Penyerap guncangan
Darah Anda memiliki pH 7,4. Menjaga pH darah Anda konstan sangat penting untuk kesehatan Anda. Jika pH darah Anda menjadi terlalu rendah, di bawah 7,35, Anda mengalami asidosis. Jika pH darah Anda terlalu tinggi, di atas 7,45, Anda mengalami alkalosis. Gejala asidosis meliputi kejang, jantung berdebar, sesak napas, tidak sadarkan diri, dan koma. Seperti yang Anda lihat, Anda mungkin tidak menginginkan asidosis. Tubuh Anda mengontrol pH darah Anda dengan menggunakan larutan buffer.
Buffer adalah larutan yang mengandung asam lemah dan basa konjugatnya dalam jumlah yang sama atau basa lemah dan asam konjugatnya. Larutan buffer berfungsi karena mencegah pH larutan berubah banyak. HX adalah asam. X- adalah basa konjugat. Persamaan redaman yang terdiri dari keduanya adalah: H X + H 2 O ↔ H 3 O + + X –
Jika Anda menambahkan basa ke dalam larutan buffer ini, basa tersebut akan bereaksi dengan H 3 O + dan mengeluarkannya dari larutan. Jika Anda ingat prinsip Le Chatelier, dikatakan bahwa kesetimbangan akan bergeser ke kanan untuk menyesuaikan dan menghasilkan lebih banyak H 3 O + . Ini mencegah pH berubah terlalu banyak, yang ‘menyangganya’. Jika Anda telah menambahkan asam, itu akan bergabung dengan X – untuk membuat HX . Reaksi akan bergeser ke kiri.
Rumus tetapan kesetimbangan adalah Ka = [H 3 O + ] [ X – ] / [H X ]
 |
| Ekspresi konstanta kesetimbangan |
pH larutan penyangga
Untuk menghitung pH larutan penyangga, persamaannya adalah pH = -log(Ka). Anda telah melihat persamaan ini sebelumnya, jadi untuk menghitung pH larutan buffer ketika ditambahkan asam atau basa, Anda perlu mengikuti langkah-langkah yang Anda pelajari sebelumnya. Masalah dengan reaksi ini adalah bahwa konsentrasi [H + ] dan [OH – ] tidak lagi sama.
Contoh:
Perhatikan persamaan CH 3 COOH ↔ CH 3 COO – + H +
Ka = [CH 3 COO -] [H + ] / [CH 3 COOH]
Misalkan Anda memiliki larutan asam asetat 0,25 M, CH 3 COOH, dan natrium asetat 0,6 M, C 2 H 3 NaO 2 , yang merupakan basa konjugatnya. Asam asetat berada dalam kesetimbangan, tetapi [CH 3 COO – ] tidak sama dengan [H + ].
Apa yang dapat Anda asumsikan, bagaimanapun, adalah bahwa asam lemah, yang dalam hal ini adalah asam asetat, hampir tidak akan berdisosiasi. Dalam hal ini, [CH 3 COO – ] sama dengan konsentrasi awal natrium asetat, atau 0,6 M. Ka untuk asam asetat adalah 1,76 x 10 -5 . Kita dapat memecahkan [H + ].
Ka = [CH 3 COO – ] [H + ] / [CH 3 COOH]
1,76 x 10-5 = (0,6 M) [H + ] / (0,25 M) [H + ] = 7, 33 x 10-6pH = – log [H+] pH = -log (7,33 x 10 -6 ) pH = 5,13
 |
| Persamaan ini digunakan untuk menghitung pH dalam larutan buffer. |
pH larutan penyangga jika ditambahkan asam
Contoh:
Larutan 1 L asam asetat 0,5 M dan natrium asetat 0,5 M (basa konjugat asam asetat, yaitu CH 3 COO – ) ditambahkan 0,01 mol HCl. Peningkatan volume dapat diabaikan.
CH 3 COOH ↔ CH 3 COO – + H +
Sebelum ditambahkan HCl, Ka larutan asam asetat adalah 1,76 x 10 -5 , sehingga pH larutan adalah 4,75 dari rumus pH = -log (Ka)
0,01 mol HCl ditambahkan, yang terurai menjadi H + + Cl – . Proton yang ditambahkan dari HCl bergabung dengan ion asetat, CH 3 COO-, untuk membentuk lebih banyak asam asetat, CH 3 COOH. Anda dapat mengasumsikan bahwa semua proton telah digunakan, sehingga jumlah konsentrasi yang baru adalah:
[CH3COOH] = 0,5 + 0,01 = 0,51 M Konsentrasi ion asetat yang baru lebih sedikit, karena beberapa ion asetat digabungkan untuk menghasilkan asam asetat. [CH 3 COO-] = 0,5 – 0,01 = 0,49 Ka = [CH 3 COO -] [H + ] / [CH 3 COOH] 1,76 x 10 ^ -5 = (0,49) [H + ] / (0,51) [H+ ] = 1,83 x 10^-5 M pH = -log [H + ] pH = 4,73
Jadi karena ada buffer, pH-nya hanya berubah dari 4,75 menjadi 4,73.
Ringkasan Pelajaran
Buffer adalah larutan yang mengandung asam lemah dan basa konjugatnya dalam jumlah yang sama atau basa lemah dan asam konjugatnya. Larutan buffer berfungsi karena mencegah pH larutan berubah banyak.
Dalam persamaan: H X + H 2 O ↔ H 3 O + + X – , jika basa ditambahkan ke dalam larutan penyangga ini, basa tersebut akan bereaksi dengan H 3 O + dan mengeluarkannya dari larutan dan kesetimbangan akan bergeser ke kanan. untuk menyesuaikan dan membuat lebih banyak H 3 O +. Ini mencegah pH berubah terlalu banyak, yang ‘menyangganya’. Jika asam ditambahkan, reaksi akan bergeser ke kiri dan X- akan bergabung menjadi HX .
hasil pembelajaran
Setelah menonton pelajaran ini, Anda akan dapat:
- Definisi buffer dan jelaskan pentingnya buffer dalam menjaga pH darah
- Jelaskan cara menghitung pH larutan penyangga!
- Jelaskan apa yang terjadi ketika Anda menambahkan basa atau asam ke larutan buffer.
