh basa konjugasi. Jika terjadi penambahan basa, ion OH- akan dinetralkan oleh asam

Larutan penyangga lain yang ada di dalam tubuh manusia adalah larutan penyangga fosfat yang terdapat dalam sel dan kelenjar ludah. Larutan penyangga fosfat merupakan campuran antara H2PO4- dan basa konjugasinya yaitu HPO42-. Penyangga karbonat merupakan campuran H2CO3 dan HCO3-. Jika terjadi penambahan asam, ion H+ akan dinetralkan oleh basa konjugasi HPO42-. Jika terjadi penambahan basa, ion OH- akan dinetralkan oleh asam H2PO4-

pH darah tubuh manusia berkisar antara 7,35-7,45. pH darah tidak boleh kurang dari 7,0 dan tidak boleh melebihi 7,8 karena akan berakibat fatal bagi manusia. Organ yang paling berperan untuk menjaga pH darah adalah paru-paru dan ginjal. Kondisi di mana pH darah kurang dari 7,35 disebut asidosis. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya kondisi asidosis antara lainpenyakit jantung, penyakit ginjal, kencing manis, dan diare yangterus-menerus. Sedangkan kondisi di mana pH darah lebih dari7,45 disebut alkolosis. Kondisi ini disebabkan muntah yanghebat, hiperventilasi (kondisi ketika bernafas terlalu cepat karenacemas atau histeris pada ketinggian).

Untuk menjaga pH darah agar stabil, di dalam darahterdapat beberapa larutan penyangga alami, yaitua. Penyangga hemoglobinOksigen merupakan zat utama yang diperlukan oleh seltubuh yang didapatkan melalui pernapasan. Oksigen diikat olehhemoglobin di dalam darah, di mana O2 sangat sensitif terhadappH. Reaksi kesetimbangan yang terjadi dapat dituliskan sebagaiberikut.

HHb (aq) Hb-(aq) + H+(aq)

b. Penyangga Karbonat Produk buangan dari tubuh adalah CO2 yang di dalamtubuh bisa membentuk senyawa H2CO3 yang nantinya akanterurai menjadi H+ dan HCO3- Penambahan H+ dalam tubuhakan mempengaruhi pH, tetapi hemoglobin yang telahmelepaskan O2 dapat mengikat H+ membentuk asam hemoglobin.

Penyangga karbonat juga berperan dalam mengontrol pHdarah. Reaksi kesetimbangan yang terjadi sebagai berikut.

Perbandingan molaritas HCO3 terhadap H2CO3 yangdiperlukan untuk mempertahankan pH darah 7,4 adalah 20:1.Jumlah HCO3 yang relatif jauh lebih banyak itu dapat dimengertikarena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyakbersifat asam.

Penyangga Posfat

Penyangga fosfat merupakan penyangga yang berada didalam sel. Penyangga ini adalah campuran dari asam lemahH2PO4 dan basa konjugasinya, yaitu HPO42. Jika dari prosesmetabolisme sel dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, makaakan segera bereaksi dengan ion HPO42,

Dan jika pada proses metabolisme sel menghasilkan senyawayang bersifat basa, maka ion OH akan bereaksi dengan ionH2PO4,

Larutan Penyangga dalam Obat-obatan

Sebagai obat penghilang rasa nyeri, aspirin mengandungasam asetilsalisilat. Beberapa merek aspirin juga ditambahkanzat untuk menetralisir kelebihan asam di perut, seperti MgO.Obat suntik atau obat tetes mata, pH-nya harus disesuaikandengan pH cairan tubuh. Obat tetes mata harus memiliki pHyang sama dengan pH air mata agar tidak menimbulkan iritasiyang mengakibatkan rasa perih pada mata. Begitu pula obatsuntik harus disesuaikan dengan pH darah.

Larutan Penyangga dalam Industri

Dalam industri, larutan penyanggadigunakan untuk penanganan limbah.Larutan penyangga ditambahkanpada limbah untuk mempertahankanpH 5-7,5. Hal itu untuk memisahkanmateri organik pada limbah sehinggalayak di buang ke perairan.

Bagaimana Cara Menghitung pH Larutan Penyangga ?

a. pH larutan penyangga yang mengandung campuran Asam Lemah dengan GaramnyaMarilah kita tinjau larutan yang mengandung campuran asam lemah dengan basa konjugasinya, misalnya CH3COOH dengan CH3COO-. Kita ketahui bahwa hampir semua ion CH3COO dalam larutan berasal dari garam sebab CH3COOH hanya sedikit sekali yang terionisasi (James E. Brady, 1990).

Karena dalam satu larutan mengandung CH3COOH dan CH3COO, maka rumus di atas dapat ditulis:pH = pKa log dengan: Ka= tetapan ionisasi asam lemaha = jumlah mol asam lemahg = jumlah mol basa konjugasib. pH larutan penyangga yang mengandung campuran Basa Lemah dengan GaramnyaSekarang marilah kita tinjau larutan yang mengandung basa lemah dengan asam konjugasinya. Misalnya, NH3 dan NH4+ yang berasal dari garam (James E. Brady, 1990).

Karena dalam satu larutan mengandung NH3 dan NH4+, maka rumus di atas dapat di tulis: pH = pKb log

dengan:Kb = tetapan ionisasi basa lemahb = jumlah mol basa lemahg = jumlah mol asam konjugasi

Benarkah Penambahan Sedikit Asam, Basa, dan Air tidak akan Mengubah pH Larutan Penyangga ?pH suatu larutan penyangga ditentukan oleh komponenkomponennya Komponen-komponen itu dalam perhitungan membentuk perbandingan tertentu. Jika campuran tersebut diencerkan, maka harga perbandingan komponen-komponennya tidak berubah sehingga pH larutan juga tidak berubah.

Soal