Hai, Teman KOCO! Setiap keramas pasti kita menggunakan shampoo. Sempat terpikir nggak sih, kenapa cairan atau zat kimia dari shampoo bisa tidak membuat rambut rusak atau rontok? Nah, ternyata dalam shampoo ini terkandung larutan penyangga lho, sehingga aman diaplikasikan pada kulit kepala dan rambut. Penasaran apa itu larutan penyangga? Okeyy, nggak perlu berlama-lama lagi cusss langsung simak penjelasannya di bawah ini!

Apa Itu Larutan Penyangga?

Larutan penyangga atau larutan buffer adalah larutan yang mampu mempertahankan pH tertentu terhadap usaha mengubah pH, seperti penambahan asam, basa, ataupun pengenceran. Dengan kata lain, pH larutan penyangga tidak akan berubah walaupun pada larutan tersebut ditambahkan sedikit asam kuat, basa kuat atau larutan tersebut diencerkan.

Misalnya kamu mempunyai sebuah larutan yang mempunyai pH 6, lalu kemudian menambahkannya dengan senyawa asam atau basa. Namun, ternyata pH larutan kamu tidak berubah menjadi naik atau turun, maka larutan kamu adalah larutan penyangga.

Suatu larutan yang bersifat asam atau basa pasti mempunyai nilai pH yang bergantung pada perbandingan konsentrasi ion H⁺ dengan konsentrasi ion OH^– dalam larutannya. Namun berbeda dengan larutan penyangga, larutan ini mengandung suatu komponen asam dan komponen basa yang tidak saling bereaksi, sehingga larutan penyangga mampu bereaksi dengan ion H⁺ maupun ion OH^–. Maka dari itulah, ketika larutan penyangga ditambahkan asam atau basa pHnya tidak berubah.

Sifat Larutan Penyangga

Agar kamu semakin paham dengan larutan penyangga, maka kamu juga harus mengetahui sifat-sifatnya. Untuk sifat dari larutan penyangga sendiri terbagi menjadi dua jenis, di antaranya yaitu:

Larutan penyangga asam	Larutan penyangga basa
Tersusun dari komponen asam lemah sebagai komponen utamanya	Tersusun dari komponen basa lemah sebagai komponen utamanya
Stabil di larutan dengan suasana asam (pH < 7)	Stabil di larutan dengan suasana basa (pH > 7)
Lebih banyak menghasilkan ion H+ dalam larutannya	Lebih banyak menghasilkan ion OH– dalam larutannya
Penambahan larutan asam lainnya tidak akan mempengaruhi konsentrasi ion H+ dalam larutan	Penambahan larutan basa lainnya tidak akan mempengaruhi konsentrasi ion OH– dalam larutan

Larutan penyangga asam

Fyi, larutan penyangga yang bersifat asam dapat berupa asam lemah dengan basa konjugasinya, asam lemah berlebih dengan basa kuat, atau juga berupa asam lemah dengan garamnya. Contoh campuran larutan yang bersifat sebagai penyangga asam yaitu:

• CH₃COOH + CH₃COONa → asam lemah dengan garam
• 100 ml CH₃COOH 0,5 M + 100 ml NaOH 0,2 M → asam lemah berlebih dengan basa kuat
• HCCOH + HCOO → asam lemah dengan basa konjugasinya

Untuk dapat lebih memahami jenis – jenis dari larutan penyangga asam, coba lihat reaksi ionisasi penyangga dari asam lemah CH₃COOH dalam suasana basa dan ion penyangga basa konjugasi CH₃COO^– dalam suasana asam!

• Penambahan ion OH^– (basa): CH₃COOH_(aq) + OH^–_(aq) → CH₃COOH_(aq) + H₂O(l) (membentuk basa konjugasi)
• Penambahan ion H⁺ (asam): CH₃COO^–_(aq) + H⁺_(aq) → CH₃COOH_(aq) (membentuk asam lemah)

Dapat disimpulkan bahwa penambahan sedikit asam dan basa, tidak akan mempengaruhi pH larutan sebelumnya. Hal ini disebabkan, setiap spesi penyusun larutan penyangga akan saling membentuk kembali ion – ion asam maupun basa untuk menstabilkan kondisi larutan sebelumnya.

Larutan penyangga basa

Sama halnya dengan larutan penyangga asam, larutan penyangga yang bersifat basa dapat berupa basa lemah dengan asam konjugasinya, basa lemah berlebih dengan asam kuat, dan bisa berupa basa lemah dengan garamnya juga. Contohnya adalah sebagai berikut:

• NH₃ + NH₄Cl → basa lemah dengan garam.
• 200 ml NH₃ 0,4 M + 100 ml HCl 0,1 M → basa lemah berlebih dengan asam kuat.
• NH₃ + NH₄ → basa lemah dengan asam konjugasinya.

Coba perhatikan reaksi ionisasi penyangga basa lemah NH₃ dalam suasana asam dan ion penyangga asam konjugasi NH₄⁺ dalam suasana basa di bawah ini!

• Penambahan ion H⁺ (asam): NH_3(aq) + H⁺_(aq) → NH₄⁺_(aq) (membentuk asam konjugasi)
• Penambahan ion OH^– (basa): NH₄⁺_(aq) + OH^–_(aq) → NH_3(aq) + H₂O(l) (membentuk basa lemah)

Rumus Larutan Penyangga

Masih ingat bagaimana cara menentukan pH larutan? Pastinya inget dong, soalnya rumus penentuan pH larutan juga digunakan untuk menghitung konsentrasi ion H⁺ dan OH^– dalam larutan penyangga. Jika larutan penyangga bersifat asam, maka tetapan ionisasi Ka yang akan digunakan untuk penentuan konsentrasi ion H⁺. sedangkan jika larutan penyangga bersifat basa, maka tetapan ionisasi Kb yang akan digunakan untuk penentuan konsentrasi ion OH^–.

Rumus konsentrasi ion H⁺ larutan penyangga asam

Contoh:

pH larutan yang terbentuk dari campuran 10 mL larutan HCN 0,1 M dengan 10 NaCN 0,2 M adalah … (Ka = 1 × 10^-5)

Jawaban:

• Pertama – tama, tentukan terlebih dahulu mol masing – masing larutan,

Mol HCN = M × V
Mol HCN = 0,1 M × 10 mL
Mol HCN = 1 mmol

Mol NaCN = M × V
Mol NaCN = 0,2 M × 10 mL
Mol NaCN = 2 mmol

• Kedua, masukan mol masing – masing larutan yang telah diketahui ke dalam rumus penyangga asam,

• Ketiga , tentukan pH larutan

pH = – log [H⁺]

pH = -log [5 × 10^-6]

pH = 6 – log5

Rumus konsentrasi ion OH^– larutan penyangga basa

Contoh:

pH larutan yang terbentuk dari campuran 50 mL larutan NH₃ 0,1 M dengan 25 mL NH₄Cl 0,2 M adalah … (Kb = 1 × 10^-5)

Jawaban:

• Pertama – tama, tentukan terlebih dahulu mol masing – masing larutan.

Mol NH₃ = M × V
Mol NH₃ = 0,1 M × 50 mL
Mol NH₃ = 5 mmol

Mol NH₄Cl = M × V
Mol NH₄Cl = 0,2 M × 25 mL
Mol NH₄Cl = 5 mmol

• Kedua, masukan mol masing – masing larutan yang telah diketahui ke dalam rumus penyangga asam.

• Ketiga, tentukan pH larutan

pOH = – log [OH^–]

pOH = -log [1 × 10^-5]

pOH = 5

pH = pKw – pOH

pH = 14 – 5

pH = 9

Peran Larutan Penyangga dalam Kehidupan

Beberapa manfaat larutan penyangga di tubuh manusia maupun dalam aplikasinya pada kehidupan manusia sehari – hari, dapat dijabarkan sebagai berikut.

Peranan Larutan Penyangga dalam Tubuh Makhluk Hidup	Peranan Larutan Penyangga dalam Industri
Cairan intraseluler dalam darah	Pembuatan toner wajah, sabun, dan shampoo.
Cairan ekstraseluler dalam darah	Pemberian pupuk tanaman dan pemilihan kualitas tanah untuk tumbuh kembang tanaman.
Penyangga asam hemoglobin	Pembuatan obat tetes mata, obat aspirin, dan pemberian obat dengan suntikan ke dalam aliran darah.
Penyangga dalam reaksi enzim	Penambahan limbah cairan untuk mencegah pencemaran perairan
Penyangga pada cairan air liur

Bagaimana, Teman KOCO? Sudah mulai paham kan dengan materi kali ini?

Kalau kamu ada pertanyaan, langsung tulis di kolom komentar, ya.

Kamu pun dapat mendownload rangkuman materi gratis atau bertanya langsung dengan guru menggunakan KOCO Star.   

Yuk, dapatkan semua aksesnya dengan klik banner di bawah ini!