Laporan Pembuatan Larutan Buffer

LABORATORIUM ANALISA INSTRUMEN

Percobaan: LARUTAN BUFFER Kelompok :IB Anggota Kelompok : 1. Bun Yan Marshush Al Wathon 2. Rahmad Andrias Sugiarto 3. Eva Setyaningrum 4. Eriska Wahyu Kusuma Tanggal Percobaan Tanggal Selesai Dosen Pembimbing Asisten Laboratorium

NRP. 2313 030 077 NRP. 2313 030 088 NRP. 2313 030 090 NRP. 2313 030 099

: 3 Maret 2014 : 3 Maret 2014 : Ir. Agus Surono, M.T. : Dicky Mahardhika

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2014

ABSTRAK Larutan buffer adalah larutan yang dapat mempertahankan pH-nya apabila ditambah sedikit asam, sedikit basa, dan diencerkan. Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui cara membuat larutan buffer pH 5 dan pH 7 sebanyak 250ml dari larutan CH3COOH 0,2N dan NaOH serta mengetahui cara membuktikan bahwa larutan buffer dapat mempertahankan pHnya dengan penambahan sedikit asam, sedikit basa, dan pengenceran. Tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari cara pembuatan larutan buffer serta mempelajari cara kerja larutan buffer dalam mempertahankan pH-nya. Prosedur percobaan ini pertama membuat larutan buffer pH 5 dan 7 sebanyak 250ml dengan cara membuat larutan CH3COOH 0,2N sebanyak 150ml. Lalu membuat larutan NaOH 0,1928N untuk pH 5 dan 0,2983N untuk pH 7 masing-masing sebanyak 100ml. Selanjutnya, memasukkan larutan CH3COOH 0,2N sebanyak 150ml ke dalam labu ukur. Kemudian mencampurkan larutan NaOH 0,1928N sebanyak 100ml dengan CH3COOH 0,2N sebanyak 150ml tersebut ke dalam labu ukur untuk mendapatkan larutan buffer pH 5 dan mengocoknya agar homogen. Lalu yang kedua, mencampurkan larutan NaOH 0,2983N sebanyak 100ml dengan CH3COOH 0,2N sebanyak 150ml tersebut ke dalam labu ukur untuk mendapatkan larutan buffer pH 7 dan mengocoknya agar homogen. Lalu menguji larutan buffer dengan cara meneteskan satu dan dua larutan NaOH 4N, memeteskan satu dan dua HCl pekat, dan mengencerkan dengan perbandingan 1:4 dan 1:8 ke masing-masing larutan buffer. Lalu mengecek pH larutan tersebut dengan kertas indikator pH. Pada saat larutan buffer belum ditambahkan apa-apa, ditambahkan dengan NaOH 4N sebanyak satu dan dua tetes, dan ditambah dengan HCl pekat satu dan dua tetes, pH larutan buffer tidak mengalami perubahan. Hal yang sama terjadi pada saat larutan buffer diencerkan dengan perbandingan 1:4 dan 1:8, pH larutan buffer juga tidak mengalami perubahan.

i

DAFTAR ISI ABSTRAK ......................................................................................................................................i DAFTAR ISI ..................................................................................................................................ii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................................iii DAFTAR TABEL ...........................................................................................................................iv BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ................................................................................................................I-1 I.2 Rumusan Masalah ..........................................................................................................I-1 I.3 Tujuan Percobaan ...........................................................................................................I-1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori ...................................................................................................................II-1 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan .....................................................................................................III-1 III.2 Alat dan Bahan yang Digunakan ………………………………………………………........................III-1 III.3 Prosedur Percobaan ………………………………………………………………..................................III-1 III.4 Diagram Alir Percobaan ..............................................................................................III-3 III.5 Gambar Alat Percobaan…………………………………………………………….…….........................III-6 BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan .........................................................................................................IV-1 IV.2 Pembahasan ..............................................................................................................IV-1 BAB V KESIMPULAN ................................................................................................................V-1 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................................v DAFTAR NOTASI .........................................................................................................................vi APPENDIKS ................................................................................................................................vii LAMPIRAN: - Laporan Sementara - Lembar Revisi - Fotokopi Literatur

ii

DAFTAR TABEL Tabel II.1 Tabel Cara Menghitung Larutan Buffer………………………..…………………………………….II-7 Tabel IV.1 Pengujian Larutan Buffer pH 5 dan pH 7……………………………………………………..……IV-1

iii

DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 Reaksi Larutan Penyangga Asam HNO2 Saat Penambahan Asam Kuat …………….II-3 Gambar II.2 Reaksi Larutan Penyangga Asam HNO2 Saat Penambahan Basa Kuat ………………II-3 Gambar II.3 Larutan Penyangga Asam HNO2 Saat Pengenceran………………………………………….II-4 Gambar II.4 Reaksi Larutan Penyangga Basa NH3 Saat Penambahan Asam Kuat …………………II-5 Gambar II.5 Reaksi Larutan Penyangga Basa NH3 Saat Penambahan Basa Kuat ………………….II-5 Gambar II.6 Larutan Penyangga Basa NH3 Saat Pengenceran ……………………………………………..II-6

iv

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal yang namanya larutan. Dalam masyarakat umum pengertian larutan adalah campuran antara cairan dan zat lain yang dicampurkan ke dalam cairan tersebut. Dalam kimia, hal tersebut juga disebut larutan, namun dalam pengertian yang lebih khusus. Pengertian larutan dalam kimia adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat yang terlarut dalam sebuah pelarut. Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut atau solute, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solvent. Peran larutan dalam proses kimia sangatlah banyak, karena ada banyak jenis larutan dalam kimia yang memiliki fungsinya sendiri. Buffer merupakan larutan penyangga yang fungsinya mempertahankan pH-nya. Larutan buffer sangat penting sebagai media yang membantu dalam proses kimia. Dalam praktikum ini, dilakukan pembuatan larutan buffer dari larutan CH3COOH dan larutan NaOH, mengingat sangat penting sebagai media yang membantu dalam proses kimia terutama di industri. Selain itu, larutan buffer digunakan untuk menjaga pH yang dianalisa agar kondisi tetap stabil dan akan digunakan dalam potensiometri untuk kalibrasi pH meter.

I.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana cara membuat larutan buffer pH 5 dan pH 7 sebanyak 250ml dari larutan CH3COOH 0,2N dan larutan NaOH 0,1928N dan 0,2983N? 2. Bagaimana pengaruh penambahan asam, basa, dan pengeneran terhadap pH larutan buffer? I.3 Tujuan Percobaan 1. Mengetahui cara membuat larutan buffer pH 5 dan pH 7 sebanyak 250ml dari larutan CH3COOH 0,2N dan larutan NaOH 0,1928N dan 0,2983N. 2. Mengetahui pengaruh penambahan asam, basa, dan pengeneran terhadap pH larutan buffer.

I-1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dasar Teori II.1.1 Larutan Menurut (Widodo, 2013), larutan didefinisikan sebagai campuran homogen antara dua atau lebih zat yang terdispersi baik sebagai molekul, atom maupun ion yang komposisinya dapat bervariasi. Larutan dapat berupa gas, cairan, atau padatan. Larutan encer adalah larutan yang mengandung sebagian kecil solute, relative terhadap jumlah solvent. Sedangkan larutan pekat adalah larutan yang mengandung sebagian besar solute. Solute adalah zat terlarut. Sedangkan solvent (pelarut) adalah medium dalam mana solute terlarut. Pada umumnya, zat yang digunakan sebagai pelarut adalah air (H2O), selain air yang berfungsi sebagai pelarut adalah alkohol, amoniak, kloroform, benzena, minyak, asam asetat, akan tetapi kalau menggunakan air biasanya tidak disebutkan. Menurut (Anonim, 2013), contoh larutan yang umum dijumpai adalah padatan yang dilarutkan dalam cairan, seperti garam atau gula dilarutkan dalam air. Gas juga dapat pula dilarutkan dalam cairan, misalnya karbon dioksida atau oksigen dalam air. Selain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut dalam gas lain. Terdapat pula larutan padat, misalnya aloy (campuran logam) dan mineral tertentu. Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per million, ppm). Sementara itu, secara kualitatif, komposisi larutan dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah) atau pekat (berkonsentrasi tinggi). Molekul komponen-komponen larutan berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Pada proses pelarutan, tarikan antar partikel komponen murni terpecah dan tergantikan dengan tarikan antara pelarut dengan zat terlarut. Terutama jika II-1

II-2 BAB II Tinjauan Pustaka pelarut dan zat terlarut sama-sama polar, akan terbentuk suatu struktur zat pelarut mengelilingi zat terlarut, hal ini memungkinkan interaksi antara zat terlarut dan pelarut tetap stabil. Bila komponen zat terlarut ditambahkan terus-menerus ke dalam pelarut, pada suatu titik komponen yang ditambahkan tidak akan dapat larut lagi. Misalnya, jika zat terlarutnya berupa padatan dan pelarutnya berupa cairan, pada suatu titik padatan tersebut tidak dapat larut lagi dan terbentuklah endapan. Jumlah zat terlarut dalam larutan tersebut adalah maksimal dan larutannya disebut sebagai larutan jenuh. Titik tercapainya keadaan jenuh larutan sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor lingkungan, seperti suhu, tekanan, dan kontaminasi. Secara umum, kelarutan suatu zat (yaitu jumlah suatu zat yang dapat terlarut dalam pelarut tertentu) sebanding terhadap suhu. Hal ini terutama berlaku pada zat padat, walaupun ada perkecualian. Kelarutan zat cair dalam zat cair lainnya secara umum kurang peka terhadap suhu daripada kelarutan padatan atau gas dalam zat cair. Kelarutan gas dalam air umumnya berbanding terbalik terhadap suhu. II.1.2 Buffer Menurut (Anonim, 2013), ada larutan yang jika ditambah sedikit asam atau basa, bahkan diencerkan, tidak mengalami perubahan pH secara berarti. Larutan ini disebut larutan penyangga atau biasa disebut larutan buffer. Ada dua macam larutan buffer, yaitu larutan buffer asam dan larutan buffer basa. 1. Larutan penyangga yang bersifat asam Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH7). 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 di mana basa lemahnya dicampurkan berlebih. Prinsip Kerja Larutan Penyangga Basa (Misal: NH3/NH4+ yang dibuat dari campuran NH4OH dengan NH4Cl) Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

II-5 BAB II Tinjauan Pustaka a. Apabila ditambahkan sedikit asam kuat (Misal: HCl)

Gambar II.4 Reaksi Larutan Penyangga basa NH3 Saat Penambahan Asam Kuat

Larutan penyangga NH3/NH4+ dapat dibuat dari campuran NH4OH (bentuk NH3 dalam air) dan NH4Cl. Berarti dalam larutan ini terkandung molekul NH4OH, ion NH4+, ion OH- dan Cl-. Penambahan sedikit asam kuat akan memunculkan ion baru dalam larutan (b) yaitu H+, namun ion tersebut dinetralisasi oleh NH4OH, membentuk NH4+

sehingga

kesetimbangan bergeser ke arah NH4+. Hal ini membuat H+ tidak mengganggu OH- dalam larutan. Akibatnya (c) nilai pH tetap. b. Apabila ditambahkan sedikit basa kuat (Misal: NaOH)

Gambar II.5 Reaksi Larutan Penyangga basa NH3 Saat Penambahan Basa Kuat

Penambahan sedikit basa kuat akan menambah konsentrasi OHdalam larutan, namun kelebihan ini dinetralisasi oleh NH4+, membentuk NH4OH sehingga kesetimbangan bergeser ke arah NH4OH. Hal ini membuat jumlah OH- dalam larutan menjadi tetap. Akibatnya (c) nilai pH tetap.

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

II-6 BAB II Tinjauan Pustaka c. Apabila dilakukan pengenceran dengan H2O

Gambar II.6 Reaksi Larutan Penyangga basa NH3 Saat Pengenceran

Jikandilakukan pengenceran dengan H2O maka derajat ionisasi (α) basa lemah akan naik atau turun (Hukum Pengenceran Ostwald) yang berarti menambah jumlah ion OH- dan NH4+ dari ionisasi basa lemah (11b). Akan tetapi karena volume larutan juga bertambah maka penambahan konsentrasi OH- menjadi tidak berarti. Hal ini (c) membuat nilai pH tetap. Berdasarkan keterangan di atas, dapat disimpulkan prinsip kerja larutan penyangga basa dalam mempertahankan pH adalah sebagai berikut: 1.

Setiap penambahan H+ akan dinetralisasi oleh basa lemah.

2.

Setiap penambahan OH- akan dinetralisasi oleh asam konjugasi.

3.

Setiap pengenceran dengan H2O berarti memperbesar jumlah ion OH- dan asam konjugasi dari ionisasi basa lemah, namun penambahan konsentrasi OH- menjadi tidak berarti karena volume larutan juga bertambah.

(Anonim, 2013).

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

II-7 BAB II Tinjauan Pustaka Tabel II.1 Tabel Cara Menghitung Larutan Buffer Larutan Penyangga Asam HZ  H + + Z[H+][Z-]

Ka = [HZ]

[HZ]

H+ = Ka [Z ] [H+] = Ka pH =

mol asam lemah

Basa L + H2O  OH- + LHLHX  X- + LH+ Kb

=

[LH+][OH-] [L][H2O]

[OH-] = Kb

mol basa konjugasi

-log[H+]

[OH-] = Kb

[L][OH-] [LH+] mol basa lemah

mol asam konjugasi

pOH = -log[OH-] pH

= 14 – pOH

II.1.3 Aplikasi Larutan Buffer pada Kehidupan 1.

Darah Sebagai Larutan Penyangga Ada beberapa faktor yang terlibat dalam pengendalian pH darah, diantaranya penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga fosfat. a. Penyangga Karbonat Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H2CO3) dengan basa konjugasi bikarbonat (HCO3). H2CO3 (aq) –> HCO3(aq) + H+ (aq) Penyangga karbonat sangat berperan penting dalam mengontrol pH darah. Pelari maraton dapat mengalami kondisi asidosis, yaitu penurunan pH darah yang disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga meningkatkan produksi ion bikarbonat. Kondisi asidosis ini dapat mengakibatkan penyakit jantung, ginjal, diabetes miletus (penyakit gula) dan diare. Orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat menderita alkalosis, yaitu peningkatan pH darah. Kadar oksigen yang sedikit di gunung dapat membuat para pendaki bernafas lebih cepat, sehingga gas karbondioksida yang dilepas terlalu banyak, padahal CO2 dapat larut dalam Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

II-8 BAB II Tinjauan Pustaka air menghasilkan H2CO3 . Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik. Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas dan histeris). b. Penyangga Hemoglobin Pada darah, terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya dibawa ke seluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga oksi hemoglobin adalah: HHb + O2 (g)  HbO2- + H+ Asam hemoglobin ion aksi hemoglobin Keberadaan oksigen pada reaksi di atas dapat memengaruhi konsentrasi ion H +, sehingga pH darah juga dipengaruhi olehnya. Pada reaksi di atas O2 bersifat basa. Hemoglobin yang telah melepaskan O2 dapat mengikat H+ dan membentuk asam hemoglobin. Sehingga ion H+ yang dilepaskan pada peruraian H2CO3 merupakan asam yang diproduksi oleh CO2 yang terlarut dalam air saat metabolisme. c. Penyangga Fosfat Menurut (Anonim, 2013), pada cairan intra sel, kehadiran penyangga fosfat sangat penting dalam mengatur pH darah. Penyangga ini berasal dari campuran dihidrogen fosfat (H2PO4-) dengan monohidrogen fosfat (HPO32-). HPO42- (aq) + H+ (aq) –> H2PO4- (aq) H2PO4- (aq) + OH- (aq) –> HPO42- (aq) + H2O (aq) Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah 7,4. Penyangga di luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin. 2. Air Ludah sebagai Larutan Penyangga Gigi dapat larut jika dimasukkan pada larutan asam yang kuat. Email gigi yang rusak dapat menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air ludah dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8. Air liur mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam yang terbentuk dari fermentasi sisa-sisa makanan. Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

II-9 BAB II Tinjauan Pustaka 3. Menjaga keseimbangan pH tanaman. Suatu metode penanaman dengan media selain tanah, biasanya ikerjakan dalam kamar kaca dengan menggunakan mendium air yang berisi zat hara, disebut dengan hidroponik . Setiap tanaman memiliki pH tertentu agar dapat tumbuh dengan baik. Oleh karena itu dibutuhkan larutan penyangga agar pH dapat dijaga. 4. Larutan Penyangga pada Obat-Obatan Asam asetilsalisilat merupakan komponen utama dari tablet aspirin, merupakan obat penghilang rasa nyeri. Adanya asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada perut. Perubahan pH ini mengakibakan pembentukan hormon, untuk merangsang penggumpalan darah, terhambat; sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Oleh karena itu, pada aspirin ditambahkan MgO yang dapat mentransfer kelebihan asam.

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN III.1 Variabel Percobaan 1. Larutan buffer asam dari CH3COOH 0,2N dan NaOH pH 5 dan pH 7 sebanyak 250 mL 2. Penambahan asam : NaOH 4 N sebanyak satu dan dua tetes 3. Penambahan basa : HCl pekat sebanyak satu dan dua tetes 4. Pengenceran

: perbandingan larutan buffer dengan air 1:4 dan 1:8

III.2 Alat dan Bahan yang Digunakan III.2.1 Alat 1. Batang pengaduk 2. Corong kaca 3. Gelas beaker 4. Gelas ukur 5. Kaca arloji 6. Labu ukur 7. Pipet tetes 8. Timbangan elektrik III.2.2 Bahan 1. Aquadest 2. CH3COOH 3. HCl pekat 4. NaOH

III.3 Prosedur Percobaan III.3.1 Membuat Larutan Buffer CH3COOH 0,2N dan NaOH pH 5 dan pH 7 1. Menyiapkan alat dan bahan. 2. Membuat larutan CH3COOH 300ml dengan konsentrasi 0,2N. 3. Membuat larutan NaOH 100ml dengan konsentrasi masing-masing 0,1928N dan 0,2983N. III-1

III-2 BAB III Metodologi Percobaan 4. Memasukkan larutan CH3COOH 0,2N sebanyak masing-masing 150ml ke dalam labu ukur 1 dan labu ukur 2. 5. Menambahkan larutan NaOH 0,1928N dan 0,2983N sebanyak masing-masing 100ml ke dalam labu ukur 1 dan 2. 6. Mengukur pH masing-masing larutan buffer

III.3.2 Membuat Larutan Penguji NaOH 4N 1. Menimbang padatan NaOH sebanyak 4gram. 2. Melarutkan 4gram padatan NaOH ke dalam gelas beaker dengan 5 ml aquadest. 3. Memindahkan padatan NaOH yang telah larut ke dalam labu ukur. 4. Menambahkan 5ml aquadest ke dalam labu ukur dan mengocoknya hingga homogen.

III.3.3 Menguji Larutan Buffer 1. Membuat larutan NaOH 4N sebanyak 10ml. 2. Memipet larutan HCl pekat. 3. Meneteskan larutan NaOH 4N ke dalam larutan buffer sebanyak 1 tetes ke dalam masing-masing larutan buffer pH 5 dan pH 7. 4. Mengulangi prosedur 3 tetapi larutan NaOH yang diteteskan sebanyak 2 tetes. 5. Mengulangi prosedur 3-4 tetapi menggunakan HCl pekat. 6. Mengambil 50ml dari masing-masing larutan buffer pH 5 dan pH 7. 7. Menambahkan 200ml aquadest ke dalam masing-masing 50ml larutan buffer pH 5 dan pH 7. 8. Mengulangi prosedur 6-7 tetapi aquadest yang ditambahkan ke dalam masingmasing larutan buffer sebesar 400ml.

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

III-3 BAB III Metodologi Percobaan III.4 Diagram Alir Percobaan III.4.1 Membuat Larutan Buffer CH3COOH 0,2N dan NaOH pH 5 dan pH 7

Mulai

Menyiapkan alat dan bahan

Membuat larutan CH3COOH 300ml dengan konsentrasi 0,2N.

Membuat larutan NaOH 100ml dengan konsentrasi masing-masing 0,1928N dan 0,2983N.

Memasukkan larutan CH3COOH 0,2N sebanyak masing-masing 150ml ke dalam labu ukur 1 dan labu ukur 2.

Menambahkan larutan NaOH 0,1928N dan 0,2983N sebanyak masingmasing 100ml ke dalam labu ukur 1 dan 2.

Menambahkan larutan NaOH 0,1928N dan 0,2983N sebanyak masingmasing 100ml ke dalam labu ukur 1 dan 2.

Selesai

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

III-4 BAB III Metodologi Percobaan III.4.2 Membuat Larutan Penguji NaOH 4N Mulai

Menimbang padatan NaOH sebanyak 4gram.

Melarutkan 4gram padatan NaOH ke dalam gelas beaker dengan 5 ml aquadest. .

Memindahkan padatan NaOH yang telah larut ke dalam labu ukur.

Menambahkan 5ml aquadest ke dalam labu ukur dan mengocoknya hingga homogen.

A

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

III-5 BAB III Metodologi Percobaan III.4.3 Menguji Larutan Buffer A

Meneteskan larutan NaOH 4N ke dalam larutan buffer sebanyak 1 tetes ke dalam masing-masing larutan buffer pH 5 dan pH 7.

Mengulangi prosedur 3 tetapi larutan NaOH yang diteteskan sebanyak 2 tetes.

Mengulangi prosedur 3-4 tetapi menggunakan HCl pekat.

Mengambil 50ml dari masing-masing larutan buffer pH 5 dan pH 7.

Menambahkan 200ml aquadest ke dalam masing-masing 50ml larutan buffer pH 5 dan pH 7.

Mengulangi prosedur 6-7 tetapi aquadest yang ditambahkan ke dalam masing-masing larutan buffer sebesar 400ml.

Selesai

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

III-6 BAB III Metodologi Percobaan III.5 Gambar Alat Percobaan

Batang Pengaduk

Pipet Tetes

Corong Kaca

Erlenmeyer

Labu Ukur

Gelas Ukur

Beaker Glass

Neraca Analitik

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan Dari percobaan pembuatan dan pengujian larutan buffer yaitu larutan buffer asam dari larutan CH3COOH 0,2N dan larutan NaOH 0,1928N untuk pH 5 dan larutan CH3COOH 0,2N dan larutan NaOH 0,2983N untuk pH 7, didapatkan hasil sebagai berikut: Tabel IV.1 Pengujuan Larutan Buffer pH 5 dan pH 7 Perubahan pH pada larutan buffer Perlakuan Larutan buffer pH 5

Larutan buffer pH 7

Sebelum penambahan

5

7

Penambahan larutan NaOH 4N 1 tetes

5

7

Penambahan larutan NaOH 4N 2 tetes

5

7

Penambahan HCl pekat 1 tetes

5

7

Penambahan HCl pekat 2 tetes

5

7

Pengenceran dengan perbandingan 1:4

5

7

Pengenceran dengan perbandingan 1:8

5

7

IV.2 Pembahasan Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan metode buffer, yaitu menguji ketahanan larutan buffer untuk mempertahankan pH nya dengan cara menambahkan larutan buffer dengan sedikit asam (HCl pekat), sedikit basa (NaOH 4N), dan pengenceran (1:4 dan 1:8). Larutan buffer mengandung zat terlarut yang bersifat sebagai penyangga. Penyangga memiliki komponen asam dan basa. Komponen asam mengatasi kenaikan nilai pH sedangkan komponen basa mengatasi penurunan nilai pH. Asam dan basa ini merupakan suatu pasangan konjugasi yang biasa disebut asam basa Bronsted Lowry. Pada tabel IV.1 dapat dilihat bahwa pada saat larutan buffer belum ditambahkan apa-apa memiliki pH sebesar 5 dan 7. Setelah ditambahkan dengan NaOH 4N sebanyak

IV-1

IV-2 BAB IV Hasil dan Pembahasan satu, pH larutan buffer tidak mengalami perubahan. Sama halnya dengan penambahan dua tetes NaOH 4N, pH larutan buffer tersebut juga tidak mengalami perubahan. Hal ini dikarenakan ketika larutan buffer ditambahkan dengan basa NaOH, maka ion OH- dari larutan NaOH akan bereaksi dengan H+ yang terdapat dalam CH3COOH membentuk H2O, sehingga pH larutan tidak naik. CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O CH3COONa  CH3COO- + Na+ + CH3COOH (sisa) CH3COOH (sisa) + NaOH  CH3COONa + H2O (Underwood, 1988)

Pada penambahan dengan HCl pekat satu tetes, pH larutan buffer tidak mengalami perubahan. Begitu pula dengan penambahan HCl pekat dua tetes, pH larutan buffer juga tidak mengalami perubahan. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa larutan penyangga atau buffer adalah larutan yang pH-nya hanya berubah sedikit bahkan tidak berubah dengan pemberian sedikit asam kuat atau basa kuat. Hal tersebut dapat terjadi dikarenakan ketika larutan buffer ditambahkan dengan asam HCl, maka ion H+ dari HCl akan bereaksi dengan basa konjugasi CH3COO- membentuk CH3COOH, sehingga pH larutan tidak turun. 2 CH3COO- + 2 HCl  2 CH3COOH + Cl2 (Underwood, 1988)

Pada tabel IV.1 dapat dilihat juga bahwa pada saat larutan buffer dilakukan pengenceran dengan perbandingan 1:4 dan 1:8, pH larutan buffer juga tidak mengalami perubahan. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa penambahan aquadest ke dalam larutan buffer atau pengenceran nyaris tidak mengubah nilai pH. Karena air yang ditambahkan dan yang terbentuk dari reaksi ini, hampir tidak berdiosasi sama sekali (Underwood, 1988).

Laboratorium Analisa Instrumentasi Program Studi D-3 Teknik Kimia FTI-ITS

BAB V KESIMPULAN

Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa: 1. Penambahan satu dan dua tetes NaOH 0,4N pada larutan buffer tidak menyebabkan perubahan pH. 2. Penambahan satu dan dua tetes HCl pekat pada larutan buffer tidak menyebabkan perubahan pH. 3. Pengenceran larutan buffer oleh aquadest 1:4 dan 1:8 tidak menyebabkan perubahan pH. 4. Tujuan dibuat larutan buffer pada praktikum ini adalah untuk mempelajari bagaimana cara membuat larutan buffer serta untuk mengetahui bagaimana cara larutan buffer dalam mempertahankan pH-nya.

V-1

DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2013. Contoh Larutan Penyangga, Buffer, Sifat, Fungsi, Jenis, Macam-macam, Praktikum, Pengertian, Asam dan Basa Konjugasi, Soal, Pembahasan, Kimia. [Online] Available

at:

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/07/contoh-larutan-

penyangga-buffer-sifat-fungsi-jenis.html#ixzz2uJOgg61m [Accessed 25 Februari 2014]. Anonim.

2013.

Larutan

Penyangga.

[Online]

Available

at:

http://id.wikipedia.

org/wiki/Larutan_penyangga [Accessed 25 Februari 2014]. Anonim. 2013. Larutan Penyangga. [Online] Available at: http://nuriaaoon.wordpress.com/ [Accessed 25 Februari 2014]. Underwood, A. L. 1988. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga Widodo, A. 2013. Larutan Penyangga. [Online] Available at: http://agungwidodo95. blogspot.com/2013/11/laporan-pembuatan-larutan.html

v

DAFTAR NOTASI

SIMBOL

KETERANGAN

SATUAN

N

Normalitas

N

V

Volume

ml

M

Molaritas

M

mol

Jumlah zat

mmol

m

Massa

gram

e

Ekuivalen

-

BM

Berat Molekul

gram/mol

Ka

Ketetapan ionisasi asam

-

%

Kadar

-

vi

APPENDIKS 1. Membuat larutan penyangga pH 5 sebanyak 250 mL Diketahui: NaOH x N

= 100 mL

CH3COOH 0,2 N = 150 mL Ka CH3COOH

= 1,8 x 10-5 (Underwood, 1988)

-

Menghitung mmol NaOH NaOH → Na+ + OH-

-

e=1

N

=Mxe

x N NaOH

= M NaOH x e

M NaOH

=xM

M

=

x

=

n NaOH

= 100x mmol

n V

n 100

Menghitung mmol CH3COOH CH3COOH → CH3COO- + H+ N

e=1 =Mxe

x N CH3COOH = M CH3COOH x e M CH3COOH = x M M 0,2 n CH3COOH

=

n

V n = 150

= 30 mmol

vii

CH3COOH

+

→

NaOH

Mula-mula

30 mmol

100x mmol

Reaksi

30 mmol

100x mmol

CH3COONa 100x mmol

+

H2O 100x mmol -

Sisa

30-100x mmol

–

100x mmol

100x mmol

Karena pH larutan penyangga yang akan dibuat adalah 5 maka [H+] = 10-5 sehingga konsentrasi CH3COOH dapat dihitung [H+] = Ka .

n CH3COOH sisa n CH3COONa

10-5 = 1,8 x 10-5

30-100x mmol 100x mmol

100x = 54-180x 280x = 54 X

= 0,1928 M

Jadi, konsentrasi larutan NaOH yang dibutuhkan untuk membuat larutan buffer pH 5 dari CH3COOH 0,2 N adalah 0,1928 N sebanyak 100 mL. 2. Membuat larutan NaOH 0,1928N sebanyak 100 mL (BM NaOH = 40 g/mol) n

M NaOH

=

0,1928

=

n NaOH

= 19,28 mmol

n NaOH

=

m NaOH

= 19,28 mmol x BM

m NaOH

= 19,28 mmol x 40 g/mol

m NaOH

= 0,77 gram

V n 100 m BM

Cara Membuat Larutan NaOH 0,1928 N sebanyak 100 mL 1. Menimbang 0,77 gram NaOH dan melarutkannya dalam 100 mL aquadest.

3. Membuat larutan penyangga pH 7 sebanyak 250 mL Diketahui: NaOH x N

= 100 mL

CH3COOH 0,2 N = 150 mL viii

Ka CH3COOH = 1,8 x 10-5 -

Menghitung mmol NaOH NaOH → Na+ + OH-

-

e=1

N

=Mxe

x N NaOH

= M NaOH x e

M NaOH

=xM

M

=

x

=

n NaOH

= 100x mmol

n V

n 100

Menghitung mmol CH3COOH CH3COOH → CH3COO- + H+ N

e=1 =Mxe

x N CH3COOH = M CH3COOH x e M CH3COOH = x M n

M

=

0,2

=

n CH3COOH

= 30 mmol

CH3COOH

+

V

n 150

→

NaOH

Mula-mula

30 mmol

100x mmol

Reaksi

30 mmol

100x mmol

CH3COONa 100x mmol

+

H2O 100x mmol -

Sisa

30-100x mmol

–

100x mmol

100x mmol

Karena pH larutan penyangga yang akan dibuat adalah 5 maka [H+] = 10-5 sehingga konsentrasi CH3COOH dapat dihitung [H+] = Ka .

n CH3COOH sisa n CH3COONa

10-7 = 1,8 x 10-5

30-100x mmol 100x mmol

ix

x

= 54-180x

181x = 54 x

= 0,2983 M

Jadi, konsentrasi larutan NaOH yang dibutuhkan untuk membuat larutan buffer pH 7 dari CH3COOH 0,2 N adalah 0,2983 N sebanyak 100 mL

4. Membuat larutan NaOH 0,2983N sebanyak 100 mL (BM NaOH = 40 g/mol) n

M NaOH

=

0,2983

=

n NaOH

= 29,83 mmol

n NaOH

=

m NaOH

= 29,83 mmol x BM

m NaOH

= 29,83 mmol x 40 g/mol

m NaOH

= 1,19 gram

V n 100 m BM

Cara Membuat Larutan NaOH 0,2983 N sebanyak 100 mL 1.

5.

Menimbang 1,19 gram NaOH dan melarutkannya dalam 100 mL aquadest.

Membuat larutan CH3COOH 0,2N sebanyak 150 mL CH3COOH → CH3COO- + H+ e = 1 BM CH3COOH = 60 g/mol 𝜌 CH3COOH

= 1,06 kg/L

% CH3COOH

= 99,5%

M1 = =

10 x % x ρ BM 10 x 99,5 x 1,06 60

= 17,5783 M N

=Mxe

N

= 17,5783 M x 1

N

= 17,5783 M

x

Perhitungan volume CH3COOH 99,5% yang dibutuhkan untuk membuat larutan CH3COOH 0,4476 N sebanyak 150 mL N1

x

V1

=

N2

x

V2

17,5783

x

V1

=

0,2

x 150

V1

=

V1

=

30 17,5783

1,7066mL

Cara Membuat Larutan CH3COOH 0,2N sebanyak 150mL 1. Mengambil 1,7066mL CH3COOH 99,5% kemudian menambahkan aquades hingga volumenya 150 mL. Cara Membuat Larutan penyangga pH 5 1. Memasukkan larutan NaOH 0,1928 N sebanyak 100 mL dan larutan CH3COOH 0,2N sebanyak 150 mL ke dalam labu takar 250 mL . 2. Mengocok labu takar.

6. Membuat larutan NaOH 4 N sebanyak 10 mL (BM NaOH = 40 g/mol) n

M NaOH

=

4

=

n NaOH

= 40 mmol

n NaOH

=

m NaOH

= n NaOH x BM

m NaOH

= 40mmol x 40 g/mol

m NaOH

= 1,6 gram

V n 10 m BM

Cara Membuat Larutan NaOH 4N sebanyak 10 mL 1. Menimbang 1,6 gram NaOH dan melarutkannya dalam 10 mL aquadest.

xi