Jawaban:

Suatu larutan penyangga asam dibuat dengan cara mencampurkan larutan asam format (HCOOH) 0.5 M dengan garam barium format (HCOO)2Ba 0.2 M dengan kekuatan asam Ka = 2 x 10⁻⁴, sehingga menghasilkan larutan penyangga dengan pH = 4. maka jumlah mol larutan adalah:

n HCOOH = M x V = 0.5 x V1 = 0.5V1 mmol

n (HCOO)2Ba = M x V = 0.2 x V2 = 0.2V2 mmol

maka rasio asam format (HCOOH) dan garam barium format (HCOO)2Ba dalam penyangga asam tersebut adalah:

pH = pKa - log [HCOOH]/[(HCOO)2Ba]

4 = - log 2 x 10⁻⁴ - log 0.5V1/0.2V2

4 = 4 - log 2 - log 2.5V1/V2

log 2.5V1/V2 = - log 2

log 2.5V1/V2 = - 0.3

2.5V1/V2 = 0.5

V1/V2 = 0.5/2.5

V1 : V2 = 1 : 5

V HCOOH : V (HCOO)2Ba = 1 : 5

Maka untuk membuat larutan penyangga HCOOH/(HCOO)2Ba dengan pH = 4 maka diperlukan asam format (HCOOH) 0.5 M dan garam barium format (HCOO)2Ba 0.2 M dengan perbandingan volume yaitu V HCOOH : V (HCOO)2Ba = 1 : 5. derajat keasaman (pH) larutan penyangga relatif tidak berubah meskipun dengan penambahan sedikitlarutan asam kuat, basa kuat maupun dengan penambahan akuades (pengenceran).

Pembahasan

Larutan penyangga adalah suatu sistem larutan yang dapat mempertahankan nilai pH larutan agar tidak terjadi perubahan pH yang berarti oleh karena penambahan asam atau basa maupun pengenceran. Larutan ini disebut juga dengan larutan buffer atau dapar.

Dalam kehidupan sehari-hari, terdapat berbagai reaksi kimia yang merupakan reaksi asam basa. Sebagai contoh, reaksi beberapa enzim pencernaan dalam sistem biologis. Enzim pepsin yang berfungsi memecah protein dalam lambung hanya dapat bekerja optimal dalam suasana asam, yakni pada sekitar pH 2. Dengan kata lain, jika enzim berada pada kondisi pH yang jauh berbeda dari pH optimal tersebut, maka enzim dapat menjadi tidak aktif bahkan rusak.

Larutan penyangga banyak digunakan dalam analisis kimia, biokimia dan mikrobiologi. Selain itu, dalam bidang industri, juga banyak digunakan pada proses seperti fotografi, electroplating (penyepuhan), pembuatan bir, penyamakan kulit, sintesis zat warna, sintesis obat-obatan, maupun penanganan limbah.

Larutan Penyangga asam

Larutan buffer asam mempertahankan pH pada suasana asam (pH < 7). Larutan buffer asam terdiri dari komponen asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A−). Larutan seperti ini dapat diperoleh dengan:

mencampurkan asam lemah (HA) dengan garam basa konjugasinya (LA, yang dapat terionisasi menghasilkan ion A−)

mencampurkan suatu asam lemah dalam jumlah berlebih dengan suatu basa kuat sehingga bereaksi menghasilkan garam basa konjugasi dari asam lemah tersebut.

Contoh: larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO−

Larutan penyangga basa

Larutan buffer basa mempertahankan pH pada suasana basa (pH > 7). Larutan buffer basa terdiri dari komponen basa lemah (B) dan basa konjugasinya (BH+). Larutan seperti ini dapat diperoleh dengan:

mencampurkan basa lemah (B) dengan garam asam konjugasinya (BHX, yang dapat terionisasi menghasilkan ion BH+)

mencampurkan suatu basa lemah dalam jumlah berlebih dengan suatu asam kuat sehingga bereaksi menghasilkan garam asam konjugasi dari basa lemah tersebut.

Contoh: larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+

Penjelasan: