HARGA pH LARUTAN Bagian V

SIFAT LARUTAN PENYANGGA

Mengapa larutan ini dinamakan larutan penyangga? Kata penyangga memberikan arti bahwa larutan tersebut mampu mempertahankan harga pH terhadap pengaruh luar, pengenceran atau penambahan sedikit asam/basa kuat. Apakah sifat larutan penyangga ini bermanfaat bagi kehidupan? Ya, sangat bermanfaat. Salah satu contoh, darah kita merupakan larutan penyangga; pH darah cukup stabil menghadapi pengaruh pengenceran atau penambahan asam/basa kuat.

Ada berapa macam larutan penyangga? Dua, yaitu penyangga asam dan penyangga basa. Penyangga asam berdasarkan kesetimbangan asam lemah, harga pHnya sekitar 5; penyangga basa mengacu pada kesetimbangan basa lemah, pHnya sekitar 9. Apakah penyangga asam itu? Dan apa pula penyangga basa? Contoh penyangga asam telah dibahas, yaitu suatu campuran asam lemah dengan basa konyugasinya; sedang penyangga basa adalah campuran basa lemah dengan asam konyugasinya. Contoh penyangga asam : CH3COOH(aq) + CH3COONa(aq); contoh penyangga basa : NH3(aq) + NH4Cl(aq).

Mengapa contoh penyangga asam merupakan campuran asam lemah dengan larutan garam yang mengandung anion senama dan penyangga basa adalah campuran basa lemah dengan larutan garam yang mengandung kation senama? Ya, anion senama itulah sebagai basa konyugasi dari asamlemah dan kation senama tersebut adalah asam konyugasi dari basa lemahnya. Oh jadi kalau di laboratorium kita ingin membuat suatu larutan penyangga asam/basa, kita dapat menggunakan garam sebagai basa/asam konyugasi. Ya, benar begitulah.

Bolehkah penyangga asam dikatakan sebagai campuran asam lemah dengan garamnya dan penyangga basa merupakan campuran basa lemah dengan garamnya? Boleh, asalkan kalian berhati-hati, hubungan timbal balik antar komponen dalam sistem kesetimbangan yang dapat melakukan reaksi apabila diberikan aksi sesuai dengan azas Le Chatelier dalam pergeseran kesetimbangan kimia adalah asam lemah dengan basa konyugasinya dan basa lemah dengan asam konyugasinya, bukan garamnya.

Ingat bahwa larutan garam ybs. terdiri atas basa konyugasi dengan kation yang stabil atau asam konyugasi dengan anion yang stabil. Kation/anion stabil itu berada dalam larutan, diluar sistem kesetimbangan. Sama sekali ion-ion itu tidak ikut ambil bagian dalam sistem penyangga, jadi dapat dikatakan bukan bagian dari penyangga. Apabila dalam menuliskan suatu rumus, kation/anion stabil itu dilibatkan, itu hanyalah bermaksud mempermudah persoalan, jangan sampai menjadi rancu, bahkan salah konsep, dikatakan bahwa yang benar itu garam, dan sama sekali tidak menyinggung atau menggunakan basa/asam konyugasi dalam permasalahan sifat larutan penyangga. Banyak siswa belajar penyangga namun merasa asing dengan istilah basa/asam konyugasi, bahkan teori asam/basa Bronsted-Lowry yang telah dipelajari juga tidak dapat dipahami dengan baik dan benar, apalagi diaplikasikan/diterapkan ke situasi lain. Semoga pembaca dan pengguna WEB ini tidak seperti itu setelah ini. Ayolah kita tingkatkan terus penalaran ilmu pengetahuan yang kita miliki, kita kembangkan terus wawasan kita. Marilah kita selalu berpegang pada kebenaran, jangan sampai ilmu pengetahuan yang kita sebar luaskan ini salah. Apa jadinya nanti,kalau ilmu yang kita sebarkan itu salah.

PENGARUH PENGENCERAN TERHADAP LARUTAN PENYANGGA

Pada pembahasan sebelumnya, penyangga asam telah sering digunakan sebagai contoh. Kali ini contohnya adalah penyangga basa.

NH3(aq) + NH4Cl(aq) masing-masing 0,1M dan volumnya 100 mL. Kb NH3(aq) = 2 x 10-5.

Larutan penyangga ini kita encerkan dari 200 mL menjadi 300 mL. Tentukan pH sebelum dan setelah pengenceran.

Sebelum kedua komponen di atas dicampur, n NH3(aq) = 0,1mmol/mL x 100 mL = 10 mmol dan n NH4+(aq) = 0,1 mmol/mL x 100 mL = 10 mmol. Setelah dicampur, [NH3] = [NH4+] = 10/200M = 0,05M.

Sebelum pengenceran, [OH-] = Kb x [NH3]/[NH4+] = 2 x 10-5 x 0,05/0,05 = 2 x 10-5. Harga pOH = 5 – log2; pH = 14 – (5 – log2) = 9 + log 2.

Setelah pengenceran, [NH3] = [NH4+] = 10/300 M = 0,3 M.

[OH-] = 2 x 10-5 x 0,3/0,3 = 2 x 10-5; pOH = 5 – log 2; pH = 9 + log 2.

Nah, pada pengenceran ternyata harga pHnya tetap sebelum dan setelah pengenceran. Mengapa pHnya bias tidak berubah? Tentu saja tidak berubah, kedua komponen basa lemah dan asam konyugasinya berada dalam satu wadah, satu sistem kesetimbangan. Cermati rumusnya, kedua komponen merupakan suatu perbandingan, sehingga jika ditambahkan air berapapun volumnya, ratio antara keduanya selalu tetap.

Untuk mengembangkan nalar kalian, lanjutkan pembahasan ini dengan menambahkan sedikit asamkuat atau sedikit basa kuat ke dalam salah satu contoh larutan penyangga yang telah dibahas. Kalian dapat menambahkan HCl(aq) 0,1M 1mL atau NaOH(aq) 0,1M 1mL. Siap? Bila mungkin, kerjakan keduanya. Selamat belajar, sukses. Doa ibu selalu menyertai kalian.