Halaman
181Larutan BufferLarutan Buff erSetiap hari kalian makan. Makanan yang masuk ke tubuh kalian tak hanya akan berhubungan dengan organ mulut, kerongkongan, lam-bung, dan usus saja. Pada pelajaran biologi kalian telah mempelajari proses transportasi makanan dalam tubuh, bukan? Makanan akan mengalami se-rangkaian proses metabolisme di dalam tubuh dan hasilnya akan diedarkan ke seluruh tubuh melalui darah. Tahukah kalian bahwa hasil metabolisme dapat bersifat asam ataupun basa, tergantung dari sifat makanan yang kita konsumsi? Nah, tentu saja hal ini akan berpengaruh terhadap pH darah. Padahal, agar dapat bekerja dengan baik, pH darah harus tetap stabil. Oleh karena itulah darah memiliki sistem buffer untuk dapat mempertahankan pH-nya. Lalu apakah buffer itu? Bagaimana sifatnya? Bagaimana peranan-nya dalam tubuh? Simaklah penjelasannya dalam bab ini.Dok. PIMBab VIII
183Larutan BufferDari percobaan di atas, tentu kalian dapat menyimpulkan apa yang dimaksud dengan larutan buffer. Dilihat dari komponennya, ada dua jenis larutan buffer, yaitu larutan buffer yang terbentuk dari campuran asam lemah dengan basa konjugasinya (garamnya) dan larut an buffer yang ter-bentuk dari campuran basa lemah dengan asam konjugasinya (garamnya). Pasangan asam-basa konjugasi tersebut mampu menangkap ion H+ atau ion OH– yang ditambahkan ke dalam larutan buffer, sehingga pH larutan dapat dipertahankan selama jumlah asam atau basa yang ditambahkan hanya sedikit. Bagaimana larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya? Reaksi apa yang terjadi di dalamnya? Untuk mengetahui jawabannya, si-maklah uraian berikut. Bahan percobaan:• NaOH 0,1 M• CH3COONa• HCL 0,1 M• NH4OH• NH4Cl • Akuades• CH3COOHD. Langkah Percobaan1. Siapkan 3 buah gelas beker, kemudian masukkan ke dalamnya masing-masing 10 mL larutan HCl 0,1 M dan 10 mL larutan NaOH 0,1 M.2. Ukurlah pH yang terjadi dengan pH meter.3. Masukkan I mL larutan HCl 0,1 M ke dalam gelas beker pertama, 1 mL NaOH 0,1 M ke dalam gelas beker kedua, dan 20 mL akuades pada gelas beker ketiga. Ukurlah pH ketiga larutan tersebut.4. Dengan volume yang sama, ulangi langkah 1-3 untuk campuran CH3COOH dan CH3COONa, serta campuran NH4OH dan NH4Cl.E. Hasil PercobaanIsilah tabel berikut berdasarkan hasil pengamatan kalian.No.LarutanpHMula-mulaSetelah Ditambah HCl 0,1 MSetelah Ditambah HCl 0,1 MSetelah Di tambah Akudes1.HCl + NaOH 2.CH3COOH + CH3COONa3.NH4OH + NH4Cl F. PembahasanUntuk memperjelas percobaan ini, coba jawablah pertanyaan berikut.1. Larutan manakah yang banyak mengalami perubahan pH?2. Larutan manakah yang sedikit mengalami perubahan pH?G. KesimpulanLarutan mana yang merupakan larutan buffer dan bukan buffer?Diskusikan dengan kelompok kalian dan tuliskan dalam laporan kegiatan.Kemudian, presentasikan hasilnya di depan kelas.-WARNINGHCl adalah asam kuat dan NaOH ialah basa kuat. Keduanya bisamenyebabkan iritasi bila mengenai kulit. Gunakan sarung tangan pada saat mengmbilnya
Kimia Kelas XI184B. Jenis-jenis Larutan BufferCampuran antara CH3COOH dengan CH3COONa atau NH4OH dengan NH4Cl pada rubrik Aktivitas yang telah kalian ikuti merupakan contoh larutan buffer. Dinamakan larutan buffer karena larutan ini mam-pu mempertahankan (menyangga) pH-nya. Tetapi, apakah semua larutan dapat bersifat sebagai buffer? Larutan apa saja yang dapat bersifat sebagai buffer? Simaklah penjelasan lengkapnya.1. Larutan buffer dari asam lemah dan basa konjuga sinyaCampuran antara CH3COOH dan CH3COONa seperti pada per-cobaan di atas dapat berperan sebagai larutan buffer. Campuran tersebut merupakan hasil reaksi antara CH3COOH dengan NaOH. CH3COOH(aq) + NaOH(aq) CH3COONa(aq)+ H2O(l)Jika NaOH habis bereaksi, maka dalam kesetimbangan akan terben-tuk campuran CH3COONa dengan CH3COOH sisa. Dalam air, kedua campuran tersebut akan mengalami reaksi ionisasi sebagai berikut.Reaksi ionisasi dalam air: CH3COOHCH3COO– + H+ ....................................... (1) CH3COONa CH3COO– + Na+ ................................... (2)Dari persamaan (1) didapat kesetimbangan asam:Ka = [H ] [CH COO ][CH COOH]33+− ........................................................... (3)Dari persamaan (3) dapat kita peroleh harga [H+]: [H+] =Ka [CH COOH][CH COO ]33− .......................................................... (4)Dari persamaan (4) kita dapat menentukan rumus umum untuk menen-tukan harga [H+] dari suatu larutan buffer, yaitu: [H+] = Ka[sisa asam][garam] ................................................................. (5)pH = pKa – log [sisa asam][garam]Jika konsentrasi dinyatakan sebagai banyaknya mol per liter, maka dari persamaan (5) dapat ditulis: [H+] = Ka.mol sisa asammol garam ......................................................... (6)Contoh1. Hitung pH larutan buffer yang dibuat dari campuran 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 100 mL larutan CH3COONa 0,1 M. (KaCH3COOH = 1,76 10–5)CH3COOH adalah asam organik lemah yang lazim dijumpai dalam cuka den-gan konsentrasi larutan 3–5% berdasarkan massa.Oxtoby, 2001, hlm. 161
185Larutan BufferPenyelesaian: Diketahui: V HNO2= 50 mL V NaOH= 100 mL M HNO2= 0,1 MM NaOH = 0,1 MKa CH3COOH = 1,76 10–5 Ditanyakan:pH campuran Jawab:Reaksi yang terjadi: CH3COOHCH3COO– + H+ mol CH3COOH = 0,1 M 50 mL = 5 mmol CH3COONa CH3COO– + Na+ mol CH3COONa = 0,1 M 100 mL = 10 mmol mol CH3COONa = mol CH3COO– = 10 mmol Sehingga didapatkan: [H+] = Ka.mol sisa asammol garam= 1,76 10-5 .5 mmol10 mmol = 8,8 10–6 MpH = – log [H+] = – log 8,8 10–6 = 5,05 Jadi, pH campuran tersebut adalah 5,05.2. Sebanyak 100 mL HNO2 0,1 M direaksikan dengan 40 mL NaOH 0,1 M, maka:a. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer?b. Berapakah pH larutan yang terbentuk (Ka = 4,6 10–4)? Penyelesaian: Diketahui:V HNO2 = 100 mL V NaOH= 40 mLM HNO2= 0,1 M M NaOH= 0,1 MKa HNO2 = 5 10–4 Ditanyakan:a. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer? b. pH? Jawab:a. Untuk mengetahui apakah terbentuk larutan buffer atau tidak, ka-lian harus menghitung terlebih dahulu mol masing-masing. mol HNO2 mula-mula = 100 mL 0,1 M = 10 mmolmol NaOH mula-mula = 40 mL 0,1 M = 4 mmol Reaksi: HNO2 + NaOH NaNO2 + H2O Mula-mula: 10 4Bereaksi: 4 4 4 ____________________________________________________________ –Sisa: 6 - 4 4 Asam nitrit (HNO2) merupakan asam anorganik yang bersifat hipotetik (dianggap tidak ada/tidak dikenal) karena ketika terbentuk segera terurai menjadi H2O, NO2, dan NO. Yang dikenal hanyalah dalam bentuk garamnya, seperti NaNO2, KNO2, Ca(NO2)2.4H2O dan Ba(NO2)2.Mulyono, 2006, hlm. 39
6 mmol140 mL4 mmol140 mLKa.[HNO ][NaNO ]220,040,03
Kb[sisa basa][garam][sisa basa][garam]Kb.mol sisa basamol garamKb.mol basamol garam40 mmol20 mmol
Kimia Kelas XI188Seperti telah disebutkan pada awal bab ini, larutan buffer dapat mem-pertahankan pH-nya. Tahukah kalian bahwa kemampuan larutan buffer untuk mempertahankan pH-nya berkaitan dengan sifat reaksi yang dimi-liki oleh larutan buffer tersebut? Bagaimanakah sifat reaksi larutan buffer? Ikutilah penjelasan berikut. C. Sifat-sifat Larutan BufferDari hasil percobaan di depan, tentu kalian masih ingat bahwa larut an buffer mempunyai sifat dapat mempertahankan pH terhadap penambahan sedikit asam atau basa, begitu juga terhadap pengenceran. Bagaimana larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya? Coba perhati-kanlah uraian berikut.1. Pengaruh Penambahan Sedikit Asam atau BasaPenambahan sedikit asam atau basa ke dalam larutan buffer sebenar-nya menimbulkan sedikit perubahan, hanya saja perubahan tersebut sa ngatlah kecil, sehingga pH larutan dianggap konstan. Untuk membukti-kan pernyataan ini, perhatikan contoh soal berikut.ContohCampuran terdiri atas 200 mL CH3COOH 0,1 M dan 200 mL CH3COONa 0,1 M. Dengan harga Ka = 1,76 10–5, tentukan besarnya:a. pH campuran bufferb. pH campuran setelah ditambah 5 mL CH3COOH 0,1 Mc. pH campuran setelah ditambah 5 mL NH4OH 0,1 MPenyelesaian:Diketahui:V CH3COOH = 200 mL V CH3COONa = 200 mLM CH3COOH = 0,1 MM CH3COONa = 0, 1 MKa = 1,76 10–5Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Apakah yang dimaksud dengan larutan buffer? Jelaskan dan beri contohnya.2. Jelaskan bagaimana cara membuat larutan buffer.3. Hitunglah berapa pH larutan yang diperoleh dari pencampuran 50 mL CH3COOH 0,01 Mdengan 100 mL larutan CH3COONa 0,1 M.4. Hitunglah berapa pH larutan buffer yang di-peroleh dari pelarutan 200 mL larutan NH3 0,1 M dengan 100 mL larutan HCl 0,1 M.5. Untuk membentuk larutan buffer de-ngan pH = 5, maka berapa larutan NaOH 0,1 M yang harus dicam-purkan dengan 100 mL larut an HCN 0,2 M? 6. Perbandingan volume pencampuran antara larutan NaOH 0,1 M dengan CH3COOH 0,1 M adalah 1 : 3. Berapakah pH larutan hasil pencampuran yang terbentuk? (Ka CH3COOH = 1,76 10–5, Ka HCN = 1 10–5, Kb NH4OH = 1,76 10–5)
189Larutan BufferDitanyakan:a. pH campuranb. pH setelah ditambah 5 mL CH3COOHc. pH setelah ditambah 5 mL NH4OHJawab:a. mol CH3COOH = 200 mL 0,1 M = 20 mmol mol CH3COONa = 200 mL 0,1 M = 20 mmol [H+] = Ka . [asam][garam] = Ka . [CH COOH][CH COONa]33= 1,76 10–5.20 mmol20 mmol= 1,76 10–5pH = – log [H+]= – log 1,76 10–5 = 4,75 Jadi, pH yang terbentuk adalah 4,75.b. Saat ditambah 5 mL CH3COOH 0,1 Mmol penambahan CH3COOH = 5 0,1 = 0,5 mmolmol mula-mula CH3COOH = 20 mmolsehingga dalam campuran mol CH3COOH berubah, yaitu menjadi:(20 + 0,5) = 20,5 mmol[H+] = 1,76 10–5 . 20 520, mmol mmol = 1,80 10–5pH = – log 1,80 10–5= 5 – log 1,80= 5 – 0,26 = 4,74 Jadi, pH campuran setelah ditambah 5 mL CH3COOH adalah 4,74.c. Saat ditambah 5 mL NH4OH 0,1 M, terjadi reaksi antara CH3COOH dengan NH4OH. mol mula-mula CH3COOH = 20 mmolmol mula-mula CH3COO–= 20 mmol mol NH4OH yang bereaksi = 5 mL 0,1 M = 0,5 mmol Reaksi: CH3COOH(aq) + NH4OH(aq) CH3COONH4(aq) + H2O(l)mula-mula : 20 mmol 0,5 mmolbereaksi : 0,5 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– – setimbang : 19,5 mmol - 0,5 mmolDari hasil reaksi di atas, mol CH3COOH berkurang 0,5 mmol men-jadi 19,5 mmol, sedangkan ion CH3COO- bertambah 0,5 mmol menjadi (20 + 0,5) = 20,5 mmol, sehingga:
Kimia Kelas XI190 [H+] = Ka . [sisa asam][garam] = Ka . [CH COOH][CH COO ]33−= 1,76 10–5. 19,5 mmol20,5 mmol= 1,67 10–5pH = – log 1,67 10–5= 5 – log 1,67= 5 – 0,22 = 4,78 Jadi, pH campuran setelah ditambah 5 mL NH4OH adalah 4,78.Dari contoh 1 dan 2 tersebut, terbukti bahwa penambahan sedikit asam atau sedikit basa tidak mengubah harga pH secara signifikan atau dengan kata lain pH tetap. Bagaimana dengan pengenceran? Simaklah uraian tentang materi tersebut.2. Pengaruh PengenceranPengenceran larutan buffer, seperti halnya penambahan sedikit asam atau basa, tidak berpengaruh signifikan terhadap perubahan pH larutan buffer. Perhatikanlah contoh soal berikut.ContohSuatu larutan buffer sebanyak 1 L dibuat dengan mereaksikan 0,1 MCH3COOH dengan 0,2 M CH3COONa. Kemudian ke dalam larutan tersebut ditambahkan 300 mL akuades. Jika Ka = 1,76 10–5, maka ten-tukan:a. Larutan buffer sebelum ditambah akuades (sebelum pengenceran)b. pH larutan setelah pengenceranPenyelesaian:Diketahui:V campuran= 1 L M CH3COOH = 0,1 MKa= 1,76 10–5 M CH3COONa= 0,2 MDitanyakan:a. pH larutan sebelum pengenceranb. pH larutan setelah pengenceranJawab:a. [H+] = Ka . [asam][garam] =1,76 10–50,10,2MM = 8,8 10–6 pH = 6 – log 8,8 = 5,05 Dalam setiap larutan buf-fer terdapat persaingan antara kecenderungan asam menyumbangkan ion hidrogen pada air (menaikkan keasaman) dan kecende rungan basa menerima ion hidrogen dari air (menaikkan kebasaan). pH yang di-hasilkan tergantung pada Ka. Jika Ka lebih besar dari 10-7, ionisasi asam akan menang dan keasaman akan naik.Oxtoby, 2001, hlm. 313
191Larutan Bufferb. Volume larutan sebelum diencerkan = V1 = 1 LVolume setelah diencerkan = V2 = 1 L + 0,3 mL = 1,3 mL Rumus pengenceran: V1 . M1 = V2 . M2 [CH3COOH] = V. MV112 = 1.0,11,3 = 0,08 M [CH3COONa] = V.MV122 = 1 0,21,3. = 0,15 M [H+] = Ka . [[]CH COOH]CH COONa33 = 1,76 10–5 . 008015,, = 9,39 10–6pH = – log 9,39 10−6 = 6 – log 9,39 = 6 – 0,97 pH = 5,03 Jadi, perubahan pH = 5,05 – 5,03 = 0,02. Karena perubahan pH sangat kecil, maka harga ini dapat diabaikan, sehingga pengenceran praktis tidak mengubah harga pH.Setelah kalian mempelajari contoh soal di atas, diskusikanlah soal berikut bersama teman-teman kalian. Telah disebutkan pada contoh di depan bahwa darah dalam tubuh kita mempunyai sistem buffer sehingga pH darah dapat dipertahan kan. Apakah sistem buffer hanya berperan dalam darah saja? Bagian apa saja dari sistem organisme kita yang mempunyai sitem buffer? Berikut diurai-kan lebih lanjut tentang peranan larutan buffer dalam tubuh.D. Peranan Larutan Buffer Makanan yang kita konsumsi sehari-hari masuk ke dalam tubuh dan mengalami suatu proses fisika dan kimia. Reaksi kimia yang terjadi dalam Akuades berasal dari ba-hasa Latin aquadestilata, yang berarti ‘air suling’. Air suling diperoleh pada pengembunan uap air akibat penguapan atau pendidihan air.Mulyono, 2006, hlm. 24Diskusi Seorang laboran ingin membuat suatu larutan dari campuran NH3 dan HCl. Apabila laboran itu menggunakan 20 mL NH3 0,4 Mdan 40 mL HCl 0,1 M, maka tentukan:a. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer?b. pH larutan yang terbentukc. pH campuran setelah ditambah dengan 1 mL NH4OH 0,1 Md. pH campuran setelah ditambah dengan 1 mL CH3COOH 0,1 Me. pH campuran setelah diencerkan dengan 50 mL akua desDari hasil diskusi kalian, apa yang dapat kalian simpulkan?
Kimia Kelas XI192tubuh merupakan reaksi enzimatis, yaitu reaksi yang melibatkan enzim se-bagai katalisator. Enzim sebagai katalisator hanya dapat berfungsi dengan baik pada pH tertentu atau biasa disebut pH optimum. pH yang terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat menyebabkan terjadinya proses denatu-rasi, sehingga akan menurunkan aktivitas enzim. Agar pH optimum tetap terjaga, maka dalam tubuh manusia selalu terdapat pasangan asam-basa konjugasinya. Hal ini terjadi karena cairan dalam tubuh manusia membentuk sistem larutan buffer. Seperti apa larut-an buffer dalam tubuh manusia? Inilah penjelasannya.1. Larutan buffer karbonat dalam darah (H2CO3 de ngan HCO3–)Makanan yang kita konsumsi akan disalurkan ke seluruh tubuh, salah satunya melalui darah. Darah memiliki pH yang relatif tetap, yakni berkisar 7,0–8,0. pH darah relatif stabil dan tetap karena kandungan laru-tan buffer karbonat dalam darah mempunyai komposisi yang selalu tetap. Lantas bagaimana cara larutan buffer karbonat mempertahankan pH da-rah? Berikut gambaran mengenai proses tersebut.Jika yang dihasilkan oleh metabolisme adalah suatu basa, maka ion OH– akan bereaksi dengan asam bikarbonat (H2CO3) menurut reaksi: H2CO3 + OH–HCO3– + H2OSebaliknya, jika hasil metabolisme adalah suatu asam, maka ion H+ dari asam tersebut akan diikat oleh ion HCO3– menurut reaksi: H+ + HCO3–H2CO3Dengan adanya kedua reaksi di atas, maka perbandingan konsentrasi karbonat dan bikarbonat selalu tetap, sehingga pH darah relatif tetap.2. Larutan buffer fosfat dalam cairan intrasel (H2PO4– de-ngan HPO42–)Cairan intrasel dalam tubuh makhluk hidup berperan sebagai media terjadinya metabolisme yang melibatkan cairan yang bersifat asam atau basa. Akibatnya, pH cairan intrasel dapat berubah menjadi asam atau basa, tergantung dari asam atau basa yang dilibatkan dalam metabolisme tubuh. Metabolisme ini dipercepat oleh suatu zat yang disebut dengan enzim. Enzim hanya dapat bekerja secara optimal dalam pH tertentu yang disebut dengan pH optimum.Bagaimanakah cara untuk mempertahankan agar pH cairan intrasel tetap dalam keadaan optimum? Agar pH cairan intrasel tetap optimum, dalam tubuh mahluk hidup terdapat larutan buffer fosfat. Larutan buffer fosfat ini berasal dari asam lemah difosfat (HPO42–) dan basa konjugasinya (H2PO4–). Apabila dalam proses metabolisme dihasilkan zat asam lebih banyak, maka asam tersebut akan bereaksi dengan ion HPO42– menurut reaksi: HPO42– + H+H2PO4–Gambar 8.1Es kering (karbon dioksida padat) yg terlarut memben-tuk asam karbonat.Gambar 8.2Larutan asam aminoAsam karbonat (H2CO3) adalah asam diprotik lemah yang dibentuk dari CO2 yang tersolvatasi (air terkarbonasi).Oxtoby, 2001, hlm. 321www.graeters.com
193Larutan BufferBegitu pula sebaliknya, apabila proses metabolisme menghasilkan basa lebih banyak, maka basa tersebut akan bereaksi dengan ion H2PO4–menurut reaksi: H2PO4– + H+HPO42–Adanya kedua reaksi di atas menyebabkan perbandingan antara HPO42–dengan H2PO4– tetap, sehingga harga pH pada cairan intrasel selalu tetap.3. Larutan buffer asam amino Asam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino merupakan komponen protein yang mempunyai gugus –NH2 pada atom dari posisi gugus –COOH. Apabila asam amino larut dalam air, maka gugus karboksilat akan melepaskan ion H+, sedangkan gugus amina akan menerima ion H+. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. –COOH–COO– + H+ –NH2 + H+ –NH3+Karena kedua gugus tersebut dapat membentuk ion positif (asam) dan membentuk ion negatif (basa), maka asam amino memiliki zwitter ion (besifat amfoter). Apabila tubuh kelebihan asam, maka kelebihan ion H+ akan diikat oleh gugus basa, begitu pula sebaliknya. Karena kelebihan asam atau basa dinetralkan oleh asam atau basa dari gugus asam amino, maka pH asam amino relatif bersifat tetap. Berikut struktur beberapa asam amino.NH2CHCCH2OHOH2NCHCCH2OHOCHCH3CH3H2NCHCCH2OHOHNGambar 8.3 Struktur FenilalaninDiskusiCarilah fungsi larutan buffer dalam tubuh selain yang telah diu-raikan di atas. Bagaimanakah mekanisme larutan buffer dalam tubuh makhluk hidup jika ada penambahan asam atau basa ke dalam tubuh? Diskusikanlah bersama teman kalian, buat ringkasannya, lalu presentasikan hasilnya di depan kelas. Gambar 8.4 Struktur TriptofanGambar 8.5 Struktur Leusin
Kimia Kelas XI194Uji KompetensiJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Jelaskan bagaimana larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya.2. Suatu larutan buffer dibuat dari campuran 200 mL NH4OH 0,05 M dengan 300 mL NH4Cl 0,1 M. Tentukan:a. Berapa pH campuran yang terbentuk?b. Berapa pH campuran setelah ditambah dengan 3 mL HCl?c. Berapa pH campuran setelah ditambah dengan 3 mL NH4OH?3. Bagaimanakah peranan larutan buffer dalam darah?4. Cairan intrasel, yang merupakan media ber-langsungnya metabolisme, dapat terganggu dengan adanya asam atau basa yang terlibat dalam proses metabolisme apabila di dalam-nya tidak terdapat sistem buffer. Jelaskan bagaimana cairan intrasel mempertahankan pH-nya. 5. Apakah yang disebut dengan zwitter ion? Jelaskan peranannya dalam mempertahankan pH asam amino.Rangkuman1. Larutan buffer adalah larutan yang dapat mempertahankan pH-nya meskipun dit-ambah dengan sedikit asam, sedikit basa, atau diencerkan.2. Ada dua jenis larutan buffer:a. Larutan buffer dari asam lemah dan basa konjugasinya (garamnya) Contoh: CH3COOH dengan CH3COONa; HNO2 dengan NaNO2b. Larutan buffer dari basa lemah dan asam konjugasinya (garamnya) Contoh: NH3 dengan NH4Cl3. Banyaknya H+ atau OH– dari larutan buffer dapat dihitung dengan rumus: [H+] = Ka[sisa asam][garam] [OH–]= Kb[sisa basa][garam] ataupH = pKa – log[sisa asam][garam]pOH = pKb – log[sisa basa][garam]4. Larutan buffer sangat berperan dalam tubuh, antara lain dalam darah, dalam cairan intrasel dan dalam asam amino yang terdapat di dalam tubuh.Amina Senyawa organik sebagai turunan dari amoniaAsam amino Monomer (unit terkecil) dari suatu peptida atau proteinBiokimia Cabang ilmu kimia yang mengkaji zat dan proses kimia dalam tubuh maklhluk hidupCairan intrasel Cairan yang berada di dalam selDenaturasi Proses atau peristiwa rusaknya struk-tur suatu zat, dan tidak dapat kembali ke bentuk semula; membuat tidak alamiahEnzim Suatu protein yang berfungsi sebagai katalis dalam reaksi kimia dalam makhluk hidup atau sering disebut biokatalisGlosarium
195Larutan BufferGugus Bagian dari senyawa organik yang bersifat reaktif terhadap zat atau pereaksi tertentuIonisasi Peristiwa atau proses pembentukan ion dari atom atau molekul netral yang dapat terjadi karena sifat kimia (kecenderungan) partikel itu sendiriKatalisator Zat yang dapat memengaruhi laju suatu reaksi, namun tidak mengalami perubahan secara permanen selama reaksi dan dapat diperoleh kem-bali pada akhir reaksiMetabolisme Perubahan molekul suatu zat dalam sel dari bentuk sederhana ke bentuk kompleks atau sebaliknya; terdiri dari anabolisme (membutuhkan energi) dan katabolisme (menghasilkan energi).pH Ukuran keasaman atau kebasaan suatu larutan atau bahanReaksi enzimatis Suatu reaksi yang melibatkan enzim sebagai katalisator dan hanya dapat ber-langsung dengan adanya enzimZwitter ion Ion yang dapat bermuatan, baik positif maupun negatifUlangan Harian A Pilihlah jawaban yang tepat.1. Suatu larutan buffer dapat dibuat dari ....a. asam lemah dengan basa konjugasinyab. asam kuat dengan basa konjugasinyac. basa kuat dengan asam konjugasinyad. asam lemah dengan basa lemahe. asam kuat dengan basa lemah2. Sifat larutan buffer antara lain ....a. pH-nya tetap meski ditambah sedikit asam, sedikit basa atau diencerkanb. pH-nya tetap meski ditambah dengan sedikit asam atau sedikit basa, tetapi berubah drastis bila diencerkanc. pH-nya mudah berubah dengan penambahan sedikit asam yang disertai dengan pemanasand. berapapun jumlah asam atau basa yang ditambahkan, pH-nya tetap tidak berubahe. dengan penambahan sedikit asam pH-nya tetap, namun dengan penambahan sedikit basa pH berubah3. Larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya karena ....a. pasangan asam basa konjugasinya cu-kup stabil terhadap ion H+ dan OH–b. pasangan asam basa konjugasinya dapat menangkap ion H+ dan OH–c. pasangan asam basa konjugasinya tidak cukup reaktif dengan adanya ion H+ dan OH–d. mempunyai kekuatan asam/basa yang sangat kuat, sehingga tidak terpenga-ruh dengan adanya H+ atau OH– dari luare. komponen asam lemah/basa lemah dapat mengusir ion H+ atau OH– yang berasal dari luar4. Campuran berikut yang dapat membentuk larutan buffer adalah ... a. 50 mL NaOH 0,1 M + 50 mL HCl 0,1 Mb. 50 mL NaOH 0,1 M + 100 mL HCN 0,1 Mc. 100 mL NaCN 0,1 M + 100 mL HCl 0,1 Md. 25 mL H2SO4 0,2 M + 50 mL NH4OH 0,1 Me. 25mL H2SO4 0,2 M + 50 mL Na2SO40,1 M
Kimia Kelas XI1965. Peranan larutan buffer dalam tubuh makhluk hidup antara lain ....a. mempertahankan pH tubuh agar selalu tetapb. menjaga agar denyut jantung tetap stabilc. menjaga agar tekanan darah tetap stabild. mengatur kadar gula dalam darahe. mempertahankan suhu tubuh6. Larutan buffer yang dapat berperan mem-pertahankan pH darah adalah ....a. CH3COOH dengan CH3COO–b. H2CO3 dengan HCO3–c. HCO3– dengan CO32–d. H2PO4– dengan HPO42–e. HPO42– dengan PO43–7. Apabila hasil metabolisme menghasilkan ion H+ lebih banyak, maka di dalam cairan intrasel akan terjadi reaksi dengan .... a. HCO3–b. H2CO3c. H2Od. HPO42–e. H2PO4–8. Apabila dalam darah manusia banyak mengandung gas CO2, maka gas ini akan bereaksi dengan .... a. HCO3–b. H2CO3c. H2Od. HPO42–e. H2PO4–9. Yang dimaksud dengan zwitter ion adalah ion yang ....a. memiliki dua gugus fungsi, asam dan basab. memiliki dua gugus fungsi asam dan garamc. memerahkan kertas lakmus birud. terionisasi sebagian saat dilarutkan dalam aire. terionisasi sempurna, sebab berasal dari asam kuat dan basa kuat10. Berikut ini yang dapat membentuk suatu larutan buffer adalah .... a. NaH2PO4 dan Na2HPO4b. NH4OH dan NH4Clc. (NH4)2SO4 dan Na2SO4d. KNO3 dan NaNO3e. NaHSO4 dan Na2SO411. Untuk mendapatkan larutan buffer den-gan pH = 5, maka perbandingan volume CH3COONa dengan CH3COOH ....(Kapada suhu tertentu = 1 10–5)a. 3 : 2 b. 3 : 1 c. 2 : 1 d. 1 : 1 e. 1 : 212. Pada suhu tertentu suatu larutan buffer yang terdiri atas campuran CH3COOH 0,01 M(Ka = 1 10–5) dan CH3COOK 0,01 Mmemiliki pH = 7. Perbandingan volume CH3COOH : CH3COONa adalah ....a. 1 : 100 b. 100 : 1 c. 10 : 1 d. 1 : 10 e. 1 : 113. Berapa volume NaOH yang diperlukan jika direaksikan dengan 150 mL CH3COOH 1 M untuk membentuk larutan buffer dengan pH = 4,7? (Ka CH3COOH pada suhu ter-tentu = 1 10–5)a. 300 mL. b. 200 mL. c. 100 mL. d. 50 mL.e. 25 mL.14. pH suatu larutan berubah dari 2 menjadi 9. Berapa NH4OH 0,01 M yang diperlukan, jika larutan mula-mula yang dimaksud adalah 100 mL HCl? (Kb NH4OH pada suhu tertentu= 1 10–5)
197Larutan Buffera. 200 mL. b. 100 mL. c. 75 mL d. 50 mLe. 25 mL15. Larutan asam lemah HA 0,2 M memiliki pH = 3. Bila 100 mL larutan tersebut di-campur dengan 50 mL NaOH 0,2 M, maka larutan tersebut mempunyai pH ....a. 5 b. 6 – log 5 c. 5 – log 4 d. 6e. 916. pH hasil pencampuran 200 mL HCl 0,2 Mdengan 200 mL NH3 0,4 M (Kb pada suhu tertentu = 1 10–5) adalah .... a. 8 b. 9 c. 10 d. 11 e. 1217. pH hasil pencampuran asam propionat 0,2 M dengan natrium propionat 0,1 M adalah 5. Perbandingan volume pencampuran tersebut adalah .... (Ka asam propionat = 2 10–5).a. 1 : 1b. 1 : 2 c. 1 : 4 d. 2 : 1 e. 4 : 118. Sistem larutan buffer dapat dibuat den-gan mencampurkan 100 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan larutan ....a. 50 mL HCl 0,1 Mb. 80 mL NaOH 0,1 Mc. 100 mL NaOH 0,1 Md. 120 mL NaOH 0,1 Me. 120 mL HCl 0,1 M19. pH suatu larutan buffer yang dibuat dari pencampuran antara H2SO4 0,1 M dengan NH3 0,1 M adalah 9. Berapa perbandingan volume pencampuran, jika KbNH3 pada suhu tertentu = 1 10–5?a. 1 : 1. b. 1 : 2. c. 1 : 4. d. 2 : 1.e. 2 : 3.20. Untuk membuat larutan dengan pH = 7, ke dalam 100 mL NH4OH 0,1 M (Kb pada suhu tertentu= 1 10–5) harus ditambahkan NH4Cl seba nyak ....a. 0,001 mol b. 0,01 mol c. 0,1 mold. 0,15 mole. 1,0 mol B Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Jelaskan mengapa penambahan sedikit asam, sedikit basa, atau pengenceran tidak berpe-ngaruh terhadap pH larutan buffer?2. Jelaskan secara singkat bagaimana sistem kar-bonat dapat mempertahankan pH darah.3. Hitunglah pH larutan buffer berikut:a. 100 mL larutan HCN 0,1 M dan 50 mL KCN 0,2 M. (Ka HCN = 4 10–5)b. 100 mL NaOH 0,1 M dan 150 mL CH3COOH 0,1 M. (Ka CH3COOH = 1,76 10–5)4. Berapa perbandingan volume antara NH4OH 0,1 M dan HCl 0,05 M untuk mendapatkan larutan buffer dengan pH = 8,4? (Kb NH4OH = 1 10–5)5. Hitung pH larutan:a. CH3COONa 0,1 M. (Ka CH3COOH = 1,76 10–5)b. NH4Cl 1 M. (Kb NH4OH = 1,76 10–5)6. Berapakah pH larutan hasil pencampuran 100 mL CH3COOH 0,15 M dengan 100 mL NaOH 0,1 M, bila diketahui Ka CH3COOH = 1,76 10–5?
Kimia Kelas XI198mL NaOH 0,2 M. Kemudian di dalamnya ditambahkan 70 ml akuades. Jika Ka asam asetat pada suhu tertentu adalah 1,76 10–5,hitunglah berapa pH larutan sebelum dan sesudah penambahan akuades.10. Seorang laboran ingin membuat larutan buffer dari asam asetat dan natrium asetat. Hitunglah berapa gram natrium asetat yang harus dilarutkan ke dalam 250 mL asam asetat 0,3 M untuk memperoleh larutan buffer dengan pH = 5?(Ar N = 14, H = 1, Cl = 35,5, Na = 23, C = 12, O = 16)7. Tentukan, berapa gram amonium klorida padat yang harus dilarutkan ke dalam 100 mL larutan amonium hidrokdida 0,3 M (Kb= 1,76 10–5) agar diperoleh larutan de ngan pH = 9?8. Sebanyak 2,6 gram NH4Cl dilarutkan dalam 1 L akuades. Larutan yang terbentuk kemu-dian dicampur dengan 250 mL NH4OH 0,1 M. Jika Kb NH4OH adalah 1,76 10–5, berapa pH larutan sekarang?9. Suatu campuran dibuat dengan mereaksi-kan 30 mL asam asetat 0,4 M dengan 40
A Pilihlah jawaban yang tepat.1. Pernyataan berikut yang tepat untuk medefi-nisikan asam menurut Lewis adalah....A. donor proton B. donor elektron C. akseptor pasangan elektronD. donor pasangan elektronE. menghasilkan ion H+2. Dari pengujian larutan dengan kertas lak-mus diperoleh data sebagai berikut: NoLarutanWarna LakmusMerahBiru 1AMerahMerah2BBiruBiru3CMerahMerah4DBiruBiru5EMerahBiruLarutan yang bersifat asam adalah ....A. A dan B D. C dan DB. A dan C E. D dan EC. B dan D3. pH larutan yang dibuat dari 0,1 mmol KOH dalam 10 mL air adalah ....A. 4 D. 10B. 7 E. 12C. 114. Basa konjugasi dari H2F+ adalah ...A. HF D. HF2-B. HF- E. F-C. H+5. 10 mL asam sulfat dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M. Jika ternyata diperlukan 15 mL larutan NaOH, maka kemolaran laru-tan asam sulfat adalah ... MA. 0,30 D. 0,10B. 0,20 E. 0,075C. 0,15z6. Persamaan reaksi ionisasi berikut benar, kecuali ....A. KNaSO4(aq)K+(aq) + Na+(aq) + SO42-(aq)B. K[Ag(CN)2](aq)K+(aq) + Ag+(aq)+ 2 CN-(aq)C. MgOHBr(aq) Mg2+(aq) + OH(aq)+ Br-(aq)D. CaOCl2(aq) Ca2+(aq) + Cl-(aq) + OCl-(aq)E. Ag(NH3)2Cl(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+ Cl-(aq)7. Berapa gram FeS (Ar Fe = 56, S = 32) yang kemurniannya 90% harus dibakar untuk memperoleh 2,24 liter SO2 dalam keadaan STP berdasarkan reaksi berikut? 4 FeS(s) + 5/2O2(g) 2 Fe2O3(s) + 2 SO2(g)A. 7,92 g. D. 6,7 g.B. 8,8 g. E. 4,4 g.C. 9,78 g.8. Untuk menetralkan 10 mL larutan NaOH 0,1 M dengan 10 mL larutan asam asetat diperlukan indikator....A. metil merah (4,2-6,3/merah-kuning)B. metil jingga (2,9-4,0/merah-kuning)C. fenolftalein (8,3-10/tak berwana-merah)D. bromtimol biru (6,0-7,6/kuning-biru)E. dapat semuanya dipakai9. Logam aluminium larut dalam KOH pekat berdasarkan reaksi: 2 Al(s) + 2 KOH(aq) + 6 H2O(l) 2 K[Al(OH)4](aq) + 3 H2(aq)Volume gas (STP) yang dihasilkan pada pelarutan 2,7 g aluminium (Ar Al= 27) ialah ... L.A. 5,60 D. 2,24B. 4,48 E. 1,12C. 3,3610. Berapa g H3PO4 akan dinetralisasi sem-purna oleh 20 g NaOH agar menghasilkan Na3PO4? (Ar H = 1, O = 16, Na = 23, P= 31)A. 4,1 g. D. 32,8 g.B. 8,2 g. E. 65,6 g.C. 16,3 g.11. Berikut ini yang bukan merupakan sifat larutan buffer adalah ....A. dengan penambahan sedikit asam pH-nya tetapKeduaUlangan Tengah Semester 199Ulangan Tengah Semester Kedua
Kimia Kelas XI200B. dengan pengenceran dan penambahan sedikit asam pH-nya tetapC. dengan penambahan sedikit asam atau sedikit basa pH-nya tetapD. dengan pengenceran dan penambahan sedikit basa pH-nya tetapE. dengan penambahan asam atau basa berapapun jumlahnya pH-nya tetap12. Campuran berikut ini dapat yang memben-tuk larutan buffer adalah ....A. 40 mL NaOH 0,2 M dan 60 mL CH3COOH 0,1 MB. 50 mL CH3COOH 0,2 M dan 50 mL NaOH 0,1MC. 50 mL NaOH 0,1 M dan 50 mL NH4OH 0,1 MD. 80 mL NH4OH 0,1 M dan 40 mL NaOH 0,2 ME. 50 mL CH3COOH 0,1 M dan 50 mL NaOH 0,2 M13. Larutan 25 mL CH3COOH 0,2 M (Ka = 1 x 10-5) dicampur dengan 25 mL larutan NaOH 0,1 M, maka pH larutan yang ter-jadi adalah...A. 2 D. 5B. 2,5 E. 5,5C. 314. X gram HCOONa dicampurkan dengan 10 mL larutan 0,1 M HCOOH (Ka = 1 x 10-5) diperoleh pH = 5. Maka harga X adalah ... gram. (Ar C = 12; Na = 23; H = 1; O = 16) A. 0,068 D. 72,0B. 3,40 E. 68,0C. 6,8015. Campuran antara 100 mL larutan asam ase-tat (Ka = 1 x 10-5) dengan 100 mL larut an NaOH 0,2 M menghasilkan larutan buffer dengan pH = 5. Konsentrasi asam asetat mula-mula adalah ... M.A. 0,1 D. 0,4B. 0,2 E. 0,8C. 0,3 B Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.1. Apakah yang dimaksud asam basa menurut Lewis? Jelaskan.2. Jika larutan A mempunyai pH = 6 dan larutan B mempunyai pH = 5, tentukanlah perbandingan konsentrasi ion hidrogen larutan A dan larutan B. Berapa konsentrasi masing-masing?3. Jika 1 g NaOH padat dilarutkan dalam 1 li-ter larutan H2SO4 0,025 M, maka berapak-ah pH larutan campuran tersebut? (Ar Na = 23; O =16 ; H =1)4. Apakah perbedaan antara persamaan reaksi molekuler dengan persamaan reaksi ionik?5. Berapakah volume yang dibutuhkan H2SO40,05 M untuk menetralkan campuran larut-an 40 mL NaOH 0,1 M dengan 60 mL larutan HCl 0,05 M? 6. Senyawa CaCl2, Na2CO3,dan NaCl adalah garam-garam yang larut dalam air, sedang-kan CaCO3 tidak larut dalam air. Jika ditulis persamaan molekulernya sebagai berikut: CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + 2 NaCl(aq)Tuliskan persamaan reaksi ionik antara larut-an CaCl2 dengan Na2CO3.7. Reaksi antara perak nitrat dengan natrium klorida menghasilkan endapan perak klori-da dan garam natrium nitrat.a. Tuliskan persamaan ioniknya.b. Berapa g AgCl yang dihasilkan (Ar Ag = 108, Cl = 35,5), jika 100 mL AgNO30,5 M direaksikan dengan 50 mL NaCl 0,025 M?8. Suatu larutan buffer dengan pH = 5 terbuat dari larutan CH3COOH 0,1 M dan larutan CH3COONa 0,1 M. Jika Ka CH3COOH = 1 x 10-5, maka berapakah vo lume larutan NH4OH 0,1 M yang harus ditambahkan agar pH campuran menjadi 6? 9. Tentukan pH campuran yang terbentuk dari 75 mL NH4OH 0,2 M dan 50 mL H2SO40,1 M jika diketahui Kb NH4OH pada suhu tertentu = 2 x 10–5 dan log 2 = 0,3.10. Larutan buffer NH4Cl dibuat dari 20 mL NH4OH 0,4 M dan 40 mL HCl 0,1 M. Kemudian ke dalam campuran tersebut di-tambahkan 50 mL akuades. Hitunglah berapa pH larutan sebelum dan sesudah pengenceran.