Larutan Penyangga: Pengertian, Rumus, & Contoh Soalnya

Kawan Literasi, dalam kehidupan kita tentu tidak lepas dari peran kimia. Baik itu reaksi kimia yang ada di dalam tubuh kita, maupun dalam kehidupan sehari-hari. Tahukah kamu bahwa salah satu yang berperan penting adalah larutan penyangga?

Apa sih larutan penyangga itu? Kok bisa terlibat dalam kehidupan sehari-hari? Pada materi kali ini Studio Literasi akan mengajak teman-teman membahas tentang larutan penyangga atau larutan buffer. Yuk, simak artikelnya berikut ini. 

Pengertian Larutan Penyangga

Jenis larutan sering disebut juga sebagai larutan buffer. Larutan penyangga adalah larutan yang dapat menyangga atau mempertahankan pH konstan terhadap pengaruh pengenceran dan penambahan sedikit asam atau basa. 

Larutan buffer terdiri dari dua komponen, yaitu asam dan basa. Asam akan berperan jika ada upaya menaikkan pH. Sedangkan basa akan berperan apabila ada upaya untuk menurunkan pH. 

Penambahan sedikit asam, basa maupun pengenceran ke dalam larutan buffer, sebenarnya menimbulkan sedikit perubahan. Akan tetapi penambahannya sangat kecil, karena itulah pH larutan dianggap konstan. 

Sifat Larutan Penyangga

Sifat larutan buffer terdiri dari dua komponen. Yaitu larutan asam dan larutan basa. Simak penjelasannya berikut ini. 

1. Larutan Asam

Larutan asam mengandung asam lemah dan basa konjugasinya. Basa konjugasi berasal dari garam dari asam lemah tersebut. Hal ini berfungsi mempertahankan pH pada kondisi asam. 

2. Larutan Basa

Larutan basa memiliki sifat mengandung basa lemah dan asam konjugasinya. Asam konjugasi adalah garam dari basa lemah tersebut. Larutan basa berfungsi untuk mempertahankan pH pada kondisi basa. 

Manfaat Larutan Penyangga

Ternyata larutan ini memiliki banyak manfaat, terutama dalam kehidupan sehari-hari manusia. Berikut ini adalah beberapa manfaat dari larutan buffer.

• Darah sebagai larutan buffer. 
• Air liur sebagai larutan buffer. Air liur mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam yang terbentuk dari sisa-sisa makanan. 
• Sebagai larutan penyangga dalam obat-obatan. Dalam obat-obatan, asam asetilsalisilat berperan sebagai komponen utama dari tablet aspirin yang merupakan obat penghilang rasa nyeri. Asam pada aspirin dapat menyebabkan perubahan pH pada perut sehingga  mengakibatkan pembentukan hormon, dan merangsang penggumpalan darah sehingga pendarahan tidak dapat dihindarkan. Maka dari itu, pada aspirin harus ditambahkan MgO yang mampu mentransfer kelebihan asam.
• Untuk menjaga keseimbangan pH tanaman. Setiap tanaman memiliki pH tertentu agar tumbuh dengan baik. Maka dari itu dibutuhkan larutan buffer agar dapat menjaga keseimbangan pH.

Contoh Larutan Penyangga di Sekitar Kita

Tahukah kamu bahwa larutan buffer juga memiliki peranan yang penting dalam kehidupan kita sehari-hari, loh! Yuk, simak penjelasannya bersama-sama di sini. 

1. Darah

Saat keadaan normal, darah manusia memiliki pH antara 7,35 – 7,45. Apabila pH darah manusia di atas 7,8 maka organ tubuh manusia akan menjadi rusak. Sehingga harus dijaga kisaran pH nya agar konstan dengan larutan penyangga. 

pH tersebut dipertahankan oleh penyangga darah yang meliputi penyangga karbonat, penyangga fosfat dan penyangga hemoglobin. Penyangga karbonat berperan mengontrol pH darah. 

Sementara penyangga fosfat ini merupakan penyangga yang terdapat di dalam sel atau intra sel. Penyangga ini adalah campuran dari asam lemah H₂PO₄ – dan basa konjugasi nya yaitu HPO₄^2- 

2. Air Liur

Tak dipungkiri jika kita sering mengkonsumsi makanan atau minuman yang masam. Namun, terlalu banyak mengkonsumsi makanan dan minuman yang masam dapat menyebabkan kerusakan pada gigi karena gigi bisa larut dalam asam, terutama asam yang kuat. Kerusakan gigi juga dapat menyebabkan email gigi rusak bahkan berlubang. 

Maka dari itu, manusia memiliki sistem penyangga yang ada dalam air liur yang akan menetralisir makanan yang bersifat asam maupun sisa makanan yang busuk menjadi asam sehingga tidak merusak gigi. Karena adanya sistem penyangga air liur, maka cairan dalam mulut kita akan memiliki pH berkisar 6,8. 

Sistem penyangga yang ada dalam air liur kita adalah penyangga fosfat. Fosfat merupakan campuran dari H2PO4- dan HPO₄^2- . Apabila terjadi peningkatan zat asam, maka reaksi yang terjadi adalah HPO₄^2-  + H⁺ → H2PO4-. Kemudian jika terjadi peningkatan zat basa, maka reaksi yang terjadi adalah H2PO4- + H^–  → HPO₄^2- + H₂O 

Rumus Larutan Penyangga Asam

\boxed{H+=Kg\frac a g}

Keterangan:

Ka = tetapan ionisasi asam

a = jumlah mol asam lemah

g = jumlah mol ion negatif garam atau basa konjugasi dari asam lemah

pH = – log [H⁺] 

Rumus Larutan Penyangga Basa

\boxed{[OH-]= Kg \frac  b g}

Keterangan:

Kb = tetapan ionisasi basa

b = jumlah mol basa lemah

g = jumlah mol ion positif garam atau asam konjugasi dari basa lemah

pOH = – log [OH^–] 

pH = 14 – pOH

Contoh Soal Larutan Penyangga

Soal:

Jika 50 ml larutan CH₃COOH 0,1 M dicampurkan dengan 100 ml CH₃COONa 0,2 M (ka CH₃COOH = 1,8 x 10^-5), maka pH campuran tersebut adalah..

Jawaban: 

Kita harus menghitung mol terlebih dahulu. 

Jumlah mmol CH₃COOH

= 50 ml x 0,1 M = 5 mmol

Jumlah mmol CH₃COONa

= 100 ml x 0,2 M = 20 mmol

\boxed{[H+]=Ka\frac a g}

= 1,8 x 10^-5 x 520

= 4,5 x 10^-6 

pH = – log [H⁺] 

= 6 – log 4,5 

= 6 – 0,65 

= 5,35 

Baca juga: Reaksi Redoks: Konsep, Penyetaraan, & Contoh Soalnya

Nah, berikut tadi adalah penjelasan lengkap tentang larutan buffer. Teman-teman dapat mengerjakan latihan soal untuk dapat lebih memahami materi ini. Ikuti terus materi pembelajaran lainnya hanya di laman Studio Literasi.