Larutan Penyangga (Buffer)
Setelah ini kamu bisa menjelaskan cara kerja larutan penyangga yang menahan perubahan pH saat ditambah asam atau basa sedikit.
Darah manusia mempertahankan pH sekitar 7,4 walau kamu makan makanan asam atau basa. Demikian pula air sabun yang tidak berubah pH-nya drastis saat terkena kotoran. Kuncinya adalah larutan penyangga (buffer) — campuran khusus yang menahan perubahan pH. Bagaimana sebuah cairan bisa begitu tahan? Coba lihat sendiri di bawah.
Apa itu larutan penyangga
Larutan penyangga adalah campuran yang mampu mempertahankan pH saat ditambah sedikit asam atau basa. Ada dua jenis buffer: buffer asam (campuran asam lemah dengan garamnya, contoh asam asetat dan natrium asetat) dan buffer basa (campuran basa lemah dengan garamnya, contoh ammonia dan ammonium klorida). Yang penting, buffer selalu mengandung pasangan asam lemah dengan basa konjugatnya dalam jumlah sebanding.
Larutan penyangga (buffer) adalah campuran asam lemah dengan basa konjugatnya (atau basa lemah dengan asam konjugatnya) yang mampu menahan perubahan pH saat ditambah asam atau basa dalam jumlah sedikit.
Pasangkan asam lemah dengan basa konjugatnya yang membentuk buffer.
Mekanisme penahanan pH
Cara kerja buffer ada dua arah. Saat ditambah asam kuat (H-plus), basa konjugat dalam buffer menangkap H-plus itu dan berubah menjadi asam lemah — sehingga H-plus bebas bertambah sangat sedikit. Sebaliknya saat ditambah basa kuat (OH-minus), asam lemah dalam buffer menyumbangkan proton pada OH-minus membentuk air dan basa konjugat — sehingga OH-minus bebas juga bertambah sedikit. Inilah mengapa pH nyaris tidak berubah.
Urutkan mekanisme buffer saat ditambah asam kuat.
Daerah buffer pada kurva titrasi
Lihat daerah buffer pada kurva titrasi sebagai bangun yang bisa digeser.
Bayangkan buffer seperti matras empuk. Kalau kamu berdiri di atasnya lalu diberi beban sedikit, matras itu menyerap tekanan sehingga kamu tidak jatuh jauh. Asam lemah dan basa konjugat adalah pegas matras itu — asam lemah menyerap basa, basa konjugat menyerap asam — sehingga pH (posisimu) tidak bergerak jauh.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Suatu larutan buffer mengandung asam asetat 0,1 M dan natrium asetat 0,1 M. Jelaskan apa yang terjadi pada pH larutan saat ditambah sedikit HCl, dan mengapa pH tidak berubah banyak.
Larutan buffer asam mengandung asam lemah (CH3COOH) dan basa konjugatnya (CH3COO-minus dari natrium asetat).
HCl menambah H-plus bebas. Ion asetat menangkap H-plus itu membentuk asam asetat: CH3COO-minus + H-plus menjadi CH3COOH.
Karena H-plus bebas yang tertambah hanya sedikit (sebagian besar ditangkap), pH turun sangat kecil. Inilah daya tahan buffer.
Jebakan: mengira buffer membuat pH tetap konstan mutlak. Yang benar: buffer hanya menahan perubahan pH — pH tetap berubah sedikit. Bila ditambah asam atau basa dalam jumlah besar melampaui kapasitas buffer, pH akan berubah drastis.
Jebakan: menyamakan buffer dengan larutan netral. Yang benar: buffer bisa bersifat asam (buffer asam), basa (buffer basa), atau netral, tergantung komponennya. Netral hanya terjadi bila pH yang dipertahankan memang 7.
- Buffer = campuran asam lemah dengan basa konjugatnya (atau basa lemah dengan asam konjugatnya).
- Buffer menahan perubahan pH saat ditambah asam atau basa sedikit.
- Asam lemah menyerap basa; basa konjugat menyerap asam.
- Buffer tidak membuat pH tetap mutlak, hanya berubah sedikit.
- Contoh alami: buffer bikarbonat dalam darah menjaga pH 7,4.