Penentuan pH Larutan Penyangga

Penentuan pH Larutan Penyangga- Bagaimana membuat larutan penyangga yang memiliki nilai pH tertentu? Anda dapat membuatnya dari campuran asam lemah dan basa konjugat atau dari basa lemah dan asam konjugatnya, dengan tetapan ionisasi asam lemah atau basa lemah mendekati konsentrasi ion H+ atau pH yang diharapkan. Sebagai gambaran, misalnya larutan penyangga dibuat dari asam lemah HA dan basa konjugatnya A–. Persamaan kesetimbangan ionisasi asam adalah:
HA(aq) ⇄ H+(aq) + A(aq).

Tetapan ionisasi dari asam lemah HA adalah

Tetapan ionisasi dari asam lemah

Dengan menata ulang persamaan, diperoleh persamaan untuk konsentrasi ion H+, yaitu:

konsentrasi ion H+

Persamaan tersebut menyatakan konsentrasi ion H+ dalam bentuk Ka asam lemah dikalikan dengan perbandingan konsentrasi HA dan Apada keadaan kesetimbangan. Jika [HA] dan [A] sama maka konsentrasi ion H+ dari larutan penyangga sama dengan nilai Ka. Anda dapat menggunakan persamaan di atas untuk menentukan nilai pH larutan penyangga, yaitu:

pH larutan penyangga

Ruas kiri persamaan menyatakan pH. Ruas kanan dapat disederhanakan menjadi pKa, dimana pKa = –log Ka. Jadi, persamaan di atas dapat ditulis dalam bentuk sebagai berikut.

pH larutan penyangga 1

Secara umum, persamaan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut.

pH larutan penyangga Bronsted-Lowry (berdasarkan teori Bronsted-Lowry)

pH larutan penyangga Arrhenius (berdasarkan teori Arrhenius)

Untuk larutan penyangga yang dibuat dari basa lemah dan asam konjugatnya, nilai pOH diperoleh dengan cara serupa.

poH larutan penyangga Bronsted-Lowry (berdasarkan teori Bronsted-Lowry)

poH larutan penyangga Arrhenius (berdasarkan teori Arrhenius)

Persamaan ini dikenal sebagai persamaan Henderson-Hasselbalch. Untuk membuat larutan penyangga dengan pH sesuai keinginan, misalnya pH ≈ 4,75, dapat dilakukan dengan mencampurkan asam lemah yang memiliki nilai pKa sekitar 4,74. Kemudian, dicampurkan dengan garam yang konsentrasi molarnya sama dengan asam lemah agar

pH sesuai keinginan

Contoh pH Larutan Penyangga dari Asam Lemah dan Garamnya

Berapa pH larutan yang dibuat dari campuran 50 mL CH3COOH 0,5 M dan 50 mL NaCH3COO 0,5 M? Diketahui Ka(CH3COOH) = 1,8 × 10–5.

Jawab:

Dalam larutan terdapat: CH3COOH, CH3COO, H+, dan Na+. Reaksi kesetimbangannya:

CH3COOH(aq) ⇄ CH3COO(aq) + H+(aq)

Konsentrasi CH3COO lebih dominan dari garam dibandingkan hasil ionisasi asam asetat maka dalam perhitungan, konsentrasi CH3COO ditentukan dari garamnya. Konsentrasi CH3COOH dalam campuran (100 mL):

Konsentrasi CH3COOH

Konsentrasi CH3COO dalam campuran (100 mL):

Konsentrasi CH3COO–

Nilai pH larutan dihitung dengan rumus:

Nilai pH

Jadi, pH larutan penyangga sebesar 4,74. Nilai ini berasal dari nilai pKa.

Contoh pH Larutan Penyangga dari Campuran Garam

Berapa pH larutan penyangga yang dibuat dari campuran 60 mL NaH2PO4 0,5 M dan 40 mL Na2HPO4 0,5 M. Diketahui Ka (H2PO4) = 7,5 × 10–3.

Jawab:

Dalam larutan terdapat: Na+, H+, H2PO4, dan HPO42–. Reaksi kesetimbangannya:

H2PO4(aq) ⇄ HPO42–(aq) + H+(aq)

Oleh karena kedua garam tersebut terionisasi sempurna maka konsentrasi H2PO4 dan HPO42– sama dengan konsentrasi garam-garamnya. Konsentrasi H2PO4 dalam campuran (100 mL):

Konsentrasi H2PO4–

Konsentrasi HPO42– dalam volume campuran

Konsentrasi HPO42–

Nilai pH larutan

Nilai pH larutan

Nilai pka larutan

Jadi, pH larutan = 1,95.

Pengenceran Larutan Penyangga

Mengapa pH larutan penyangga tidak berubah jika diencerkan? Untuk memahami hal ini, dapat ditinjau dari persamaan Henderson-Hasselbalch.

persamaan Henderson-Hasselbalch

Nilai pH larutan penyangga hanya ditentukan oleh pKa dan perbandingan konsentrasi molar pasangan asam basa konjugat. Nilai Kaatau pKa dari asam lemah tidak bergantung pada konsentrasi asam, tetapi bergantung pada suhu. Oleh sebab itu, pengenceran larutan penyangga tidak akan mengubah nilai pKa (lihat Gambar 8.9).

Pengenceran larutan penyangga hanya mengubah konsentrasi molar spesi dalam kesetimbangan, tetapi tidak mengubah perbandingan spesi tersebut

Gambar 8.9Pengenceran larutan penyangga hanya mengubah konsentrasi molar spesi dalam kesetimbangan, tetapi tidak mengubah perbandingan spesi tersebut.

Konsentrasi molar pasangan asam basa konjugat akan berubah jika volume larutan berubah sebab konsentrasi bergantung pada volume total larutan. Pengenceran larutan akan mengubah semua konsentrasi spesi yang ada dalam larutan, tetapi karena perubahan konsentrasi dirasakan oleh semua spesi maka perbandingan konsentrasi molar pasangan konjugat asam basa tidak berubah. Akibatnya, pH larutan tidak berubah.

Baca juga artikel terkait dengan Penentuan pH Larutan Penyangga

Updated: 2015-03-15 — 14:45

Tinggalkan Balasan

Alamat surel Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Anda dapat menggunakan tag dan atribut HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Budisma.web.id © 2015