Apa itu larutan penyangga? Penggunaan Solusi Buffer

Satu larutan penyangga itu adalah campuran yang digunakan untuk mencegah pH atau pOH medium berubah ketika asam kuat atau basa kuat ditambahkan.

Ada dua jenis larutan penyangga:

1. Campuran asam lemah dengan basa konjugasinya;

2. Campuran basa lemah dengan asam konjugasinya.

Mari kita lihat contoh masing-masing dan cara kerjanya ketika sejumlah kecil asam atau basa kuat ditambahkan ke medium:

1. Campuran asam lemah dengan basa konjugasinya:

Untuk membentuk larutan seperti itu, asam lemah dicampur dengan garam dari anion yang sama dengan asam.

Misalnya, pertimbangkan larutan buffer yang terdiri dari asam asetat (H₃COOH_(sini)) dan natrium asetat (H₃CCOONa_(s)). Lihat bahwa keduanya memiliki anion asetat: (H₃CCOO^-_(sini)). Konsentrasi ion-ion ini secara praktis disebabkan oleh disosiasi garam, yang besar. Ionisasi asam kecil.

Sekarang perhatikan apa yang terjadi dalam kemungkinan penambahan berikut:

• Penambahan sejumlah kecil asam kuat:

Penambahan asam kuat meningkatkan konsentrasi ion hidronium, H₃HAI

⁺¹, dan karena asam asetat adalah asam lemah, anion asetat memiliki afinitas tinggi terhadap proton (H⁺) hidronium. Dengan cara ini, mereka bereaksi dan lebih banyak asam asetat terbentuk:

Akibatnya, pH medium praktis tidak berubah. Namun, jika semakin banyak asam kuat yang ditambahkan, saatnya akan tiba ketika semua anion asetat akan dikonsumsi dan efek buffering akan berhenti.

• Penambahan sedikit basa kuat:

Penambahan basa kuat meningkatkan konsentrasi ion OH^-. Tetapi ion-ion ini dinetralkan oleh ion H H₃HAI⁺¹ dilepaskan dalam ionisasi asam asetat:

Dengan reaksi ini, konsentrasi ion H₃HAI⁺¹_(sini) akan menurun dan akan terjadi perpindahan kesetimbangan dalam arti meningkatkan ionisasi asam dan, oleh karena itu, variasi pH larutan akan sangat kecil. Konsentrasi ion H₃HAI⁺¹_(sini) itu akan praktis konstan.

Dalam hal ini juga ada batasan cap capacity. Oleh karena itu, jika kita menambahkan lebih banyak basa, keseimbangan ionisasi asam akan semakin bergeser ke arah ionisasinya, sampai semua asam habis.

2. Campuran basa lemah dengan asam konjugasinya:

Jenis larutan penyangga ini terdiri dari basa lemah dan larutan garam yang mengandung kation yang sama dengan basa.

Misalnya, pertimbangkan larutan buffer yang dibentuk oleh magnesium hidroksida, MgOH_{2 (aq)} (basa lemah) dan magnesium klorida, MgCl_2(s) (garam). Keduanya mengandung kation magnesium (Mg²⁺_(sini)). Ion magnesium yang ada dalam medium hampir semuanya berasal dari disosiasi garam, karena disosiasi basa lemah:

• Penambahan sejumlah kecil asam kuat:

Dalam hal ini, ion H₃HAI⁺¹ yang berasal dari penambahan asam kuat akan dinetralkan oleh ion OHOH^-, berasal dari disosiasi basa lemah. Ini akan menggeser keseimbangan disosiasi dasar ke kanan.

Dengan demikian, variasi pH (jika ada) akan sangat kecil, karena konsentrasi ion OH^- tetap konstan. Efek buffering akan berhenti ketika seluruh basis dipisahkan.

• Penambahan sedikit basa kuat:

Basa kuat yang ditambahkan mengalami disosiasi melepaskan ion OH^-. Karena magnesium hidroksida adalah basa lemah, magnesium yang dilepaskan pada disosiasi dari garam akan memiliki kecenderungan yang lebih besar untuk bereaksi dengan OH-^-:

Oleh karena itu, peningkatan ion OH^- diimbangi oleh peningkatan proporsional dalam Mg(OH)_{2 (aq)}. Akibatnya, pH tidak mengalami perubahan besar.

Efek ini berakhir ketika semua kation magnesium telah dikonsumsi.

Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-que-uma-solucao-tampao.htm