praktikum buffer (haspeng)
TRANSCRIPT
Lia Choirunnisa240210100010
V. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
Larutan buffer atau larutan penyangga adalah larutan yang terdiri dari
asam lemah dan garam-nya yang dapat mempertahankan dan menjaga pH.
Larutan buffer biasanya terdiri dari campuran asam lemah dengan garam dari
asam lemah tersebut, seperti CH3COOH dengan CH3COONa ataupun dapat terdiri
dari campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut, seperti-
NH4OH dengan NH4Cl.
Larutan buffer adalah larutan kimia yang mampu mempertahankan pH,
dimana larutan ini terdiri atas campuran asam lemah dan basa konjugatnya atau
campuran basa lemah dan asam konjugatnya. Suatu larutan yang ditambahkan
larutan buffer ke dalamnya akan dapat mempertahankan pHnya dengan catatan
tidak ada kontaminan lain selama penambahan larutan buffer tersebut.
Dalam suatu reaksi kimia perubahan pH walaupun sangat kecil maka
sangat berpengaruh besar terhadap kestabilan. Dalam sistem biologis, buffer
sangat diperlukan untuk mempertahankan kestabilan metabolisme sistem tersebut,
perubahan pH yang kecil saja dapat merusak sistem metabolisme. Hal ini
berhubungan dengan enzim yang terdapat pada sistem biologis, dimana setiap
enzim memiliki pH optimum dan pH diluar optimum akan berakibat buruk
terhadap penurunan kecepatan katalitik dan pada akhirnya mempengaruhi sistem
tersebut secara keseluruhan. Pada sistem biologis manusia terdapat dua sistem
buffer yaitu buffer fosfat dan buffer bicarbonate. Buffer bicarbonate berperan
dalam menjaga kestabilan pH pada sistem dalam sel (intraselular), sedangkan
buffer fosfat berperan dalam menjaga kestabilan plasma darah.
Pada praktikum ini, dipelajari cara membuat larutan buffer dengan
berbagai pH dan menguji kestabilan larutan buffer tersebut. Selain itu, pada
praktikum ini juga dilakukan perbandingan antara perhitungan teoritis larutan
buffer dengan yang sebenarnya jika diukur dengan pH meter.
Sebelum membuat larutan buffer, terlebih dahulu menghitung berapa gram
garam (asam/basa konjugatnya) dan berapa mililiter larutan asam/basa lemah yang
diperlukan untuk membuat larutan buffer dengan pH tertentu, kelompok kami
Lia Choirunnisa240210100010
membuat larutan buffer dengan pH 4,5. Dengan menggunakan persamaan
Henderson-Hasselbach, yaitu :
pH = pKa + log [anion] pOH = pKb + log [base]
[acid] [kation]
Dari persamaan tersebut maka didapat konsentrasi asam dan garam yang
diperlukan untuk membuat larutan buffer dengan pH 4,5. Pada praktikum ini
digunakan sampel asam asetat (CH3COOH) dan sodium asetat (CH3COONa).
Setelah diketahui konsentrasi yang diperlukan, maka dengan mengetahui berapa
banyak larutan yang akan dibuat (ml), berat molekul masing-masing asam dan
garamnya serta berat jenis asam, maka berapa banyak asam dan garam yang
dibutuhkan dapat dihitung. Dari hasil perhitungan, maka diketahui untuk
membuat larutan buffer asetat dengan pH 4,5 sebanyak 100 ml dengan konsentrasi
0,1 M, diperlukan 3,688 ml asam asetat dan 2,925 gram garam.
Selanjutnya larutan buffer asetat dibuat dan diukur pH nya dengan
menggunakan pH-meter untuk memastikan pH larutan buffer tersenut. Ternyata
dari hasil pengukuran pHnya adalah 5,99. Hal ini kemungkinan besar adalah
kesalahan alat, karena dari awal pengukuran alat tersebut tidak menunjukkan
angka 7. PH meter yang tidak akurat dapat disebabkan oleh beberapa hal,
misalnya pada ujung pengukur pH tidak steril, maksudnya steril dari komponen
asam atau basa. Jadi ujung pH meter sedapat mungkin harus berada pada pH
netral, yaitu 7. Sebab lainnya adalah kemungkinan pH meter tergoyang saat
melakukan pengukuran, karena seharusnya tidak ada goncangan apapun saat
melakukan pengukuran, akibatnya keadaan pH meter sudah tidak dalam keadaan
baik lagi. Alasannya pada ujung pH meter dimasukkan ke dalam larutan
seharusnya layar monitor menunjukkan angka yang pasti dan tidak berubah-ubah,
namun kenyataannya angka sesekali berubah sehingga menimbulkan keraguan.
Sifat larutan buffer yaitu pH larutan tidak berubah jika diencerkan. Dan
pH larutan tidak berubah jika ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.
Untuk mengetahui nilai pH pada larutan buffer dapat dilakukan melalui
penggunaan Ph meter (alat pengukur pH) atau pun menggunakan perhitungan
rumus.
Lia Choirunnisa240210100010
Perhitungan nilai pH larutan buffer disesuaikan dengan komponen
penyusun larutan buffer tersebut yang didasari oleh persamaan Henderson-
Hasselbatch . Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan
garamnya (dengan pH < 7) digunakan rumus:
[H+] = Ka. Ca/Cg
pH = pKa + log Ca/Cg
dimana:
Ca = konsentrasi asam lemah
Cg = konsentrasi garamnya
Ka = tetapan ionisasi asamlemah
Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan
garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7), digunakan rumus:
[OH-] = Kb . Cb/Cg
pOH = pKb + log Cg/Cb
dimana:
Cb = konsentrasi basa lemah
Cg = konsentrasi garamnya
Kb = tetapan ionisasi basa lemah
Selain untuk mengetahui nilai pH persamaan di atas juga dapat digunakan
dalam penentuan banyaknya asam lemah dan garam atau basa lemah dan garam
yang diperlukan untuk membuat larutan buffer pada pH tertentu.
Setelah dilakukan pembuatan dan penilaian pH larutan buffer biasanya
dilakukan uji kestabilan larutan buffer tersebut. Uji kestabilan ini dilakukan
karena larutan buffer harus benar-benar stabil karena larutan buffer biasa
digunakan untuk menjaga suatu larutan pada pH tertentu. Pengujian ini dilakukan
agar larutan buffer tidak mudah terpengaruh terhadap penambahan asam ataupun
basa sehingga pH tetap stabil dan terjaga kualitasnya. Semakin stabil larutan
buffer tersebut maka semakin baik larutan buffer yang telah dibuat serta semakin
sedikit resiko ketidakakuratan analisis yang menggunakan larutan buffer tersebut
seperti proses titrasi.
Pengukuran kestabilan larutan buffer dapat dilakukan dengan
menggunakan persamaan berikut:
Lia Choirunnisa240210100010
Kestabilan buffer pada pH tertentu dapat dilihat pada tebel di bawah ini.
Tabel 1. Hasil Pengamatan Pembuatan larutan Buffer dan Pengujian KestabilannyaKelompok pH teori pH yang di dapat Kestabilan
11 4 5,39 65,25%
12 4,5 5,99 66%
13 4,76 6,27 68,28%
14 5 6,38 72,4%
15 5,5 7,14 77,03%
16 6 7,57 73,83%
Sumber : dokumentasi Pribadi (2011)
Contoh Perhitungan Kestabilan dari pH 4.5 :
Kestabilan(%) = [1-(∆pH/pHawal)]x100%
=[1-((5,99-4,5)/4,5]x100%
=66%
Berdasarkan data hasil pengamatan, seharusnya larutan buffer saat
ditambahkan dengan asam ataupun basa pHnya tidak berubah. Perubahan pH pada
praktikum ini kemungkinan adalah akibat konsentrasi dari larutan buffer tersebut
yang rendah dan harga pH larutan buffer tersebut yang tidak sama dengan harga
pKa larutan asam, karena larutan buffer mempunyai kestabilan pada pH efektif
yaitu harga pH yang sama dengan harga pKa. Dari hasil pengukuran juga dapat
diketahui, larutan buffer dengan konsentrasi semakin kecil maka kestabilannya
pun makin rendah atau dengan kata lain makin tidak stabil.
Keefektifan suatu larutan buffer dalam menahan perubahan pH per satuan basa
atau asam kuat yang ditambahkan mencapai nilai maksimumnya ketika rasio asam
konjugat terhadap garam adalah satu. Dalam titrasi asam lemah titik maksimum
keefektifan ini dicapai bila asam tersebut ternetralkan separuh atau pH=pKa.
Selain itu kapasitas suatu larutan buffer juga merupakan ukuran keefektifannya
dalam menahan perubahan pH pada penambahan asam atau basa. Semakin besar
konsentrasi asam dan basa konjugatnya semakin besar pula kapasitas buffer.
Lia Choirunnisa240210100010
Untuk menghasilkan efektifitas yang tinggi, dalam menyiapkan suatu
larutan buffer kita harus memilih suatu system asam-garam atau basa-garam
dimana pKa asam tersebut sedekat mungkin ke pH yang diinginkan. Dengan
pemilihan ini rasio asam per garam mendekati satu dan diperoleh efektifitas
maksimum atas peningkatan atau penurunan pH. Begitupun sebaliknya dengan
basa. Konsentrasi sebenarnya dari asam dan garam yang dipakai tergantung pada
ketahanan yang diinginkan untuk mengubah pH.
Larutan buffer banyak digunakan pada percobaan biokimia atau
bioteknologi yang menggunakan enzim, oleh karena itu prinsip kerja dan cara
pembuatan larutan buffer sangat penting untuk diketahui.
Lia Choirunnisa240210100010
VI. KESIMPULAN
Larutan Buffer adalah larutan yang mampu mempertahankan pH.
Larutan ini terdiri atas asam lemah dan basa konjugatnya atau basa
lemah dan asam konjugatnya.
pH hasil perhitungan tidak sama dengan pH yang ditunjukan pH
meter, hal ini disebabkan oleh kesalahan alat yang sensitif terhadap
gangguan dari luar berupa goncangan.
pH meter yang tidak akurat dapat disebabkan oleh beberapa hal,
misalnya pada ujung pengukur pH kurang steril, maksudnya steril dari
komponen asam atau basa.
Perubahan pH dari 4,5 menjadi 5,99 pada praktikum ini kemungkinan
adalah akibat konsentrasi dari larutan buffer tersebut yang rendah dan
harga pH larutan buffer tersebut yang tidak sama dengan harga pKa
larutan asam, karena larutan buffer mempunyai kestabilan pada pH
efektif yaitu harga pH yang sama dengan harga pKa.
Semakin rendah konsentrasi larutan buffer, maka kestabilannya
semakin rendah.
Semakin stabil larutan buffer maka semakin baik larutan buffer yang
telah dibuat serta semakin sedikit resiko ketidakakuratan analisis yang
menggunakan larutan buffer tersebut seperti proses titrasi.
Ketidaktepatan pH yang diinginkan dan pH yang dihasilkan pada
larutan buffer dapat diakibatkan dari kesalahan proses penimbangan
asam/basa dan garam ataupun karena bahan yang digunakan
kualitasnya sudak tidak baik atau sudah rusak.
DAFTAR PUSTAKA
Lia Choirunnisa240210100010
Anonima. 2010. Larutan Buffer. Available at
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/larutan-
buffer/ (diakses tanggal 26 September 2010)
Harjadi, W. 1986. Ilmu Kimia analitik Dasar. PT Gramedia Pustaka Utama.
Jakarta.
Riyadi, Wahyu. 2008. Berbagai Larutan Buffer dan Cara Pembuatan. Available at
http://wahyuriyadi.blogspot.com/2008/11/berbagai-larutan-buffer-dan-
cara.html (diakses tanggal 26 September 2010)
Harjadi. W., 1990, Ilmu Kimia Analitik Dasar, PT Gramedia Pustaka Utama,
Jakarta.
John M deMan. 1990. Kimia Makanan. Penerjemah Kosasih Padmawinata.
Penerbit ITB. Bandung.
Slamet Sudarmadji, Bambang Haryono dan Suhardi. 1996. Analisa Bahan
Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta.
LAMPIRAN
Lia Choirunnisa240210100010
JAWABAN PERTANYAAN
1. Diketahui : [CH3COOH] = 17,6 M
Mr CH3COONa = 82
Dibuat buffer 100 ml, 0,2 M
pH = 3,9 & pKa = 4,8
Ditanya : Volume CH3COOH dan Massa CH3COONa ?
Jawab : pH = pKa + log
3,9 = 4,8 + log
log = - 0,9
=
= 0,1259
x = 0,0252 – 0,1259x
1,1259x = 0,0252
x = 0,0224 M (Garam)
= 0,2 – 0,0224 = 0,1776 M (Asam)
Asam :
V1M1 = V2M2
100 x 0,1776 = V2 17,6
V2 = 1,0091 ml
Garam :
= .
0,0224 = .
Massa = 0,1837 gram
2. Diketahui :Mr KH2PO4 = 136 (Asam)
Lia Choirunnisa240210100010
Mr K2HPO4 = 174 (Basa Konjugat)
Dibuat buffer 100 ml, 0,2 M
pH = 6,5 & pKa = 6,8
Ditanya : Massa KH2PO4 dan Massa K2HPO4?
Jawab : pH = pKa + log
6,5 = 6,8 + log
log = - 0,3
=
= 0,5012
x = 0,1002 – 0,5012x
1,5012x = 0,1002
x = 0,0667 M (Basa Konjugat)
= 0,2 – 0,0667 = 0,1333 M (Asam)
Asam :
= .
0,1333 = .
Massa = 1,8129 gram
Basa Konjugat :
= .
0,0667 = .
Massa = 1,1606 gram
3. Diketahui :Mr KH2PO4 = 136 (Asam)
Mr Na2HPO4 = 142 (Basa Konjugat)
Dibuat buffer 100 ml, 0,2 M
Lia Choirunnisa240210100010
pH = 6,5 & pKa = 6,8
Ditanya : Massa KH2PO4 dan Massa Na2HPO4?
Jawab : pH = pKa + log
6,5 = 6,8 + log
log = - 0,3
=
= 0,5012
x = 0,1002 – 0,5012x
1,5012x = 0,1002
x = 0,0667 M (Basa Konjugat)
= 0,2 – 0,0667 = 0,1333 M (Asam)
Asam :
= .
0,1333 = .
Massa = 1,8129 gram
Basa Konjugat :
= .
0,0667 = .
Massa = 0,9471 gram
4. Diketahui :Mr Na2CO3 = 106 (Basa Konjugat)
Mr NaHCO3 = 84 (Asam)
Dibuat buffer 100 ml, 0,2 M
pH = 10,2 & pKa = 9,8
Ditanya : Massa Na2CO3 dan Massa NaHCO3 ?
Lia Choirunnisa240210100010
Jawab : pH = pKa + log
10,2 = 9,8 + log
log = 0,4
=
= 0,3981
x = 0,0796 – 0, 3981x
1, 3981x = 0,0796
x = 0,0569 M (Basa Konjugat)
= 0,2 – 0, 0569 = 0,1431 M (Asam)
Asam :
= .
0,1431 = .
Massa = 1,2020 gram
Basa Konjugat :
= .
0,0569 = .
Massa = 0,6031 gram
5. Diketahui :Buffer Asetat 100 ml, 0,01 M, pH = 4,5
Ditanya : Volume Buffer Asetat dengan konsentrasi 0,2 M, pH = 4,5 ?
Jawab : V1M1 = V2M2
100 x 0,01 = V2 0,2
V2 = 5 ml (Buffer Asetat)
6. Diketahui : [CH3COOK] = 0,15 M
[CH3COOH] = 0,3 M
Lia Choirunnisa240210100010
Dibuat buffer pKa = 4,8
Ditanya : pH Buffer ?
Jawab : pH = pKa + log
pH = 4,8 + log
pH = 4,8 + log(0,5)
pH = 4,8 – 0,3
pH = 4,5