Larutan Penyangga (Buffer)

LARUTAN PENYANGGA (BUFFER)

Ket : Ka= konstanta asam; na=mol asam; nb=mol basa

Kb= konstanta basa;  ng=mol garam; Mb=molaritas basa

Ma=molaritas asam; Mg=molaritas garam

Ada 2 jenis penyangga :

Penyangga asam→ larutan penyangga yang terbentuk dari campuran asam lemah dengan basa konjugasinya (garamnya).

Contoh : Campuran antara CH3COOH dengan CH3COONa

Penyangga basa→ larutan penyangga yang terbentuk dari campuran basa lemah dengan asam konjugasinya (garamnya).

Contoh : Campuran antara NH4OH dengan NH4Cl

  

Cara Kerja Larutan Penyangga

Larutan Penyangga Asam	Larutan Penyangga Basa
Pada penambahan asam (H+) CH3COO- + H+ ↔ CH3COOH	Pada penambahan asam (H+) NH3 + H+ ↔ NH4+
Pada penambahan basa (OH-) CH3COOH + OH- ↔ CH3COO- + H2O	Pada penambahan basa (OH-) NH4+ + OH- ↔ NH3 + H2O

Fungsi Larutan Penyangga

1.       Kerja enzim hanya efektif pada pH tertentu, berarti memerlukan sistem penyangga

2.       Dalam sel tubuh diperlukan sistem penyangga dari pasangan H₂PO₄^- dan HPO₄^2- yaitu untuk kesetimbangan pH dalam ginjal, air liur, dan urin

3.       Untuk mempertahankan pH darah sekitar 7,3 – 7,5 diperlukan sistem penyangga H₂CO₃ dan HCO₃^-

4.       Untuk mempertahankan pH biakan murni diperlukan sistem penyangga dari NaH₂PO₄ dan Na₂HPO₄

Quis Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan

KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN

KELARUTAN

                     

                                   (Courtesy from : YouTube)

Kelarutan (solubility) dilambangkan dengan lambang s adalah jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam pelarut tertentu. Satuan kelarutan dinyatakan dalam gram/ Liter atau mol/ Liter.

HUBUNGAN KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN (Ksp)

Diketahui reaksi :  AxBy (s) → xA^y+ (aq) + yB^x– (aq)

   Maka hasil kali kelarutannya dilambangkan dengan:

  

PENGARUH PENAMBAHAN ION SENAMA TERHADAP KELARUTAN

HUBUNGAN pH DENGAN Ksp

Tahap penyelesaian pH →Ksp : pH atau pOH →  [H+] atau [OH-]→ Molaritas ion→  Ksp

Tahap penyelesaian Ksp →pH : Ksp →  Molaritas ion → [H+] atau [OH-] →  pH atau pOH

Contoh soal : 

Hitunglah kelarutan Mg(OH)₂

dalam larutan yang memiliki pH=12 (Ksp Mg(OH)₂ = 1,5 x 10^-11)

Penyelesaian : pOH = 14-12 =2, maka [OH-]=10^-2 molL^-1

                         Ksp Mg(OH)₂ = [Mg²⁺][OH^-]²

                         1,5 . 10^-11 = [Mg²⁺][10^-2]²

                         [Mg²⁺] = 1,5 10^-7

                         Kelarutan Mg(OH)₂ pada pH=12 adalah = 1,5.10^-7 molL^-1

REAKSI PENGENDAPAN

Jika : 1. Qc > Ksp maka terjadi endapan

           2. Qc = Ksp maka larutan tepat jenuh

           3. Qc < Ksp maka larutan belum jenuh (tidak mengendap)

KOLOID

Sistem Koloid

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar).

Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan atau suspensi.
Keadaan koloid bukan ciri dari zat tertentu karena semua zat, baik padat, cair, maupun gas, dapat dibuat dalam keadaan koloid.

Cairan tubuh, seperti darah adalah sistem koloid, bahan makanan seperti susu, keju, nasi, dan roti adalah sistem koloid. Cat, berbagai jenis obat, bahan kosmetik, tanah pertanian juga merupakan sistem koloid.

 A.     Perbedaan Larutan, Koloid, dan Suspensi

Larutan	Koloid	Suspensi Kasar
- Homogen, tdk dapat dibedakan dengan mikroskop ultra - Jernih - satu fase - Tidak dapat disaring - Tidak memisah (stabil) - Diameter partikel <>-7 cm	- Tampak homogen, dgn mikroskop ultra tampak heterogen - Tidak jernih - Dua fase - Dapat disaring kertas saring ultra - Umumnya stabil - Diameter partikel 10-7 -10-5 cm.	- Heterogen - Tidak jernih - Dua fase - Dapat disaring kertas saring ultra - Tidak stabil - Diameter partikel > 10-5cm

B.    Jenis-jenis Koloid

Sistem Koloid

Sistem koloid dibagi menjadi dua bagian yaitu fase terdispersi (zat terlarut) dan medium
pendispersi (pelarut). Keduanya terdiri dari tiga fase/wujud yaitu padat, cair dan gas yang bersatu. Namun antara fase gas dengan gas tidak membentuk Sistem koloid karena bercampur homogeny maka termasuk pada larutan.

No	Fase Terdispersi	Medium Pendispersi	Nama Koloid	Contoh
1.	Padat	Padat	Sol Padat	Perunggu, baja
2.	Padat	Cair	Sol	Cat, tinta, lotion
3.	Padat	Gas	Aerosol padat	Asap, debu diudara
4.	Cair	Padat	Emulsi Padat	Keju, mentega, jeli
5.	Cair	Cair	Emulsi cair	Susu, santan
6.	Cair	Gas	Aerosol cair	Kabut, awan
7.	Gas	Padat	Busa	Batu apung, busa jok
8.	Gas	Cair	Busa/buih	Buih sabun/sampo

      C.      Sifat-Sifat Koloid

Sifat-Sifat Koloid

(Courtesy From : You Tube)

      1.      Efek Tyndall

Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.
Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan sejati disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid, cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.

2. Gerak Brown

Gerak Brown adalah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid.
Jika kita amati sistem koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown.

Partikel – partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut bersifat acak seperti pada zat cair dan gas. System koloid dengan medium pendipersi zat cair atau gas, partikel-partikel menghasilkan tumbukan. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Partikel koloid cukup kecil, tumbukan cenderung tidak seimbang. Dan menyebabkan perubahan arah partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak brown. Semakin besar ukuran partikel, semakin lambat gerak brown.

Gerak Brown dipengerahui oleh suhu. Semakin tinggi suhu system, koloid, semakin besar energi kinektik yang dimiliki partikel medium. Akibatnya, gerak Brown dari partikel fase terdispersinya semakin cepat. Semakin rendah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin lambat.

     3.      Elektroforesis
Oleh karena partikel sol bermuatan listrik, maka partikel ini akan bergerak dalam medan listrik. Pergerakan ini disebut elektroforesis. Untuk lebih jelas, mari kita lihat tabung berikut di samping.

Pada gambar, terlihat bahwa partikel-partikel koloid bermuatan positif tersebut bergerak menuju elektrode dengan muatan berlawanan, yaitu elektroda negatif. Jika sistem koloid bermuatan negative, maka partikel itu akan menuju ke elektroda positif.
Manfaat elektroforesis adalah :

a.      Menerima muatan yang dimiliki suatu partikel.

b.      Memproduksi barang industri yang terbuat dari karet, misalnya sarung tangan.

c.       Mengurang zat pencemar udara yang dihasilkan dunia industri dengan metode Cottrell.

      4.      Koagulasi

Jika partikel-partikel koloid tersebut bersifat netral, maka akan terjadi penggumpalan dan pengendapan karena pengaruh gravitasi. Proses penggumpalan dan pengendapan ini disebut koagulasi.

Koagulasi yaitu peristiwa pengendapan partikel-partikel koloid sehingga fase terdispersinya terpisah dari medium pendispersinya. Koagulasi disebabkan karena hilangnya kestabilan untuk mempertahankan partikel agar tetap tersebar di medium pendispersi. Koagulasi dapat dilakukan dengan penambahan zat elektrolit dan cara mekanik (pemanasan,pendinginan,pengadukan).  Kegunaan koagulasi adalah :

a.      Penjernihan air dengan penambahan tawas (K₂SO₄.Al(SO₄)₃).

b.      Proses pendinginan santan.

c.       Pengolahan karet dari lateks.

d.      Pembentukan delta di daerah muara sungai.

e.      Telur rebus dan pembuatan agar-agar.

5. Adsorpsi

    Partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka partikel zat cair atau gas akan terakumulasi. Fenomena disebut adsorpsi. Jadi sdsorpsi terkait dengan penyerapan partikel pada permukaan zat. Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi partikel pendispersi pada permukaanya. Daya adsorpsi partikel koloid tergolong besar Karenna partikelnya memberikan sesuatu permukaan yang luas. Sifat ini telah digunakan dalam berbagai proses seperti penjernihan air. 

Manfaat adsorpsi adalah :

1.      Penggunaan norit untuk penyembuhan sakit perut.

2.      Proses pemutihan gula pasir pada industri gula dengan tanah diatomi dan arang tulang.

3.      Pewarnaan serat sutra, wool atau kapas dalam larutan Al₂(SO₄)₃ pada industri tekstil.

4.      Proses penjernihan air keruh dengan tawas.

5.      Pembersihan kotoran dengan sabun.

6.      Adsorpsi koloid humus oleh koloid tanah liat.

7.      Koloid Liofil dan Liofob

No	Koloid Liofil	Koloid Liofob
1.	Stabil	Kurang stabil
2.	Kekentalan tinggi	Kekentalan rendah
3.	Dapat dibuat gel	Tidak semua dapat dibuat gel
4.	Sukar diendapkan	Mudah diendapkan
5.	Mengadsorpsi molekul	Mengabsorpsi ion
6.	Kurang menunjukkan efek Tyndall	Efek Tyndall sangat jelas
7.	Dibuat dengan cara dispersi	Dibuat secara kondensasi
8.	Gerak Brown kurang jelas	Gerak Brown sangat jelas
9.	Terdiri dari zat organik	Terdiri dari zat organik
10.	Reversibel	Tidak reversibel

Penjernihan Air

Air keran (PDAM) yang ada saat ini mengandung partikel-partikel koloid tanah liat,lumpur, dan berbagai partikel lainnya yang bermuatan negatif. Oleh karena itu, untuk menjadikannya layak untuk diminum, harus dilakukan beberapa langkah agar partikel koloid tersebut dapat dipisahkan. Hal itu dilakukan dengan cara menambahkan tawas Al₂(SO₄)₃.Ion Al³⁺ yang terdapat pada tawas tersebut akan terhidroslisis membentuk partikel koloid Al(OH)₃ yang bermuatan positif melalui reaksi: Al³⁺ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3H⁺

Setelah itu, Al(OH)₃ menghilangkan muatan-muatan negatif dari partikel koloid tanahliat/lumpur dan terjadi koagulasi pada lumpur. Lumpur tersebut kemudian mengendap bersama tawas yang juga mengendap karena pengaruh gravitasi.

   8.      Emulsi

Emulsi adalah prosespenstabilan koloid berupa koloid cairan dalam media cair. Zatnya disebut emulsifier

Contoh : susu merupakan emulsi lemak dalam airdengan kasein ebagai emulsifier

     D.    Pembuatan Sistem Koloid

Cara Pembuatan Koloid

1. Kondensasi yaitu pembuatan koloid dengan mengubah partikel-partikel larutan yang terdiri dari molekul-molekul atau ion menjadi partikel koloid.
Cara kondensasi merupakan cara kimia, misalnya :
a. Reaksi redoks : 2H₂S_(g) + SO_2(aq) → 2H₂O_(l) + 3S_(koloid)
b. Reaksi Hidrolisis : FeCl_3(aq) + 3H₂O_(l)→ Fe(OH)_3(koloid) +3HCl_(aq)
c. Reaksi dekomposisi rangkap : AgNO_3(aq) + NaCl_(aq) → AgCl_(koloid) + NaNO_3(aq)
d. Reaksi pergantian pelarut : S + alkohol + air → S(koloid)

2. Cara Dispersi yaitu pembuatan koloid dari suspensi kasar. Cara dispersi dibedakan menjadi  4, yaitu :
a. Cara Mekanik

Pembuatan koloid dengan cara penggerusan/penggilingan untuk zat padat, cara
pengadukan/pengocokan untuk zat cair, kemudian didispersikan ke dalam medium (pendispersi).
Contoh : belerang halus + air → sol belerang

b.  Cara Peptisasi

Pembuatan koloid dengan cara memecah molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil
dengan menghilangkan ion elektrolit penyebab gumpalan.

d.    Cara Busur Bredig (Elektrodispersi)

Pembuatan koloid dengan menggunakan loncatan bunga api listrik. Cara ini biasanya untuk membuat sol logam.

e.    Cara Homogenisasi

         Pembuatan koloid dengan cara membuat suatu zat menjadi homogen dan berukuran koloid. Cara ini digunakan pada pembuatan susu.