Larutan dapar: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
kTidak ada ringkasan suntingan |
svg |
||
(20 revisi perantara oleh 11 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{Asam dan basa}}
: ''Untuk masing-masing komponen asam atau basa lemah, lihat [[Zat pendapar]].''
'''Larutan dapar'''
== Prinsip pendaparan (''buffering'') ==
[[Berkas:Buffer_Wiki_Edit.
Larutan dapar dapat mempertahankan pH karena adanya kesetimbangan antara asam HA dan basa konjugatnya A<sup>−</sup>.
: HA <span contenteditable="false"><span>[[
Ketika sejumlah [[asam kuat]] ditambahkan ke dalam campuran kesetimbangan asam lemah dan [[
Sama seperti hal tersebut, jika basa kuat ditambahkan ke dalam campuran, konsentrasi ion hidrogen menurun kurang dari yang seharusnya untuk jumlah basa yang ditambahkan. Efek ini diilustrasikan dengan simulasi titrasi asam lemah dengan
: OH<sup>−</sup> + HA → H<sub>2</sub>O + A<sup>−</sup>
dan hanya sedikit yang terlibat reaksi netralisasi tersebut yang menghasilkan kenaikan pH.
: OH<sup>−</sup> + H<sup>+</sup> → H<sub>2</sub>O
Setelah asam 95% terdeprotonasi, pH meningkat tajam karena sebagian besar basa yang ditambahkan bereaksi dalam reaksi
=== Kapasitas dapar ===
Kapasitas dapar
:
dengan dn adalah jumlah tak hingga basa yang ditambahkan dan d(
: <math>\frac{dn}{d(pH)}=2,303\left(\frac{C_AK_a[H^+]}{\left(K_a+[H^+]\right)^2}\right)</math>
dengan C<sub>A</sub> adalah konsentrasi analitik asam yang berada pada larutan tersebut.<ref>{{cite book|last1=Butler|first1=J.N.|title=Ionic Equilibrium: A Mathematical Approach|url=https://archive.org/details/ionicequilibrium0000butl|date=1964|publisher=Addison-Wesley|page=[https://archive.org/details/ionicequilibrium0000butl/page/151 151]}}</ref><ref name=Hulanicki/> pH didefinisikan sebagai -log<sub>10</sub>[H<sup>+</sup>]. Kapasitas dapar
Air merupakan medium pendapar, meskipun dalam ketiadaan senyawa pendapar yang ditambahkan. Kapasitas dapar dapat dinyatakan sebagai
: <math>\frac{dn}{d(pH)}=2.303\left([H^+]+[OH^-] \right)</math>
* Pada p[H<sup>+</sup>] yang sangat rendah, konsentrasi ion hidrogen tinggi dan
* Pada p[H<sup>+</sup>] yang sangat tinggi, konsentrasi ion hidroksida tinggi dan β meningkat sesuai dengan proporsinya terhadap konsentrasi ion hidroksida; kapasitas dapar meningkat secara eksponensial terhadap pH.
Sifat ini tidak bergantung pada keberadaan atau ketiadaan penambahan senyawa pendapar. Efek dan refleksi konsentrasinya merupakan fakta bahwa pH terkait dengan logaritma konsentrasi ion hidrogen
== Aplikasi ==
Larutan dapar diperlukan untuk mempertahankan pH, seperti pH
Dalam skala industri, larutan dapar digunakan dalam proses
Mayoritas sampel biologi yang digunakan dalam penelitian dibuat dalam dapar, terutama
=== Senyawa pendapar sederhana ===
Baris 64 ⟶ 65:
=== Campuran dapar "universal" ===
Dengan menggabungkan senyawa yang mempunyai perbedaan p''K''<sub>a</sub>
Campuran berikut (larutan [[
: {| class="wikitable" style="text-align:center"
! 0,2M Na<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub> /mL
Baris 95 ⟶ 96:
| style="background:#0077ff;" | 8,0
|}
Campuran yang mengandung
Dapar universal lainnya adalah dapar Carmody<ref name=carmody>{{cite journal|last=Carmody|first=Walter R.|title=Easily prepared wide range buffer series|journal=J. Chem. Educ.|year=1961|volume=38|issue=11|pages=559–560|doi=10.1021/ed038p559|url=http://dx.doi.org/10.1021/ed038p559|bibcode = 1961JChEd..38..559C }}</ref> dan [[
=== Senyawa dapar umum dalam biologi ===
Untuk rentang efektif, lihat
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|- bgcolor="#DDDD22"
! Nama Umum !!Struktur !! [[Tetapan disosiasi asam|pK<sub>a</sub>]]<br>pada 25 °C !! Pengaruh temperatur<br>''d''pH/''d''T dalam (1/K)<ref>{{Cite web|title=Buffer Reference Center |url=http://www.sigmaaldrich.com/life-science/core-bioreagents/biological-buffers/learning-center/buffer-reference-center.html |publisher=Sigma-Aldrich | accessdate=2009-04-17}}</ref> !!
molekul
|-
| [[
|-
| [[Bicine]] ||[[
|-
| [[Tris]] ||[[
|-
| [[Tricine]] ||[[
|-
| [[TAPSO (buffer)|TAPSO]] ||[[
|-
| [[HEPES]] ||[[
|-
| [[TES (buffer)|TES]] ||[[
|-
| [[MOPS]] ||[[
|-
| [[PIPES]] || [[
|-
| [[Cacodylate]] ||[[
|-
| [[MES (buffer)|MES]] || [[
|-
|}
Baris 135 ⟶ 137:
=== Asam monoprotik ===
Pertama-tama, tuliskan persamaan kesetimbangannya.
: HA <span contenteditable="false"><span>[[
Ini menunjukkan bahwa ketika asam terdisosiasi akan menghasilkan ion hidrogen dan anion dengan jumlah setara. Konsentrasi kesetimbangan tiga komponen ini dapat dihitung dalam [[Tabel RICE|tabel ICE]].
: {| class="wikitable" style="text-align:center"
Baris 160 ⟶ 162:
|x+y
|}
Baris pertama, diberi label '<nowiki/>'''''I'''''<nowiki/>', menyatakan kondisi awal: konsentrasi asam awal adalah C<sub>0</sub>, belum terdisosiasi, sehingga konsentrasi A<sup>−</sup> dan H<sup>+</sup> adalah nol; y konsentrasi awal asam kuat yang ''ditambahkan'', misalnya asam klorida. Jika yang ditambahkan adalah basa kuat, misal natrium hidroksida, y akan bernilai negatif karena basa menghilangkan ion hidrogen dari larutan. Baris kedua, diberi label '<nowiki/>'''''C'''''<nowiki/>' untuk perubahan ('''''C'''hange''), menyatakan perubahan yang terjadi ketika asam mengalami disosiasi. Konsentrasi asam menurun sejumlah ''-x'' dan konsentrasi A<sup>−</sup> serta H<sup>+</sup> keduanya meningkat sejumlah
Untuk menentukan
: <math>K_a = \frac{[H^+] [A^-]}{[HA]}</math>
Substitusikan konsentrasi dengan nilai yang diperoleh dari baris terakhir tabel ICE:
Baris 168 ⟶ 170:
Disederhanakan menjadi:
: <math>x^2 + (K_a +y) x - K_a C_0 = 0</math>
Untuk nilai C<sub>0</sub>
=== Asam poliprotik ===
[[Berkas:Citric_acid_speciation.png|alt=This image plots the relative percentages of the protonation species of citric acid as a function of p H. Citric acid has three ionizable hydrogen atoms and thus three p K A values. Below the lowest p K A, the triply protonated species prevails; between the lowest and middle p K A, the doubly protonated form prevails; between the middle and highest p K A, the singly protonated form prevails; and above the highest p K A, the unprotonated form of citric acid is predominant.|
Asam poliprotik adalah asam yang dapat melepaskan lebih dari satu proton. Tetapan disosiasi proton pertama dapat ditulis sebagai
: {| class="wikitable"
!kesetimbangan
!nilai p''K''<sub>a</sub>
|-
| H<sub>3</sub>A <span contenteditable="false"><span>[[
| p''K''<sub>a1</sub> = 3.13
|-
| H<sub>2</sub>A<sup>−</sup> <span contenteditable="false"><span>[[
| p''K''<sub>a2</sub> = 4.76
|-
| HA<sup>2−</sup> <span contenteditable="false"><span>[[
| p''K''<sub>a3</sub> = 6.40
|}
Baris 194 ⟶ 196:
C<sub>A</sub> adalah konsentrasi analitik asam, C<sub>H</sub> adalah konsentrasi analitik ion hidrogen yang ditambahkan, β<sub>q</sub> adalah [[Tetapan kesetimbangan|tetapan asosiasi kumulatif]].
: <math>\log \beta_1=pK_{a3}, \ \log \beta_2=pK_{a2}+ pK_{a3},\ \log \beta_3=pK_{a1}+ pK_{a2}+ pK_{a3} </math>
K<sub>w</sub> adalah tetapan ionisasi air. Terdapat dua [[persamaan simultan]] [[Sistem nonlinier|non-linear]] untuk dua variabel yang tak diketahui
== Lihat juga ==
* [[Persamaan
* [[Senyawa dapar]]
* [[Dapar ion logam]]
* [[Dapar redoks mineral]]
Baris 206 ⟶ 208:
== Pranala luar ==
* [http://www.popproperty.net/PopularTools/PHBuffer1.aspx Online pH buffer calculator] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20091014144942/http://www.popproperty.net/PopularTools/PHBuffer1.aspx |date=2009-10-14 }}
* [http://www.cnr.berkeley.edu/soilmicro/methods/phosphate%20buffer.pdf phosphate buffer]
{{Kesetimbangan kimia}}
[[Kategori:Kimia asam-basa]]
[[Kategori:
[[Kategori:Dapar]]
|