Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A V. PEMBAHASAN
Praktikum yang dilaksanakan tanggal 3 Oktober 2011 mengenai pembuatan larutan buffer dan pengujian kestabilannya. Larutan buffer adalah campuran asam/basa lemah dan basa/asam konjugasinya yang dapat mempertahankan pH di sekitar daerah kapasitas buffer. Larutan buffer dibuat dari senyawa sitrat dan fosfat. Larutan buffer berfungsi untuk mempertahankan pH. Maka dari itu digunakan larutan buffer pada suatu percobaan untuk menjaga pH agar tetap konstan, namun tidak berarti pH tidak akan berubah. Perubahan dan gangguan yang besar dalam sistem dapat merubah pH meskipun telah ditambahkan buffer ke dalamnya. Hal ini karena buffer hanya menjaga agar pH tidak terlalu berubah signifikan dengan adanya perubahan konsentrasi ion hidrogen dalam sistem. Meskipun larutan buffer dapat mempertahankan pH, larutan buffer juga memiliki batasan ketahanan terhadap asam maupun basa yang ditambahkan kepadanya. Hal inilah yang disebut dengan “kapasitas larutan penyangga”. Langkah-langkah yang dilakukan pada praktikum pembuatan buffer asetat kali ini adalah menghitung berat garam dan asam yang akan digunakan dalam praktikum sesuai dengan pH tertentu. pH yang digunakan ialah 4; 4,5; 4,76; 5; =
5,5; dan 6. Dengan menggunakan persamaan
+
[ ] [ ]
maka
diperoleh berat garam dan asam dari masing-masing pH. Hasil perhitungan jumlah garam dan asam dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Perhitungan jumlah garam dan asam pH teori
Garam (gram)
Asam (gram)
4
1,2218
5,1114
4,5
2,9255
3,8724
4,76
8,25
3
5
5,2371
2,19
5,5
6,9795
0,924
6
7,8012
0,8234
Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2011
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A Contoh perhitungan untuk menentukan berat asam dan garam ialah: =
[ ]
+
[ ] [ ]
4 = 4,76 +
[ ] [ ]
-0,76 = 0,1738 = 0,1738 =
[ ] [ ] [ ]
−1
0,1738 – 0,1738 x = x = 0,1481 = 1 - 0,1481 = 0,8519 Mol asam
=M.V = 0,8519 x 0,1 = 0,08519 mol
Berat asam
= Mol x BM CH3COOH = 0,08519 x 60 = 5,1114 gram
Mol garam
=M.V = 0,1481x 0,1 = 0,01481 mol
Berat garam
= Mol x Bm CH3COONa = 0,01481 x 82,5 = 1,2218 gram
Berdasarkan prosedur, maka jumlah garam dan asam yang telah diketahui kemudian dimasukkan ke dalam beaker glass dan dikocok hingga homogen. Selanjutnya pH dari larutan tersebut diukur dengan menggunakan pH-meter. Hasil pengukuran PH yang diperoleh dengan menggunakan pH-meter dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Pengukuran pH Menggunakan pH meter Kelompok
pH teori
pH yang di dapat
11
4
5,39
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A 12
4,5
5,99
13
4,76
6,27
14
5
6,38
15
5,5
7,14
16
6
7,57
Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2011
Larutan buffer merupakan campuran dari asam lemah dengan garamnya yang berasal dari basa kuat atau basa lemah dengan garamnya yang berasal dari asam kuat. Seperti pada larutan Natrium Asetat yang merupakan larutan yang dapat berdisosiasi secara sempurna. Namun, pada larutan asam asetat tidak terdisosiasi secara sempurna CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+ Karena adanya ion – ion asetat dalam jumlah banyak (yang berasal dari disosiasi natrium asetat), akan menggerser kesetimbangan ke arah pembentukan asam asetat yang tidak terdisosiasi (yaitu, ke arah ruas kiri persamaan di atas). Larutan ini akan memiliki pH yang tertentu dan pH ini akan bertahan baik sekali, bahkan jika ditambahkan asam atau basa. Jika ion hidrogen (yaitu, suatu asam kuat) ditambahkan, ini akan bergabung dengan ion asetat dalam larutan untuk membentuk asam asetat yang tidak terdisosiasi : CH3COO- + H+ → CH3COOH Karena konsentrasi ion hidrogen tidak berubah, yang terjadi hanyalah bahwa jumlah ion asetat berkurang, sementara jumlah asam asetat yang tidak terdisosiasi bertambah. Dalam menyiapkan suatu penyangga dengan pH yang diinginkan, analis harus memilih suatu sistem 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 keefektifan maksimal atas peningkatan atau penurunan pH. Jika asam yang ada lebih besar dari pada garam, maka perubahan pH yang besar akan terjadi jika basa ditambahkan demikian juga sebaliknya.
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa larutan buffer asetat atau penyangga yang telah dibuat dan diukur nilai pH nya menggunakan pH-meter sedikit berbeda dengan nilai pH yang dihitung berdasarkan teoritis. Umumnya nilai pH yang diukur menggunakan pH-meter berniali lebih besar. Alasan terjadinya perbedaan tersebut diantaranya : 1. Ketidakpastian dalam nilai tetapan disosiasi asam dan basa lemah. 2. Galat yang disebabkan oleh pendekatan yang digunakan dalam perhitungan. 3. Efek aktivitas. 4. Ketepatan menimbang garam dan mempipet asam 5. Alas yang digunakan ketika mengambil sampel 6. pH meter yang bergoyang ketika pengukuran dilakukan.
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A VI. KESIMPULAN
Larutan Buffer adalah larutan yang dapat mempertahankan pH apabila ditambahkan sedikit asam atau basa. Larutan buffer dibuat dari hasil reaksi antara asam lemah dengan garamnya yang berasal dari asam kuat atau basa lemah dengan garamnya yang berasal dari basa kuat.
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A DAFTAR PUSTAKA
JR, R.A. Day & A.L. Underwood. 1998. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi keenam, Penerjemah : Dr. Ir. Iis Sopyan, M.Eng. Penerbit Erlangga, Jakarta.
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A 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
Garam Asam
x 3,9 = 4,8 + log 0, 2 x x log = - 0,9 0, 2 x x 0 , 9 = 10 0, 2 x x = 0,1259 0, 2 x x = 0,0252 – 0,1259x 1,1259x = 0,0252 x = 0,0224 M (Garam)
0,2 x = 0,2 – 0,0224 = 0,1776 M (Asam) Asam : V1M1 = V2M2 100 x 0,1776 = V2 17,6 V2 = 1,0091 ml Garam :
Garam = 0,0224 =
massa 1000 . Mr V (ml )
massa 1000 . 82 100
Massa = 0,1837 gram
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A 2. Diketahui : Mr KH2PO4 = 136 (Asam) 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
Basa _ Konjugat Asam
x 6,5 = 6,8 + log 0, 2 x x log = - 0,3 0, 2 x x 0 , 3 = 10 0, 2 x x = 0,5012 0, 2 x x = 0,1002 – 0,5012x 1,5012x = 0,1002 x = 0,0667 M (Basa Konjugat)
0,2 x = 0,2 – 0,0667 = 0,1333 M (Asam) Asam :
KH2PO4 = 0,1333 =
massa 1000 . Mr V (ml )
massa 1000 . 136 100
Massa = 1,8129 gram Basa Konjugat :
K2HPO4 = 0,0667 =
massa 1000 . Mr V (ml )
massa 1000 . 174 100
Massa = 1,1606 gram
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A 3. Diketahui : Mr KH2PO4 = 136 (Asam) Mr Na2HPO4 = 142 (Basa Konjugat) Dibuat buffer 100 ml, 0,2 M pH = 6,5 & pKa = 6,8 Ditanya : Massa KH2PO4 dan Massa Na2HPO4? Jawab :
pH = pKa + log
Basa _ Konjugat Asam
x 6,5 = 6,8 + log 0, 2 x x log = - 0,3 0, 2 x x 0 , 3 = 10 0, 2 x x = 0,5012 0, 2 x x = 0,1002 – 0,5012x 1,5012x = 0,1002 x = 0,0667 M (Basa Konjugat)
0,2 x = 0,2 – 0,0667 = 0,1333 M (Asam) Asam :
KH2PO4 = 0,1333 =
massa 1000 . Mr V (ml )
massa 1000 . 136 100
Massa = 1,8129 gram Basa Konjugat :
Na2HPO4 = 0,0667 =
massa 1000 . Mr V (ml )
massa 1000 . 142 100
Massa = 0,9471 gram
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A 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 ? Jawab :
pH = pKa + log
Basa _ Konjugat Asam
x 10,2 = 9,8 + log 0, 2 x x log = 0,4 0, 2 x x 0, 4 = 10 0, 2 x x = 0,3981 0, 2 x x = 0,0796 – 0, 3981x 1, 3981x = 0,0796 x = 0,0569 M (Basa Konjugat)
0,2 x = 0,2 – 0, 0569 = 0,1431 M (Asam) Asam :
NaHCO3 = 0,1431 =
massa 1000 . Mr V (ml )
massa 1000 . 84 100
Massa = 1,2020 gram Basa Konjugat :
Na2CO3 = 0,0569 =
massa 1000 . Mr V (ml )
massa 1000 . 106 100
Massa = 0,6031 gram
Nova Nurfauziawati 240210100003 Kelompok 11A 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 Dibuat buffer pKa = 4,8 Ditanya : pH Buffer ? Jawab :
pH = pKa + log
Garam Asam
0,15 pH = 4,8 + log 0,3 pH = 4,8 + log(0,5) pH = 4,8 – 0,3 pH = 4,5
