Diantara lima campuran berikut, manakah yang dapat membentuk larutan penyangga a. 200 ml NaOH 0,2 M + 200 mL HNO3 0,2 M b. 100 ml NaOH 0,1 M + 50 mL CH3COOH 0,1 M c. 100 ml NaOH 0,1 M + 200 mL CH3COOH 0,1 M d. 200 ml NaOH 0,2 M +150 mL CH3COOH 0,1 M e. 100 ml NaOH 0,1 M + 50 mL CH3COOH 0,2 M 

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. Kita akan menentukan campuran pada option jawaban di atas yang menghasilkan larutan penyangga. Oleh karena itu, konsep yang dibahas dalam soal ini adalah Pembentukan Larutan Penyangga.

Identifikasi Konsep

Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan pH ketika ditambahkan sedikit asam atau basa. Larutan ini dibuat dengan cara mencampurkan asam-basa lemah dengan asam-basa konjugasinya. Cara lainnya adalah mereaksikan asam-basa lemah berlebih dengan asam-basa kuat yang habis bereaksi.

Contoh senyawa yang dapat membentuk larutan penyangga adalah amonia. Amonia merupakan basa lemah yang dapat membentuk larutan penyangga dengan asam konjugasinya, yaitu amonium (\(NH_4^+\)). Kita bisa menentukan sifat asam-basa serta pasangan asam-basa konjugasinya melalui reaksi kesetimbangan sebagai berikut.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-80/LessonId-74/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJQKL0G9/288.PNG" />

Sekarang, kita akan menentukan 5 campuran pada soal apakah spesinya mengandung asam-basa lemah dan pasangan asam-basa konjugasinya, sehingga dapat membentuk larutan penyangga. Pembahasan masing-masing campuran adalah sebagai berikut.

A. 200 mL \(NaOH\) 0,2 M + 200 mL \(HNO_3\) 0,2 M
Larutan \(NaOH\) merupakan basa kuat, sedangkan \(HNO_3\) merupakan asam kuat. Asam-basa kuat yang bereaksi tidak dapat menghasilkan larutan penyangga. Ini karena larutan penyangga hanya terbentuk jika pereaksinya melibatkan asam atau basa lemah.

B. 100 mL \(NaOH\) 0,1 M + 50 mL \(CH_3COOH\) 0,1 M
Kita perlu menentukan jumlah mol masing-masing zat agar mengetahui zat sisanya pada keadaan setimbang.

Mol \(NaOH\) = M . V
Mol \(NaOH\) = 0,1 M . 100 mL
Mol \(NaOH\) = 10 mmol

Mol \(CH_3COOH\) = M . V
Mol \(CH_3COOH\) = 0,1 M . 50 mL
Mol \(CH_3COOH\) = 5 mmol

Berikut ini adalah keadaan mol mula-mula, bereaksi, dan setimbang dari reaksi B. Mol yang bereaksi mengikuti perbandingan koefisien zatnya.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-80/LessonId-74/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJQKL0G9/294.PNG" />

Dari tabel, kita dapat mengetahui bahwa pada keadaan setimbang terdapat sisa NaOH dan garam \(CH_3COONa\). Campuran B tidak dapat membentuk larutan penyangga karena tidak terdapat sisa asam asetat di dalamnya (asam asetat habis bereaksi).

C. 100 mL \(NaOH\) 0,1 M + 200 mL \(CH_3COOH\) 0,1 M
Kita perlu menentukan jumlah mol masing-masing zat agar mengetahui zat sisanya pada keadaan setimbang.

Mol \(NaOH\) = M . V
Mol \(NaOH\) = 0,1 M . 100 mL
Mol \(NaOH\) = 10 mmol

Mol \(CH_3COOH\) = M . V
Mol \(CH_3COOH\) = 0,1 M . 200 mL
Mol \(CH_3COOH\) = 20 mmol

Berikut ini adalah keadaan mol mula-mula, bereaksi, dan setimbang dari reaksi C. Mol yang bereaksi mengikuti perbandingan koefisien zatnya.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-80/LessonId-74/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJQKL0G9/295.PNG" />

Dari tabel, kita dapat mengetahui bahwa pada keadaan setimbang terdapat sisa asam lemah \(CH_3COOH\) dan garam yang mengandung basa konjugasi \(CH_3COO^-\). Artinya, campuran C dapat membentuk larutan penyangga.

D. 200 mL \(NaOH\) 0,2 M + 150 mL \(CH_3COOH\) 0,1 M
Kita perlu menentukan jumlah mol masing-masing zat agar mengetahui zat sisanya pada keadaan setimbang.

Mol \(NaOH\) = M . V
Mol \(NaOH\) = 0,2 M . 200 mL
Mol \(NaOH\) = 40 mmol

Mol \(CH_3COOH\) = M . V
Mol \(CH_3COOH\) = 0,1 M . 150 mL
Mol \(CH_3COOH\) = 15 mmol

Berikut ini adalah keadaan mol mula-mula, bereaksi, dan setimbang dari reaksi D. Mol yang bereaksi mengikuti perbandingan koefisien zatnya.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-80/LessonId-74/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJQKL0G9/296.PNG" />

Dari tabel, kita dapat mengetahui bahwa pada keadaan setimbang terdapat sisa NaOH dan garam \(CH_3COONa\). Campuran D tidak dapat membentuk larutan penyangga karena tidak terdapat sisa asam asetat di dalamnya (asam asetat habis bereaksi).

E. 100 mL \(NaOH\) 0,1 M + 50 mL \(CH_3COOH\) 0,2 M
Kita perlu menentukan jumlah mol masing-masing zat agar mengetahui zat sisanya pada keadaan setimbang.

Mol \(NaOH\) = M . V
Mol \(NaOH\) = 0,1 M . 100 mL
Mol \(NaOH\) = 10 mmol

Mol \(CH_3COOH\) = M . V
Mol \(CH_3COOH\) = 0,2 M . 50 mL
Mol \(CH_3COOH\) = 10 mmol

Berikut ini adalah keadaan mol mula-mula, bereaksi, dan setimbang dari reaksi E. Mol yang bereaksi mengikuti perbandingan koefisien zatnya.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-80/LessonId-74/ModuleId-2/QuestionCode-21IVJQKL0G9/297.PNG" />

Dari tabel, kita dapat mengetahui bahwa pada keadaan setimbang tidak terdapat sisa reaktan (asam asetat habis). Maka dari itu, campuran E tidak dapat membentuk larutan penyangga.

Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, campuran di atas dapat membentuk larutan penyangga adalah campuran 100 mL \(NaOH\) 0,1 M + 200 mL \(CH_3COOH\) 0,1 M (C).