Larutan Penyangga: Pengertian – Rumus dan Contoh Soal

Kali ini akan dibahas tentang larutan penyangga. Larutan penyangga secara ringkas adalah larutan untuk mempertahankan pH larutan.

Penjelasan lebih dalam terkait pengertian, sifat, manfaat, dan contoh-contoh larutan penyangga dijelaskan di bawah ini.

Pengertian Larutan Penyangga

Larutan penyangga didefinisikan sebagai suatu sistem pada larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH suatu larutan sehingga tidak terjadi perubahan pH ketika ada penambahan atau pengurangan konsentrasi larutan.

Larutan penyangga juga dikenal dengan larutan buffer atau dapar.

Contoh sederhana adalah reaksi kimia yang terjadi antara enzim pencernaan.

Misalnya, enzim pepsin yang berfungsi untuk memecah protein di dalam lambung karena sistem di lambung hanya mampu bekerja di sekitar pH 2.

Fungsi Larutan Penyangga

Larutan penyangga sering digunakan di bidang seperti analisis kimia, mikroorganisme, dan biokimia.

Bahkan di bidang industri larutan penyangga berguna ketika proses fotografi.

Di bidang lainnya larutan penyangga digunakan ketika pembuatan bir, penanganan limbah, penyamakan kulit, dan sintesis zat warna.

Larutan penyangga juga berperan dalam peredaran darah manusia. Dalam keadaan normal, pH manusia sekita 7,4.

Nilai ini pun tidak boleh dibawah 7,0 atau bahkan naik di atas 7,8. Larutan yang mempertahankan pH manusia adalah karbonat bikarbonat.

Selain karbonat bikarbonat, terdapat juga larutan penyangga yang ada pada air ludah yaitu larutan dihidrogenfosfat-monohidrogenfosfat.

Larutan ini berfungsi untuk menjaga pH mulut agar tetap berada di sekitar 6,8.

Larutan ini bekerja dengan cara menetralisir asam dari hasil fermentasi sisa makanan.

Sifat Larutan Penyangga

Berikut beberapa sifat larutan penyangga yang perlu kalian ketahui.

• Mampu mempertahankan nilai pH meski ditambahkan kadar asam kuat ataupun basa kuat
• Jika dilakukan pengenceran pada larutan penyangga, pH pada larutan tersebut tidak akan berubah.
• Nilai pH suatu larutan bergantung pada jumlah molnya. Semakin banyak jumlah mol, semakin kuat dalam mempertahankan nilai pH.
• Nilai Ka akan selalu konstan jika berada pada suhu yang tetap atau tidak berubah.
• Campuran antara garam dengan asam memiliki pH yang stabil.

Komponen Larutan Penyangga

Komponen larutan penyangga terbagi menjadi larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa.

Penjelasan masing-masing komponen larutan penyangga adalah sebagai berikut.

1. Larutan penyangga asam

Larutan penyangga ini digunakan untuk mempertahankan nilai pH pada keadaan asam yaitu dibawah 7.

Larutan ini terdiri dari asam lemah dan basa konjugasinya. Cara memperoleh larutan ini dengan cara sebagai berikut.

• Mencampurkan asam lemak dengan garam basa konjugasi yang menghasilkan ion A^– jika terionisasi.
• Mencampurkan suatu asam lemak dalam jumlah berlebih pada suatu basa kuat sehingga akan menghasilkan garam basa konjugasi yang berasal dari asam lemah.

Contohnya larutan penyangga yang mengandung CH₃COOH dan CH₃COO^– . Pada larutan tersebut, reaksi kimianya adalah

Dengan menambahkan asam atau H⁺ maka kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri.

Sehingga terbentuk CH₃COOH. Artinya, asam yang ditambahkan ke suatu larutan akan dinetralisir oleh komponen basa konjugasi.

2. Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga ini berguna untuk menjaga ph suatu larutan agar bersifat basa yaitu dengan nilai di atas 7.

Larutan penyangga basa terdiri dari komponen basa lemah dengan basa konjugasinya. Cara memperoleh larutan tersebut adalah sebagai berikut.

• Campurkan basa lemah dengan garam konjugasinya yang dapat menghasilkan ion BH⁺ ketika terionisasi.
• Campurkan suatu basa lemah pada suatu asam kuat yang nantinya akan menghasilkan garam asam konjugasi dari basa lemah tersebut.

Contohnya adalah larutan penyangga yang mengandung NH₃ dan NH₄⁺ . Kesetimbangan yang diperoleh pada reaksi kimia tersebut yaitu

Dengan menambahkan asam atau H⁺ kesetimbangan akan bergeser ke kanan dengan membentuk NH₄⁺ dan OH^–.

Selanjutnya untuk mempertahankan konsentrasi, ion OH^– menjadi berkurang karena H⁺ bereaksi dengan OH^– dan membentuk H₂O.

Artinya, asam yang ditambahkan akan dinetralisir oleh komponen basa lemah NH₃ .

Rumus Larutan Penyangga

Rumus larutan penyangga dibagi menurut jenisnya yaitu larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa

• Rumus Larutan Penyangga Asam

• Rumus Larutan Penyangga Basa

Contoh Larutan Penyangga dalam Kehidupan

Larutan penyangga juga dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Baik pada sistem tubuh atau bahan-bahan yang kita gunakan di sekitar. Berikut beberapa contoh larutan penyangga dalam kehidupan sehari-hari.

• Obat Mag

Zat utama pada obat mag adalah magaldrate yaitu campuran antara aluminium hidroksida dan magnesium hidroksida.

Zat ini nantinya akan dinetralisir oleh asam lambung yang memiliki nilai pH terlalu rendah.

Dengan menetralisir sebagian aluminium hidroksida dan magnesium hidroksida, maka pH cairan lambung akan naik dan menjadi normal kembali. Campuran kedua zat ini sering dikenal dengan susu magnesium.

• Deterjen

Deterjen ternyata juga merupakan salah satu contoh larutan penyangga. Deterjen mengandung asam sitrat. Asam sitrat pada deterjen berguna untuk mengkelat logam yang nantinya akan membentuk busa.

Busa ini berguna untuk membersihkan tanpa harus menggunakan zat penghilang kesadaran.

Selain itu, asam sitrat juga berfungsi untuk memulihkan penukar ion pada alat penghilang kesadahan.

Caranya dengan menghilangkan ion-ion logam yang terakumulasi pada bahan penukar ion.

• Obat Mata

Contoh larutan penyangga selanjutnya adalah obat mata. Obat mata memiliki fungsi diantaranya untuk tonisitas, stabilitas pH, viskositas, dan strelisisasi.

Kandungan Cendoxytrol pada obat tetes mata mampu mengurangi iritasi atau alergi pada mata.

Obat mata idealnya memiliki pH yang harus ekuivalen dengan cairan mata yang berkisar 7,4

Contoh Soal dan Pembahasan

1.Tentukan nilai Ph suatu larutan jika 800 ml larutan CH₃COOH 0,1 M dicampurkan dengan 400 ml larutan CH₃COONa 0,1 M . nilai Ka CH₃COOH = 1,8 X 10^-5

Jawab:

2. Tentukan Ph larutan jika 400 ml larutan NH₄OH 0,5 M dicampur dengan 100 ml larutan NH₄Cl 0,5 M. Diketahui nilai Kb NH₄OH = 1,8 x 10^-5

Jawab: