Larutan penyangga adalah larutan yang dapat mempertahankan pHnya meskipun terdapat penambahan asam atau basa. Terdapat dua jenis larutan penyangga, yaitu penyangga asam dan penyangga basa. Penyangga asam terdiri dari asam lemah dan basa konjugasinya, sedangkan penyangga basa terdiri dari basa lemah dan asam konjugasinya. pH larutan penyangga dapat dihitung menggunakan konstanta as

1. Gambar: Sel darah
Sumber: Chemistry 8t h
. Zumdahl, S. 2010)
BAB 4 Larutan Penyangga
A. Apa itu Larutan Penyangga?
Kita semua telah mengetahui bahwa banyak reaksi kimia yang terjadi
di dalam tubuh kita yang berlangsung pada lingkungan pH terjaga. Sebagai contoh
adalah reaksi pengikatan oksigen oleh darah berlangsung dengan baik jika pH
darah sekitar 7,4. Perubahan sedikit saja pH darah menyebabkan kemampuan
darah mengangkut oksigen ke seluruh tubuh akan terganggu bahkan dapat
menyebabkan kematian. Oleh karena itu, sistem darah harus dapat
mempertahankan pH darah terhadap penambahan sedikit asam, basa, atau
pengenceran. Kemampuan darah dalam mempertahankan pH dikenal sebagai
sistem penyangga (buffer). Selain pada darah, juga terdapat banyak system yang
mampu mempertahankan perubahan darah, misalnya pada beberapa jenis larutan.
Kemampuan larutan dalam mempertahankan perubahan pH sebagaimana pada
darah, dikenal sebagai larutan penyangga.
Larutan penyangga adalah larutan yang memiliki
sifat dapat mempertahankan atau relatif tidak mengubah pH
dengan adanya penambahan sedikit asam, atau basa. Larutan penyangga sangat penting dalam sistem
kimia dan biologi. pH dalam tubuh manusia sangat beragam dari satu cairan dengan cairan yang
lainnya. Seperti pH darah sekitar 7,4 sedangkan pH cairan lambung sekitar 1,5. Berdasarkan nilai-nilai
pH tersebut, maka diperlukan suatu larutan yang mempertahankan nilai pH tersebut sehingga enzim
dapat bekerja dengan benar dan tekanan osmotik tetap dalam keadaan seimbang. Untuk memahami
komponen apa saja yang terdapat di dalam larutan penyangga sehingga dapat mempertahankan
perubahan pH, kita perlu mengingat konsep asam-basa konjugat, sebagaimana yang telah dipelajari di teori asam-basa
menurut Bronsted-Lowry. Perhatikan persamaan reaksi disosiasi HCl dan HF berikut ini!
H2O(l) + HCl(aq)  H3O+
(aq) + Cl-
(aq)
Berdasarkan persamaan reaksi di atas, dapat dijelaskan bahwa ion Cl-
adalah basa konjugat dari HCl. HCl dan ion Cl-
membentuk pasangan asam basa yang dikenal dengan pasangan asam-basa konjugat.
Reaksi asam basa konjugat juga terjadi pada ionisasi hidrogen flourida (HF) yang merupakan asam lemah
dimana reaksi berlangsung dua arah.
H2O(l) + HF(aq)  H3O+
(aq) + F-
(aq)
Berdasarkan persamaan reaksi di atas, HF merupakan asam yang mendonorkan proton (H+
) ke H2O. Ion F-
merupakan
basa konjugat dari HF. HF dan ion F-
merupakan pasangan asam basa konjugat. H2O merupakan basa sebagai penerima
Scan untuk video
buffer pada darah

2. proton sehingga terbentuk H3O+
sebagai asam konjugat dari H2O. Pemahaman yang kuat terhadap konsep asam-basa
konjugasi akan membantu dalam memahami konsep larutan penyangga, karena komponen larutan penyangga adalah
asam-basa konjugasi.
Terdapat dua jenis larutan penyangga, yaitu larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. Berikut
penjelasan mengenai kedua jenis larutan penyangga.
1. Larutan penyangga asam
Larutan penyangga asam Mengandung komponen asam lemah dan basa konjugasinya.
Larutan penyangga asam dapat dibuat dengan mekanisme:
a. Mencampurkan asam lemah dengan garam konjugasinya (garam yang mengandung ion
konjugasi dari asam lemah) yang berasal dari basa kuat. Perhatikan contoh berikut
- Larutan CH3COOH + larutan CH3COONa
(komponen buffernya adalah CH3COOH dan CH3COO-
)
- Larutan H2CO3 + larutan NaHCO3
(komponen buffernya adalah H2CO3 dan HCO3
-
)
b. Mencampurkan asam lemah dengan basa kuat dimana asam lemah dibuat berlebih. Sisa asam lemahnya akan
bercampur dengan basa konjugasinya dari garam menghasilkan penyangga asam.
Perhatikan contoh berikut ini : 100 mL larutan CH3COOH 0,1 M + 50 mL larutan NaOH 0,1 M
Maka akan terjadi reaksi secara stoikiometri:
CH3COOH(aq) + NaOH(aq)  CH3COONa(aq) + H2O(l)
Mula-mula: 10 mmol 5 mmol
Reaksi: 5 mmol 5 mmol - 5 mmol 5 mmol +
Sisa: 5 mmol 5 mmol
Sisa asam CH3COOH akan membentuk larutan penyangga dengan basa konjugasinya, CH3COO-
yang berasal dari
garam CH3COONa.
2. Larutan penyangga basa
Larutan penyangga basa mengandung komponen basa lemah dan asam konjugasinya. Larutan penyangga basa dapat
dibuat dengan mekanisme :
a. Mencampurkan basa lemah dengan garamnya yang berasal dari asam kuat. Perhatikan contoh berikut:
- Larutan NH3 + Larutan NH4Cl
(komponen buffernya adalah NH3 dan NH4
+
)
- Larutan Fe(OH)2 + FeCl2
(komponen buffernya adalah Fe(OH)2 dan Fe2+
)
b. Mencampurkan basa lemah dengan asam kuat di mana basa lemah dibuat berlebih. Sisa basa lemahnya akan
bercampur dengan basa konjugasinya yang berasal dari garam menghasilkan buffer.
Perhatikan contoh berikut: 100 mL larutan NH4OH 0,1 M dicampur dengan 50 mL larutan HCl 0,1 M
Maka akan terjadi reaksi secara stoikiometri:
NH4OH(aq) + HCl(aq)  NH4Cl(aq) + H2O(l)
Mula-mula: 10 mmol 5 mmol
Reaksi: 5 mmol 5 mmol - 5 mmol 5 mmol +
Sisa: 5 mmol 5 mmol 5 mmol
Membentuk penyangga
Membentuk penyangga

3. Sisa basa NH3 akan membentuk larutan penyangga dengan asam konjugasinya, NH4
+
yang berasal dari garam NH4Cl
yang terbentuk.
Untuk lebih memahami konsep larutan penyangga, kerjakan latihan berikut ini secara individu maupun
berkelompok.
1. Identifikasi campuran berikut ke dalam larutan penyangga asam, penyangga basa atau bukan, dan berikan alasanmu!
No. Campuran Penyangga asam/basa/bukan Alasan
1
HCOOH + HCOO-
2
HF + BaF2
3
HCl + NaCl
4
NH4OH + NH4Cl
5
NaOH + Na+
2. Identifikasi campuran berikut ke dalam larutan penyangga asam, penyangga basa atau bukan, dan berikan alasanmu!
No. Campuran Perhitungan secara stoikiometri
Penyangga
asam/basa/bukan
1
100 mL CH3COOH 0,1 M dicampur
dengan 50 mL KOH 0,1 M
2
100 mL HF 0,1 M dicampur dengan 50
mL Ba(OH)2 0,1 M
3
100 mL NH4OH 0,1 M dicampur dengan
50 mL HNO3 0,1 M
4
100 mL NH4OH 0,1 M dicampur dengan
50 mL H2SO4 0,1 M
B. pH Larutan Penyangga
1. Larutan Penyangga Asam
Larutan penyangga asam berasal dari campuran asam lemah dengan basa konjugasinya. Untuk menurunkan rumusan
dalam rangka menentukan pH larutan penyangga, dijelaskan mengunakan contoh senyawa. Perhatikan contoh
berikut. Misalnya terdapat larutan penyangga asam yang terdiri dari CH3COOH dengan CH3COONa.
Ionisasi yang terjadi : CH3COONa(aq)  Na+
(aq) + CH3COO-
(aq)
CH3COOH(aq) H+
(aq) + CH3COO-
(aq)
Ka =
[CH3COO−][H+]
[CH3 COOH]
Latihan soal

4. Ka [CH3COOH] = [CH3COO-
][H+
]
[H+
] = Ka
[CH3 COOH]
[CH3COO−]
[CH3COO-
] berasal dari ionisasi CH3COONa dan CH3COOH. Namun, karena CH3COOH merupakan asam lemah,
maka CH3COO-
dari ionisasi CH3COOH sangat sedikit, sehingga CH3COO-
dianggap hanya berasal dari ionisasi
garam saja.
[H+
] = Ka
[CH3COOH]
[CH3COO−]garam
Di dalam satu larutan mengandung CH3COOH dan CH3COO-
maka volume dari CH3COOH dan CH3COO-
sama
besar, sehingga :
[H+
] = Ka
(
mol CH3 COOH
V
)
(
mol CH3 COO−
V
)
Sehingga, untuk larutan penyangga asam (terbentuk dari asam lemah dan basa konjugasinya), konsentrasi ion H+
dalam larutan ditentukan oleh persamaan:
1. Hitunglah pH larutan penyangga berikut ini.
a. 50 mL HCOOH 0,1 M dicampur degan 50 mL HCOO-
0,1 M (Ka HCOOH = 10-5
)
b. 50 mL HCOOH 0,1 M dicampur degann 50 mL Ba(HCOO)2 0,1 M (Ka HCOOH = 10-5
)
2. Hitunglah pH campuran dari 100 mL HCOOH 0,1 M dengan 50 mL NaOH 0,1 M Jika Ka HCOOH = 10-5
Jawab:
1 a. mmol of HCOOH = M x V (mL) = 0.1 x 50 = 5 mmol
mmol of HCOO-
= M x V (mL) = 0.1 x 50 = 5 mmol
[𝐇+
] = 𝐊𝐚 𝐱
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐇𝐂𝐎𝐎𝐇
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐇𝐂𝐎𝐎−
[𝐇+
] = 𝟏𝟎−𝟓
𝐱
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
[𝐇+
] = 𝟏𝟎−𝟓
pH = - log [𝐇+
]
pH = - log 𝟏𝟎−𝟓
pH = 5
1 b. mmol of HCOOH = M x V (mL) = 0.1 x 50 = 5 mmol
mmol of Ba(HCOO)2 = M x V (mL) = 0.1 x 50 = 5 mmol
mmol HCOO-
= 2 mmol Ba(HCOO)2 = 2 x 5 = 10 mmol
[𝐇+
] = 𝐊𝐚 𝐱
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐇𝐂𝐎𝐎𝐇
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐇𝐂𝐎𝐎−
[𝐇+
] = 𝟏𝟎−𝟓
𝐱
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
𝟏𝟎 𝐦𝐦𝐨𝐥
[𝐇+
] = 𝟓 𝐱 𝟏𝟎−𝟔
pH = - log [𝐇+
]
pH = - log 𝟓 𝐱 𝟏𝟎−𝟔
[H+
] = Ka x
mol asam lemah
mol basa konjugasi
Contoh soal

5. pH = 6 – log 5
2. mmol HCOOH = M x V (mL) = 0,1 x 100 = 10 mmol
mmol NaOH = M x V (mL) = 0,1 x 50 = 5 mmol
HCOOH(aq) + NaOH(aq)  HCOONa(aq) + H2O(l)
Mula-mula 10 mmol 5 mmol
Reaksi 5 mmol 5 mmol - 5 mmol 5 mmol +
sisa 5 mmol - 5 mmol 5 mmol
(Kondisi akhir reaksi menyisakan asam lemah dan terbentuk garam konjugasi, maka termasuk campuran penyangga
asam )
[𝐇+
] = 𝐊𝐚 𝐱
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐇𝐂𝐎𝐎𝐇
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐇𝐂𝐎𝐎−
[𝐇+
] = 𝟏𝟎−𝟓
𝐱
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
[𝐇+
] = 𝟏𝟎−𝟓
pH = - log [𝐇+
] pH = - log 𝟏𝟎−𝟓
pH = 5
2. Larutan Penyangga Basa
Dengan analogi yang sama, untuk larutan penyangga basa (terbentuk dari basa lemah dan asam konjugasinya),
konsentrasi ion OH-
dalam larutan ditentukan oleh persamaan:
1. Hitunglah pH larutan penyangga berikut ini.
a. 50 mL NH4OH 0,1 M dicampur degan 50 mL NH4
+
0,1 M (Kb NH4OH = 10-5
)
b. 50 mL NH4OH 0,1 M dicampur degann 50 mL (NH4OH)2SO4 0,1 M (Kb NH4OH = 10-5
)
2. Hitunglah pH campuran dari 100 mL NH4OH 0,1 M dengan 50 mL HCl 0,1 M Jika HCOOH = 10-5
Jawab:
1 a. mmol of NH4OH = M x V (mL) = 0.1 x 50 = 5 mmol
mmol of NH4
+
= M x V (mL) = 0.1 x 50 = 5 mmol
[𝐎𝐇−
] = 𝐊𝐚 𝐱
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐍𝐇 𝟒 𝐎𝐇
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐍𝐇 𝟒
+
[𝐎𝐇−
] = 𝟏𝟎−𝟓
𝐱
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
[𝐎𝐇−
] = 𝟏𝟎−𝟓
pOH = - log [𝐎𝐇−
] pOH = - log 𝟏𝟎−𝟓
pOH = 5
pH = 14 – 5 = 9
1 b. mmol of NH4OH = M x V (mL) = 0,1 x 50 = 5 mmol
[OH−] = Kb x
mol basa lemah
mol asam konjugasi
pOH = - log [OH-]
pH = 14 - pOH
Contoh soal

6. mmol of (NH4OH)2SO4 = M x V (mL) = 0,1 x 50 = 5 mmol
mmol NH4
+
= 2 mmol (NH4OH)2SO4 = 2 x 5 = 10 mmol
[𝐎𝐇−
] = 𝐊𝐚 𝐱
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐍𝐇 𝟒 𝐎𝐇
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐍𝐇 𝟒
+
[𝐎𝐇−
] = 𝟏𝟎−𝟓
𝐱
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
𝟏𝟎 𝐦𝐦𝐨𝐥
[𝐎𝐇−
] = 𝟓 𝐱 𝟏𝟎−𝟔
pOH = - log [𝐎𝐇−
] pOH = - log 𝟓 𝐱 𝟏𝟎−𝟔
pOH = 6 – log 5
pH = 14 – (6 – log 5) = 8 + log 5
2. mmol NH4OH = M x V (mL) = 0,1 x 100 = 10 mmol
mmol HCl = M x V (mL) = 0,1 x 50 = 5 mmol
NH4OH(aq) + HCl(aq)  NH4Cl(aq) + H2O(l)
Mula-mula 10 mmol 5 mmol
Reaksi 5 mmol 5 mmol - 5 mmol 5 mmol +
sisa 5 mmol - 5 mmol 5 mmol
(Kondisi akhir reaksi menyisakan basa lemah dan terbentuk garam konjugasi, maka termasuk campuran penyangga
basa )
[𝐎𝐇−
] = 𝐊𝐚 𝐱
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐍𝐇 𝟒 𝐎𝐇
𝐦𝐦𝐨𝐥 𝐍𝐇 𝟒
+
[𝐎𝐇−
] = 𝟏𝟎−𝟓
𝐱
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
𝟓 𝐦𝐦𝐨𝐥
[𝐎𝐇−
] = 𝟏𝟎−𝟓
pOH = - log [𝐎𝐇−
] pOH = - log 𝟏𝟎−𝟓
pOH = 5 pH = 14 – 5 = 9
Agar penguasaan perhitungan pH larutan penyangga lebih baik, kerjakan latihan soal berikut secara individu atau
kelompok!
No Pertanyaan Jawaban
1 Tuliskan rumusan untuk mencari [H+
] pada
campuran berikut:
a. HCOOH + HCOO-
b. HCOOH + Ba(HCOO)2
2 Tuliskan rumusan untuk mencari [OH-
] pada
campuran berikut:
a. NH4OH + NH4
+
b. NH4OH + (NH4)2SO4
3. Hitunglah pH larutan jika dicampurkan 600 mL
HCN 0,01 M dengan 100 mL KCN 0,01 M jika
Ka HCN = 6 x 10-4
4. Hitunglah pH larutan jika dicampurkan 600 mL
HCN 0,01 M dengan 100 mL Ba(CN)2 0,01 M
jika Ka HCN = 6 x 10-4
Latihan soal

7. 5 Hitunglah pH larutan jika dicampurkan 600 mL
NH4OH 0,01 M dengan 100 mL NH4Cl 0,01 M
jika KbNH4OH = 6 x 10-4
6 Hitunglah pH larutan jika dicampurkan 600 mL
NH4OH 0,01 M dengan 100 mL (NH4)2SO4 0,01
M jika KbNH4OH = 6 x 10-4
7 Hitunglah pH campuran jika 200 mL larutan HF
0,1 M direaksikan dengan 100 mL larutan
Ba(OH)2 0,025 M. Diketahui Ka HF = 2 x 10-5
8 Hitunglah pH campuran jika 200 mL larutan
NH4OH 0,2 M direaksikan dengan 50 ml H2SO4
0,2 M. Diketahui Kb NH4OH = 10-5
9 Hitunglah berapa gram padatan NaOH (Mr 40)
yang harus ditambahkan ke dalam 500 mL
larutan HF 0,1 M agar dapat membentuk larutan
penyangga dengan pH 5, jika diketaui Ka HF = 2
x 10-5
10 Hitunglah berapa milliliter larutan NaOH 0,3 M
yang harus ditambahkan ke dalam 500 ml laruta
HF 0,2 M agar dapat membentuk larutan
penyangga dengan pH 5, jika diketaui Ka HF = 2
x 10-5
11 Satu liter larutan penyangga yang dibuat dengan
mencampurkan larutan barium hidroksida 0,1 M
dan asam fluorida 0,1 memiliki pH = 4 – log 6.
Jika Ka HF = 4 x 10-4
, tentukan volume awal
masing-masing zat.
C. Cara Kerja Larutan Penyangga
Cara kerja larutan penyangga menjelaskan mengapa pH penyangga mampu mempertahankan pH-nya saat
ditambahkan sedikit asam kuat, basa kuat maupun air. Telah diketahui sebelumnya bahwa larutan penyangga terdiri dari
2 komponen, yaitu asam/basa lemah dengan pasangan konjugasinya. Dimana komponen-komponen tersebut menyebabkan
larutan penyangga dapat mengikat ion H+
ataupun ion OH-
. Untuk dapat lebih memahami prinsip kerja larutan
penyangga, maka perhatikan gambar berikut.

8. Gambar: Pengaruh penambahan HCl 0,01 M pada air murni dan larutan penyangga HF/F-
.
Berdasarkan gambar di atas, dapat diketahui bahwa penambahan HCl 0,01 M menyebabkan pH air murni
turun drastis dari 7,0 menjadi 2,0. Sementara untuk pH larutan penyangga HF/F-
tidak banyak berubah, nilainya hanya
berkurang sedikit dari 4,74 menjadi 4,66. Mengapa hal ini dapat terjadi? Larutan penyangga HF/F-
.mengandung
komponen asam lemah HF dan basa konjugasinya yaitu F-
. Jika HCl ditambahkan ke dalam larutan tersebut, maka ion H+
dari HCl akan dinetralisir oleh basa konjugasi F-
membentuk HF yang merupakan komponen dari larutan penyangga.
Bagaimana jika asam kuat HCl diganti dengan basa kuat NaOH? Untuk dapat memahaminya coba perhatikan gambar
berikut.
Gambar: Pengaruh penambahan NaOH 0,01 M pada air murni dan larutan penyangga HF/F-
Berdasarkan gambar di atas, dapat diketahui bahwa penambahan NaOH 0,01 M menyebabkan pH air murni
naik drastis dari 7,0 menjadi 12,0. Sementara untuk pH larutan penyangga HF/F-
tidak banyak berubah, nilainya hanya
bertambah sedikit dari 4,74 menjadi 4,82. Mengapa hal ini dapat terjadi? Larutan penyangga HF/F-
mengandung
komponen asam lemah HF dan basa konjugasinya yaitu F-
. Jika NaOH ditambahkan ke dalam larutan tersebut, maka ion
OH-
dari NaOH akan dinetralisir oleh asam lemah HF membentuk NaF atau F-
yang merupakan komponen dari larutan
penyangga.
Kesimpulan yang dapat diambil dari penjelasan di atas, penambahan asam kuat maupun basa kuat terhadap
larutan penyangga dapat mengubah nilai pH hanya sedikit. Hal ini disebabkan karena penambahan asam kuat maupun
basa kuat tidak mengubah komponen yang ada di dalam larutan (tetap sebagai komponen larutan penyangga), sehingga

9. nilai pH boleh dikatakan tidak mengalami perubahan. Penjelasan ini dapat dengan mudah dipahami dengan menggunakan
ilustrasi berikut.
Gambar: Ringkasan pengaruh penambahan asam kuat basa kuat terhadap pH larutan penyangga (sumber: Brown dkk,
2012).
Pada bagian ini, akan dibahas cara kerja larutan penyangga asam maupun penyangga basa terhadap
penambahan zat dari luar. Penambahan zat dari luar dapat berupa asam kuat, basa kuat maupun penambahan air atau
pengenceran.
1. Larutan penyangga asam
Untuk dapat memahami reaksi yang terjadi jika larutan penyangga asam ditambahkan sedikit asam, sedikit basa, dan
pengenceran, maka kita perlu untuk terlebih dahulu memahami reaksi kesetimbangan larutan penyangga asam,
reaksinya adalah sebagai berikut:
HA (aq) ⇌ A-
(aq) + H+
(aq)
Gambar: Pengaruh penambahan asam kuat, basa kuat dan air terhadap larutan penyangga asam
2. Larutan penyangga basa

10. Untuk dapat memahami reaksi yang terjadi jika larutan penyangga basa ditambahkan sedikit asam, sedikit basa, dan
pengenceran, maka kita perlu untuk terlebih dahulu memahami reaksi kesetimbangan larutan penyangga basa,
reaksinya adalah sebagai berikut:
B (aq) + H2O (l) ⇌ BH+
(aq) + OH-
(aq)
Gambar: Pengaruh penambahan asam kuat, basa kuat dan air terhadap larutan penyangga basa
Larutan penyangga dibuat dari campuran 100 mL larutan NH3 0,1 M dan 100 mL larutan NH4Cl 0,1
M. (Kb NH3 = 1 x 10-5
)
a. Tentukan pH larutan penyangga tersebut
b. Tentukan pH larutan jika ke dalamnya ditambahkan 1 mL HCl 0,1 M
c. Tentukan pH larutan jika ke dalamnya ditambah 1 mL NaOH 0,1 M
Jawaban
a. Larutan NH3 + NH4Cl adalah larutan penyangga basa
mol NH3 = 0,1 M x 100 mL mol NH4Cl = 0,1 M x 100 mL
= 10 mmol = 10 mmol
[OH-
] = Kb x
mmol basa
mmol asam konjugasi
[OH-
] = 1 .1 0−5
x
10
10
[OH-
] = 1 . 10-5
pOH = - log [OH-
] pOH = - log 1.10-5
pOH = 5
Contoh soal

11. pH = 14 – pOH pOH = 14 – 5 pH = 9
b. HCl yang ditambahkan = 0,1 mmol, HCl akan bereaksi dengan komponen basa (NH3)
NH3 + H+
 NH4
+
Mula-mula 10 mmol 0,1 mmol 10 mmol
Bereaksi 0,1 mmol 0,1 mmol - 0,1 mmol +
Akhir 9,9 mmol- 10,1 mmol
Pada keadaan akhir reaksi, mmol NH3 = 9,9 mmol
mmol NH4Cl= 10 + 0,1 mmol = 10,1 mmol
Larutannya masih bersifat penyangga karena masih terdapat NH3 dan NH4Cl
[OH-
] = Kb x
mol Basa
mol Asam Konjugasi
[OH-
] = 1 .1 0−5
x
9,9
10,1
[OH-
] = 0,98 x 10-5
pOH = - log [OH-
] pOH = - log 0,98 x 10-5
pOH = 5 – log 0,98 pOH = 5,01
pH = 14 – pOH pH = 14 - 5,00877 pH = 8,99
c. NaOH yang ditambahkan = 0,1 mmol, NaOH bereaksi dengan komponen asam (NH4
+
)
NH4
+
+ OH-
 NH3 + H2O
Mula-mula 10 mmol 0,1 mmol 10 mmol
Bereaksi 0,1 mmol 0,1 mmol - 0,1 mmol 0,1 mmol +
Akhir 9,9 mmol - 10,1 mmol 0,1 mmol
Pada keadaan akhir reaksi, mmol NH3 = 10 + 0,1 mmol = 10,1 mmol
mmol NH4Cl = 9,9 mmol
Larutannya masih bersifat penyangga karena masih terdapat NH3 dan NH4Cl
[OH-
] = Kb x
mmol Basa
mmol Asam Konjugasi
[OH-
] = 1 .1 0−5
x
10,1
9,9
[OH-
] = 1,02.10-5
pOH = - log [OH-
] pOH = - log 1,02 x 10-5
pOH = 5 – log 1,02 pOH= 4,99
pH = 14 – pOH pH = 14 - 4,99 pH = 9,01
Untuk mengecek penguasaan materi tentang perubahan pH larutan penyangga saat ditambah sedikit asam
kuat, basa kuat dan air, kerjakan latihan soal berikut. Latihan soal dapat dikerjakan secara mandiri maupun
berkelompok.
1. Sebanyak 100 mL larutan HF 0,2 M dicampur dengan 100 mL larutan NaF 0,2 M. Jika Ka HF
= 10-5
, hitunglah pH larutan pada:
a. Campuran mula-mula
b. Setelah penambahan 20 mL larutan NaOH 0,2 M
c. Setelah penambahan 20 mL larutan HCl 0,2 M
d. Setelah penambahan 20 mL akuades
Latihan soal

12. 2. Sebanyak 100 mL larutan NH4OH 0,2 M dicampur dengan 100 mL larutan NH4Cl 0,2 M. Jika Kb NH4OH = 10-5
,
hitunglah pH larutan pada:
a. Campuran mula-mula
b. Setelah penambahan 20 mL larutan NaOH 0,2 M
c. Setelah penambahan 20 mL larutan HCl 0,2 M
d. Setelah penambahan 20 mL akuades
D. Kapasitas Larutan Penyangga (Pengayaan)
Kapasitas bufer (𝛽) dapat didefinisikan sebagai jumlah asam kuat atau basa kuat yang ditambahkan ke dalam
1 liter larutan penyangga yang menyebabkan perubahan pH sebesar 1 satuan. Besarnya kapasitas larutan penyangga dapat
dinyatakan dengan persamaan:
Rumus kapasitas larutan penyangga juga dapat dinyatakan dalam persamaan Van Slyke, yang dinyatakan sebagai beriku.
Keterangan:
Ma = konsentrasi asam lemah pada sistem bufer
Mb = konsentrasi garam (basa konjugasi) pada sistem bufer
Ka = konstanta ionisasi asam lemah
[H+] = konsentrasi H+
pada sistem bufer
Kapasitas bufer tergantung pada jumlah zat dari asam/basa lemah dan basa/asam konjugasinya dalam larutan
bufer. Semakin besar jumlah asam lemah/basa lemah dan semakin besar jumlah konjugasinya maka kapasitas bufer akan
semakin besar. Mengapa demikian? Hal ini dapat dijelaskan menggunakan Henderson-Hasselbalch yang dimodifikasi dan
dikaitkan penambahan konsentrasi basa dengan perubahan pH rentang ±1 dari pH bufer asam:
Berdasarkan rumus di atas, semakin besar Ma dan Mb otomatis perubahan pH akibat penambahan sedikit basa atau asam
menjadi tidak signifikan. Namun, apabila Ma dan Mb kecil maka penambahan sedikit basa atau asam akan mengubah pH
larutan penyangga cukup signifikan. Dengan demikian, jumlah Ma dan Mb akan berpengaruh terhadap kapasitas bufer
(𝛽).
Terdapat dua jenis larutan penyangga asam dengan komponen yang sama memiliki nilai pH =
pKa. Konsentrasi asam lemah dan basa konjugasinya pada larutan pertama masing-masing adalah 0,1 M. Sedangkan
konsentrasi asam lemah dan basa konjugasinya pada larutan kedua masing-masing adalah 0,02 M. Ke dalam masing-
masing larutan penyangga ditambahkan suatu basa kuat bervalensi 1 dengan konsentrasi 0,01 M. Larutan penyangga
manakah yang memiliki kapasitas lebih besar?
β =
Δ𝑀 𝑏
ΔpH
= −
Δ𝑀 𝑎
ΔpH
β = 2,303 ×
(𝑀 𝑏+ 𝑀 𝑏) 𝐾𝑎 [𝐻+]
(Ka+[ 𝐻+])2
pH = pKa + log (
(𝑀 𝑏 + [𝑂𝐻−]
(𝑀 𝑎−[ 𝑂𝐻−])
)
Contoh soal

13. Gambar: Sel darah merah
(sumber:google.com)
Jawab
Pada larutan bufer dengan Ma = 0,1 M dan Mb = 0,1 M yang ditambahkan basa kuat dengan konsentrasi 0,01 M maka:
pH = pKa + log (
0,1 +0,01
0,1−0,01
)
pH = pKa + log (
0,11
0,09
)
pH = pKa + log 1,22
pH = pKa + 0,087
Pada larutan bufer dengan Ma = 0,02 M dan Mb = 0,02 M yang ditambahkan basa kuat dengan konsentrasi 0,01 M
maka:
pH = pKa + log (
0,02 +0,01
0,02−0,01
)
pH = pKa + log (
0,03
0,01
)
pH = pKa + log 3
pH = pKa + 0,477
Berdasarkan perhitungan, dapat diketahui perubahan pH larutan penyangga dengan Ma dan Mb 0,1 M lebih kecil
daripada peruabhan pH larutan penyangga dengan Ma dan Mb 0,02 M. Hal ini menyatakan larutan penyangga dengan
Ma dan Mb 0,1 M lebih baik atau memiliki kapasitas yang lebih besar dalam mempertahankan pH-nya daripada larutan
penyangga dengan Ma dan Mb 0,02 M.
E. Larutan Penyangga dalam Kehidupan sehari-hari
Sebagian reaksi-reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup hanya dapat berlangsung pada pH tertentu. Oleh
karena itu, cairan tubuh harus memiliki larutan penyangga agar pH konstan ketika metabolisme berlangsung. Walaupun
sejumlah besar ion H+
selalu ada sebagai hasil metabolism tetapi keadaan setimbang harus selalu dipertahankan dengan
jalan membuang kelebihan asam tersebut. Hal ini disebabkan karena penurunan pH sedikit saja menunjukkan akan
berdampak pada kelangsungan hidup bahkan menyebabkan bisa menyebabkan kematian. Larutan penyangga sangat
berperan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa fungsi larutan penyangga dalam kehidupan dapat kalian pelajari pada
uraian di bawah ini.
1. Larutan penyangga dalam darah
pH darah tubuh manusia berkisar 7,4. Perubahan sangat kecil pH darah dapat
berdampak pada kinerja darah dalam mengikat oksigen. Organ yang paling
berperan untuk menjaga pH darah adalah paru-paru dan ginjal. Kondisi di
mana pH darah kurang dari 7,4 disebut asidosis. Sedangkan kondisi di mana
pH darah lebih dari 7,4 disebut alkolosis. Untuk menjaga pH darah agar stabil,
di dalam darah terdapat beberapa larutan penyangga alami seperti penyangga
karbonat. Reaksi kesetimbangannya adalah
H+
(aq) + HCO3
-
(aq) ⇌ H2CO3(aq) ⇌ H2O(aq) + CO2(aq)
Perbandingan molaritas HCO3
-
terhadap H2CO3 yang diperlukan untuk
mempertahankan pH darah 7,4 adalah 20:1. Jumlah HCO3
-
yang relatif jauh lebih banyak itu dapat dimengerti karena
hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak bersifat asam. Kondisi asidosis, yaitu penurunan pH darah
yang disebabkan oleh metabolisme yang tinggi sehingga meningkatkan produksi ion bikarbonat. Sedangkan kondisi
alkalosis, yaitu peningkatan pH darah yang terjadi karena kadar oksigen dalam tubuh sedikit sehingga perlu bernafas
lebih cepat yang menyebabkan gas karbondioksida yang dilepas terlalu banyak. Padahal CO2 dapat larut dalam air
menghasilkan H2CO3. Hal ini mengakibatkan pH darah akan naik.

14. Gambar: Ginjal (sumber:google.com)
Gambar: Mulut (sumber:google.com)
Gambar: obat-obatan (sumber:google.com)
2. Larutan Penyangga pada Ginjal
Ginjal merupakan organ yang mengatur konsentrasi H3O+
dalam darah agar
tetap konstan yakni dengan cara mengeluarkan kelebihan asam melalui urine,
sehingga pH urine dapat berada sekitar 4,8 – 7,0.
3. Larutan Penyangga Pada Air Ludah
Gigi dapat larut jika dimasukkan pada larutan asam yang kuat. Email gigi
yang rusak dapat menyebabkan kuman masuk ke dalam gigi. Air ludah
dapat mempertahankan pH pada mulut sekitar 6,8. Air liur
mengandung larutan penyangga fosfat yang dapat menetralisir asam
yang terbentuk dari fermentasi sisa-sisa makanan.
4. Larutan Penyangga pada Laboratorium
Reaksi-reaksi kimia di laboratorium dan di bidang industri juga banyak
menggunakan larutan penyangga. Reaksi kimia tertentu ada yang
harus berlangsung pada suasana asam atau suasana basa.
5. Larutan Penyangga pada Bidang Farmasi
Dalam bidang farmasi (obat-obatan) banyak zat aktif yang harus berada
dalam keadaan pH stabil. Perubahan pH akan menyebabkan khasiat zat aktif
tersebut berkurang atau hilang sama sekali. Untukobat suntik atau obat tetes
mata, pH obat-obatan tersebut harus disesuaikan dengan pH cairan tubuh.
pH untuk obat tetes mata harus disesuaikan dengan pH air mata agar tidak
menimbulkan iritasi yang mengakibatkan rasa perih pada mata. Begitu juga
obat suntik harus disesuaikan dengan pH darah agar tidak menimbulkan
alkalosis atau asidosis pada darah.
6. Larutan Penyangga pada Bidang Industri
Salah satu contoh di bidang industri adalah untuk produk sampho. Rambut tersusun dari protein keratin. Ikatan
kimia pada protein rambut, antara lain ikatan hidrogen dan ikatan disulfida. Ikatan tersebut stabil pada pH 4,6 – 6,0.
pH sampo yang terlalu tinggi atau rendah akan memutuskan ikatan pada protein rambut sehingga dibutuhkan suatu
larutan penyangga.
F. Evaluasi
1. Campuran berikut yang bukan larutan penyangga
adalah ....
a. Larutan NaH2PO4 dengan larutan Na2HPO4
b. Larutan HCOOH dengan larutan Ba(HCOO)2
c. Larutan NaOH dengan larutan Ba(HCOO)2
d. Larutan NH3 dengan larutan (NH4)2SO4
e. Larutan H3PO4 dengan larutan NaH2PO4
2. Sebanyak 25 mL larutan CH3COOH 0,2M (Ka = 1 x
10-5
) dicampurkan dengan 25 mL larutan NaOH
0,1M, maka harga pH larutan yang terbentuk adalah
....
a. 2,0 d. 5,0
b. 2,5 e. 5,5
c. 3,0

15. 3. Campuran larutan berikut yang mempunyai pH = 8
adalah ....
(Ka CH3COOH = 10-5
, Kb NH3 (aq) = 10-5
, Kw
H2O = 10-14
)
a. 50 mL larutan CH3COOH 0,1M dan 50 mL
larutan CH3COONa 0,1M
b. 50 mL larutan CH3COOH 0,1M dan 50 mL
larutan CH3COONa 1,0M
c. 50 mL larutan NH3(aq) 0,1M dan 50 mL
larutan NH4Cl 1,0M
d. 50 mL larutan NH3(aq) 0,1M dan 50 mL
larutan NH4Cl 0,2M
e. 50 mL larutan NH3(aq) 0,1M dan 50 mL
larutan NH4Cl 0,1M
4. Suatu larutan penyangga terdiri dari asam lemah
HA dan garam natriumnya (NaA). Konsentrasi
asam HA dalam larutan itu adalah 0,2 M.
Konsentrasi larutan NaA agar pH larutan sama
dengan pKa asam HA adalah ….
a. 2,0 M d. 0,1 M
b. 1,0 M e. 0,02 M
c. 0,2 M
5. Ke dalam 1 L larutan asam asetat 0,1M yang pH-nya
= 3 ditambahkan garam natrium asetat sehingga
pH-nya menjadi 2 kali semula. Ka asam asetat = 1 x
10-5
. Garam natrium asetat yang ditambahkan itu
sebanyak ....
a. 1 mol d. 0,001 M
b. 0,1 mol e. 0,0001 M
c. 0,01 mol
6. Sebanyak 100 mL larutan asam lemah HA (Ka = 1 x
10-5
) tepat bereaksi dengan 50 mL larutan KOH
0,2M . Bila ke dalam 500 mL larutan asam ini
ditambahkan 1 gram NaOH (Ar Na = 23; ) = 16; H =
1), maka pH larutan yang terjadi adalah ....
a. 1 d. 4
b. 2 e. 5
c. 3
7. Perbandingan volume antara larutan CH3COOH
0,1M (Ka = 10-5
) dan larutan NaOH 0,1M yang harus
dicampurkan untuk membuat larutan penyangga
dengan pH = 6 adalah ....
a. 2 : 1 d. 11 : 1
b. 1 : 10 e. 11 : 10
c. 10 : 1
8. Ke dalam larutan basa lemah LOH ditambahkan
padatan garam L2SO4, sehingga konsentrasi larutan
LOH menjadi 0,1M dan konsentrasi L2SO4 0,05M.
Bila Kb basa LOH = 10-5
maka pH campuran adalah
....
a. 11 d. 5
b. 9 + log 2 e. 5 – log 2
c. 9
9. Jika perbandingan mol asam : basa konjugasinya
adalah 3 : 1, sedangkan Ka asam lemahnya adalah
10-5
, maka pH larutan adalah ....
a. pH < 5 d. pH > 7
b. pH = 5 e. 5 < pH < 7
c. pH > 5
10. Sistem penyangga utama dalam darah terdiri dari
....
a. H2CO3 – HCO3
-
d. H2PO4
-
- HPO4
2-
b. HCO3 – CO3
2-
e. NH3 – NH4
+
c. H3PO4 – H2PO4
-
11. Jika 1 mol asam lemah dalam i L air direaksikan
dengan 0,4 mol basa kuat monovalen, maka pH
larutan adalah ....
a. pH < 3,7 d. pH > 7
b. pH = 3,7 e. pH = 7
c. 3,7 < pH < 7
12. Suatu larutan penyangga mempunyai pH = 8,31.
Jika 12 tetes larutan HCl 1,2 M ditambahkan ke
dalam 500 mL larutan ini, berapakah pH akhir
yang terbentuk adalah ….
a. 3,31 d. 8,36
b. 8,26 e. 7
c. 8,31
13. Jika ke dalam 50 mL larutan penyangga dengan pH
= 5 ditambahkan 50 mL aquades yang terjadi
adalah ….
a. pH akan naik sedikit
b. pH akan turun sedikit
c. pH tidak berubah
d. pH naik drastis
e. pH turun drastis

16. 14. Asam HA mempunyai pKa = 3,2. Sebanyak x mol
NaA ditambahkan ke dalam 500 mL larutan 0,2M
HA dan ternyata pH larutan adalah 3,5. Maka x
adalah ....
a. 0,025 mol d. 0,2 mol
b. 0,05 mol e. 0,25 mol
c. 0,1 mol
15. Jika suatu asam lemah (HA) dititrasi dengan basa
kuat sehingga [A-
] > [HA], maka ....
a. [H3O+
] < Ka d. pH < pKa
b. [H3O+
] > [A-
] e. [HA] < [H3O+
]
c. pH = pKa