Laporan Praktikum Kimia Anorganik Pengendalian Keasaman(ph) Larutan Buffer

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK

Di Susun Oleh:

                 NAMA                            : YOGA PAMUNGKAS

                 NPM                                : E1G015059

                 PRODI                            : TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

                 KELOMPOK                  : 3 (TIGA)

                 HARI/JAM                     : KAMIS, 08.00 WIB

                 TANGGAL                     : 12  NOVEMBER 2015

                 KO-ASS                          : LORTINA SITANGGANG

                 DOSEN                           : Drs. SYAFNIL M.Si

                  OBJEK PRAKTIKUM   : PENGENDALIAN KEASAMAN (PH) LARUTAN BUFFER

LABORATORIUM TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

            Dalam pekerjaan kadang-kadang diperlukan suatu larutan dengan pH tertentu yang dapat disimpan tanpa mengalami perubahan pH. Dalam penyimpanan zat dapat mengalami perubahan pH karena berbagai hal. Larutan dapat menyerap CO2 dari udara sehingga pH larutan akan turun. Bila larutan disimpan dalam botol kaca, alkali (basa) yang tercuci dari bahan kaca akan menaikkan harga pH larutan tersebut.

             Larutan penyangga (buffer solution) adalah larutan yang mempunyai pH yang sangat stabil. Jika suatu asam atau basa ditambahkan pada larutan penyangga, maka pH tidak berubah secara signifikan. Dengan cara lain, menambahkan air ke dalam atau menguapkan air dari larutan pH juga tidak mengubah pH larutan buffer.

            Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan; misalnya dalam analisis kimia, biokimia, bakteriologi, zat warna, fotografi, dan industri kulit. Dalam bidang biokimia, kultur jaringan dan bakteri mengalami proses yang sangat sensitif terhadap perubahan pH. Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7,35 sampai 7,45, dan apabila pH darah manusia di atas 7,8 akan menyebabkan organ tubuh manusia dapat rusak, sehingga harus dijaga kisaran pHnya dengan larutan penyangga.

1.2   Tujuan Percobaan

            Adapun tujuan dari praktikum ini adalah:

1.      Menjelaskan pentingnya larutan buffer

2.      Membuat larutan buffer

3.      Membedakan larutan buffer dengan larutan bukan buffer

4.      Mengetahui system kerja buffer dalam mempertahankan pH

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan yang dapat mempertahan kan pH, bila larutan tersebut di tambah asam, basa atau diencerkan. Larutan buffer berbeda dengan larutan lain karna buffer merupakan campuran yang terdiri atas

1.      Campuran asam lemah dan garamnya

2.      Campuran basa lemah dengan garamnya.

Asam lemah atau basa lemah merupakan asam atau basa yang terion sedikit di dalam air. Garam dari asam lemah adalah garam yang anionnya sama dengan anion asamnya, sedangkan untuk garam dari basa lemah kation basa sama dengan kation garamnya. (syafnil:2015)

Komponen larutan penyangga terbagi menjadi:

·         Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natriumNa), kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.

·         Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih. (anonim:2015)

Menghitung pH Larutan Penyangga

·         Larutan Penyangga Asam

 pH = pKa – log a

                           g               

dengan: Ka = tetapan ionisasi asam lemah

   a = jumlah mol asam lemah

   g = jumlah mol basa konjugasi

·         Larutan Penyangga Basa

 pOH = pKb – log  b

                               g

dengan: Kb = tetapan ionisasi basa lemah

   b = jumlah mol basa lemah

  g = jumlah mol asam konjugasi

(utami:2009)

Kegunaan Larutan Penyangga

Kebanyakan reaksi-reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup hanya dapat berlangsung pada pH tertentu. Oleh karena itu, cairan tubuh harus merupakan larutan penyangga agar pH senantiasa konstan ketika metabolism berlangsung. Dalam keadaan normal, pH dari cairan tubuh termasuk darah kita adalah 7,35 – 7,5. Walaupun sejumlah besar ion H+ selalu ada sebagai hasil metabolisme dari zat-zat, tetapi keadaan setimbang harus selalu dipertahankan dengan jalan membuang kelebihan asam tersebut. Hal ini disebabkan karena penurunan pH sedikit saja menunjukkan keadaan sakit. Untuk itu tubuh kita mempunyai hal-hal berikut.

1.      Sistem buffer, untuk mempertahankan pH tubuh agar tetap normal.

2.       Sistem pernapasan., Bila pH turun maka pusat pernapasan kita akan dirangsang, akibatnya kita bernapas lebih dalam sehingga kelebihan CO2 akan dikeluarkan melalui paru-paru. Sedangkan bila konsentrasi OH– naik Karena kemampuan mengeluarkan CO2 ini, maka bufer H2CO3 dan HCO3^– paling baik untuk tubuh.

3.       Ginjal, Ginjal kita juga menolong untuk mengatur konsentrasi H3O+ dalam darah agar tetap konstan, dengan jalan mengeluarkan kelebihan asam melalui urine, sehingga pH urine dapat berada sekitar 4,8 – 7,0.

Kegunaan larutan penyangga tidak hanya terbatas pada tubuh makhluk hidup. Reaksi-reaksi kimia di laboratorium dan di bidang industri juga banyak menggunakan larutan penyangga. Reaksi kimia tertentu ada yang harus berlangsung pada suasana asam atau suasana basa. Buah-buahan dalam kaleng perlu dibubuhi asam sitrat dan natrium sitrat untuk menjaga pH agar buah tidak mudah dirusak oleh bakteri. (utami:2009)

BAB III

METODELOGI

3.1  Alat dan Bahan

Alat                                                     Bahan

1. NaOH                                             1. Tabung reaksi

2. HCH₃COO                                     2. Rak tabung reaksi

3. HCL                                                3. Gelas piala

4. NaCH₃COO                                    4. Pipet ukur 5 ml

5. NH₄OH                                           5. Gelas ukur

6. NH₄CL                                            6. Botol semprot

                                                            7. Corong kaca

3.2  Cara Kerja

3.2.1 Laruran Bukan Buffer

3.2.1.1 Penentuan pH larutan bukan buffer

            Menyediakan tiga buah tabung reaksi yang bersih, mengisi ketiga tabung reaksi tersebut dengan :

1.      Tabung pertama + 1 mL larutan HCl 0,0001 M

2.      Tabung kedua + 1 ml air

3.      Tabung ketiga + 1 ml larutan NaOH 0,001 M

            Menentukan dan mencatat pH larutan dengan indikator universal.

3.2.1.2 Penentuan pH larutan bukan buffer setelah ditambah asam

            Mengambil ketiga tabung reaksi yang berisi larutan diatas (3.2.1.1) yang telah diketahui pHnya. Kedalam masing-masing tabung reaksi tersebut ditambahkan 1 tetes HCl 1M, menentukan pH larutan dengan indicator universal.

3.2.2 Larutan Buffer

3.2.2.1 Penentuan pH larutan buffer

a. Menyediakan dua buah gelas piala atau erlemeyer,masing-masing gelas diisi dengan 25 ml asam asetat (HCH3COO) 1 M dan 25 ml natrium asetat ( NaCH3COO) 1 M. Gelas digoyang-goyang supaya larutan homogeny dan menentukan pH larutan tersebut dengan indicator universal, mencatat hasil. Larutan ini jangan dibuang karena akan dipakai untuk percobaan selanjutnya.

b. Menyediakan dua buah gelas piala atau erlemeyer, masing-masing gelas diisi dengan 25 ml ammonium hidroksida (NH4OH) 1M dan 25 ml natrium asetat (NH4Cl) 1 M. Gelas digoyang-goyang supaya larutan homogeny dan menentukan pH larutan tersebut dengan indicator universal, mencatat hasil. Larutan ini jangan dibuang karrena akan dipakai uuntuk percobaan selanjutnya.

3.2.2.2 Penentuan pH larutan setelah penambahan asam/basa

a. Menyediakan larutan 3.2.2.1.a, ke dalam larutan tersebut ditambahkan :

1. Untuk tabung pertama ditambah 5 ml HCl 0,1 M, mencatat pH larutan.

2. Untuk tabung kedua ditambahkan 5 ml NaOH 0,1 M, mencatat pH larutan.

b. Menyediakan larutan 3.2.2.1.b, ke dalam larutan tersebut ditambahkan :

1. Untuk tabung pertama ditambah 5 ml HCl 0,1 M, mencatat pH larutan.

2. Untuk tabung kedua ditambahkan 5 ml NaOH 0,1 M, mencatat pH larutan.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

4.1 Hasil Pengamatan

LARUTAN BUKAN BUFFER

No	Larutan	pH (keasaman)
		awal	Setelah ditambah 1 ml HCl 0,1 M	Setelah ditambah 1 ml NaOH 0,1 M
1	HCl 0,0001 M	3	1	-
2	Air	7	1	-
3	NaOH 0,0001 M	10	1	-

LARUTAN BUFFER

No	Larutan	pH (keasaman)
		awal	Setelah ditambah 5 ml HCl 0,1 M	Setelah ditambah 5 ml NaOH 0,1 M
1	25 ml HCH3COO 1 M + 25 ml NaCH3COO 1 M	5	5	5
2	25 ml NH4OH 1 M + 25 ml NH4Cl 1 M	5	1	6

4.2 Perhitungan

Larutan Bukan Buffer

1.      HCl

[H⁺] = a x M

        = 1 x 10^-4

        = 10^-4

  pH = 4

2.       Air

                        H₂O     +            HCl                HCl       +          H₂O

Mula-mula :   1 mmol             1 mmol

Bereaksi     :   1 mmol             1 mmol           1 mmol              1 mmol

Sisa            :     0 mmol            0 mmol           1 mmol              1mmol

Dari hasil perhitungan didapat pH = 7

3.      NaOH

                            NaOH         +   HCl            + NaCl    +        H₂O

Mula-mula      :  0,001 mmol    1 mmol  

Bereaksi          :  0,001 mmol    0,001 mmol   0,001 mmol    0,001 mmol

Sisa                 :    0 m                0,999 mmol   0,001 mmol    0,001 mmol

[H⁺] = ka x (Ma)

        = 1 x 10^-7 x 0,999

        = 9,99 x 10^-8

pH = - log [H⁺]

      = 8 – log 9,99

      = 7,01

Larutan Buffer

1.      pH larutan awal

[a] = 1 M x 25 ml = 25 mmol                [g] = 1 M x 25 ml = 25 mmol

pH = - log 7,75 x 10^-5

      = 5-log 7,75

      = 4,12

2.       Sesudah penambahan 5 ml HCl 0,1 M

                     CH₃COO^-   +    H⁺              =     CH₃COOH

Mula –mula : 25 mmol        0,5 mmol           25 mmol

Reaksi         : - 0,5 mmol     - 0,5 mmol         +0,5 mmol

Sisa             : 24,5 mmol      0 mmol              25,5 mmol

     pH = - log 8,06 x 10^-5

           = 5- log 8,06

           = 4,1

3.      Setelah penambahan 5 ml NaOH 0,1 M

                           CH₃COOH +   OH^-          =  CH₃COO^-   +   H₂O

Mula –mula : 25 mmol       0,5 mmol        25 mmol

Reaksi         :  - 0,5 mmol    - 0,5 mmol     +0,5 mmol     +0,5 mmol

Sisa             :  24,5 mmol     0 mmol          25,5 mmol     +0,5 mmol

     pH = - log 8,06 x 10^-5

           = 5- log 8,06

           = 4,1

BAB V

PEMBAHASAN

            Larutan buffer dapat didefinisikan sebagai larutan yang dapat menahan atau mempertahankan konsentrasi ion H⁺ atau pH, meskipun ke dalam larutan ditambahkan basa  atau asam kuat. Pengaruh penambahan asam dan basa terhadap pH larutan buffer yaitu tidak terjadi perubahan pH. Larutan buffer mengandung komponen asam dan basa yang tidak saling bereaksi. Komponen asam dan basa tersebut menyebabkan larutan buffer dapat bereaksi atau menangkap ion H⁺ maupun OH^-, sehingga penambahan asam atau basa tidak mengubah konsentrasi ion H⁺dan ion OH^- dalam larutan, sehingga pH larutan tetap. Daya tahan terhadap perubahan pH dari larutan buffer paling baik bila asam atau basa dan  garam dicampur dengan perbandingan mol 1 : 1.

            Dalam percobaan larutan bukan buffer, kami menyiapkan tiga tabung reaksi yang sudah di bersihkan terlebih dahulu. Kemudian mengisi tabung tersebut dengan :

Tabung pertama diisi dengan larutan HCl 0,0001 M sebanyak 10 tetes.

Tabung kedua diisi dengan air sebanyak 10 tetes.

Tabung ketiga diisi dengan larutan NaOH 0,0001 M sebanyak 10 tetes.

Setelah mengisi ketiga tabung reaksi tersebut, mencelupkan indicator universal kedalam masing-masing larutan tersebut dan menyamakan pada tabel indikator, pada larutan  HCl 0,0001 M didapatkan pH 3, pada larutan air didapatkan pH 7, dan pada larutan NaOH 0,0001 M didapatkan pH 10.

Setelah itu, lalu menambahkan 1 tetes HCl 0,1M kedalam masing-masing tabung yang berisi larutan tersebut dan menggoyang-goyang tabung reaksi supaya larutan homogen, setelah itu mencelupkan indicator universal kedalam masing-masing tabung reaksi dan menyamakan pada tabel indikator, pada larutan HCl 0,0001 M  didapatkan pH 1, pada air didapatkan pH 1, dan pada larutan NaOH 0,001 M didapatkan pH 1.

            Dalam menentukan pH larutan buffer, kami menyiapkan dua buah gelas piala, masing-masing gelas diisi dengan 25 ml asam asetat (HCH₃COO) 1 M dan 25 ml natrium asetat (NaCH₃COO) 1 M. Kemudian menggoyang-goyang gelas supaya larutan homogeny dan mencelupkan indicator universal ke dalam masing-masing larutan lalu menyamakan pada tabel indikator, 25 ml asam asetat (HCH₃COO) 1 M didapatkan pH 5 dan 25 ml natrium asetat (NaCH₃COO) 1 M didaptkan pH 5.

            Percobaan kedua yaitu menyediakan dua buah gelas piala dan pada masing-masing gelas piala diisi dengan 25 ml ammonium hidroksida (NH₄OH) 1 M dan 25 ml natrium asetat (NH₄Cl) 1 M. Kemudian menggoyang-goyang gelas supaya larutan homogeny lalu mencelupkan indicator universal kedalam masing-masing larutan dan menyamakan pada tabel dan di dapat Ph sama-sama 5.

            Setelah kedua percobaan selesai, menentukan pH larutan setelah penambahan asam/basa. Percobaan pertama menyediakan larutan asam asetat (HCH₃COO) 1 M dan 25 ml natrium asetat (NaCH₃COO) 1 M yang telah dibuat pada percobaan sebelumnya. Lalu menambahkan 5 ml HCl 0,1 M kedalam larutan asam asetat (HCH₃COO) 1 M, menentukan pH dengan indikator universal. Kedua menambahkan 5 ml NaOH 0,1 M ke dalam 25 ml natrium asetat (NaCH₃COO) 1 M, didapatkan ph 5.

BAB VI

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

            Larutan penyangga atau buffer adalah larutan yang digunakan untuk mempertahankan nilai pH tertentu agar tidak banyak berubah selama reaksi kimia berlangsung. Sifat yang khas dari larutan penyangga ini adalah pH-nya hanya berubah sedikit dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat. Sehingga pH akhirnya tidak jauh berbeda dengan pH awal.

            Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikat baik ion H+ maupun ion OH-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan

5.2 Saran

            Saran dalam percobaan ini,Praktikan harus mengikuti aturan praktikum dengan baik. Praktikan harus teliti untuk mengukur pH atau volume suatu larutan. Jangan mencampur penggunaan alat pada larutan. Sebaiknya di cuci terlebih dahulu sebelum di gunakan untuk larutan lain, karna dapat mempengaruhi pH.

JAWABAN PERTANYAAN

1. Jelaskan pengaruh penambahan larutan asam atau basa terhadap ph larutan buffer !

2. Jelaskan dengan persamaan reaksi, mengapa larutan natrium asetat dengan asam asetat berfungsi sebagai larutan buffer !

3. Jelaskan pengertian kapasitas buffer, beri contoh !

Jawaban :

1. Pengaruh penambahan larutan asam atau basa terhadap pH larutan buffer adalah tetap, dari awalnya mempunyai pH 5, setelah di homogen tetap mempunyai pH 5.

2.  Jika dilihat pada persamaan reaksi sebagai berikut

CH₃COOH + H⁺ → CH₃COO^- +H2O

Pada reaksi tersebut, sebenarnya larutan buffer dibuat dari asam lemah dengan garamnya yang berasal dari asam kuat atau basa lemah dengan garamnya yang berasal dari Basa kuat. Larutan buffer dapat mempertahankan pH karena dalam larutan larutan natrium asetat dapat berdisosiasi dengan sempurna. Tetapi, disosiasi asam asetat dapat diabaikan

CH₃COOH  CH₃COO^- + H⁺

Karena adanya ion – ion asetat dalam jumlah banyak yang berasal dari disosiasi natrium asetat akan bergeser kesetimbangannya ke ruas kiri ke dalam pembentukan asam asetat yang tidak berdisosiasi. Larutan demikian akan memiliki pH tertentu dan juga baik sekali dalam mempertahankan pH jika ditambahkan asam atau basa dalam jumlah banyak. Jika ion hidrogen (asam kuat) ditambahkan akan membentuk asam asetat yang tidak berdisosiasi.

CH₃COO^- + H⁺ → CH₃COOH

Oleh karena itu, konsentrasi ion hidrogen tidak berubah, tetapi bahwa jumlah ion asetat akan berkurang sedangkan jumlah asam asetat yang tidak berdisosiasi bertambah. Disisi lain, apabila ditambahkan ion hidroksil (OH^-), ion hidroksil akan bereaksi dengan asam asetat.

CH₃COOH + OH^- → CH₃COO^- + H2O

Dengan demikian, konsentrasi ion hidrogen (dan hidroksil) tidak akan berubah, tetapi jumlah asam asetat akan berkurang sedangkan jumlah ion asetat akan bertambah. Maka, dari prinsip inilah dikatakan bahwa larutan penyangga dapat menunjukkan ketahan terhadap asam maupun basa.

3. Jelaskan pengertian kapasitas buffer, beri contoh.

Kapasitas penyangga merupakan ukuran keefektifannya dalam menahan perubahan pH pada penambahan asam atau basa. Semakin besar konsentrasi asam dan basa konjugasinya, semakin besar kapasitas penyangga.

Contoh :

Jumlah mol basa kuat yang dibutuhkan untuk mengubah pH 1 liter larutan sebesar 1 pH satuan. 

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2015. Larutan penyangga. https://id.wikipedia.org/wiki/Larutan_penyangga Diakses pada 17/11/2015

Syafnil. 2015. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Bengkulu: Laboratorium Teknologi Pertanian

Utami, budi. Dkk. 2009. Program Ilmu Alam Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional