---
title: "Larutan Penyangga dan Diagram Predominansi"
book: "Kimia Sekolah — Kelas 1 sampai 12"
subject: chemistry
language: id
chapter: 45
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/45-larutan-penyangga-dan-diagram-predominansi
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)"
---

# Bab 45 — Larutan Penyangga dan Diagram Predominansi

Hasil tes darah melaporkan [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) darah arteri: normalnya antara 7.38 dan 7.42. Otot yang bekerja menuangkan asam ke dalam darah, paru-paru mengembuskan karbon dioksida keluar dari darah, makanan membawa masuk asam dan basa; namun [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) hampir tidak bergeser. Sepasang spesies, sebuah asam dan basanya sendiri, meredam guncangan-guncangan itu. Bab ini memperlihatkan bentuk mana dari sebuah pasangan yang dominan pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) tertentu, bagaimana beberapa tetes pasangan berwarna mengungkapkan [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph), dan bagaimana [campuran](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/8-zat-murni-dan-campuran#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) sebuah asam dan basanya menjaga [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) tetap mantap.

**Yang sudah kamu ketahui.**

[Pasangan asam–basa](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-bronsted), $K_a$ dan $pK_a$; [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) larutan ([Bab 44](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#ch-g12-ka-and-pka), [Bab 18](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#ch-g9-acids-bases-ph)).

![Sampel darah: pH-nya dijaga dalam rentang yang sempit.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-buffers-predominance/img-5cdfaccbd12e.jpg)

*Sampel darah: [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) dijaga dalam rentang yang sempit.*

## 45.1 Diagram predominansi

**Proposisi 45.1 (Hubungan Henderson).**

Dalam [larutan berair](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/9-larutan-dan-kelarutan#def-g6-solutions-and-solubility-solute) apa pun yang mengandung pasangan $\ce{HA}$/$\ce{A-}$,

$$
\mathrm{pH} = pK_a + \log\frac{[\ce{A-}]}{[\ce{HA}]} .
$$

**Bukti.** Dari $K_a = \dfrac{[\ce{A-}][\ce{H3O+}]}{[\ce{HA}]c^\circ}$, ambillah $-\log$ kedua ruasnya: $pK_a = \mathrm{pH} - \log\dfrac{[\ce{A-}]}{[\ce{HA}]}$. ∎

**Definisi 45.2 (Diagram predominansi dan diagram distribusi).**

Yang disebut *diagram predominansi* sebuah pasangan adalah sumbu [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) yang dibagi pada $pK_a$: di bawahnya, asam HA dominan ($[\ce{HA}] > [\ce{A-}]$), di atasnya, basa $\ce{A-}$. Yang disebut *diagram distribusi* adalah diagram yang memperlihatkan fraksi setiap bentuk, $[\ce{HA}]/c$ dan $[\ce{A-}]/c$, terhadap [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph); kedua kurvanya berpotongan pada $\mathrm{pH} = pK_a$.

**Metode 45.3 (Menggambar diagram predominansi).**

1. Gambarlah sumbu [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) dari 0 sampai 14 dan tandai $pK_a$ pasangan itu.
2. Tuliskan asamnya di sebelah kiri $pK_a$ dan basanya di sebelah kanan.
3. Untuk spesies dengan beberapa pasangan (asam yang dapat melepaskan dua hidrogen, asam amino), tandai setiap $pK_a$ : setiap selang menjadi milik satu bentuk.
4. Pada jarak satu satuan dari $pK_a$ , perbandingannya sudah 10 banding 1: bentuk yang minor kurang dari $10\,\%$ .

![Diagram predominansi empat pasangan: asam (kiri, merah) dominan di bawah pK_a-nya, basa (kanan, biru) di atasnya.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-buffers-predominance/fig-6e70ab8ad5e5.svg)

*[Diagram predominansi](#def-g12-buffers-predominance-predominance) empat pasangan: asam (kiri, merah) dominan di bawah $pK_a$-nya, basa (kanan, biru) di atasnya.*

![Diagram distribusi, yang dihitung dari nilai-nilai pK_a. Kiri: asam etanoat, kurvanya berpotongan pada 4.76. Kanan: glisina, H2N-CH2-COOH, dengan dua pasangan (pK_a 2.35 dan 9.78): kation H3N+-CH2-COOH, ion zwitter H3N+-CH2-COO-, dan anion H2N-CH2-COO-.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-buffers-predominance/fig-abdbcf56e7b7.svg)

![Diagram distribusi, yang dihitung dari nilai-nilai pK_a. Kiri: asam etanoat, kurvanya berpotongan pada 4.76. Kanan: glisina, H2N-CH2-COOH, dengan dua pasangan (pK_a 2.35 dan 9.78): kation H3N+-CH2-COOH, ion zwitter H3N+-CH2-COO-, dan anion H2N-CH2-COO-.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-buffers-predominance/fig-b1d5a14d7f89.svg)

*[Diagram distribusi](#def-g12-buffers-predominance-predominance), yang dihitung dari nilai-nilai $pK_a$. Kiri: asam etanoat, kurvanya berpotongan pada 4.76. Kanan: glisina, $\ce{H2N-CH2-COOH}$, dengan dua pasangan ($pK_a$ 2.35 dan 9.78): [kation](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) $\ce{H3N+-CH2-COOH}$, [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) zwitter $\ce{H3N+-CH2-COO-}$, dan [anion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) $\ce{H2N-CH2-COO-}$.*

**Contoh 45.4 (Glisina di dalam tubuh).**

Pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) darah, sekitar 7.4, glisina berada di antara kedua nilai $pK_a$-nya: glisina hampir seluruhnya berbentuk [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) zwitter, yang bermuatan positif pada nitrogennya dan bermuatan negatif pada gugus karboksilatnya, netral secara keseluruhan. Setiap asam amino berperilaku dengan cara yang sama.

## 45.2 Indikator asam–basa

**Definisi 45.5 (Indikator asam–basa, trayek perubahan warna).**

Yang disebut *indikator asam–basa* adalah pasangan $\ce{HInd}$/$\ce{Ind-}$ yang kedua bentuknya berbeda warna, yang dipakai dalam jumlah yang sangat kecil. Yang disebut *trayek perubahan warna* indikator itu adalah selang [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) tempat warnanya terlihat berubah, kira-kira dari $pK_a - 1$ sampai $pK_a + 1$: di bawahnya, warna $\ce{HInd}$ yang terlihat, di atasnya, warna $\ce{Ind-}$, dan di antaranya [campuran](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/8-zat-murni-dan-campuran#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) keduanya.

![Warna empat indikator terhadap pH; bagian yang diarsir adalah trayek perubahan warnanya. Biru timol, dengan dua pasangan, memiliki dua trayek.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-buffers-predominance/fig-9ef143269f96.svg)

*Warna empat indikator terhadap [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph); bagian yang diarsir adalah [trayek perubahan warnanya](#def-g12-buffers-predominance-indicator). Biru timol, dengan dua pasangan, memiliki dua trayek.*

**Metode 45.6 (Memilih indikator).**

Untuk mendeteksi kapan sebuah larutan melewati [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) tertentu (misalnya [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) pada akhir [titrasi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/36-titrasi#def-g11-titration-titration)), pilihlah indikator yang [trayek perubahan warnanya](#def-g12-buffers-predominance-indicator) mencakup [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) itu: warnanya lalu berubah tepat di sana.

## 45.3 Larutan penyangga

**Definisi 45.7 (Larutan penyangga).**

Yang disebut *larutan penyangga* adalah larutan yang [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) sangat sedikit berubah jika sedikit asam atau basa ditambahkan, atau jika larutan itu diencerkan. Larutan ini biasanya dibuat dari [asam lemah](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) dan basa konjugatnya dalam jumlah yang sebanding; [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) lalu dekat dengan $pK_a$ pasangan itu.

**Proposisi 45.8 (Mengapa penyangga bertahan).**

Dalam penyangga $\ce{HA}$ dan $\ce{A-}$, [asam kuat](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) yang ditambahkan dihabiskan oleh $\ce{A-}$ ($\ce{A- + H3O+ -> HA + H2O}$) dan [basa kuat](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) yang ditambahkan oleh $\ce{HA}$ ($\ce{HA + OH- -> A- + H2O}$); perbandingan $[\ce{A-}]/[\ce{HA}]$, dan karena itu [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph), hanya sedikit berubah. [Pengenceran](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/26-konsentrasi-dan-pengenceran#def-g10-concentration-and-dilution-dilution) sama sekali tidak mengubah perbandingan itu.

**Bukti.** Menurut hubungan Henderson, [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) hanya bergantung pada perbandingan itu. Menambahkan $1\,\mathrm{mmol}$ asam pada penyangga yang mengandung $10\,\mathrm{mmol}$ setiap bentuk mengubah perbandingannya dari $10/10$ menjadi $9/11$, dan [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) hanya sebesar $\log(9/11) = -0.09$. ∎

![Penambahan asam klorida pada air murni dan pada penyangga asam etanoat dan natrium etanoat (masing-masing 0.10\, mol/ L). pH air turun dari 7 menjadi sekitar 2; pH penyangga dari 4.76 menjadi 4.67.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-buffers-predominance/fig-45d65381a2ff.svg)

*Penambahan asam klorida pada air murni dan pada penyangga asam etanoat dan natrium etanoat (masing-masing $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$). [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) air turun dari 7 menjadi sekitar 2; [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) penyangga dari 4.76 menjadi 4.67.*

**Metode 45.9 (Menyiapkan larutan penyangga).**

1. Pilihlah pasangan yang $pK_a$ -nya berjarak paling jauh satu satuan dari [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) yang diinginkan (idealnya dekat dengannya).
2. Hitung perbandingan $[\ce{A-}]/[\ce{HA}] = 10^{\mathrm{pH} - pK_a}$ .
3. [Campurkan](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/2-mencampur-dan-melarutkan#def-g2-mixing-and-dissolving-mix) [asam lemah](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) dan garam basanya dengan perbandingan itu, pada konsentrasi yang cukup tinggi agar jumlah asam atau basa yang ditambahkan dapat diredam.

**Di laboratorium — Menyiapkan penyangga pH 4.8.**

Sebanyak $50.0\,\mathrm{mL}$ asam etanoat $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ [dicampur](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/2-mencampur-dan-melarutkan#def-g2-mixing-and-dissolving-mix) dengan $50.0\,\mathrm{mL}$ natrium etanoat $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$; [pH meter](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph-paper) menunjukkan sekitar 4.8. Beberapa tetes asam klorida $1\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ hampir tidak menggeser angkanya, sedangkan tetes-tetes yang sama dalam $100\,\mathrm{mL}$ air suling menurunkannya sampai sekitar 3.

## 45.4 Penyangga pada makhluk hidup

**Contoh 45.10 (Penyangga darah).**

Penyangga utama darah adalah pasangan karbon dioksida terlarut dan [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) hidrogenkarbonat, $\ce{CO2,H2O}$/$\ce{HCO3-}$. Untuk darah, para ahli fisiologi memakai hubungan $\mathrm{pH} = 6.1 +
\log\big([\ce{HCO3-}]/[\ce{CO2}]\big)$. Paru-paru mengeluarkan karbon dioksida, ginjal mengatur hidrogenkarbonat: bersama-sama keduanya menjaga perbandingan itu, dan karena itu [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph).

![Menguji air kolam renang: warna indikator memberikan pH-nya.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-buffers-predominance/img-a2998804630a.jpg)

*Menguji air kolam renang: warna indikator memberikan [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph).*

## 45.5 Latihan

**Latihan 45.1 ★.**

Bentuk mana dari pasangan $\ce{CH3COOH}$/$\ce{CH3COO-}$ ($pK_a = 4.76$) yang dominan pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 2, pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 4.76, dan pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7?

**Solusi Latihan 45.1.**

[pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 2: $\ce{CH3COOH}$. [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 4.76: keduanya dalam jumlah yang sama. [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7: $\ce{CH3COO-}$.

**Latihan 45.2 ★.**

Pada [diagram distribusi](#def-g12-buffers-predominance-predominance) asam etanoat, bacalah fraksi $\ce{CH3COO-}$ pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 4 dan pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 6.

**Solusi Latihan 45.2.**

[pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 4: $1/(1 + 10^{0.76}) = 0.15$. [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 6: $1/(1 + 10^{-1.24}) = 0.95$.

**Latihan 45.3 ★.**

Apa warna biru bromtimol pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 5? Pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7? Pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 9?

**Solusi Latihan 45.3.**

Kuning; hijau (di dalam trayeknya); biru.

**Latihan 45.4 ★.**

Bentuk mana dari pasangan $\ce{NH4+}$/$\ce{NH3}$ yang dominan dalam larutan [ber-pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7.4? Pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 11?

**Solusi Latihan 45.4.**

Pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7.4, di bawah 9.26: $\ce{NH4+}$. Pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 11: $\ce{NH3}$.

**Latihan 45.5 ★.**

Mengapa indikator dipakai dalam jumlah yang sangat kecil?

**Solusi Latihan 45.5.**

Indikator itu sendiri adalah [pasangan asam–basa](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-bronsted): dalam jumlah besar, indikator akan mengubah [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) yang seharusnya ditunjukkannya.

**Latihan 45.6 ★★.**

Hitung perbandingan $[\ce{CH3COO-}]/[\ce{CH3COOH}]$ pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 3.76, 4.76, dan 5.76.

**Solusi Latihan 45.6.**

$10^{\mathrm{pH} - 4.76}$: 0.1; 1; 10.

**Latihan 45.7 ★★.**

Sebuah [titrasi](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/36-titrasi#def-g11-titration-titration) berakhir pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 8.7. Indikator mana dari keempat indikator dalam gambar yang akan kamu pilih? Mengapa bukan merah metil?

**Solusi Latihan 45.7.**

Fenolftalein (8.0–10.0) atau biru timol (8.0–9.1): trayeknya mencakup 8.7. Merah metil berubah antara 4.2 dan 6.3, jauh dari 8.7: warnanya sudah berubah jauh sebelumnya.

**Latihan 45.8 ★★.**

Sebuah penyangga mengandung $0.20\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ asam etanoat dan $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ natrium etanoat. Hitung [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph).

**Solusi Latihan 45.8.**

$\mathrm{pH} = 4.76 + \log(0.10/0.20) = 4.76 - 0.30 = 4.46$.

**Latihan 45.9 ★★.**

Dengan diagram glisina, sebutkan bentuk yang dominan pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 1, 6, dan 12, beserta muatannya.

**Solusi Latihan 45.9.**

[pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 1: [kation](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) $\ce{H3N+-CH2-COOH}$, muatan $+1$. [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 6: [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) zwitter, muatan keseluruhan 0. [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 12: [anion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) $\ce{H2N-CH2-COO-}$, muatan $-1$.

**Latihan 45.10 ★★.**

Bacalah kurva tanggapannya: berapa penurunan [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) air setelah ditambah $1.0\,\mathrm{mL}$ asam? Dan [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) penyangga?

**Solusi Latihan 45.10.**

Air: dari 7.0 menjadi $-\log(1.0 \times 10^{-4}/0.101) = 3.0$, turun 4 satuan. Penyangga: dari 4.76 menjadi $4.76 + \log(9.9/10.1) = 4.75$, turun 0.01.

**Latihan 45.11 ★★.**

Pasangan mana dalam gambar predominansi yang akan kamu pilih untuk membuat penyangga [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 9.5? Dengan perbandingan berapa kamu akan [mencampur](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/2-mencampur-dan-melarutkan#def-g2-mixing-and-dissolving-mix) kedua bentuknya?

**Solusi Latihan 45.11.**

$\ce{NH4+}$/$\ce{NH3}$ ($pK_a = 9.26$). Perbandingan $[\ce{NH3}]/[\ce{NH4+}] = 10^{9.5 - 9.26} = 1.7$.

**Latihan 45.12 ★★★.**

Penyangga etanoat dalam gambar ($10\,\mathrm{mmol}$ setiap bentuk) menerima asam klorida. Berapa banyak asam yang dapat diterimanya sebelum [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) turun satu satuan? Mengapa penyangga yang lebih pekat dikatakan memiliki kapasitas yang lebih besar?

**Solusi Latihan 45.12.**

[pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) turun satu satuan ketika perbandingannya mencapai $1/10$: $(10 - n)/(10 + n) = 0.1$, jadi $n = 8.2\,\mathrm{mmol}$. Penyangga yang mengandung lebih banyak setiap bentuk dapat meredam lebih banyak asam atau basa untuk perubahan perbandingan yang sama: kapasitasnya lebih besar.

**Latihan 45.13 ★★★.**

Berapa volume larutan natrium etanoat $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ yang harus ditambahkan pada $100\,\mathrm{mL}$ asam etanoat $0.10\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ untuk memperoleh penyangga [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 5.0?

**Solusi Latihan 45.13.**

Perbandingan $10^{5.0 - 4.76} = 1.74$; asamnya berjumlah $10\,\mathrm{mmol}$, jadi $17.4\,\mathrm{mmol}$ etanoat, yaitu $174\,\mathrm{mL}$ larutan itu.

**Latihan 45.14 ★★★.**

Biru timol memiliki dua [trayek perubahan warna](#def-g12-buffers-predominance-indicator). Jelaskan mengapa, lalu sebutkan warnanya pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 1, 5, dan 10.

**Solusi Latihan 45.14.**

Biru timol memiliki dua [pasangan asam–basa](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-bronsted), dengan dua $pK_a$, sehingga dua perubahan warna: merah pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 1, kuning pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 5, biru pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 10.

**Latihan 45.15 ★★★.**

Penyangga [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 4.76 diencerkan sepuluh kali dengan air suling. Berapa [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) yang baru, menurut hubungan Henderson? Apa yang terjadi jika [asam kuat](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) dengan [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) yang sama diencerkan sepuluh kali?

**Solusi Latihan 45.15.**

[Pengenceran](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/26-konsentrasi-dan-pengenceran#def-g10-concentration-and-dilution-dilution) membagi kedua konsentrasi dengan 10: perbandingannya, dan karena itu [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) (4.76), tidak berubah. [Asam kuat](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) yang diencerkan sepuluh kali naik satu satuan [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph).

## 45.6 Soal: Penyangga Darah

**Soal 45.1.**

Soal akhir pekan — berapa perbandingan hidrogenkarbonat terhadap karbon dioksida yang menjaga darah pada pH 7.4?

[pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) darah arteri normalnya antara 7.38 dan 7.42. Penyangga utamanya adalah pasangan $\ce{CO2,H2O}$/$\ce{HCO3-}$, yang untuknya para ahli fisiologi memakai $\mathrm{pH} = 6.1 + \log\big([\ce{HCO3-}]/[\ce{CO2}]\big)$. Konsentrasi hidrogenkarbonat darah yang normal adalah 22 sampai $28\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$.

**Bagian I — Pasangannya.**

1. Tuliskan reaksi karbon dioksida terlarut dengan air yang menghasilkan [ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) hidrogenkarbonat.
2. Spesies mana yang menjadi asam, mana yang menjadi basa?
3. Nilai 6.1 berbeda dari 6.37 pada tabel $pK_a$ . Berikan sebuah alasan (pikirkan suhu tubuh dan [ion-ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) lain yang ada).
4. Berapa jumlah hidrogenkarbonat yang dikandung $5.0\,\mathrm{L}$ darah pada $24\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ ?

**Bagian II — Predominansi.**

5. Gambarlah [diagram predominansi](#def-g12-buffers-predominance-predominance) pasangan itu dengan $pK = 6.1$ .
6. Bentuk mana yang dominan dalam darah?
7. Apakah darah sedikit asam atau sedikit basa?

**Bagian III — Perbandingannya.**

8. Dengan hubungan itu, hitung perbandingan $[\ce{HCO3-}]/[\ce{CO2}]$ pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7.4.
9. Dengan $[\ce{HCO3-}] = 24\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ , hitung $[\ce{CO2}]$ .
10. Hitung perbandingannya pada kedua ujung rentang normal, 7.38 dan 7.42.
11. Berapa bagian pasangan itu yang berbentuk hidrogenkarbonat pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7.4?
12. Darah yang terlalu basa dapat mencapai [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7.6. Berapa perbandingannya saat itu?

**Bagian IV — Ketika keseimbangan hilang.**

13. Selama aktivitas berat, asam-asam masuk ke dalam darah. Bentuk mana dari pasangan itu yang menghabiskannya? Tuliskan reaksinya.
14. Jika [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) turun sampai 7.1, menjadi berapa perbandingannya?
15. Dengan hidrogenkarbonat yang tidak berubah, berapa banyak karbon dioksida harus bertambah? Apa yang dilakukan paru-paru untuk melawannya?
16. Mengapa [asam lemah](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) beserta basanya, dan bukan [asam kuat](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) , yang menjadi alat yang tepat untuk menjaga [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) ?
17. Berapa perubahan [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) jika kedua konsentrasi dibagi dua? Mengapa?
18. Nyatakan jawaban akhirnya: berapa perbandingan hidrogenkarbonat terhadap karbon dioksida dalam darah pada [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7.4?

**Solusi Soal 45.1.**

**1.** $\ce{CO2 + 2H2O <=> HCO3- + H3O+}$.

**2.** Karbon dioksida terlarut (bersama air) adalah asamnya, hidrogenkarbonat basanya.

**3.** Nilai tabel berlaku pada $25\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ dalam air murni; darah bersuhu $37\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ dan penuh dengan [ion-ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) lain, yang mengubah tetapannya (dan para ahli fisiologi menghitung seluruh karbon dioksida terlarut).

**4.** Pada $24\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$, $0.024 \times 5.0 = 0.12\,\mathrm{mol}$.

**5.** Sumbu [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) yang dipotong pada 6.1: $\ce{CO2}$ di bawahnya, $\ce{HCO3-}$ di atasnya.

**6.** Pada 7.4, di atas 6.1: hidrogenkarbonat.

**7.** Sedikit basa: [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) di atas 7.

**8.** $10^{7.4 - 6.1} = 10^{1.3} = 20$.

**9.** $24 / 20 = 1.2\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$.

**10.** $10^{1.28} = 19$ dan $10^{1.32} = 21$.

**11.** $20/21 = 95\,\%$.

**12.** $10^{7.6 - 6.1} = 10^{1.5} = 32$.

**13.** [Ion](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/17-ion-dan-larutan-ion#def-g9-ions-ion) hidrogenkarbonat: $\ce{HCO3- + H3O+ -> CO2 + 2H2O}$.

**14.** $10^{7.1 - 6.1} = 10$.

**15.** Dari $24/20 = 1.2$ menjadi $24/10 = 2.4\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$: dua kali lipat. Paru-paru bernapas lebih cepat dan lebih dalam, untuk mengembuskan kelebihan karbon dioksida.

**16.** [Asam lemah](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) dan basanya masing-masing dapat meredam apa yang ditambahkan, dan [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) hanya bergantung pada perbandingan keduanya; [asam kuat](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/44-asam-dan-basa-ka-dan-pka#def-g12-ka-and-pka-strong-acid) hanya akan mendorong [pH](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph) ke satu arah.

**17.** Sama sekali tidak berubah: perbandingannya, dan karena itu [pH-nya](https://one-course.com/books/chemistry/1/id/chapter/18-asam-basa-dan-ph#def-g9-acids-bases-ph-ph), tetap sama.

**18.** Sekitar 20.