Buffer

Apa Buffer itu?
 
Bufer adalah larutan yang memiliki pH yang sangat stabil. Jika anda menambahkan asam atau basa ke dalam larutan buffer, pH tidak akan berubah secara signifikan. Demikian pula, menambahkan air ke buffer atau memungkinkan air menguap tidak akan mengubah pH buffer.
 
Cara membuat sebuah Buffer?

Sebuah penyangga dibuat dari campuran sejumlah besar asam lemah atau basa lemah bersama dengan konjugatnya. Suatu asam lemah dan basa konjugat yang dapat tetap dalam larutan tanpa menetralisir satu sama lain. Hal yang sama berlaku untuk basa lemah dan asam konjugasi tersebut.
 
Bagaimana Buffer Bekerja?
 
Jika ion hidrogen ditambahkan ke buffer, mereka akan dinetralisir oleh dasar dalam buffer. Ion hidroksida akan dinetralisir oleh asam. Reaksi netralisasi tidak akan banyak berpengaruh pada pH keseluruhan dari larutan buffer.

Bila Anda memilih suatu asam untuk larutan buffer, cobalah untuk memilih asam yang memiliki pKa mendekati pH yang diinginkan. Ini akan memberikan buffer Anda jumlah hampir setara dengan asam dan basa konjugat sehingga akan mampu menetralisir sebanyak H + dan OH-mungkin.

Pembentukan Garam

Bila asam dan basa bereaksi satu sama lain, mereka dapat membentuk garam dan (biasanya) air. Hal ini disebut reaksi netralisasi dan mengambil bentuk berikut:

HA + BOH → BA + H2O

Tergantung pada kelarutan garam, mungkin tetap berada dalam bentuk terionisasi dalam larutan atau mungkin mengendap dari larutan. Reaksi Netralisasi biasanya dilanjutkan sampai selesai.

Kebalikan dari reaksi netralisasi disebut hidrolisis. Dalam reaksi hidrolisis garam bereaksi dengan air untuk menghasilkan asam atau basa:

BA + H2O → HA + BOH

Lebih spesifik, ada empat kombinasi asam kuat/lemah dan basa kuat/lemah:

•      asam kuat + basa kuat, misalnya HCl + NaOH NaCl + H2O →

Ketika asam kuat dan basa kuat bereaksi, produk garam dan air. Asam dan basa menetralisir satu sama lain, sehingga solusi akan netral (pH = 7) dan ion-ion yang terbentuk tidak akan reaksi dengan air.

•      asam kuat + basa lemah, misalnya HCl + NH3 → NH4Cl

Reaksi antara asam kuat dan basa lemah juga memproduksi garam, tapi air tidak biasanya terbentuk karena basa lemah cenderung tidak menjadi hidroksida. Dalam hal ini, pelarut air akan bereaksi dengan kation garam untuk mereformasi basa lemah. Sebagai contoh:

     HCl (aq) + NH3 (aq) ↔ NH4 + (aq) + Cl-sementara
     NH4-(aq) + H2O ↔ NH3 (aq) + H3O + (aq)

•      asam lemah + basa kuat, misalnya, HClO + NaOH + H2O → NaClO

Ketika asam lemah bereaksi dengan basa kuat solusi yang dihasilkan akan dasar. Garam ini akan terhidrolisis membentuk asam, bersama-sama dengan pembentukan ion hidroksida dari molekul air terhidrolisis.

•      asam lemah + basa lemah, misalnya, HClO + NH3 ↔ NH4ClO

PH larutan yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa lemah tergantung pada kekuatan relatif dari reaktan. Misalnya, jika HClO asam memiliki Ka dari 3,4 x 10-8 dan dasar NH3 memiliki Kb = 1,6 x 10-5, maka larutan HClO dan NH3 akan dasar karena Ka dari HClO kurang dari Ka dari NH3.

Asam Kuat & Basa Kuat

Apa yang Membuat Asam Kuat atau Basa Kuat?
Elektrolit kuat benar-benar terurai menjadi ion-ion dalam air. Molekul asam atau basa tidak ada dalam larutan air, ion saja. Elektrolit lemah adalah tidak sempurna dipisahkan.
Asam KuatAsam kuat sepenuhnya berdisosiasi dalam air, membentuk H + dan anion. Ada enam asam kuat. Yang lain dianggap asam lemah.

•     HCl - klorida asam
•     HNO3 - asam nitrat
•     H2SO4 - asam sulfat
•     HBr - asam hidrobromat
•     HI - asam hydroiodic
•     HClO4 - asam perklorat

100% disosiasi tidak benar sebagai solusi menjadi lebih terkonsentrasi. Jika asam adalah 100% dipisahkan dalam larutan 1,0 M atau kurang, hal itu disebut kuat. Asam sulfat dianggap kuat hanya pada langkah pertama disosiasi nya.
H2SO4 -> H + + HSO4-
Asam LemahSuatu asam lemah hanya berdisosiasi sebagian dalam air menghasilkan ion H + dan anion. Contoh asam lemah adalah asam fluorida, HF, dan asam asetat, CH3COOH. Asam lemah meliputi:

• Molekul yang mengandung proton terionisasi. Sebuah wih molekul formula dimulai dengan H biasanya adalah asam.
•   Asam-asam organik yang mengandung satu atau lebih gugus karboksil,-COOH. H adalah terionisasi.
•   Anion dengan proton terionisasi. (Misalnya, HSO4--> H + + SO42-)
•   Kation:

1.         kation logam transisi
2.         kation logam berat dengan biaya tinggi
3.         NH4 + berdisosiasi menjadi NH3 + H +

Basa KuatBasa kuat memisahkan 100% menjadi kation dan OH-(ion hidroksida). Para hidroksida I dan II Grup Grup logam biasanya dianggap basa kuat.

•     LiOH - hidroksida lithium
•     NaOH - natrium hidroksida
•     KOH - kalium hidroksida
•     RbOH - rubidium hidroksida
•     CsOH - hidroksida cesium

    * Ca (OH) 2 - kalsium hidroksida
    * Sr (OH) 2 - strontium hidroksida
    * Ba (OH) 2 - barium hidroksida
* Dasar tersebut benar-benar memisahkan dalam larutan 0,01 M atau kurang. Dasar lainnya membuat solusi dari 1,0 M dan 100% dipisahkan pada konsentrasi itu. Ada basa kuat selain yang tercantum, tetapi mereka tidak sering dijumpai.
Basa LemahContoh basa lemah termasuk amonia, NH3, dan dietilamin, (CH3CH2) 2NH.

• Kebanyakan basa lemah adalah anion dari asam lemah.
• Basa lemah tidak memberikan OH-ion oleh disosiasi. Sebaliknya, mereka bereaksi dengan air untuk menghasilkan ion OH-.

Struktur Asam

Hydrogen Iodide or Hydroiodic Acid

 Perchloric Acid

  

Hydrofluoric Acid

Hydrochloric Acid

Nitric Acid

Phosphoric Acid Structure

Citric Acid

Moronic Acid

Traumatic Acid

Acetic Acid - Ethanoic Acid

Ascorbic Acid - Vitamin C

Sulfuric Acid

Vitamin M or Folic Acid

Phenylalanine - Amino Acid

Cysteine - Amino Acid

Glutamine - Amino Acid

Histidine - Amino Acid

Isoleucine - Amino Acid

Phenylalanine - Amino Acid

Benzoic Acid

Asparagine - Amino Acid

 

Aspartic Acid - Amino Acid

 

 Glutamic Acid - Amino Acid

Methionine - Amino Acid

Alanine - Amino Acid

Glycine - Amino Acid

Tryptophan - Amino Acid

Leucine - Amino Acid

Proline - Amino Acid

Serine - Amino Acid

Threonine - Amino Acid

 

Lysine - Amino Acid

Arginine - Amino Acid

 

Struktur Umum Asam Amino

 

Tyrosine - Amino Acid

 

Perchloric Acid

Hydrobromic Acid Structure

Menghitung pH

H2O <-> H+ + OH-

Saat menghitung pH, ingat bahwa [ ] mengacu pada molaritas, M.

Kw = [H +] [OH-] = 1x10-14 pada 25 ° C
untuk air murni [H +] = [OH-] = 1x10-7
Asam Solusi: [H +]> 1x10-7
Dasar Solusi: [H +] <1x10-7

Hitung pH dan [H +]

pH = log10 [H +]
[H +] = 10-pH

contoh:
 Hitung pH jika diberikan [H +] = 1,4 x 10-5 M

pH = log10 [H +]
pH = log 10 (1,4 x 10-5)
pH = 4,85

contoh:

Hitung [H +] dari pH diketahui. Cari [H +] jika pH = 8,5
[H +] = 10-pH
[H +] = 10-8,5
[H +] = 3,2 x 10-9 M

Asam dan Basa

Ada beberapa metode untuk mendefinisikan asam dan basa. Sementara definisi ini tidak bertentangan satu sama lain, mereka berbeda dalam cara penyampaiannya. Antoine Lavoisier, Humphry Davy, dan Justus Liebig juga membuat pengamatan mengenai asam dan basa, tetapi tidak merumuskan definisi.
Menurut Svante Arrhenius:

• Asam menghasilkan ion H + dalam larutan air 
•  basa menghasilkan ion OH- dalam larutan air
• kebutuhan air, sehingga hanya memungkinkan untuk larutan air
• hanya asam protik yang diizinkan; diperlukan untuk menghasilkan ion hidrogen
• hanya basa hidroksida diperbolehkan

Menurut Johannes Nicolaus Brønsted - Thomas Martin Lowry 

•   asam adalah donor proton
• basa adalah proton akseptor
• larutan air diperbolehkan
• dasar selain hidroksida diperbolehkan
• hanya asam protik diperbolehkan

Menurut Gilbert Newton Lewis

• Asam adalah akseptor pasangan elektron
• basa adalah donor pasangan elektron    

Sifat Asam

• rasa asam (jangan diicip!) ... 'asam' kata berasal dari bahasa latin acere, yang berarti 'asam' 
•  asam perubahan lakmus (pewarna nabati biru) dari biru menjadi merah
• Cairan mereka adalah solusi untuk melakukan arus listrik (merupakan larutan elektrolit)
• bereaksi dengan basa membentuk garam dan air 
•  menghasilkan gas hidrogen (H2) pada reaksi dengan logam aktif (seperti logam alkali, logam alkali tanah, seng, aluminium)

Sifat Basa 

•  rasa pahit (jangan diicip!)
• terasa licin atau sabun
• Basa tidak mengubah warna lakmus, lakmus dapat berubah menjadi merah (diasamkan) lakmus menjadi biru kembali
• Cairan basa juga merupakan larutan elektrolit
• bereaksi dengan asam membentuk garam dan air

Contoh Asam Umum: asam sitrat (dari buah-buahan tertentu dan sayuran, buah-buahan terutama jeruk,  asam askorbat (vitamin C, dari buah-buahan tertentu), cuka (asam asetat 5%), asam karbonat (untuk karbonasi minuman ringan), asam laktat (dalam dadih)
Contoh Basa Umum: deterjen, sabun, larutan alkali (NaOH), cairan amonia rumah tangga

sumber: chemistry about