Pengaruh Penambahan Asam, Basa, dan Pengenceran Pada Larutan Penyangga

Pengaruh Penambahan Asam, Basa, dan Pengenceran Pada Larutan Penyangga – Pada topik sebelumnya, kamu telah belajar tentang prinsip kerja dan cara menghitung pH larutan penyangga asam dan basa. Pemahamanmu pada topik tersebut akan sangat membantumu dalam memahami topik ini, yaitu pengaruh pengenceran dan penambahan asam atau basa pada larutan penyangga. Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan nilai pH walaupun ditambahkan sedikit asam, sedikit basa, atau sedikit air (pengenceran). Pada topik ini, kita akan membuktikan melalui perhitungan kimia apakah benar larutan penyangga tidak mengalami perubahan nilai pH setelah ditambahkan sedikit asam, basa, ataupun air? Untuk memahaminya, yuk simak dengan saksama.

 Pengaruh Penambahan Asam pada Larutan Penyangga Asam 

Larutan penyangga asam adalah larutan penyangga yang terbentuk dari asam lemah dan basa konjugasinya, seperti CH₃COOH (asam lemah) dan CH₃COO (basa konjugasinya). Larutan penyangga asam memiliki pH kurang dari 7. Berikut ini merupakan langkah–langkah untuk menghitung pH campuran pada larutan penyangga asam, yaitu:

1. Menentukan larutan yang merupakan asam lemah dan basa konjugasinya.

2. Menghitung jumlah mol masing–masing asam lemah dan basa konjugasinya.

3. Memasukkan nilai tersebut kedalam rumus:

[H+]=Ka.mol asammol basa konjugasi

pH = -log [H+ ]

Untuk mengetahui pengaruh penambahan asam pada larutan penyangga asam, kamu dapat membandingkan nilai pH yang didapat dari pH campuran dan nilai pH yang didapat dari pH campuran dengan penambahan sedikit asam. Berikut ini merupakan langkah-langkah menghitung pH campuran dengan penambahan sedikit asam, yaitu:

1. Menghitung jumlah mol mula-mula (sebelum bereaksi).

2. Membuat persamaan reaksi antara basa konjugasi dan asam yang ditambahkan serta menghitung sisa jumlah mol asam lemah dan basa konjugasi setelah penambahan asam.

3. Memasukkan nilai tersebut kedalam rumus berikut:

[H+]=Ka.mol asammol basa konjugasi

pH = -log [H+ ]

Untuk membuktikan pengaruh penambahan asam pada larutan penyangga asam, perhatikan contoh berikut ini.

Contoh

200 ml CH₃COOH 0,1 M dicampurkan dengan 200 ml CH₃COONa 0,1 M dengan Ka CH₃COOH = 10-5 .

Hitunglah:

a. pH campuran

b. pH campuran setelah ditambahkan 10 ml HCl

c. Bandingkan nilai pH campuran dengan pH campuran setelah ditambahkan asam

Penyelesaian:

a. Langkah–langkah menghitung pH campuran, yaitu:

1. Menentukan larutan yang merupakan asam lemah dan basa konjugasinya.

Asam lemah: CH₃COOH

Basa konjugasinya: CH₃COONa

2. Menghitung jumlah mol masing–masing asam lemah dan basa konjugasinya.

Jumlah mol CH₃COOH = 200 ml x 0,1 M = 20 mmol

Jumlah mol CH₃COONa = 200 ml x 0,1 M = 20 mmol

3. Memasukkan nilai tersebut kedalam rumus berikut:

[H+]=Ka.mol asammol basa konjugasi

[H+]=105.20 mmol20 mmol=105

pH = -log [H+ ]

pH = -log 10-5

pH = 5

b. Langkah–langkah menghitung pH campuran larutan penyangga setelah ditambahkan asam

1. Menghitung jumlah mol mula–mula (sebelum bereaksi).

Jumlah mol CH₃COOH = 200 ml x 0,1 M = 20 mmol

Jumlah mol CH₃COONa = 200 ml x 0,1 M = 20 mmol

Jumlah mol HCl = 10 ml x 0,1 M = 1 mmol

2. Membuat persamaan reaksi antara basa konjugasi dan asam yang ditambahkan serta menghitung sisa jumlah mol asam lemah dan basa konjugasi setelah penambahan asam.

3. Memasukkan nilai tersebut kedalam rumus berikut:

[H+]=Ka.mol asammol basa konjugasi

[H+]=105.21 mmol19 mmol=1,1.105

pH = -log [H+ ]

pH = -log 1,1.10-5

pH = 5 – log 1,1

c. Dari perhitungan pH campuran dan pH campuran setelah penambahan asam, terlihat bahwa penambahan sedikit asam kedalam larutan penyangga tidak mempengaruhi nilai pH.

 Pengaruh Penambahan Basa pada Larutan Penyangga Basa 

Larutan penyangga basa adalah larutan penyangga yang terbentuk dari basa lemah dan asam konjugasinya. Contoh larutan penyangga basa adalah campuran antara NH₃ (basa lemah) dan NH₄+ (asam konjugasinya). Larutan penyangga basa memiliki pH lebih besar dari 7. Untuk menghitung pH campuran pada larutan penyangga basa, kita dapat gunakan langkah-langkah berikut ini.

1. Menentukan larutan yang merupakan basa lemah dan asam konjugasinya.

2. Menghitung jumlah mol masing-masing basa lemah dan asam konjugasinya.

3. Memasukkan nilai-nilai tersebut kedalam rumus berikut ini.

[OH]=Kb.mol basamol asam konjugasi

pOH = -log [OH ]

pH = 14 – pOH

Untuk mengetahui pengaruh penambahan basa pada larutan penyangga basa, kamu dapat membandingkan antara nilai pH yang didapat dari pH campuran dan nilai pH campuran dengan penambahan sedikit basa. Berikut ini merupakan langkah-langkah menghitung pH campuran dengan penambahan sedikit basa, yaitu:

1. Menghitung jumlah mol mula-mula (sebelum bereaksi).

2. Membuat persamaan reaksi antara asam konjugasi dan basa yang ditambahkan serta menghitung sisa jumlah mol basa lemah dan asam konjugasi setelah penambahan basa.

3. Memasukkan nilai tersebut kedalam rumus berikut:

[OH]=Kb.mol basamol asam konjugasi

pOH = -log [OH ]

pH = 14 – pOH

Untuk membuktikan pengaruh penambahan asam pada larutan penyangga, perhatikan contoh berikut ini.

Contoh

250 ml NH₄OH 0,4 M dicampurkan dengan 500 ml NH₄Cl 0,2 M dengan Kb NH₄OH = 10-5 .

Hitunglah:

a. pH campuran

b. pH campuran jika ditambahkan 5 ml NaOH 0,1M

c. Bandingkan pH campuran dengan pH campuran setelah ditambahkan basa

Penyelesaian:

a. langkah–langkah dalam menghitung pH campuran yaitu:

1. Menentukan larutan yang merupakan basa lemah dan asam konjugasinya.

Basa lemah: NH₄OH

Asam konjugasinya: NH₄Cl

2. Menghitung jumlah mol masing – masing basa lemah dan asam konjugasinya.

Jumlah mol NH₄OH = 250 ml x 0,4 M = 100 mmol

Jumlah mol NH₄Cl = 500 ml x 0,2 M = 100 mmol

3. Memasukkan nilai tersebut kedalam rumus:

[OH]=Kb.mol basamol asam konjugasi

[OH]=105.100 mmol100 mmol=105

pOH = -log [OH ]

pOH = -log 10-5

pOH = 5

pH = 14 – pOH

pH = 14 – 5

pH = 9

b. Langkah–langkah menghitung pH campuran larutan penyangga setelah ditambahkan basa

1. Menghitung jumlah mol mula–mula (sebelum bereaksi).

Jumlah mol NH₄OH = 250 ml x 0,4 M = 100 mmol

Jumlah mol NH₄Cl = 500 ml x 0,2 M = 100 mmol

Jumlah mol NaOH = 5 ml x 0,1 M = 0,5 mmol

2. Membuat persamaan reaksi antara asam konjugasi dan basa yang ditambahkan serta menghitung sisa jumlah mol basa lemah dan asam konjugasi setelah penambahan basa.

3. Memasukkan nilai tersebut kedalam rumus:

[OH]=Kb.mol basamol asam konjugasi

[OH]=105.100,5 mmol99,5 mmol=1.105

pOH = -log [OH ]

pOH = -log 1.10-5

pOH = 5

pH = 14 – pOH

pH = 14 – 5

pH = 9

c. Dari perhitungan pH campuran dan pH campuran setelah ditambahkan basa, terlihat penambahan sedikit basa kedalam larutan penyangga tidak mempengaruhi nilai pH.

 Pengaruh Penambahan Air pada Larutan Penyangga 

Penambahan air (pengenceran) pada larutan penyangga tidak mempengaruhi perubahan pH-nya. Untuk membuktikannya, kamu dapat menggunakan langkah-langkah untuk menghitung pH campuran dengan penambahan air (pengenceran) berikut ini.

1. Menghitung jumlah mol masing–masing asam lemah dan basa konjugasinya atau basa lemah dan asam konjugasinya.

2. Menghitung volume total larutan.

Volume total = volume air + volume campuran

3. Menghitung molaritas masing–masing zat setelah pengenceran.

4. Masukkan nilai tersebut kedalam rumus berikut:

a. Larutan penyangga asam

[H+]=Ka.mol asammol basa konjugasi

pH = -log [H+ ]

b. Larutan penyangga basa

[OH]=Kb.mol basamol asam konjugasi

pOH = -log [OH ]

pH = 14 – pOH

Apakah kamu sudah paham dengan topik ini? Agar pemahamanmu bertambah, yuk kerjakan latihan soal-soal yang ada.

Pengaruh Penambahan Asam, Basa, dan Pengenceran Pada Larutan Penyangga | lookadmin | 4.5