MAPEL KIMIA Larutan Buffer

 

Pengertian Larutan Buffer

Larutan penyangga (buffer) adalah larutan yang dapat menjaga (mempertahankan) pH-nya dari penambahan asam, basa, maupun pengenceran oleh air . pH larutan buffer  tidak berubah (konstan) setelah penambahan sejumlah asam, basa, maupun air. Larutan buffer mampu menetralkan penambahan asam maupun basa dari luar.

Larutan penyangga atau yang disebut juga larutan buffer atau larutan dapar merupakan larutan yang bisa mempertahankan nilai pH meskipun ditambah sedikit asam, sedikit basa, atau sedikit air (pengenceran). Hal ini dikarenakan karena larutan penyangga mengandung zat terlarut bersifat “penyangga“ yang terdiri atas komponen asam dan basa. Komponen asam berfungsi menahan kenaikan pH, sedangkan komponen basa berfungsi menahan penurunan pH.

---

Laruat buffer atau larutan penyangga adalah suatu larutan yang terdiri dari:

• Campuran asam lemah dengan garamnya.

Contoh: Campuran dari larutan CH3COOH (asam lemah) dan larutan CH3COONa (basa konjugasi) membentuk larutan buffer asam, dengan reaksi:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O .

• Campuran basa lemah dengan garamnya.
• Contoh: Campuran dari larutan NH4OH (basa lemah) dan larutan NH4CL (asam konjugasi) membentuk  larutan buffer basa, dengan reaksi:

NH4OH + HCl → NH4CL + H2O .

---

Macam Larutan Buffer

Komponen Larutan Buffer / Penyangga Terbagi Menjadi:

1. Larutan buffer / penyangga Bersifat Asam

2. Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natriumNa), kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO– yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

---

• Pada Penambahan Asam

• Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO– membentuk molekul CH3COOH.

CH3COO–(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq)

---

• Pada Penambahan Basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH– dari basa itu akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (CH3COOH), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COO– dan air.

CH3COOH(aq) + OH–(aq) → CH3COO–(aq) + H2O(l)

---

1. Larutan buffer / penyangga Bersifat Basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.

Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

---

• Pada Penambahan Asam

Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam akan mengikat ion OH–. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH– dapat dipertahankan. Disamping itu penambahan ini menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH–. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.

NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq)

---

• Pada Penambahan Basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH– dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4+), membentuk komponen basa (NH3) dan air.

NH4+ (aq) + OH–(aq) → NH3 (aq) + H2O(l)

Cara Kerja Larutan Penyangga

Larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikatbaik ion H+ maupun ion OH–. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan.

---

Sifat Larutan Buffer

Sifat – Sifat dari Larutan Buffer Adalah:

1. pH tidak berubah bila larutan diencerkan.
2. pH larutan tidak berubah bila larutan ditambah ditambahnkan asam atau basa.

---

Hubungan antara pH dengan larutan buffer adalah sebagai berikut:

1. Larutan buffer dari campuran asam lemah dengan garamnya.

[H+] = Ka                    atau        [H+] = Ka

pH  = – log H+

Dimana:

Ka   = Ketetapan kesetimbangan

= Jumlah mol asam lemah

= Jumlah mol basa konjugasinya

2. Larutan buffer dari campuran basa lemah dengan garamnya.

[OH–]          = Kb         atau        [H+] = Kb

pH              = 14 – POH

POH           = – log OH–

Dimana:

Kb   = Ketetapan kesetimbangan

= Jumlah mol basa lemah

= Jumlah mol asam konjugasinya

---

Fungsi Larutan Buffer

• Adanya larutan buffer ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat Fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh.
  

  ---

• Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4–dan HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4.
  

  ---

• Menjaga pH pada plasma darah agar berada pada pH berkisar 7,35 – 7,45, yaitu dari ion HCO3–denganion Na+. Apabila pH darah lebih dari 7,45 akan mengalami alkalosis, akibatnya terjadi hiperventilasi / bernapas berlebihan, mutah hebat. Apabila pH darah kurang dari 7,35 akan mengalami acidosis akibatnya jantung, ginjal ,hati dan pencernaan akan terganggu.
  

  ---

• Menjaga pH makanan olahan dalam kaleng agar tidak mudah rusak/teroksidasi (asambenzoat dengan natrium benzoat).
• Selain itu penerapan larutan buffer ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.
  

  ---

• Adanya larutan penyangga ini bisa kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh.
  

  ---

• Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan HPO42- yang bisa bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, mampu menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4.
  

  ---

• Menjaga pH pada plasma darah supaya berada pada pH berkisar 7,35 – 7,45 ,yaitu dari ion HCO3- denganion Na+ . Jika pH darah lebih dari 7,45 akan mengalami alkalosis, akibatnya terjdi hiperventilasi/ bernapas berlebihan, mutah hebat.Jika pH darah kurang dari 7,35 akan mengalami acidosis akibatnya jantung ,ginjal ,hati dan pencernaan akan terganggu.
  

  ---

• Menjaga pH cairan tubuh supaya ekskresi ion H+ pada ginjal tidak terganggu, yakni asam dihidrogen posphat (H2PO4-) dengan basa monohidrogen posphat (HPO42-)
  

  ---

• Menjaga pH makanan olahan dalam kaleng supaya tidak mudah rusak /teroksidasi (asam benzoat dengan natrium benzoat).

• Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.

---

Jenis-Jenis Larutan Buffer

Larutan buffer dapat terbentuk dari campuran asam lemah dan basa konjugasinya atau basa lemah dan asam konjugasinya. Berdasarkan asam basa penyusunnya, larutan buffer dibedakan menjadi 2, yakni sebagai berikut :

1. Larutan buffer asam

Larutan buffer asam yaitu larutan penyangga yang terbentuk dari asam lemah dan basa konjugasinya. Larutan penyangga asam mempunyai pH kurang dari 7.

Contoh: CH₃COOH (asam lemah) dan CH₃COO– (basa konjugasinya).

2. Larutan penyangga basa

Larutan buffer basa merupakan larutan penyangga yang terbentuk dari basa lemah dan asam konjugasinya. Larutan penyangga basa mempauanyai pH lebih besar dari 7.

Contoh: NH₃ (basa lemah) dan NH₄+ (asam konjugasinya).

---

Contoh Larutan/Penyangga Buffer

Contoh Soal Larutan Buffer Penyangga

1. Tentukan pH larutan jika 800 ml larutan CH3COOH 0,1M dicampur dengan 400ml larutan CH3COONa 0,1M (Ka CH3COOH = 1,8×10-5) !
2. Tentukan pH larutan apabila 400 ml larutan NH4OH 0,5M dicampur dengan 100 ml larutan NH4Cl 0,5M ( Kb NH4OH = 1,8×10-5)
3. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH 1M dan CH3COONa 1M ditambahkan larutan HCl 1M sebanyak iml. Tentukan pH larutan setelah penambahan HCl 1M ! ( Ka = 1,8 x 10-5)
4. Sebanyak 50 ml larutan yang terdiri dari CH3COOH 1M dan CH3COONa 1M ditambah 50 ml air. Tentukan pH larutan setelah pengenceran !

---

Jawaban Larutan Buffer Penyangga

Jawaban No. 1

mol CH3COOH = 800 x 0,1 = 80 mmol

mol CH3COONa = 400 x 0,1 = 40 mmol

[ H+ ] = Ka .na/nbk

= 1,8 x 10-5 x( 80/40)

= 3,6 x 10 -5

pH = -log 3,6 x 10 -5

= 5 – log 3,6

---

Jawaban No. 2

mol NH3= 400 x 0,5 = 200 mmol

mol NH4Cl = 100 x 0,5 = 50 mmol

[OH–] = 1,8 x10 -5 x(200/50)

= 7,2 x 10 -5

pOH = – log 7,2 x 10 -5

= 5 – log 7,2

pH = 14 – (5-log 7,2)

= 9 + log 7,2

---

Jawaban No. 3

mol CH3COOH = 50 x 1 = 50 mmol

mol CH3COONa = 50 x 1 = 50 mmol

mol HCl = 1 x 1 = 1 mmol

CH3COONa + HCl —-> CH3COOH + NaCl

Mula-mula :……………… 50 mmol………..1 mmol…….50 mmol –

Bereaksi : …………………. 1 mmol………..1 mmol……1 mmol……..1 mmol

____________________________________________________________ –

Sisa………:……………… 49 mmol …………. -…………..51 mmol…….1 mmol

Jadi pH = -log (1,8 x 10-5 x 51/49)

= -log 1,87 x 10-5 = 5 – log 1,87

---

Jawaban No. 4

Pengenceran CH3COOH : V1.M1 = V2.M

50×1 = 100xM2

M2 = 0,5

Pengenceran CH3COONa : V1.M1 = V2.M2

50×1 = 100xM2

M2 = 0,5

MAPEL FISIKA Pemanasan Global

 

Pengertian Pemanasan Global

Pemanasan global sangat erat kaitannya dengan pencemaran udara di seluruh dunia. Meningkatnya jumlah karbon dioksida, efek rumah kaca, gas akibat pembakaran bahan bakar fosil, dan aktivitas manusia lainnya, merupakan sumber utama terjadinya pemanasan global selama bertahun-tahun.  Menurut NRDC pemanasan global adalah proses peningkatan suhu udara karena terperangkapnya panas di atmosfir oleh gas karbondioksida yang bisa mengancam perubahan iklim dan dapat menimbulkan bencana di permukaan bumi. Sedangkan National Wildlife Federation, pemanasan global adalah peningkatan suhu udara di bumi yang mengakibatkan terjadinya berbagai bencana alam, misalnya badai, kekeringan, banjir, dan lain-lain. Pemanasan global juga mengakibatkan perubahan landscape kehidupan di bumi dan membunuh banyak species.

Faktor Penyebab Pemanasan Global

Ilustrasi Penyebab Pemanasan Global

Pemanasan Global terjadi karena gaya hidup manusia, pola konsumsi, dan teknologi yang ada di berbagai negara maju. Beberapa negara maju penyumbang terbesar pemanasan global ini misalnya Amerika Serikat, China, Rusia, Inggris, dan beberapa negara lainnya.. Ada beberapa penyebab pemanasan global:

1. Polusi Karbon Dioksida

Karbon dioksida ini berasal dari berbagai proses aktivitas manusia, mulai dari proses pembakaran pada mesin kendaraan, mesin pabrik dan industri, pembangkit listrik berbahan bakar fosil, dan lain-lain. Polusi karbon dioksida ini merupakan penyumbang terbesar penyebab pemanasan global yang terjadi saat ini. Hal ini semakin memburuk karena semakin tingginya pengguna kendaraan bermotor di berbagai belahan dunia.

2. Penggunaan Bahan Kimia

Ada banyak produk dan kebutuhan manusia yang menggunakan bahan kimia, salah satunya adalah pupuk tanaman. Walaupun dianggap berbahaya, namun penggunaan pupuk kimia tetap dilakukan hingga saat ini. Pupuk kimia mengandung gas nitrogen oksida yang kapasitasnya 300 kali lebih panas dibandingkan dengan karbon dioksida. Nah, bisa dibayangkan bagaimana dampaknya terhadap pemanasan global jika pupuk kimia digunakan secara berlebihan.

3. Penebangan dan Pembakaran Hutan

Aktivitas penebangan dan pembakaran hutan secara liar dan tak terkendali juga menjadi penyebab terbesar terjadinya pemanasan global. Seperti kita tahu, pohon-pohon di hutan dibutuhkan untuk menyumbang oksigen bagi mahluk hidup di bumi. Penebangan dan pembakaran pohon-pohon tersebut selain menyebabkan polusi udara, juga mengakibatkan hilangnya sebagian ‘paru-paru’ dunia untuk mendaur ulang karbon dioksida.

4. Efek Rumah Kaca

Gedung bertingkat tinggi dan rumah dengan konsep bangunan kaca tidak dapat menyerap panas matahari dan akan memantulkan cahaya matahari ke atmosfir. Sayangnya, panas tersebut tertahan atau terperangkap di atmosfir oleh polusi udara dari karbon dioksida, metana, sulfur dioksida, dan uap air. Sehingga panas yang tak terserap tersebut kembali ke permukaan bumi dan tersimpan di sana. Proses ini terjadi dalam jangka waktu yang lama dan mengakibatkan suhu rata-rata di permukaan bumi terus meningkat.

Dampak Pemanasan Global

Ilustrasi Dampak Pemanasan Global

Dampak pemanasan global secara umum adalah terjadinya peningkatan suhu rata-rata di bumi. Namun, ada banyak sekali dampak yang terjadi akibat pemanasan global tersebut, baik itu iklim dan cuaca, peningkatan air laut, ekosistem, dan lain-lain. Berikut ini adalah beberapa dampak pemanasan global:

• Perubahan Iklim dan Cuaca

Pemanasan Global mengakibatkan terjadinya perubahan iklim dan cuaca di berbagai penjuru dunia. Hal ini dikarenakan kondisi atmosfir yang berubah di berbagai lokasi akibat pemanasan global tersebut. Perubahan iklim membuat terjadinya perubahan musim juga Siklus musim di berbagai wilayah bumi akan mengalami perubahan atau menjadi tak tentu. Hal ini menyebabkan banyak masalah bagi manusia, misalnya perubahan musim hujan dan musim kemarau. Dampak pergantian musim ini juga terjadi pada industri pertanian dan peternakan. Musim tanam dan musim panen yang tidak jelas akan mengakibatkan hasil pertanian dan peternakan menjadi menurun.

• Hujan Asam

Asap hasil pembakaran batubara dan minyak akan menghasilkan emisi SO dan nitrogen oksida. Ketika kedua gas tersebut bereaksi di udara maka akan menghasilkan asam nitrat, asam sulfat. Inilah yang kemudian mengakibatkan terjadinya hujan asam. Hujan asam ini dapat mengakibatkan kerusakan pada benda-benda logam, merusak tanaman, mengakibatkan kesulitan bernafas, dan lain sebagainya.

• Es Kutub Utara dan Selatan Mencair

Sebagian besar area kutub utara dan selatan tertutup oleh es yang dapat memantulkan cahaya matahari. Pemanasan global akan membuat es di kutub utara dan selatan mencair. Jika es di kutub utara dan selatan terus mencair maka panas matahari akan semakin banyak terserap dan menimbulkan panas. Selain itu, percepatan mencairnya es akan membuat berbagai binatang di kutub utara dan selatan kehilangan habitatnya.

• Permukaan Laut Naik

Es yang mencari dari kutub utara dan selatan akan mengalir menuju laut. Pada akhirnya permukaan air laut akan semakin tinggi secara perlahan-lahan. Menurut beberapa ilmuwan, sepanjang abad 20 permukaan air laut telah naik hingga 25 cm. Dan diperkirakan permukaan air laut akan terus naik hingga mencapai 88 cm. Hal ini tentu saja akan membuat area daratan di permukaan bumi semakin berkurang.

• Ekologis Terganggu

Pemanasan global berdampak besar bagi semua mahluk hidup, termasuk hewan dan tumbuhan. Aktivitas manusia yang mengakibatkan pemanasan global akan membuat banyak hewan melakukan migrasi ke tempat lain. Tumbuhan-tumbuhan di suatu daerah bisa hilang atau mati karena iklimnya sudah tidak sesuai dengan habitat aslinya.

• Lapisan Ozon Menipis

Lapisan ozon merupakan lapisan yang menyelimuti bumi sehingga tidak terkena radiasi langsung dari sinar matahari. Pemanasan global mengakibatkan lapisan ozon ini semakin menipis bahkan rusak. Dampak dari kerusakan lapisan ozon ini adalah sinar matahari yang langsung mengenai kulit manusia. Sinar ultraviolet yang langsung mengenai kulit dapat mengakibatkan penyakit kulit hingga kanker kulit.

Cara Mengatasi Pemanasan Global

Ilustrasi Mengatasi Pemanasan Global

Pemanasan global dapat diatasi dengan tindakan nyata oleh semua umat manusia di berbagai penjuru dunia. Eksploitasi alam yang selama ini dilakukan harus dikendalikan dengan baik. Mengacu pada pengertian pemanasan global di atas, berikut ini adalah beberapa upaya sederhana untuk mengatasinya:

• Mengurangi Penggunaan Kendaraan Bermotor

Kendaraan bermotor sudah menjadi kebutuhan manusia saat ini sebagai alat transportasi. Namun, kita sering lupa bahwa asap kendaraan bermotor menyumbang CO2 yang mengakibatkan pemanasan global. Untuk mencegah pemanasan global, kita bisa mengurangi penggunaan kendaraan pribadi dan menggunakan angkutan massal. Dengan begitu, polusi udara akan berkurang dan dapat membantu mengatasi pemanasan global.

• Menjaga Kelestarian Alam

Eksploitasi hasil alam yang berlebihan lebih banyak merugikan ketimbang menguntungkan untuk jangka panjang. Penebangan dan pembakaran hutan untuk membuka lahan sudah seharusnya dikendalikan atau dihentikan.

Menanam kembali pohon di lahan yang dibakar/ ditebang merupakan langkah konkrit yang bisa dilakukan untuk mengatasi pemanasan global.

• Mengontrol Pemakaian Listrik

Penggunaan listrik yang berlebihan juga dapat menimbulkan pemanasan global. Hal ini terkesan sangat sepele namun dampaknya sangat besar. Lampu-lampu dan peralatan listrik dapat mengeluarkan panas. Bayangkan berapa besar panas yang dikeluarkan bila seluruh manusia di bumi menggunakan listrik secara berlebihan. Selain membantu mengatasi pemanasan global, dengan mengontrol pemakaian listrik maka kita akan lebih hemat energi dan hemat biaya.

• Mengendalikan Limbah

Limbah dapat mengeluarkan gas berbahaya ke udara. Gas berbahaya ini selain menimbulkan bau busuk, juga dapat menyebabkan efek rumah kaca yang menyebabkan panas matahari terperangkap di permukaan bumi. Dengan mengendalikan limbah, baik limbah rumah tangga maupun limbah industri, maka hal ini dapat membantu mengatasi pemanasan global.