LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR 1 KELOMPOK 5 - LARUTAN BUFFER

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR 1

LARUTAN BUFFER

 Kelompok : 5 (Lima)

Abdul Hafizh Asy-Syuja' (11220960000075)

Yusriana Miftakhul Jannah (11220960000083)

 Putri Adela Uswatun Hasanah (11220960000085)

Kelas : Kimia C1

Tanggal : 21 November 2022

Dosen : Ahmad Fathoni, M.Si

PROGRAM STUDI KIMIA

 FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

 UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

 2022

BAB 1

 PENDAHULUAN

1.1 Prinsip Percobaan 

            Pembuatan larutan buffer dengan mencampurkan asam lemah dengan garam nya dan  basa lemah dengan garamnya, lalu dilakukan pengukuran pH. penentuan pH dengan membandingkan pH sebelum dan sesudah penambahan NaOH atau HCI kemudian dibandingkan dengan pH hasil pengukuran dengan pH teoritis.

1.2 Tujuan Percobaan  

1. Mampu membedakan larutan penyangga dan bukan penyangga
2. Mampu menjelaskan prinsip kerja larutan penyangga (buffer) dalam mempertahankan nilai pH.
3. Manpu menjelaskan hubungan perubahan rasio komponen larutan buffer terhadap perubahan pH.

 BAB II  

TINJAUAN PUSTAKA 

           Larutan buffer adalah semua larutan yang pHnya dapat dikatakan tetap, walaupun ditambahkan sedikit asam atau basa. Biasanya, larutan buffer mengandung asam lemah beserta basa lemah konjugatnya dalam konsentrasi yang hampir sama. Larutan buffer berperan besar dalam mengontrol kelarutan ion-ion dalam larutan sekaligus mempertahankan pH dalam proses biokimia dan fisiologis (Oxtoby, 2001).

Larutan yang memiliki kerja buffer disebut larutan buffer. Larutan buffer memiliki komponen asam yang dapat menahan kenaikan pH dan komponen basa yang dapat menahan penurunan pH. Komponen tersebut merupakan konjugat dari asam basa lemah penyusun larutan buffer itu sendiri. Dengan demikian, larutan penyangga merupakan larutan yang dibentuk oleh reaksi suatu asam lemah dengan basa konjugatnya ataupun basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi (Keenan et al., 1980)

Larutan penyangga dapat dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan penyangga hasa. Apabila asam lemah dicampur dengan basa konjugasinya maka akan terbentuk larutan buffer asam dimana larutannya mempertahankan pH pada daerah asam dan apabila suatu basa lemah dicampur dengan asam konjugasinya maka akan terbentuk suatu larutan buffer basa. Larutan ini akan mempertahankan pH pada daerah basa (R.A. Day & A.L. Underwood, 2002).

Buffer sangat penting dalam sistem kimia dan biologi. pH dalam tubuh manusia sangat beragam

dari satu cairan ke cairan lainnya; misalnya, pH darah adalah sekitar 7,4 sementarapH cairan lambung sekitar 1,5. Nilai – nilai pH ini, yang penting agar enzim dapat bekerja dengan

benar dan agar tekanan osmotik tetap seimbang, dalam banyak kasus dipertahankan

oleh buffer (Raymond Chang, 2005).

Menurut (Nurhasni dan Yusraini DIS, 2017) larutan penyangga/buffer adalah campuran asam

lemah dengan garamnya atau mempertahankan pH suatu larutan, walaupun ditambahkan

sedikit asam atau basa. Jika ditinjau satu campuran asam lemah (CH₃COOH) dengan garamnya (CH3COONa).

CH₃COONa → CH₃COO^- + Na⁺ ..... (1)

CH₃COOH → CH₃COO^- + H⁺      ..... (2)

Karena adanya ion asetat (CH₃COO^-) dalam jumlah banyak yang berasal dari disosiasi CH₃COONa.

Kesetimbangan reaksi (2) akan bergeser ke ruas kiri, ke arah pembentukan CH₃COOH.

Larutan ini mempunyai pH tertentu yang akan bertahan baik sekali, larutan ini disebut larutan penyangga.

[H+] = Ka . Ca/Cg

 Maka:

pH = pKa - log Ca/ Cg 

= pKa + log Cg/ Ca 

Dimana:

Ka = tetapan kesetimbangan asam 

Ca = konsentrasi asam dalam molaritas (M)

Cg = konsentrasi garam dalam molaritas (M)

Jika larutan di atas ditambahkan asam kuat (ion hidrogen) konsentrasi ion hidrogen tidak berubah maka akan bergabung dengan ion asetat yang tak berdisosiasi bertambah.

CH₃COO^-  +   H⁺  →   CH₃COOH

        Jika larutan ditambah basa kuat (ion hidrosil) maka akan bereaksi dengan asam asetat, sedangkan konsentrasi ion hidrogen dengan hidroksil 

tidak berubah banyak.

CH₃COOH + OH^-    →  CH₃COO^-   +  H₂O 

Demikian pula halnya dengan penambahan asam lemah (NH₄OH) dan garamnya (NH₄Cl) menunjukkan yang sama dengan di atas, yang mana:

NH₄OH + OH^- → NH₄⁺  +     OH^-

                [OH^-] = Kb Cg/Cb

Maka:

        pOH = pKb – log Cg/ Cb

atau:

        pH = 14 – (pKb + log Cg/Cb)

BAB III 

METODE PERCOBAAN 

3.1. Alat 

       Alat yang digunakan dalam percobaan kali ini yaitu : Erlenmeyer 100 ml 4 buah, gelas piala 100 mL 4 buah, pipet ukur 10 mL 1 buah, pipet tetes 6 buah, pH meter 1 buah, gelas ukur 50 mL 1 buah, botol semprot 1 buah, spatula 1 buah, cawan arloji 1 buah.

3.2 Bahan

 Bahan yang digunakan dalam percobaan kali ini yaitu : HCl 0,1 N, CH3COOH 0,1 N, CH₃COONa 0,2 N , NaOH 0,1 N, NH₄OH 0,8 N , NH₄Cl kristal, Indikator pp, Indikator metil orange, aquadest.

3.3 Prosedur Percobaan 

   

 

                                                          BAB IV  

                                          HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan 

A. Membedakan  Larutan  Penyangga

 

No.	Isi Tabung	Indikator	Penambahan HCl	Penambahan NaOH	Jumlah Tetes	Perubahan Warna	Kesimpulan
1.	Aquades (10 ml)	Metil Orange	ü		1	Larutan berubah warna dari orange muda menjadi orange tua.	Larutan ini bukan larutan penyangga. Karena tidak dapat mempertahan kan pH
2.	Aquades (10 ml)	PP		ü	1	Larutan berubah warna dari bening menjadi  ungu.	Larutan ini bukan larutan penyangga. Karena tidak dapat mempertahan kan pH
3.	Aquades (8 ml) + CH3COONa (1ml) + CH3COOH (1ml)	Metil Orange	ü		30	Larutan berubah warna orange.	Larutan ini adalah larutan penyangga. Karena adanya natrium asetat dan asam asetat yang bekerja untuk mempertahan pH ketika ditetesi HCl.
4.	Aquades (8 ml) + CH3COONa (1ml) + CH3COOH (1ml)	PP		ü	56	Larutan berubah warna dari bening menjadi  ungu muda.	Larutan ini adalah larutan penyangga. Karena adanya natrium asetat dan asam asetat yang bekerja untuk mempertahan pH ketika ditetesi NaOH.

 

B. Pembuatan Larutan Penyangga 

• Larutan penyangga basa lemah dan garamnya

pH sebelum penambahan NaOH	pH setelah penambahan NaOH	pH Teoritis
10,35	10,48	10

 Perhitungan pH :

•       mol amonia = 0,8 N × 50 ml = 40 mmol = 0,04 mol

•       mol NH4Cl = gr/Mr = 0,359/53,5 = 0,0067 mol    pH teoritis, dimana (Kb = 1,71 × 10^-5 ) maka:

[OH^-] = Kb × mol basa / mol asam konjugasi

         = 1,71 × 10^-5  × 0,04/0,067

         = 1,02 × 10^-5

pOH   = - log [OH^-]

= - log 1,02 × 10^-5

= 5 – log 1,02

pH     = pKw – pOH

= 14 – (5 – log 1,02)

= 10 

• Larutan penyangga asam lemah dan garamnya

          Perbandingan pH sebelum dan sesudah penambahan HCl

Erlenmeyer	pH sebelum penambahan HCl	pH setelah penambahan HCl	pH Teoritis
A	5,42	5,07	4,96
B	5,52	5,38	5,37
C	5,11	5,04	4,77
D	5,54	5,57	4,38

 

Perhitungan pH Erlemeyer A 

•  mol CH3COOH = 0,1 N × 10 ml = 1 mmol = 0,001 mol

•  mol CH3COONa = 0,1 N × 15 ml = 1,5 mmol = 0,0015 mol 

 [H⁺] = Ka × mol asam / mol basa konjugasi

         = 1,7 × 10^-5 × 0,001/0,0015

         = 1,7 × 10^-5 × 0,67

           = 1,1 × 10^-5

   pH     = – log [H⁺]

             = – log [1,1 × 10^-5 ]

           = 5– log 1,1

              = 4,96

Perhitungan pH Erlemeyer B 

•  mol CH3COOH = 0,1 N × 5 ml = 0,5 mmol = 0,005 mol

•  mol CH3COONa = 0,2 N × 10 ml = 2 mmol = 0,002 mol 

 [H⁺] = Ka × mol asam / mol basa konjugasi

         = 1,7 × 10^-5 × 0,005 /0,002

         = 1,7 × 10^-5 × 0,425

           = 4,25 × 10^-6

   pH     = – log [H⁺]

             = – log [4,25 × 10^-6 ]

           = 6– log 4,25

              = 5,37

Perhitungan pH Erlemeyer C 

•  mol CH3COOH = 0,1 N × 5 ml = 0,5 mmol = 0,005 mol

•  mol CH3COONa = 0,1 N × 5 ml = 0,5 mmol = 0,005 mol

 [H⁺] = Ka × mol asam / mol basa konjugasi

         = 1,7 × 10^-5 × 0,005 /0,005

         = 1,7 × 10^-5 × 0,425

           = 1,7 × 10^-5

   pH     = – log [H⁺]

             = – log [1,7 × 10^-5 ]

           = 5– log 1,7

              = 4,77

Perhitungan pH Erlemeyer D

•  mol CH3COOH = 0,1 N × 12,5 ml = 12,5 mmol = 0,00125 mol

•  mol CH3COONa = 0,2 N × 2,5 ml = 0,5 mmol = 0,0005 mol

 [H⁺] = Ka × mol asam / mol basa konjugasi

         = 1,7 × 10^-5 × 0,00125  /0,0005

         = 4,25 × 10^-5 

        

   pH     = – log [H⁺]

             = – log [4,25 × 10^-5 ]

           = 5– log 4,25

              = 4,38

^{4.2 Pembahasan}

    Larutan penyangga asam dalam mempertahankan pH adalah setiap penambahan H+ akan dinetralkan oleh basa konjugasi, setiap penambahan OH^- akan dinetralkan oleh asam lemah, dan setiap pengenceran denga H₂O maka memperbesar jumlah ion H⁺ dan basa kojugasi dari ionisasi asam lemah namun penambahan konsentrasi H⁺ menjadi tidak berarti karena volume larutan juga bertambah. Larutan penyangga basa adalah mempertahankan setiap penambahan H⁺ akan dinetralkan oleh basa lemah, setiap  penambahan OH^- akan dinetralkan oleh asam konjugasi, dan setiap pengenceran dengan  H₂O akan memperbesar jumlah ion OH^- menjadi tidak berarti karena volume larutan juga bertambah (Sutresna, 2007).

    Pada percobaan pertama dengan penambahan HCl 1 tetes dan Indikator metil orange 2 tetes pada tabung berisi 10ml aquadest, larutan berubah warna dari warna orange muda menjadi orange tua. Terjadi perubahan pH yang terlalu cepat karena perubahan warna tetapi tidak membuat perubahan pH yang besar. Hal ini menunjukkan bahwa kapasitas larutan buffer tersebut kecil karena larutan tersebut tidak mampu dalam mempertahankan nilai pH.

    Pada percobaan kedua dengan penambahan NaOH 1 tetes dan Indikator PP 2 tetes pada tabung berisi 10ml aquadest, terjadi perubahan warna yang signifikan. Larutan berubah warna dari bening menjadi ungu. Perubahan warna ini mempengaruhi perubahan pH tetapi tidak membuat perubahan yang begitu besar karena kapasitas larutan buffer kecil sehingga tidak mampu dalam mempertahan kan pH.

    Pada percobaan ketiga dengan penambahan HCl 30 tetes dan Indikator metil orange 3 tetes kedalam 1ml  natrium asetat, 1ml asam asetat, aquades 8ml didalam satu tabung. Hal yang terjadi pada larutan ini berubah menjadi orange. Larutan tersebut merupakan larutan penyangga karena membutuhkan jumlah tetes cukup banyak penambahan HCl. Sehingga membutuhkan dalam usaha lebih untuk mengubah pH. 

    Pada percobaan keempat yaitu dengan penambahan NaOH dan Indikator PP 3 tetes kedalam tabung berisi 1ml  natrium asetat, 1ml asam asetat, aquades 8ml. Pada saat penambahan NaOH membutuhkan lebih banyak yang akan digunakan yaitu 56 tetes untuk mengubah warna larutan menjadi ungu muda. larutan tersebut merupakan buffer karena mampu mempertahankan PH larutannya.

    Pada Percobaan kelima larutan penyangga basa lemah dengan garamnya menggunakan Ammonia (NH3) + 0,359 padatan amonium klorida (NH4Cl). Kemudian ditambahkan NaOH, menghasilkan PH sebesar 10.48, sebelum ditambahkan 10.35 dan pH teoritisnya 10. Apabila suatu basa lemah di campur dengan asam konjugasinya akan membentuk suatu larutan buffer basa. Larutan Ini akan mempertahankan pH pada daerah basa. (R.A. Day & AL. under wood, 2002)

     Pada Percobaan keenam larutan penyangga asam lemah dengan garamnya menggunakan 2 larutan pada larutan pertama CH3COOH 12,5ml 0,1N dan CH3COONa 2,5ml 0,2N. pH sebelum ditambahkan HCl adalah 5,54 kemudian setelah ditambahkan HCl 5,57. Dicarilah pH teoritis melalui perhitungan dan didapatkan 4,38. Perubahan yang terjadi sangatlah kecil, maka larutan tersebut bukan termasuk penyangga. 

BAB V

KESIMPULAN 

                                                                                                           

         Kesimpulan dari praktikum larutan buffer kali ini :

 1.    Larutan penyangga (buffer) dapat di bentuk melalui beberapa cara, yaitu campuran basa lemah,  dan asam konjugasinya. Menambahkan sedikit asam, basa dan air pada  larutan penyangga tidak  menyebabkan perubahan PH. sedangkan pada larutan bukan  penyangga penambahan asam, basa  maupun air dapat merubah pH larutan. perbedaannya, perubahan pH pada larutan penyangga  sangat kecil. Itupun terjadinya  setelah penambahan beberapa ml larutan asam, basa atau air  dengan volume     penambahan yang cukup besar. Sedangkan perubahan pH pada larutan bukan  penyangga cukup besar perubahan PH pada larutan penyangga

2.     Prinsip kerja larutan penyangga adalah dapat mempertahankan pH walaupun ditambahkan sedikit    asam, sedikit basa ataupun pengenceran. Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa lemah dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikat baik ion H+ ataupun ion OH^-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat serta sedikit pengenceran tidak bisa        mengubah pH-nya secara signifikan.

3.  Hubungan pH, Ka dan konsentrasi asam/garam dalam larutan penyangga yaitu pH buffer bergantung pada Ka asam lemah atau Kb basa lemah dan perbandingan konsentrasi asam dengan konsentrasi basa konjugasinya atau konsentrasi basa lemah dengan konsentrasi asam konjugasinya. Maka untuk mengetahui pH kita membutuhkan konsentrasi dan Ka/Kb dengan rumus: 

 H+ = ka . n asam lemah / n garam

pH = - log H⁺ Campuran basa lemah dan garam

OH− = kb . n basa lemah / n garam

pOH = - log OH^-

pH = 14 - pOH

DAFTAR PUSTAKA 

        Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar: Konsep – Konsep Inti Jilid 2 Edisi Ketiga.

Jakarta: Erlangga.

       Day, R.A., dan Underwood, A.L. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam.

Jakarta: Erlangga.

        Keenan, C.W., Kleinfelter, D.C., Wood, J.H. 1980. General College Chemistry, 6th

 Edition. Knoxville: Harper and Row Publisher, Inc

 

        Nurhasni dan Yusraini DIS. 2022. Pedoman Kimia Dasar. Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah.

          Oxtoby, David W. dkk. 2001. Prinsip – Prinsip Kimia Modern Jilid 1 Edisi

Keempat. Jakarta: Erlangga.

          Sutresna, Nana. 2007. KIMIA. Bandung: PT. Grafindo Media Pratama. 

LAMPIRAN