Post on 27-Oct-2015
LARUTAN DAPAR
Dapar adalah senyawa-senyawa atau campuran senyawa yang dapat mempertahankan
pH terhadap penambahan sedikit asam atau basa. Penambahan sedikit asam atau basa karena
jumlah asam lemah dan basa lemah dalam larutan dapar bersifat terbatas. Kemampuan dapar
untuk mempertahankan pH dikenal sebagai aksi dapar.
Mekanisme Kerja Dapar
Penjelasan
Gambar a :
Menunjukkan ketika sutau larutan dapar diberi sedikit larutan bersifat basa maka larutan
dapar tidak bersifat basa, karena OH- yang terjadi ditangkap oleh asam lemah ( HA )
menjadi A- dan H2O, sehingga tidak menambah OH- dan pH larutan dapar tetap.
a.
b.
Gambar b :
Menunjukkan ketika sutau larutan dapar diberi sedikit larutan bersifat asam maka larutan
dapar tidak bersifat asam, karena H+ yang terjadi ditangkap oleh basa lemah ( A- ) menjadi
HA dan Cl-, sehingga tidak menambah H+ dan pH larutan dapar tetap.
Dapar Asam Lemah dengan Garamnya
Dapar Basa Lemah dengan Garamnya
Rumus dapar basa lemah dengan
garamnya jarang digunakan karena
melibatkan pKw ( disosiasi air ) yang
bersifat tidak stabil dan sangat
dipengaruhi temperatur
Larutan Ideal
Larutan berdasarkan interaksinya diantara komponen- komponen penyusunnya dapat
dikelompokan menjadi 2 yaitu larutan ideal dan larutan non ideal. Sedangkan berdasarkan
daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.
Larutan dikatakan ideal bila partikel zat terlarut dan partikel pelarut tersusun
sembarang, pada proses pencampurannya tidak terjadi efek kalor. Untuk larutan biner, proses
pencampuran tidak terjadi efek kalor bila energi interaksi antara partikel zat terlarut dan
partikel pelarut sama dengan energi interaksi antara sesama partikel zat terlarut maupun
sesama partikel pelarut. Secara umum larutan ideal akan memenuhi
hukum Raoult.
Hukum Raoult
Raoult adalah seorang ahli kimia dari Perancis, ia mengamati bahwa pada larutan ideal
yang dalam keadaan seimbang antara larutan dan uapnya, maka perbandingan antara tekanan
uap salah satu komponennya ( misal A) PA/PAo sebanding dengan fraksi mol komponen
(XA) yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama. Misalkan suatu larutan yang terdiri
dari komponen A dan B menguap, maka tekanan uap A (PA) dinyatakan sebagai :
PA = PAo. XA ..(1)
PA adalah tekanan uap di atas larutan
XA adalah fraksi mol komponen A
PAo adalah tekanan uap A murni
Larutan yang memenuhi hukum ini disebut sebagai larutan ideal. Pada kondisi ini,
maka tekanan uap total (P) akan berharga
P = PA + PB = XA. PAo + XB. PBo…………………………………….(2)
dan bila digambarkan maka diagram tekanan uap terhadap fraksi mol adalah seperti
diperlihatkan pada gambar 1. Harga tekanan total larutan ideal pada berbagai variasi
komponen diperlihatkan oleh garis yang menghubungkan PB dan PA. Salah contoh larutan
ideal adalah larutan benzena- toluena.
Hiskia Achmad, 1996, Kimia Larutan. Bandung, Citra Aditya Bakti
Koefisien Aktivitas dan Persamaan Dapar
Dapar memiliki kekutan ionic, untuk mengontrol kekuatan ionic dengan penambahan NaCl
yang merupakan garam netral sehingga tidak mengganggu komponen dapar.
Dengan perhitungan ionic maka pH lebih rendah.
Latihan Soal
1. Hitung kekuatan ion :
a. Larutan Na2SO4 0,2 molal
b. Larutan BaSO4 0,5 molal
Jawab :
a. Na2SO4 2Na+ + SO42-
0,2 0,4 0,2
= Ci.Zi2
= [ (0,4 x 12) + ( 0,2 x 22)]
= [ 0,4 + 0,8 ]
= [ 1,2 ]
= 0,6
b. BaSO4 Ba2+ + SO42-
0,5 0,5 0,5
= Ci.Zi2
= [ (0,5 x 22) + ( 0,5 x 22)]
= [ 2 + 2 ]
= [ 4 ]
= 2
2. Tentukan pH 10 ml HCl 0,0001 N; 0,01 N; 0,1 N ?
Jawab :
a. 10 ml HCl 0,0001 N
pH = - log C = - log 1 x 10-4 = 4
b. 10 ml HCl 0,01 N
pH = - log C = - log 1 x 10-2 = 2
c. 10 ml HCl 0,1 N
pH = - log C = - log 1 x 10-1 = 1
3. Tentukan pH 1 ml HCl 0,1 N dimasukkan di dalam 100,0 ml H2O
Jawab :
V1 x N1 = V2 x N2
1 x 0,1 = 100 x N2
N2 = 0,001 N
pH = - log C = - log 1 x 10-3 = 3
4. Berapakah pH larutan yang mengandung asam asetat 0,1 M dan Na Asetat 0,1 M (Ka =
1,75 . 10-5)? Dan berapakah perbandingan konsentrasi garam dan asam untuk pH=5?
Jawab :
a. pH = pKa + log
= 4,757 + log
= 4,757
b. pH = pKa + log
5 = 4,757 + log
0,243 = log
1,749 =
5. Larutan dapar yang terdiri dari asam formiat 0,05 M dan 0,1 M Na formiat mempunyai
kekuatan ion 0,10; pKa asam formiat = 3,75
Tentukan:
a. pH dengan perhitungan kekuatan ion!
b. pH tanpa perhitungan kekuatan ion !
Jawab :
log AC- =
=
=
a. pH = pKa + log + log AC-
= 3,75 + log - 0,139
= 3,75 + log 2 - 0,139
= 3,75 + 0,301 - 0,139
= 3,912
b. pH = pKa + log
= 3,75 + log
= 3,75 + log 2
= 3,75 + 0,301
= 4,051
Kapasitas Dapar
Kapasitas dapar merupakan besanya hambatan suatu larutan dapar terhadap besarnya
perubahan pH. Kapasitas dapar disebut juga sebagai nilai dapar, indeks dapar, atau
efisiensi dapar. Kapasitas dapar dapat dihitung dengan rumus:
dimana β: kapasitas dapar, ΔB: penambahan asam atau basa kuat, dan ΔpH: perubahan pH
Kapasitas Dapar Maksimum
Berdasarkan persamaan Van Slyke, kapasitas dapar dapar dihitung berdasarkan rumus:
dimana C adalan konsentrasi larutan dapar
Kapasitas dapar maksimum dicapai apabila pH=pKa, sehingga [H+]=[Ka], sehingga dari
rumus Van Slyke dapat diturunkan nilai β= 0,576 C
Latihan Soal
1. 0,1 mol asam asetat + 0,1 mol Na asetat dlm 1lt larutan, tentukan pH dan kapasitas
daparnya jika ditambah NaOH sebanyak:
a. 0,01 mol
pH = pKa + log pH = pKa + log
= 4,757 + log (0,1/0,1) = 4,757 + log
= 4,757 = 4,844
β= 0,01 / (4,844-4,757) = 0,11
b. 0,02 mol
β= 0,02 / log = 0,02 / 0,18 = 0,11
c. 0,03 mol
β= 0,03 / log = 0,03 / 0,7 = 0,11
2. Buatlah dapar asam formiat dgn garamnya pd pH 4,0 (volume 200 ml) apabila
dikehendaki kapasitas dapar = 0,1 dan pKa as. Formiat = 3,75 dan bahan yang tersedia
adalah: asam formiat dan NaOH. Hitung masing penimbangan bahan yang harus
ditimbang!
pH = pKa + log [garam]/[asam]
4 = 3,75+ log [garam]/[asam]log [garam]/[asam]= 0,25 [garam]/[asam] = 1,778
pH= √(Ka . [H+]) 4= √(1,8.10-4 x [H+]) [H+]= 8,9 x 104
0,1=
7,921x108 = 36,89 C
C = 0,214x108
C total= 0,214x108 [asam]+[garam]= 0,214x108
Dapar Biologis In Vivo
Darah sebagai Sistem Dapar
Darah dalam tubuh manusia mempunyai kisaran pH 7.35-7.45, dan apabila pH darah
manusia di atas 7,8 yang disebut dengan alkalosis, serta pH yang kurang dari 7,0 maka
disebut dengan asidosis. Keadaan tersebut merupakan efek pada tubuh yang menyebabkan
organ tubuh manusia dapat rusak, oleh karena itu kisaran pH harus tetap stabil dan di jaga
dengan adanya larutan penyangga. Buktinya, apabila dalam darah tidak memiliki buffer,
maka ketika minum jus jeruk yang kecut, tubuh kita dapat mengalami asidosis (pH darah
asam). Derajat keasaman merupakan suatu sifat keasaman kimia yang penting dari darah
dan cairan tubuh lainnya. Walaupun sebagian besar ion H+ selalu ada sebagai hasil
metabolisme dari zat-zat, tetapi dalam keadaan yang setimbang harus selalu dipertahankan
dengan jalan membuang kelebihan asam tersebut. Hal ini disebabkan karena penurunan pH
sedikit saja menunjukkan keadaan sakit atau efek serius pada organ tubuh manusia. Untuk
itu tubuh kita mempunyai hal-hal berikut:
Dalam system dapar dalam darah dibagi menjadi dua, yaitu dapar primer (pada plasma)
dan dapar sekunder (pada eritrosit). Dapar primer pada plasma dibagi menjadi dua
sistem :
1. Bikarbonat-Asamkarbonat (Gifford)
Larutan percobaan: asam borat dan Na2CO3.H2O
Jika dicampur pada berbagai komposisi dapar, pH menjadi 5-9
2. Na dihidrogenfosfat-Asamfosfat (Soerensen).
Campuran garam Na Fosfat dengan pH = 6-8. Jika ditambah NaCl menjadi larutan
isotonis
Sedangkan pada system dapar sekunder dibagi menjadi dua, yaitu Hemoglobin-
Oxyhemoglobin dan Kaliumdihidrogenfosfat-Asamfosfat. Jadi dalam dalam beberapa
faktor penting yang terlibat dalam pengendalian pH darah, diantaranya adalah
penyangga karbonat, penyangga hemoglobin dan penyangga fosfat.
1. Penyangga Karbonat
Penyangga karbonat berasal dari campuran asam karbonat (H2CO3 ) dengan basa
konjugasi bikarbonat (HCO3).
H2 CO3 (aq) à 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.
Sedangkan orang yang mendaki gunung tanpa oksigen tambahan dapat
menderita alkalosis, yaitu keadaan dimana darah terlalu banyak mengandung basa
(sedikit mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya 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 air menghasilkan H2CO3. Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik.
Kondisi alkalosis dapat mengakibatkan hiperventilasi (bernafas terlalu berlebihan,
kadang-kadang karena cemas dan histeris). Keadaan alkalosis dapat dibagi menjadi
dua, yakni alkalosis metabolik dan alkalosis respiratorik. Alkalosis metabolik adalah
suatu keadaan dimana darah dalam keadaan basa karena tingginya kadar bikarbonat,
sebab tubuh kehilangan terlalu banyak asam. Sedangkan alkalosis respiratorik adalah
suatu keadaan dimana darah menjadi basa karena pernapasan yang cepat dan dalam
menyebabkan kadar karbon dioksida dalam darah menjadi rendah.
2. Penyangga Hemoglobin
Pada darah terdapat hemoglobin yang dapat mengikat oksigen untuk selanjutnya
dibawa keseluruh sel tubuh. Reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga oksi
hemoglobin adalah:
HHb + O 2 (g) <.span> ←⎯⎯⎯⎯→ HbO 2- + 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.
3. Penyangga Fosfat
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-).
H2PO4- (aq) + H+ (aq) à H2 PO4(aq)
H2PO4-
(aq) + OH- (aq) àHPO4 2- (aq) ) + H2O (aq)
Penyangga fosfat dapat mempertahankan pH darah pada pH 7,4. Penyangga di
luar sel hanya sedikit jumlahnya, tetapi sangat penting untuk larutan penyangga urin.
Berikut ini adalah rentang p beserta author-nya :
Pembuatan Larutan Dapar Farmasetis:
1. Pilihasamlemah yang memilikipKamendekati pH dapar
2. Hitung rasio garam dan asam lemah yang diperlukan (pers. Henderson-Hasselbach)
3. Tentukan konsentrasi individual garam dan asam yang diperlukan untuk memperoleh
kapasitas dapar yang mencukupi (pers. Van Slyke)
4. Faktor lain yang harusdiperhatikan:
a. Ketersediaan bahan kimia
b. Sterilitas larutan akhir
c. Stabilitas bahan obat dan dapar
d. Harga bahan baku
e. Tidak toksik
5. Cek pH dengan alat yang “reliable”.
Daftar Pustaka
Clark, William Mansfield, And Herbert A. Lubs. 1917. “The Colorimetric Determination of
Hydrogen Ion Concentration And Its Applications in Bacteriology Part III.” J Bacteriol
2 (3): 191–236.