Larutan penyangga merupakan larutan yang bisa mempertahankan pH, jika ditambahka asam atau basa kuat. PH Sendiri merupakan derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki suatu larutan. Terdapat dua jenis larutan penyangga, yakni larutan penyangga bersifat asam dan larutan penyangga bersifat basa. Dilansir dari salah satu buku kimia karya Unggul Sudarmo, disebutkan bahwa larutan penyangga merupakan sistem reaksi kimia yang terkadang hanya dapat berlangsung pada kondisi lingkungan mempunyai pH tertentu. Anda dapat menemukan lauran penyangga saat proses reaksi pemecahan protein dalam lambung oleh enzim peptidase, yang dapat berjalan dengan baik jika cairan lambung memiliki pH=3. Oksigen dapat dengan mudah terikat oleh butir-butir darah merah jika pH larutan tersebut berada pada kisaran angka tertentu. Oleh karenanya, diperlukan suatu sistem yang dapat memepertahankan nilai pH. Peta Konsep Larutan PenyanggaLarutan penyangga dapat mempertahankan pH yang hasilnya berupa larutan penyangga basa dan larutan penyangga asam. Antara asam dan basa juga masih memiliki dua sub pembahasan masing-masing. Larutan penyangga asam mengandung asam lemah dan basa konjugasi. Adapun larutan penyangga basa mengandung asam konjugasi dan basa lemah. Larutan Penyangga AsamLarutan penyangga asam merupakan larutan yang mengandung asam lemah dan basa konjugasinya. Larutan ini dapat mempertahankan pH pada kondisi asam atau pH kurang dari 7 (pH<7). Untuk mendapatkan larutan ini, bisa dengan mencampurkan asam lemah dan garamnya, atau asam lemah berlebih dengan basa kuat. Larutan penyangga asam dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya. Misalkan, dalam larutan penyangga asam yang mengandung asam asetat (CH3COOH) dan ion asetat (CH3COO-) terdapat reaksi kesetimbangan sebagai berikut : CH3COOH (aq) ↔CH3COO– (aq) + H+ (aq), maka harga tetapan kesetimbangan asam (Ka) dan harga dari (H+) adalah: Larutan Penyangga (Kelaspintar.id) Larutan Penyangga BasaLarutan penyangga basa adalah larutan yang berisi atas basa lemah dan asam konjugasinya. Fungsi dari larutan ini adalah untuk mempertahankan pH pada kondisi basa yang mempunyai pH lebih besar dari 7 (pH>7). Larutan penyangga basa dapat diperoleh dengan mencampur basa lemah dengan garamnya atau basa lemah berlebih dengan asam kuat. Larutan penyangga basa dapat dibuat dari basa lemah dan garamnya. Misalkan dalam larutan penyangga basa yang mengandung ammonia (NH3) dan ion ammonium (NH4+), terdapat reaksi kesetimbangan sebagai berikut : NH3 (aq) + H2O (I) ↔NH4+ (aq) + OH– (aq), maka harga tetapan kesetimbangan asam (Ka) dan harga dari (H+). Baca JugaLarutan Penyangga dalam Kehidupan Dalam kehidupan sehari-hari larutan penyangga dapat memberikan sejumlah manfaat, baik untuk manusia hingga tumbuhan. Berikut manfaat larutan penyangga: 1. Larutan Penyangga dalam Air Ludah Kadar pH dalam mulut harus mencapai 6,8 agar tidak merusak email gigi. Kendati demikian, makanan yang masuk ke dalam mulut dapat mempengaruhi tingkat keasaman tersebut. Untuk mempertahankan pH, air ludah akan mengeluarkan larutan penyangga fosfat yang mampu menetralkan asam sisa-sisa makanan. 2. Larutan Penyangga dalam Darah Darah manusia memiliki 7,4 pH dalam kondisi normal. PH tersebut tidak boleh turun ataupun naik. PH tersebut juga dipertahankan larutan penyangga yang terdapat dalam darah, seperti larutan penyangga hemoglobin, larutan penyangga karbonat, dan larutan penyangga fosfat. 3. Larutan Penyangga sebagai Penyeimbang pH Tanaman Tanaman yang dipelihara dengan sistem hidroponik memerlukan kadar pH air tertentu agar dapat tumbuh dan berkembang. Untuk mengatasi hal itu, tanaman perlu ditambahkan larutan penyangga. Proses Kerja Larutan Penyangga Larutan penyangga memiliki komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga mampu mengikat adun ion H+ maupun ion OH-. Penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut cara kerja larutan penyangga: Larutan penyangga asamAdapun cara kerja pada larutan penyangga ini, mampu dilihat pada larutan penyangga yang memuat CH3COOH dan CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan anggota sebagai berikut:
CH3COO-(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq)
CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l)
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- mampu dipertahankan. Di samping itu, penambahan ini menyebabkan susutnya 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- mampu dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4+), membentuk komponen basa (NH3) dan cairan. NH4+ (aq) + OH-(aq) → NH3 (aq) + H2O(l) Aturan PH Larutan PenyanggaLarutan penyangga asam [H+] = Ka x a/valxgataupH = p Ka - log a/g dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah a = banyak mol asam lemahg = banyak mol basa konjugasiLarutan penyangga basa Mampu digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut: [OH-] = Kb x b/valxgataupOH = p Kb - log b/g pH = 14 - pOH dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah b = konsentrasi basa lemah Contoh Larutan Penyangga, Buffer, Sifat, Fungsi, Jenis, Macam-macam, Praktikum, Pengertian, Asam dan Basa Konjugasi, Soal, Pembahasan, Kimia - Setiap hari kalian makan. Makanan yang masuk ke tubuh kalian tak hanya akan berhubungan dengan organ mulut, kerongkongan, lambung, dan usus saja. Pada pelajaran biologi kalian telah mempelajari proses transportasi makanan dalam tubuh, bukan? Makanan akan mengalami serangkaian proses metabolisme di dalam tubuh dan hasilnya akan diedarkan ke seluruh tubuh melalui darah. Tahukah kalian bahwa hasil metabolisme dapat bersifat asam ataupun basa, tergantung dari sifat makanan yang kita konsumsi? Nah, tentu saja hal ini akan berpengaruh terhadap pH darah. Padahal, agar dapat bekerja dengan baik, pH darah harus tetap stabil. Oleh karena itulah darah memiliki sistem buffer untuk dapat mempertahankan pH-nya. Lalu apakah buffer itu? Bagaimana sifatnya? Bagaimana peranannya dalam tubuh? Simaklah penjelasannya dalam bab ini. Sistem larutan buffer sangat berperan dalam tubuh makhluk hidup. Oleh karena itu, darah yang berperan penting dalam metabolisme harus merupakan suatu larutan buffer yang dapat mempertahankan pH-nya, sehingga pH darah tetap stabil dengan adanya zat asam atau basa yang terlibat dalam metabolisme. Lain halnya dengan larutan bukan buffer yang tidak dapat mempertahankan pH-nya. Kerusakan organ tubuh atau bahkan kematian dapat terjadi jika darah bukan merupakan suatu larutan buffer. Di dalam tubuh atau lingkungan sekitar kita terdapat banyak sistem larutan. Untuk menganalisis suatu larutan merupakan larutan buffer atau bukan buffer, dapat diketahui dengan mengukur perubahan pH pada penambahan sedikit asam, sedikit basa atau pengenceran. Selain dengan pengukuran, pH larutan buffer juga dapat diketahui dengan cara menghitungnya melalui rumus yang diturunkan berdasakan prinsip kesetimbangan. Suatu reaksi kesetimbangan berlangsung dalam dua arah yang berlawanan dan selama reaksi berlangsung, pembentukan zat-zat ruas kanan selalu disertai oleh pembentukan kembali zat-zat ruas kiri. Karena reaksi kesetimbangan dapat melibatkan molekul-molekul atau ion-ion maka pada sistem buffer juga berlaku prinsip kesetimbangan. (Baca juga : Kesetimbangan Kimia) A. Pengertian Larutan Buffer Dalam tubuh kita, pH darah berkisar 7,35 - 7,45. Agar pH darah tidak banyak berubah, maka di dalatnnya terdapat sistem buffer. Begitu juga enzim pemecah protein, yang hanya dapat bekerja dengan baik pada pH = 3. Agar pH cairan dalam lambung selalu berada dalam kisaran 3, maka dalarn lambung terdapat larutan buffer. Apa sih sebenarnya larutan buffer itu? Apa perbedaan larutan buffer dengan yang bukan? Untuk memahami konsep larutan buffer, lakukanlah dahulu Aktivitas berikut. Percobaan / Praktikum Mempelajari Sifat Larutan Buffer A. Dasar Teori pH suatu larutan, jika ditambah dengan asam, pH-nya akan turun karena konsentrasi ion H+ semakin besar. Sebaliknya, jika ditambah dengan basa, pH akan meningkat karena konsentrasi ion OH– bertambah. Begitu pula, jika diencerkan dengan larutan asam atau basa pH akan berubah karena konsentrasi asam atau basanya semakin mengecil. Namun, ada larutan yang jika ditambah sedikit asam atau basa, bahkan diencerkan, tidak mengalami perubahan pH secara berarti. Larutan ini disebut larutan buffer. Ada dua macam larutan buffer, yaitu larutan buffer asam dan larutan buffer basa. Larutan buffer asam mempertahankan pH-nya pada kisaran < 7 (daerah asam), sedangkan larutan buffer basa mempertahankan pH-nya pada kisaran > 7 (daerah basa). Syukri, 1999, Hlm. 481 B. Tujuan Percobaan Menentukan pH larutan setelah ditambah sedikit asam, sedikit basa, dan diencerkan C. Alat dan Bahan Percobaan Alat percobaan:
Bahan percobaan :
D. Langkah Percobaan
WARNING !!! HCl adalah asam kuat dan NaOH ialah basa kuat. Keduanya bisa menyebabkan iritasi bila mengenai kulit. Gunakan sarung tangan pada saat mengmbilnya E. Hasil Percobaan Isilah tabel berikut berdasarkan hasil pengamatan kalian.
F. Pembahasan Untuk memperjelas percobaan ini, coba jawablah pertanyaan berikut.
G. Kesimpulan Larutan mana yang merupakan larutan buffer dan bukan buffer? Diskusikan dengan kelompok kalian dan tuliskan dalam laporan kegiatan. Kemudian, presentasikan hasilnya di depan kelas. Dari percobaan di atas, tentu kalian dapat menyimpulkan apa yang dimaksud dengan larutan buffer. Dilihat dari komponennya, ada dua jenis larutan buffer, yaitu larutan buffer yang terbentuk dari campuran asam lemah dengan basa konjugasinya (garamnya) dan larutan buffer yang terbentuk dari campuran basa lemah dengan asam konjugasinya (garamnya). Pasangan asam basa konjugasi tersebut mampu menangkap ion H+ atau ion OH– yang ditambahkan ke dalam larutan buffer, sehingga pH larutan dapat dipertahankan selama jumlah asam atau basa yang ditambahkan hanya sedikit. Bagaimana larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya? Reaksi apa yang terjadi di dalamnya? Untuk mengetahui jawabannya, simaklah uraian berikut. B. Jenis-jenis Larutan Buffer Campuran antara CH3COOH dengan CH3COONa atau NH4OH dengan NH4Cl pada rubrik Aktivitas yang telah kalian ikuti merupakan contoh larutan buffer. Dinamakan larutan buffer karena larutan ini mampu mempertahankan (menyangga) pH-nya. Tetapi, apakah semua larutan dapat bersifat sebagai buffer? Larutan apa saja yang dapat bersifat sebagai buffer? Simaklah penjelasan lengkapnya. CH3COOH adalah asam organik lemah yang lazim dijumpai dalam cuka dengan konsentrasi larutan 3 – 5% berdasarkan massa. (Oxtoby, 2001, hlm. 161) 1. Larutan buffer dari asam lemah dan basa konjugasinya Campuran antara CH3COOH dan CH3COONa seperti pada percobaan di atas dapat berperan sebagai larutan buffer. Campuran tersebut merupakan hasil reaksi antara CH3COOH dengan NaOH. CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l) Jika NaOH habis bereaksi, maka dalam kesetimbangan akan terbentuk campuran CH3COONa dengan CH3COOH sisa. Dalam air, kedua campuran tersebut akan mengalami reaksi ionisasi sebagai berikut. Reaksi ionisasi dalam air : CH3COOH D CH3COO– + H+ ....................................... (1) CH3COONa D CH3COO– + Na+ ................................... (2) Dari persamaan (1) didapat kesetimbangan asam: Ka =  Dari persamaan (3) dapat kita peroleh harga [H+] : [H+] = Dari persamaan (4) kita dapat menentukan rumus umum untuk menentukan harga [H+] dari suatu larutan buffer, yaitu: [H+] = pH = pKa – log Jika konsentrasi dinyatakan sebagai banyaknya mol per liter, maka dari persamaan (5) dapat ditulis: [H+] = Ka . Contoh Soal (1) : Hitung pH larutan buffer yang dibuat dari campuran 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dengan 100 mL larutan CH3COONa 0,1 M. (Ka CH3COOH = 1,76 x 10–5) Penyelesaian : Diketahui: V CH3COOH = 50 mL V CH3COONa = 100 mL M CH3COOH = 0,1 M M CH3COONa = 0,1 M Ka CH3COOH = 1,76 10–5 Ditanyakan : pH campuran = ..... ? Jawaban : Reaksi yang terjadi : CH3COOH D CH3COO– + H+ mol CH3COOH = 0,1 M 50 mL = 5 mmol CH3COONa D CH3COO– + Na+ mol CH3COONa = 0,1 M 100 mL = 10 mmol mol CH3COONa = mol CH3COO– = 10 mmol Sehingga didapatkan : [H+] = Ka . [H+] = 1,76 x 10–5 . [H+] = 8,8 x 10–6 M pH = – log [H+] = – log 8,8 x 10–6 = 5,05 Jadi, pH campuran tersebut adalah 5,05. Contoh Soal (2) : Sebanyak 100 mL HNO2 0,1 M direaksikan dengan 40 mL NaOH 0,1 M, maka: a. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer? b. Berapakah pH larutan yang terbentuk (Ka = 4,6 x 10–4)? Pembahasan : Diketahui : V HNO2 = 100 mL V NaOH = 40 mL M HNO2 = 0,1 M M NaOH = 0,1 M Ka HNO2 = 5 x 10–4 Ditanyakan: a. Apakah larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer? b. pH? Jawaban : a. Untuk mengetahui apakah terbentuk larutan buffer atau tidak, kalian harus menghitung terlebih dahulu mol masing-masing. mol HNO2 mula-mula = 100 mL 0,1 M = 10 mmol mol NaOH mula-mula = 40 mL 0,1 M = 4 mmol
Karena mmol NaOH lebih kecil, maka NaOH berfungsi sebagai reaktan pembatas. Sehingga tidak ada sisa basa kuat NaOH, sebab yang tersisa adalah asam lemah HNO2. Karena syarat terbentuknya larutan buffer adalah adanya sisa asam lemah atau basa lemah, maka larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer. b. Dengan melihat penyelesaian pada poin (a), maka: [HNO2]sisa = [NaNO2]terbentuk = [H+] = Ka . pH = - log 6,13 x 10–4 pH = 3,18 Jadi, larutan yang terbentuk merupakan larutan buffer dan mempunyai pH = 3,18. Asam nitrit (HNO2) merupakan asam anorganik yang bersifat hipotetik (dianggap tidak ada/tidak dikenal) karena ketika terbentuk segera terurai menjadi H2O, NO2, dan NO. Yang dikenal hanyalah dalam bentuk garamnya, seperti NaNO2, KNO2, Ca(NO2)2.4H2O dan Ba(NO2)2. (Mulyono, 2006, hlm. 39) Selain dari asam lemah dan basa konjugasinya, larutan buffer dapat dibuat dari basa lemah dengan asam konjugasinya. Bagaimanakah reaksinya? Bagaimana cara menghitung [OH–]? Perhatikan baik-baik uraian berikut. 2. Larutan buffer dari basa lemah dan asam konjugasinya Bentuk kedua dari larutan buffer adalah larutan buffer yang berasal dari basa lemah dan asam konjugasinya. Seperti halnya pada larutan buffer dari asam lemah dan basa konjugasinya, maka jenis larutan buffer ini juga mengalami kesetimbangan. Dengan cara yang sama, kita dapat memperoleh harga kesetimbangan larutan buffer dari basa lemah dan asam konjugasinya, yaitu : [OH–] = Kb . [OH–] = Kb . pOH = pKb - log Contoh Soal (3.) : Suatu larutan buffer dibuat dengan mencampurkan 400 mL NH3 0,1 M dan 100 mL NH4Cl 0,2 M. Jika diketahui Kb NH3 = 1,76 x 0-5, hitunglah pH larutan buffer tersebut. Penyelesaian : Diketahui : mol NH3 = 0,01 mol mol NH4+ = 0,02 mol Kb = 1,76 x 10-5 Ditanyakan: pH campuran = .... ? Jawaban : Reaksi yang terjadi : NH4OH D NH4+ + OH- mol NH4OH = 400 mL x 0,1 M = 40 mmol NH4Cl D NH4+ + C1- mol NH4Cl = 100 mL x 0,2 M = 20 mmol [OH-] = Kb . [OH-] = 1,76 x 10-5 x pOH = -log [OH-] = -log 3,52 x 10-5 = 4,45 pH = 14 - pOH = 14 - 4,45 = 9,55 Jadi, pH campuran yang terbentuk adalah 9,55. Larutan amonia dalam air kadang-kadang disebut sebagai amonium hidroksida. Namun, sebenarnya reaksi ini tidak ada. (Brady, 1999, hlm. 183) Seperti telah disebutkan pada awal bab ini, larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya. Tahukah kalian bahwa kemampuan larutan buffer untuk mempertahankan pH-nya berkaitan dengan sifat reaksi yang dimiliki oleh larutan buffer tersebut? Bagaimanakah sifat reaksi larutan buffer? Ikutilah penjelasan berikut. C. Sifat-sifat Larutan Buffer Dari hasil percobaan di depan, tentu kalian masih ingat bahwa larutan buffer mempunyai sifat dapat mempertahankan pH terhadap penambahan sedikit asam atau basa, begitu juga terhadap pengenceran. Bagaimana larutan buffer dapat mempertahankan pH-nya? Coba perhatikanlah uraian berikut. 1. Pengaruh Penambahan Sedikit Asam atau Basa Penambahan sedikit asam atau basa ke dalam larutan buffer sebenarnya menimbulkan sedikit perubahan, hanya saja perubahan tersebut sangatlah kecil, sehingga pH larutan dianggap konstan. Untuk membuktikan pernyataan ini, perhatikan contoh soal berikut. Contoh Soal (3) : Campuran terdiri atas 200 mL CH3COOH 0,1 M dan 200 mL CH3COONa 0,1 M. Dengan harga Ka = 1,76 x 10–5, tentukan besarnya : a. pH campuran buffer b. pH campuran setelah ditambah 5 mL CH3COOH 0,1 M c. pH campuran setelah ditambah 5 mL NH4OH 0,1 M Penyelesaian : Diketahui : V CH3COOH = 200 mL V CH3COONa = 200 mL M CH3COOH = 0,1 M M CH3COONa = 0, 1 M Ka = 1,76 x 10–5 Ditanyakan : a. pH campuran b. pH setelah ditambah 5 mL CH3COOH c. pH setelah ditambah 5 mL NH4OH Jawaban : a. mol CH3COOH = 200 mL 0,1 M = 20 mmol mol CH3COONa = 200 mL 0,1 M = 20 mmol [H+] = Ka x [H+] = Ka x pH = – log [H+] = – log 1,76 x 10–5 = 4,75 Jadi, pH yang terbentuk adalah 4,75. b. Saat ditambah 5 mL CH3COOH 0,1 M mol penambahan CH3COOH = 5 0,1 = 0,5 mmol mol mula-mula CH3COOH = 20 mmol sehingga dalam campuran mol CH3COOH berubah, yaitu menjadi : (20 + 0,5) = 20,5 mmol [H+] = 1,76 x 10–5 x [H+] = 1,80 x 10–5 pH = – log 1,80 x 10–5 = 5 – log 1,80 = 5 – 0,26 = 4,74 Jadi, pH campuran setelah ditambah 5 mL CH3COOH adalah 4,74. c. Saat ditambah 5 mL NH4OH 0,1 M, terjadi reaksi antara CH3COOH dengan NH4OH. mol mula-mula CH3COOH = 20 mmol mol mula-mula CH3COO– = 20 mmol mol NH4OH yang bereaksi = 5 mL x 0,1 M = 0,5 mmol
Dari hasil reaksi di atas, mol CH3COOH berkurang 0,5 mmol menjadi 19,5 mmol, sedangkan ion CH3COO– bertambah 0,5 mmol menjadi (20 + 0,5) = 20,5 mmol, sehingga: [H+] = Ka . [H+] = Ka . [H+] = 1,76 x 10–5 x pH = – log 1,67 x 10–5 = 5 – log 1,67 = 5 – 0,22 = 4,78 Jadi, pH campuran setelah ditambah 5 mL NH4OH adalah 4,78. Dari contoh 1 dan 2 tersebut, terbukti bahwa penambahan sedikit asam atau sedikit basa tidak mengubah harga pH secara signifikan atau dengan kata lain pH tetap. Bagaimana dengan pengenceran? Simaklah uraian tentang materi tersebut. 2. Pengaruh Pengenceran Pengenceran larutan buffer, seperti halnya penambahan sedikit asam atau basa, tidak berpengaruh signifikan terhadap perubahan pH larutan buffer. Perhatikanlah contoh soal berikut. Contoh Soal (4) : Suatu larutan buffer sebanyak 1 L dibuat dengan mereaksikan 0,1 M CH3COOH dengan 0,2 M CH3COONa. Kemudian ke dalam larutan tersebut ditambahkan 300 mL akuades. Jika Ka = 1,76 x 10–5, maka tentukan: a. Larutan buffer sebelum ditambah akuades (sebelum pengenceran) b. pH larutan setelah pengenceran Penyelesaian : Diketahui : V campuran = 1 L M CH3COOH = 0,1 M M CH3COONa = 0,2 M Ka = 1,76 x 10–5 Ditanyakan : a. pH larutan sebelum pengenceran b. pH larutan setelah pengenceran Jawaban : a. [H+] = Ka x [H+] = 1,76 x 10–5 x pH = 6 – log 8,8 = 5,05 b. Volume larutan sebelum diencerkan = V1 = 1 L Volume setelah diencerkan = V2 = 1 L + 0,3 mL = 1,3 mL Rumus pengenceran : V1 . M1 = V2 . M2 [CH3COOH] = [CH3COONa] = [H+] = Ka x [H+] = = 1,76 x 10–5 x pH = – log 9,39 x 10–6 = 6 – log 9,39 = 6 – 0,97 pH = 5,03 Jadi, perubahan pH = 5,05 – 5,03 = 0,02. Karena perubahan pH sangat kecil, maka harga ini dapat diabaikan, sehingga pengenceran praktis tidak mengubah harga pH. Dalam setiap larutan buffer terdapat persaingan antara kecenderungan asam menyumbangkan ion hidrogen pada air (menaikkan keasaman) dan kecenderungan basa menerima ion hidrogen dari air (menaikkan kebasaan). pH yang dihasilkan tergantung pada Ka. Jika Ka lebih besar dari 10–7, ionisasi asam akan menang dan keasaman akan naik. (Oxtoby, 2001, hlm. 313) Akuades berasal dari bahasa Latin aquadestilata, yang berarti ‘air suling’. Air suling diperoleh pada pengembunan uap air akibat penguapan atau pendidihan air. (Mulyono, 2006, hlm. 24) Telah disebutkan pada contoh di depan bahwa darah dalam tubuh kita mempunyai sistem buffer sehingga pH darah dapat dipertahankan. Apakah sistem buffer hanya berperan dalam darah saja? Bagian apa saja dari sistem organisme kita yang mempunyai sitem buffer? Berikut diuraikan lebih lanjut tentang peranan larutan buffer dalam tubuh. D. Peranan / Fungsi Larutan Buffer Makanan yang kita konsumsi sehari-hari masuk ke dalam tubuh dan mengalami suatu proses fisika dan kimia. Reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh merupakan reaksi enzimatis, yaitu reaksi yang melibatkan enzim sebagai katalisator. Enzim sebagai katalisator hanya dapat berfungsi dengan baik pada pH tertentu atau biasa disebut pH optimum. pH yang terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi, sehingga akan menurunkan aktivitas enzim. Agar pH optimum tetap terjaga, maka dalam tubuh manusia selalu terdapat pasangan asam basa konjugasinya. Hal ini terjadi karena cairan dalam tubuh manusia membentuk sistem larutan buffer. Seperti apa larutan buffer dalam tubuh manusia? Inilah penjelasannya. 1. Larutan buffer karbonat dalam darah (H2CO3 dengan HCO3–) Makanan yang kita konsumsi akan disalurkan ke seluruh tubuh, salah satunya melalui darah. Darah memiliki pH yang relatif tetap, yakni berkisar 7,0–8,0. pH darah relatif stabil dan tetap karena kandungan larutan buffer karbonat dalam darah mempunyai komposisi yang selalu tetap. Lantas bagaimana cara larutan buffer karbonat mempertahankan pH darah? Berikut gambaran mengenai proses tersebut. Jika yang dihasilkan oleh metabolisme adalah suatu basa, maka ion OH– akan bereaksi dengan asam bikarbonat (H2CO3) menurut reaksi: H2CO3 + OH– D HCO3– + H2O Sebaliknya, jika hasil metabolisme adalah suatu asam, maka ion H+ dari asam tersebut akan diikat oleh ion HCO3– menurut reaksi : H+ + HCO3– D H2CO3 Dengan adanya kedua reaksi di atas, maka perbandingan konsentrasi karbonat dan bikarbonat selalu tetap, sehingga pH darah relatif tetap. 2. Larutan buffer fosfat dalam cairan intrasel (H2PO4– dengan HPO42–) Cairan intrasel dalam tubuh makhluk hidup berperan sebagai media terjadinya metabolisme yang melibatkan cairan yang bersifat asam atau basa. Akibatnya, pH cairan intrasel dapat berubah menjadi asam atau basa, tergantung dari asam atau basa yang dilibatkan dalam metabolisme tubuh. Metabolisme ini dipercepat oleh suatu zat yang disebut dengan enzim. Enzim hanya dapat bekerja secara optimal dalam pH tertentu yang disebut dengan pH optimum. Bagaimanakah cara untuk mempertahankan agar pH cairan intrasel tetap dalam keadaan optimum? Agar pH cairan intrasel tetap optimum, dalam tubuh mahluk hidup terdapat larutan buffer fosfat. Larutan buffer fosfat ini berasal dari asam lemah difosfat (HPO42–) dan basa konjugasinya (H2PO4–). Apabila dalam proses metabolisme dihasilkan zat asam lebih banyak, maka asam tersebut akan bereaksi dengan ion HPO42– menurut reaksi : HPO42– + H+ D H2PO4– Begitu pula sebaliknya, apabila proses metabolisme menghasilkan basa lebih banyak, maka basa tersebut akan bereaksi dengan ion H2PO4– menurut reaksi : H2PO4– + H+ D HPO42– Adanya kedua reaksi di atas menyebabkan perbandingan antara HPO42– dengan H2PO4– tetap, sehingga harga pH pada cairan intrasel selalu tetap. 3. Larutan buffer asam amino Asam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino merupakan komponen protein yang mempunyai gugus –NH2 pada atom dari posisi gugus –COOH. Apabila asam amino larut dalam air, maka gugus karboksilat akan melepaskan ion H+, sedangkan gugus amina akan menerima ion H+. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. –COOH D –COO– + H+ –NH2 + H+ D –NH3+
Karena kedua gugus tersebut dapat membentuk ion positif (asam) dan membentuk ion negatif (basa), maka asam amino memiliki zwitter ion (besifat amfoter). Apabila tubuh kelebihan asam, maka kelebihan ion H+ akan diikat oleh gugus basa, begitu pula sebaliknya. Karena kelebihan asam atau basa dinetralkan oleh asam atau basa dari gugus asam amino, maka pH asam amino relatif bersifat tetap. Berikut struktur beberapa asam amino.
Anda sekarang sudah mengetahui Larutan Penyangga atau Larutan Buffer. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber. Referensi : Premono, S. A. Wardani, dan N. Hidayati. 2009. Kimia : SMA/ MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282. |
Mengapa asam amino dapat berfungsi sebagai larutan penyangga
Pos Terkait
Copyright © 2024 berikutyang Inc.
