BUFER BUFER DANDAN

KAPASITAS BUFERKAPASITAS BUFEROlehOleh

A. KARIM ZULKARNAIN, DRS, MSI, SE, APT A. KARIM ZULKARNAIN, DRS, MSI, SE, APT

APAKAH BUFER ITU ?APAKAH BUFER ITU ?BUFER ADALAH :1.CAMPURAN ASAM LEMAH DAN GARAMNYA2.CAMPURAN BASA LEMAH DAN GARAMNYA3.REAKSI ANTARA ASAM DAN BASA 1 DAN 2

CONTOH BUFER :-Asam asetat – Na asetat-Asam fosfat - Na fosfat-Amonia - Amm klorida-HCN - NaCN dll

CARA MEMBUAT BUFERCARA MEMBUAT BUFER1. Camp: Asam lemah > Basa kuat1. Camp: Asam lemah > Basa kuat2. Camp: Basa lemah > Asam kuat2. Camp: Basa lemah > Asam kuat3. Camp. Asam/basa dan garam 3. Camp. Asam/basa dan garam konjugatnya dlm segala konjugatnya dlm segala perbandinganperbandingan H = H = Ka CaKa Ca OH = OH = Kb Cb Kb Cb

Henderson-Hasselbalch:Henderson-Hasselbalch:pH = pKa + log [fi]/[fu]pH = pKa + log [fi]/[fu]

Cg Cg

SKEMA LARUTAN BUFER

LARUTAN BUFER

ASAM LEMAH+

GARAMNYA

BASA LEMAH+

GARAMNYA

H = Ka Ca/Cg

OH = Kb Cb/Cg

BUFER ASETAT, BUFER FOSFAT BUFER AMONIA

CARA MEMBUAT BUFERCARA MEMBUAT BUFER1. Camp: Asam lemah > Basa kuat1. Camp: Asam lemah > Basa kuat2. Camp: Basa lemah > Asam kuat2. Camp: Basa lemah > Asam kuat3. Camp. Asam/basa dan garam 3. Camp. Asam/basa dan garam konjugatnya dlm segala konjugatnya dlm segala perbandinganperbandingan H = H = Ka CaKa Ca OH = OH = Kb Cb Kb Cb

Henderson-Hasselbalch:Henderson-Hasselbalch:pH = pKa + log [fi]/[fu]pH = pKa + log [fi]/[fu]

Cg Cg

SOAL DAN PENYELESAIANYA1.50 ml amonia 0,01 M Kb= 10-6 dicampur

dengan 100 ml amm. Klorida 0,5 M, Berapa pH larutanJAWAB :mol amonia = 50 x 0,01 = 0,5 mmolmol amm klorida = 100 x 0,5 = 50 mmol

(OH) = Kb . mmol basa / mmol garam

= 10-6 . 0,5/50= 10-8

pOH = 8pH = 14 – 8 = 6

SOAL DAN PENYELESAIANYA2. Perhitungan kadar larutan asam salisilat yang

dibuat pada pH 3,5 (Ka = 1,06 . 10-3), jika kadar total asam dan garamnya 0,01 M.

pH = - 1og(H+) = 3,5 log (H+) = -3.5 → (H+) = 3,16x10-4

(H+) = Ka (asam) , jika (asam) = X → (garam) = 0,01 - X

(garam) 3,16 x 10-4 = 1,06 x 10-3 (asam) (garam)

= 1,06 x 10-3 x

)01,0( XX

SOAL DAN PENYELESAIANYA

= 0,296

2. Lanjutan soal no 2x

0,01 – X

X = 0,296 (0,01 – X) = 2,96 x 10-3 – 0,296 X 1,296 X = 2,96 x 10-3

X = = 0,0023

Jadi (Asam salisilat) = 0,0023 M= 0,0023 x 138,32 gram/L = 0,3I8 gram/L

(garam) = 0,01 - X = (0,01 - 0,0023) M = 0,0077 M

(Na Salisilat) = 0,0077 x 160,11 gram/L

3

410

1006,11016,3

xx=

296,11096,2 3x

PENDALAMAN BUFER =========================================================== I. PILIHLAH SATU JAWABAN YANG PALING BENAR DAPAR1. Campuran yang mempunyai pH tetap bila diencerkan adalah

A. NH4OH – NH4Cl C. NH4Cl - NaOHB. NaCl - NaOH D. CH3COONa – NaOH

 DAPAR BASA2. Campuran berikut yang termasuk campuran dapar basa adalahA. Amonia-amonium klorida C. Asam formiat-Na formiatB. Na fosfat primer-Na fosfat sekunder D. Asam asetat-Na aset

DAPAR ASAM3. Campuran 100 ml Asam asetat 0,1 N dan 50 ml NaOH 0,1 N maka

A. pH lebih kecil pKa C. pH lebih besar pKa

B. pH = netral D. pH = pKa DAPAR ASAM4. NaOH 50 ml 0,2 M dengan 30 m asam asetat 0,5 M dengan Ka = 10 –5 maka pH larutan tersebut adalah

A. 5-log5 B. 5 +log5 C. 6-log5D. 9+log5

 DAPAR5. Berapa ml HCl diperlukan untuk membuat dapar pH =10 dengan tersedia

ammonia 0,1 dan M Kb =2 . 10 –5 =====

6.Acidum ascorbicum adalah bahan obat yang termasuk “mudah larut”.

sejumlah...A. , 150 mg B. 150 – 1500 mgC. 1500 – 4500 mg D. 4500 – 15.000 mg

7. Berikut ini adalah tujuan pemberian dapar pada sediaan obat, kecuali…….

A. Menjamin stabilitas obatB. Mendapatkan larutan isotonis C. Mencegah terjadinya rasa sakitD. Mendapatkan efek terapi optimal

8. Bila suatu obat suntik dibuat dengan pH terlalu tinggi akan menyebabkan…

A. Rasa sakit B. nekrosis C. Pecahnya sel D. Pengkerutan sel

•Banyaknya gargarisma solutio hydrogenii peroxydi 3 % yang dapat di buat dari pengenceran 5 ml hydrogenii peroxydum

concentratum FI Ed IV (mengandung tidak lebih dari 32 % H2O2) adalah………………

A. 10,60 ml C. 15 mlB. 53,33 ml D. 60 ml

SOAL 1 :a. Berapa pH as asetat 0,1 M, pKa = 4,76b. Berapa pH baru jika larutan di atas diberi Na asetat 0,1 MJAWABa.pH sebelum diberi garam:

pH = ½ pKa – ½ log C = 2,38 + 0,5 pH = 2,88

a.pH sesudah diberi garam:pH = 4,76 + log 0,1/0,1 pH = 4,76

SOAL 2 :a.Berapa perbandingan molar garam/asam diperlukan untuk membuat dapar pH 5,

pKa = 4,76, nyatakan dalam mol %JAWABa.pH = pKa + log fi/fu fi =garam fu=asam

5 = 4,76 + log fi/fulog fi/fu = 5 – 4,76 = 0,24fi/fu = antilog 0,24 = 1,74

Jadi perbandingan fi dan fu adalah 1,74/1Fraksi Mol garam(%) = 1,74 /(1+1,74) = 0,635Mol % = 63,5 %

SOAL 3 :a.Berapa pH lar 0,1 M dan

0,01 M Efedrin HClpKb = 4,64

JAWABa.pH = pKw - pKb + log fu/fi b.fi =garam fu=basa pH = pKw - pKb + log fu/fi

= 14 - 4,64 + log 0,1/0,01

= 9,36 log 10= 10,36

BUFER FOSFAT ADALAH :1.CAMP. ASAM FOSFAT DENGAN Na FOSFAT PRIMER2.CAMP. Na FOSFAT PRIMER DENGAN Na FOSFAT SEKUNDER3.CAMP. Na FOSFAT SEKUNDER DENGAN Na FOSFAT TERSIER

4 1 2 3 k1 k2 k3H3PO4-----------NaH3PO4-----------Na2HPO4-----------Na3PO4

5 6

MEMILIH K 1, K 2 ATAU K 3

MEMILIH K1 BILA CAMP AKHIR TERBENTUK H3PO4--NaH2PO4

MEMILIH K2 BILA CAMP AKHIR TERBENTUK NaH2PO4--Na2HPO4MEMILIH K3 BILA CAMP AKHIR TERBENTUK Na2HPO4--Na3PO4

MEMILIH Ca ATAU Cg :1. SEBAGAI Ca :

BILA JUMLAH H DALAM GARAM TERSEBUT TERBANYAK2. SEBAGAI Cg :

BILA JUMLAH Na/K DALAM GARAM TERSEBUT TERBANYAK

CONTOH :1. CAMP H3PO4--NaH2PO4 MAKA SEBAGAI

Ca ADL ASAM FOSFAT -H3PO4Cg ADL Na FOSFAT PRIMER -NaH2PO4

2. CAMP NaH2PO4--Na2HPO4 MAKA SEBAGAI Ca ADL Na FOSFAT PRIMER -NaH2PO4 Cg ADL Na FOSFAT SEKUNER -Na2HPO4

3. CAMP Na2HPO4--Na3PO4 MAKA SEBAGAI Ca ADL Na FOSFAT SEKUNDER -Na2HPO4 Cg ADL Na FOSFAT TERSIER -Na3PO4

REAKSI :

1. CAMP H3PO4----NaH2PO4 ----------DIGUNAKAN K1

2. CAMP NaH2PO4 ----Na2HPO4----------DIGUNAKAN K2

3. CAMP Na2HPO4 ----Na3PO4 ----------DIGUNAKAN K3

4. CAMP H3PO4----Na2HPO4 --- 2 NaH2PO4

5. CAMP H3PO4---- Na3PO4 --- NaH2PO4 + Na2HPO4

6. NaH2PO4 ---- Na3PO4 --- 2Na2HPO4

NILAI K

K 1 = 7,5 x 10-3

K 2 = 6,2 x 10-8

K 3 = 5,0 x 10-13

CONTOH SOAL :1.Asam fosfat 1 g + 1 g Na fosfat primer dalam

1 liter larutan, berapa pH? K 1 = 7,5 x 10-3

K 2 = 6,2 x 10-8 K 3 = 5,0 x 10-13

CONTOH SOAL :2. Na fosfat primer 1 g + Na fosfat sekunder 1 g dalam 1 liter, pH ? K 1=7,5 x 10-3

K 2 = 6,2 x 10-8 K 3 = 5,0 x 10-13

CONTOH SOAL :3. Na fosfat sekunder 1 g + 1 g Na fosfat tersier dalam 1 liter larutan, pH? K 1=7,5 x 10-3

K 2 = 6,2 x 10-8 K 3 = 5,0 x 10-13

CONTOH SOAL :4. Asam fosfat 1 g + Na fosfat sekunder 3 g dalam air ad 1 liter, pH ? K 1=7,5 x 10-3

K 2 = 6,2 x 10-8 K 3 = 5,0 x 10-13

CONTOH SOAL :5. Asam fosfat 10 g + 2 g Na fosfat sekunder dalam 1 liter larutan, pH? K 1 = 7,5 x 10-3

K 2 = 6,2 x 10-8 K 3 = 5,0 x 10-13

CONTOH SOAL :6. Asam fosfat 1 g + 10 g Na fosfat tersier dalam 1

liter larutan, pH? K 1 = 7,5 x 10-3 K 2 = 6,2 x 10-8 K 3 = 5,0 x 10-13

CONTOH SOAL :7.Asam fosfat 10 g + 1 g Na fosfat tersier dalam air ad 1

liter Berapa pH K 1 = 7,5 x 10-3

K 2 = 6,2 x 10-8 K 3 = 5,0 x 10-13

Koefisien KeaktifanTEORI DEBYE – HUCKEL TENTANG KOEFISIEN KEAKTIFAN

log Ӌi = - Azi2 ± μ

Ӌ = koefisien keaktifanA = faktor yg tgt pada suhu dan tetapan dielektrik = 0,51Z = Valensiμ = kekuatan ion

SOAL 1. HITUNG KOEFISIEN KEAKTIFAN ATROPIN SULFAT 0,005 M (ELEKTROLIT 2 : 1) dalam LARUTAN YANG MENGANDUNG NaCl 0,01 MKARENA ZATNYA UNIBIVALEN MAKA Z1 Z2 = 1 x 2 = 2 A = 0,51

KEK IONIK ATROPIN SULFAT= ½ ((0,005 x 2 12) + (0,005 x 22)) = 0,015KEK IONIK NaCl = = 0,010

μ = 0,025

log Ӌi= -0,51 x 2 x 0,025

log Ӌi= - 1,02 + 0,839 = - 0,161Ӌi = 0,69

KOEFISIEN KEAKTIFAN ZAT ENCER TERGANTUNG PADA:1.JUMLAH KEKUATAN ION2.VALENSI ZAT3.SIFAT PELARUT4.SUHU

Koefisien Keaktifanpada μ= 0,02 - 0,1

TEORI DEBYE – HUCKEL TENTANG KOEFISIEN KEAKTIFAN KADAR SEDANG :

log Ӌi = - Azi2 ± μ

1 + ai B μӋ = koefisien keaktifanA = faktor yg tgt pada suhu dan tetapan dielektrik = 0,51Z = Valensiμ = kekuatan ionB = tetapan yg tgt pada suhu dan sifat pelarut

Koefisien Keaktifanpada μ= 0,02 - 0,1

KARENA UMUMNYA A = B MAKA RUMUSNYA MENJADI KOEFISIEN KEAKTIFAN :

log Ӌi = - Az+z- ± μ 1 μӋ = koefisien keaktifanA = faktor yg tgt pada suhu dan tetapan dielektrik = 0,51Z = Valensiμ = kekuatan ionB = tetapan yg tgt pada suhu dan sifat pelarut

SOAL KOEF AKT SEDANG:HIT KOEF KEAKT FENOBARBIOTAL Na 0,004 M DG KEK IONIK 0,09 DG PENAMBAHAN NaClGUNAKAN PERSAMAAN 42, 43, 44 DAN BANDINGKAN HASILNYA:

(Persamaan 42 Ӌ± = - 0,51 AKAR 0,09 Ӌ± = 0,70

(Persamaan 43 Ӌ± = - 0,51 AKAR 0,09 1 + ((2 . 10-8) . (0,33 . 108) . Akar 0,09)

Ӌ± = 0,75

(Persamaan 44 Ӌ± = - 0,51 AKAR 0,09 1 + akar 0,09

Ӌ± = 0,70

Koefisien Keaktifanpada μ > 0,1

TEORI DEBYE – HUCKEL TENTANG KOEFISIEN KEAKTIFAN KADAR TINGGI :

log Ӌi = - Azi2 ± μ

1 + ai B μӋ = koefisien keaktifanA = faktor yg tgt pada suhu dan tetapan dielektrik = 0,51Z = Valensiμ = kekuatan ionB = tetapan yg tgt pada suhu dan sifat pelarutCμ = ISTILAH EMPIRIS

+Cμ

PENGARUH KOEF. KEKATIFAN THD NILAI pH

DAPAR KOEFISIEN KEAKTIFAN :

log Ӌac- = - 0,5 μ 1 + μ

SEHINGGA :

pH = pKa + log (garam) /(asam) - 0,5 μ 1 + μ

SOAL : Dapar mengandung asam formiat 0,05 M dan 0,1 M Na formiat. pKa as formiat = 3,75. kek ion lar = 0,10a.Hit. pH (a) dengan koreksi koef aktifitas?b.Hit. pH tanpa koreksi koef. aktivitas?

JAWAB:

a. pH = 3,75+log 0,1 - 0,5 0,10

0,05 1 + 0,1

= 3,93

b. pH = 3,75 + log 0,1 0,05

= 4,05

KAPASITAS BUFER

( ß )

KAPASITAS BUFER ( ß ) = adalah kemampuhan bufer menahan adanya penambahan asam kuat atau basa kuat atau zat lain yang mampu mengubah kadar ion hidrogen larutan tersebut.

Besarnya penahanan perubahan oleh dapar disebut kap dapar atau

efisiensi dapar, index dapar, nilai dapar = ( ß )

KONSEP KAPASITAS DAPAR VAN SLYKE ADALAH perbandingan pertambahan asam atau basa kuat dengan sedikit perubahan pH larutan itu.Rumus kapasitas dapar atau efisiensi dapar, index dapar, nilai dapar =

( ß ) = ΔB / ΔpH Δ = perubahan terbatas ΔB = sedikit tambah basapH = ΔpHΔB dinyatakan dalam gram ek/liter

PERKIRAAN PERHITUNGAN KAP BUFERLar dapar asetat mgd masing-masing 0,1 M lalu ditambah NaOH 0,01 mol berapa pH seb/sesudah penambahan NaOH pKa=4,76 JWBpH seb penambahan NaOH:pH = pKA + log fi/fu => pH= 4,76 + log 0,1/0,1 = 4,76pH stl penambahan NaOH:pH = pKa + log fi + (basa) =>

fu – (basa)=

LANJUTAN :

HAc + NaOH <====> NaAc+ HOH(0,1-0,01) (0,01) (0,1+0,01)fu fiJadi pH:pH = 4,76 + log (0,1+0,01)

(0,1-0,01)pH = 4,76 + log 0,11/0,09

+ log 1.222222pH = 4,76+ 0,08715pH = 4,847

PERSAMAAN KAPASITAS DAPAR VAN SLYKE :

ß mak s = 2,303 C Ka(H3O+)

(Ka + (H3O+))2

Contoh : Berapa kap bufer lar mengandung dapar asetat kadar Na-asetat dan as asetat masing-masing 0,1 M dengan pH 4,76 (H=1,75 x 10-5 dan C= 0,2 MJawab: pH = pKa

ß mak s = 2,303 . 0,2 (1,75 x 10-5)(1,75 x 10-5)

(1,75 x 10-5)+(1,75 x 10-5)2

CONTOH : Buat lar dapar dengan pH 5 dan kap daparnya = 0,02Langkah :1.Pilih asam lemah yang memiliki pKa mendekati 5 yaitu pKa = 4,76 yaitu HAc asam = M, garam = M2.Dari contoh lalu didapat (garam)/(asam) = 1,74/13.Gunakan persamaan kap dapar 16

ß mak s = 2,303 . C (1,75 x 10-5)(1,75 x 10-5)(1,75 x 10-5)+(1,75 x 10-5)2

0,02 = 2,303 . C (1,75 x 10-5)(1,75 x 10-5)(1,75 x 10-5)+(1,75 x 10-5)2

C = 3,75 . 10-2 M4. dari no 2 garam = 1,74 (Ca) dan dari no 3 C = 1,74 .(asam) + (asam)

C = 3,75 . 10-2 M Asam = 1,37 . 10-2 M

garam = 1,74 (Ca) 1,74 (1,37 . 10-2) garam = 2,38 . 10-2 M

KAPASITAS DAPARDIPENGARUHI OLEH :1.PERBANDINGAN GARAM/ASAM2.KADAR MASING-MASING KOMPONEN DAPAR3.KADAR TOTAL ASAM-GARAMNYA

KAPASITAS BUFER Maksimum bila :

pH = pKaatau (H3O+) = Ka

ß mak s = 2,303 (H3O+)2

(2(H3O+))2

= 2,303/4 C ß maks =0,576 C C = kadar bufer total

1. soal: Berapa ß (kap bufer max) dapar asetat dengan kadar total 0,02 M

jawab=ß max = 0,576 0,02 = ß max = 0,01152ß max = 0,012

RUMUS KAPASITAS BUFER1. ASAM KUAT:

ß = 2,303 (H3O+)2. BASA KUAT :

ß = 2,303 (OH-)3. TOTAL CAMP

ASAM KUAT+BASA KUAT ß = 2,303 (H3O+) + (OH-)

SOAL :Asam asetat 10 ml 0,1 N + NaOH 0,1 N, pKa= 4,76, berapa pH seb dan sesudah diberi NaOHJawab:A. pH Asam asetat sebelum diberi NaOH pH = ½ pKa – ½ log CpH = 2,38 – ½ log 0,1 = 2,88 B. pH Asam asetat sesudah diberi NaOH ( HIDROLSA)

pH = ½ pKw + pKa + ½ log CpH = 7 + 2,38 + ½ log (5 .

10 -2) = 8, 73 Ca terakhirnya adalah 0,05

SOAL :Bila 5 ml NaOH 0,1 N + asam asetat 10 ml 0,1 N akan diperoleh garam 5 mmolek 0,1 N Ac- , pKa= 4,76, berapa pH dapar sesudah diberi asam?Jawab:NaOH + CH3COOH CH3COONa 5 10 5

sisa Ca= 5

pH = pKa + log fi/fupH = 4,76 + log 5/5

= 4,76