18. Untuk membuat larutan penyangga dengan pH 6, ke dalam 100 mL larutan asam asetat 0,1 M harus ditambahkan natrium asetat padat sebanyak (K asam asetat = 10-, A : C = 12, H = 1, 0 = 16, Na = 23) .... A. 0,41 g D. 4,1 g B. 0,60 g E. 8,2 g C. 0,82 g @ 

Sesuai dengan namanya, larutan penyangga atau buffer berfungsi sebagai “penyangga”, yaitu untuk mempertahankan pH larutan ketika ditambahkan sedikit asam atau basa. Larutan ini bisa dibuat dengan mencampurkan larutan asam atau basa lemah dengan garam yang mengandung asam-basa konjugasinya. Contohnya, larutan asam asetat yang ditambahkan basa konjugasinya, yaitu natrium asetat. Kedua zat ini dapat membentuk larutan penyangga asam. Oleh karena itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Larutan Penyangga Asam.

Identifikasi Konsep

Kita akan menentukan massa garam natrium asetat agar dapat membentuk larutan penyangga dengan pH = 6. Nah, sebelumnya, kita review lagi nih tentang pH atau derajat keasaman. Sifat asam-basa suatu larutan dapat diukur dengan pH. Semakin rendah pH larutan, semakin besar konsentrasi ion \(H^+\) dan kekuatan asamnya. Di sisi lain, semakin tinggi pH larutan, semakin besar konsentrasi ion \(OH^-\) dan kekuatan basanya. pH larutan penyangga dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.

\(pH = - log[H^+]\) …(persamaan 1)

Untuk larutan penyangga, konsentrasi ion \(H^+\) pada rumus di atas dapat ditentukan seperti ini.

\([H^+] = K_a .\frac{[asam\ lemah]}{[basa\ konjugasi]}\) …(persamaan 2)

Keterangan:
\(K_a\) = tetapan ionisasi asam

Diketahui dari soal:
pH larutan penyangga = 6
Molaritas asam asetat (\(CH_3COOH\)) = 0,1 M
Volume asam asetat = 100 mL = 0,1 L
\(K_a\) \(CH_3COOH\) \(= 10^{-5}\)
Ar unsur C = 12; H = 1; O = 16; Na = 23
maka, Mr \(CH_3COONa\) = 82 gram/mol

Ditanya:
Massa natrium asetat (\(CH_3COONa\)) yang harus ditambahkan?

Volume larutan total setelah penambahan natrium asetat mendekati volume asam asetat, sehingga kita bisa menganggap volume larutan penyangganya adalah 100 mL atau 0,1 L.

Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan massa natrium asetat.

1) Menentukan konsentrasi ion \(H^+\) pada larutan penyangga
Konsentrasi ion \(H^+\) dapat dicari dengan data pH sesuai dengan persamaan 1.

\(pH = - log[H^+]\)
\(6 = - log[H^+]\)
\([H^+] = 10^{-6} M\)

2) Menentukan konsentrasi basa konjugasi dari asam asetat, yaitu \(CH_3COO^-\)
Dengan persamaan 2, kita dapat mencari konsentrasi basa konjugasi yang terkandung dalam larutan penyangga ini.

\([H^+] = K_a .\frac{[asam\ lemah]}{[basa\ konjugasi]}\) 
\(10^{-6} M = 10^{-5} .\frac{(0,1)}{[basa\ konjugasi]}\)
\([basa\ konjugasi] = 10^{-5} .\frac{(0,1)}{10^{-6}}\)
\([basa\ konjugasi] = 1 M\)

3) Menentukan mol basa konjugasi (\(CH_3COO^-\)) dan garam \(CH_3COONa\)
Mol zat ini dapat dicari dengan persamaan molaritas, yaitu jumlah mol dibagi volume larutan penyangga.

\([CH_3COO^-] = 1\ M\)
\(\frac{mol\ CH_3COO^-}{volume\ larutan} = 1\ M\)
\(\frac{mol\ CH_3COO^-}{0,1\ L} = 1\ M\)
\(mol\ CH_3COO^- = 0,1\ mol\)

Mol \(CH_3COONa\) dapat ditentukan dengan perbandingan mol. Ingat, garam \(CH_3COONa\) akan terionisasi menjadi anion dan kationnya berdasarkan persamaan reaksi berikut.

\(CH_3COONa\rightarrow CH_3COO^- + Na^+\)

Perbandingan mol \(CH_3COO^-\) sama dengan \(CH_3COONa\), yaitu 1 : 1. Maka dari itu, mol \(CH_3COONa\) sama dengan 0,1 mol.

4) Menentukan massa \(CH_3COONa\)
Kita dapat mencari massa natrium asetat dengan data mol dan Mr garamnya.

\(massa\ CH_3COONa=mol\ CH_3COONa\ .\ Mr \ CH_3COONa\)
\(massa\ CH_3COONa=0,1\ mol .\ 82\ gram/mol\)
\(massa\ CH_3COONa=8,2\ gram\)

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, massa natrium asetat yang diperlukan agar diperoleh larutan penyangga dengan pH = 6 adalah 8,2 gram (E).