MODUL KLP 2 Flipbook PDF

MODUL KLP 2

---

117 Views
4 Downloads
FLIP PDF 1.53MB

DOWNLOAD FLIP

REPORT DMCA

MODUL LARUTAN PENYANGGA Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Disusun oleh Kelompok 2 Fika Rakhmalinda (1311821004) Woro Puspawati (1311821012) Siti Aisyah (1311821015) Norbertus Krisnu P (1311821001)

Mata Kuliah

NAMA

:

Pembelajaran kimia, analisis, dan

KELAS

:

KELOMPOK

:

penerapannya

Dosen Pengampu Dr. Sukro Muhab, M.Si.

Kelas XI Semester II

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik p

KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan modul larutan penyangga berbasis discovery learning dengan pendekatan saintifik. Modul ini dipersiapkan sebagai panduan bagi guru dan siswa dalam proses pembelajaran kimia untuk materi larutan penyangga kelas XI SMA/MA. Modul ini disusun berdasarkan aktivitas 5M, yaitu mengamati, menanya, mencoba

(eksperimen),

mengasosiasikan,

dan

mengkomunikasikan

dengan

menggunakan model discovery learning. Tahapan 5M tersebut terdapat di dalam enam tahap pembelajaran model discovery learning, yaitu stimulasi, identifikasi masalah, pengumpulan data, pengolahan data, pembuktian dan menarik kesimpulan. Materi larutan penyangga dalam modul ini disajikan dengan jelas, disertai contoh, gambar, percobaan sederhana serta latihan – latihan untuk membantu siswa menemukan konsep dan memahami materi yang ada. Modul ini juga akan membantu siswa untuk mengembangkan kemampuan berpikiri kritis. Bagian akhir dari materi juga disajikan evaluasi sehingga siswa dapat memahami konsep yang telah dipelajari. Penulis menyadari modul yang dikembangkan ini masih terdapat kekurangan karena keterbatasan kemampuan yang dimiliki. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk penyempurnaan modul ini. Semoga modul ini bermanfaat bagi guru maupun siswa. Jakarta,

2021

Penulis

Larutan Penyangga

Page 1

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

LARUTAN PENYANGGA Satuan Pendidikan

: SMA/MA

Mata Pelajaran

: Kimia

Kelas / Semester

: XI / II

Petunjuk siswa 1. Berdo’alah dengan khusyuk setiap akan memulai pembelajaran. 2. Pelajari terlebih dahulu daftar isi, peta konsep dan tujuan pembelajaran dengan teliti yang tercantum dalam modul untuk memberi gambaran umum mengenai isi modul. 3. Setiap siswa dalam kelompok masing-masing mengeksplorasi (mencermati dan mendiskusikan dalam kelompok) tentang pengamatan yang diberikan dalam modul, guru bertindak sebagai fasilitator. 4. Berdasarkan pemahaman terhadap masalah dan analisis masalah yang diberikan, maka lengkapilah bagian yang kosong pada kolom yang disediakan. 5. Siswa yang telah menemukan jawaban dari suatu pertanyaan, bertanggung jawab untuk menjelaskan jawabannya kepada teman yang belum paham dalam kelompoknya. 6. Untuk memperkuat ide-ide yang telah terbangun dan berlatih menerapkan ide-ide pada situasi yang baru, maka kerjakanlah sejumlah latihan yang diberikan. 7. Setiap

kelompok

diharuskan

menyampaikan

kesimpulan

hasil

kinerja

kelompoknya dan kelompok lain diminta untuk menanggapi, sedangkan guru melakukan penguatan sesuai dengan tujuan pembelajaran. 8. Jika terdapat kesulitan dalam mengerjakan lembaran kerja, tanyakan pada guru pembimbing.

Larutan Penyangga

Page 2

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Kompetensi inti

KI 1 :

Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

KI 2 :

Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan proaktif, dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3 :

Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab

fenomena dan kejadian, serta menerap-kan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minat-nya untuk memecahkan masalah. KI 4 :

Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan.

Kompetensi Dasar

KD 3.12 : Menjelaskan prinsip kerja, perhitungan pH, dan peran larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup KD 4.12: Membuat larutan penyangga dengan pH tertentu.

Larutan Penyangga

Page 3

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik Indikator

3.12.1. Menyebutkan pengertian larutan penyangga. 3.12.2. Menyebutkan komponen larutan penyangga. 3.12.3. Menjelaskan prinsip kerja larutan penyangga. 3.12.4. Menjelaskan pembuatan larutan penyangga. 3.12.5. Menghitung pH larutan penyangga. 3.12.6. Menjelaskan peran larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan industri. 4.12.1. Merancang dan melakukan percobaan untuk membuat larutan penyangga dengan pH tertentu dan melaporkannya.

Tujuan Pembelajaran 1.

Siswa dapat menyebutkan pengertian larutan penyangga.

2.

Siswa dapat menyebutkan komponen larutan penyangga asam.

3.

Siswa dapat menyebutkan komponen larutan penyangga basa.

4.

Siswa dapat menjelaskan prinsip kerja larutan penyangga.

5.

Siswa dapat menjelaskan pembuatan larutan penyangga asam.

6.

Siswa dapat menjelaskan pembuatan larutan penyangga basa.

7.

Siswa dapat menghitung pH larutan penyangga asam dengan tepat.

8.

Siswa dapat menghitung pH larutan penyangga basa dengan tepat.

9.

Siswa dapat menjelaskan peran larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan industri.

10. Siswa dapat merancang dan melakukan percobaan untuk membuat larutan penyangga dengan pH tertentu dan melaporkannya.

Larutan Penyangga

Page 4

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

PETA KONSEP

LARUTAN PENYANGGA menunjukkan Dari campuran

pH relatif tetap Jika ditambah

Asam lemah dengan basa konjugasi

Asam lemah dengan basa kuat

Basa lemah dengan asam kuat

Basa lemah dengan asam konjugasi nya

jika

Sedikit asam

Sedikit basa

Pelarut

Sebagai ukuran

jika

Asam lemah tersisa, basa kuat habis bereaksi

Basa lemah tersisa, asam kuat habis bereaksi

Kapasitas penyangga yang menjadi

contoh CH3COOH dengan CH3COO-

contoh CH3COOH dengan NaOH

contoh NH3(aq) dengan NH4+

contoh NH3(aq) dengan HCl

Prinsip kerja penyangga sebagai pengaruh Ion senama

Larutan Penyangga

Page 5

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

PENDAHULUAN

Gambar 1. pH darah (Nivaldo,2010:597)

Beberapa sistem kimia dan biologi sangat sensitif terhadap perubahan pH. Sebagai contoh, jika pH darah kita berubah dari yang seharusnya (dari rentang 7,357,42) menjadi 7,00 atau 8,00 maka kita akan mengalami kematian. Jadi perubahan pH akan menghasilkan efek yang tidak diinginkan. Tubuh kita mengandung sistem penyangga yang dapat menahan perubahan pH sehingga efek yang tidak diinginkan akibat bahan-bahan makanan yang kita konsumsi atau produk-produk asam organik melalui proses metabolisme tidak terjadi. Sistem penyangga ini ternyata terbentuk dari campuran antara asam karbonat (H2CO3), suatu asam lemah diprotik, dengan ion bikarbonat (HCO3-), basa konjugat dari H2CO3. Perut kita akan terasa pedih ketika asam lambung kita meningkat. Artinya, sistem penyangga dalam tubuh kita mengalami gangguan dengan meningkatnya asam lambung. Sebaliknya, jika lambung terlalu basa juga akan terasa ada gangguan lambung. Fakta akan pentingnya larutan penyangga/buffer/dapar, seperti yang terdapat dalam tubuh kita, menunjukkan betapa sempurnanya Tuhan menciptakan makhluk hidup, termasuk manusia dengan segala kelengkapannya. Lalu sebenarnya apa yang dimaksud dengan sistem penyangga itu? Bagaimana sifat dari larutan penyangga? Apakah kita bisa membuat larutan penyangga?

Larutan Penyangga

Page 6

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

LEMBAR KEGIATAN 1 Alokasi waktu

: 2 x 45 menit

Tujuan pembelajaran : 1. Siswa dapat menyebutkan pengertian larutan penyangga 2. Siswa dapat menyebutkan komponen larutan penyangga 3. Siswa dapat menjelaskan prinsip kerja larutan penyangga. Baca dan amatilah permasalahan yang disajikan pada stimulasi berikut dengan teliti ! Diskusikanlah bersama kelompokmu.

Stimulation

Mengamati

Perhatikahan gambar berikut ini!!

Gambar 2. Jus jeruk (Sumber: www.bugarfit.com) Pernahkan Anda memperhatikan perbedaan antara jus jeruk yang Anda buat sendiri dengan jus jeruk dalam kemasan? Apabila dibiarkan dalam ruang terbuka maka jus buah yang Anda buat sendiri akan lebih cepat rusak, jus jeruk dalam kemasan lebih tahan lama walaupun dibiarkan dalam ruang terbuka. Hal ini karena penambahan natrium benzoat (NaC7H5O2) yang merupakan bahan pengawet yang dapat menghambat pertumbuhan dan kelangsungan hidup mikro-organisme yang dapat merusak makanan dengan memanfaatkan prinsip larutan peyangga. Penambahan pengawet natrium benzoat yang merupakan salah satu contoh larutan penyangga dapat mempertahankan pH jus jeruk dalam kemasan menjadi tetap sehingga lebih awet.

Larutan Penyangga

Page 7

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik Ayo pikirkan!!! Apakah larutan penyangga itu? Bagaimana prinsip kerja dari larutan penyangga sehingga dapat membuat jus jeruk kemasan lebih tahan lama?

Problem Statemant (identifikasi masalah)

Menanya

Permasalahan apa saja yang Anda temukan dari stimulasi yang diberikan

!!!

1. Mengapa jus jeruk dalam kemasan lebih tahan lama dibandingkan jus jeruk yang dibuat sendiri ? 2. Apakah larutan penyangga itu? 3. Apa komponen penyusun larutan penyangga? 4. ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................

Buatlah Hipotesis

Buatlah hipotesis awal untuk permasalahan pada problem statement..!! 1. ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... 2. ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... 3. ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 8

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Pengumpulan Informasi Data Collection (pengumpulan data) Untuk mengetahui pengertian dari larutan penyangga mari lakukan percobaan berikut ini!!!

Pengertian larutan penyangga

A. Tujuan Percobaan 1. Peserta didik dapat menentukan pengertian larutan penyangga 2. Peserta didik dapat komponen penyusun larutan penyangga B. Alat dan Bahan Alat:

Bahan:

Gelas kimia 100 mL 4 buah

Larutan HCl 0,1 M

3 mL

Gelas ukur 10 mL

1 buah

Larutan NaOH 0,1 M

3 mL

Pipet tetes

6 buah

Larutan NaCl 0,1 M

40 mL

Gelas kimia 250 mL 2 buah

Larutan CH3COOH 0,1 M

25 mL

Batang pengaduk

Larutan CH3COONa 0,1 M

25 mL

Larutan NH3 0,1 M

25 mL

Larutan NH4Cl 0,1 M

25 mL

1 buah

Kertas pH universal

Aquades (H2O) C. Prosedur Percobaan Percobaan 1

Larutan NaCl 0.1 M

Keterangan:

Larutan Penyangga

= H2O

+

= Na

= Cl-

Page 9

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Ukur pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas indikator universal kemudian catat hasil pecobaan pada tabel pengamatan

pH larutan

Gelas kimia A (tanpa penambahan)

pH larutan Gelas kimia B Gelas kimia C (+1 mL HCl 0,1 M) (+1 mL NaOH 0,1 M)

Gelas kimia D (+10 mL H2O)

NaCl(aq)

Percobaan 2 Campuran 25 mL CH3COOH 0,1 M dengan 25 mL CH3COONa 0,1 M 1 mL HCl 0,1 M

CH3COOH 0,1 M + CH3COONa 0,1M

Gelas kimia A

1 mL NaOH 0,1 M

CH3COOH 0,1 M + CH3COONa 0,1M

Gelas kimia B

CH3COOH 0,1 M + CH3COONa 0,1M

Gelas kimia C

10 mL H2O

CH3COOH 0,1 M + CH3COONa 0,1M

Gelas kimia D

Ukur pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas indikator universal kemudian catat hasil pecobaan pada tabel pengamatan

Larutan Penyangga

Page 10

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

pH larutan

Gelas kimia A (tanpa penambahan)

pH larutan Gelas kimia B Gelas kimia C (+1 mL HCl 0,1 M) (+1 mL NaOH 0,1 M)

Gelas kimia D (+10 mL H2O)

CH3COOH (aq)+ CH3COONa (aq)

Percobaan 3 Campuran 25 mL NH3 0,1 M dengan 25 mL NH4Cl 0,1 M 1 mL HCl 0,1 M

NH3 0,1 M + NH4Cl 0,1 M

1 mL NaOH 0,1 M

NH3 0,1 M + NH4Cl 0,1 M

Gelas kimia A

Gelas kimia B

NH3 0,1 M + NH4Cl 0,1 M

Gelas kimia C

10 mL H2O

NH3 0,1 M + NH4Cl 0,1 M

Gelas kimia D

Ukur pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas indikator universal kemudian catat hasil pecobaan pada tabel pengamatan

pH larutan

Gelas kimia A (tanpa penambahan)

pH larutan Gelas kimia B Gelas kimia C (+1 mL HCl 0,1 M) (+1 mL NaOH 0,1 M)

Gelas kimia D (+10 mL H2O)

NH3(aq) + NH4Cl(aq)

Larutan Penyangga

Page 11

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Mengasosiasi

Data Processing (pengolahan data)

Isilah tabel pengamatan di bawah ini berdasarkan hasil percobaan yang telah Anda lakukan!!! Perubahan pH larutan Percobaan

Kesimpulan

Gelas kimia

Gelas kimia

Gelas kimia

Gelas kimia

Relatif kecil (tetap) /

A

B

C

D

Relatif besar

Percobaan 1 Percobaan 2 Percobaan 3

1. Berdasarkan data tabel di atas, larutan manakah yang mengalami perubahan pH relatif kecil (tetap) setelah ditambahkan sedikit asam kuat, basa kuat dan pengenceran? Jawaban: .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. 2. Berdasarkan data tabel di atas, larutan manakah yang mengalami perubahan pH relatif besar setelah ditambahkan sedikit asam kuat, basa kuat dan pengenceran? Jawaban: ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................. 3. Larutan yang mengalami perubahan pH relatif besar disebut larutan (penyangga/bukan penyangga)? Jawaban:............................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................. 4. Larutan yang mengalami perubahan pH relatif kecil disebut larutan (penyangga/bukan penyangga)? Jawaban:............................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................. 5. Berdasarkan jawaban pertanyaan di atas, maka pengertian larutan penyangga adalah? Jawaban:............................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................. 6. Berdasarkan dari nilai pH dan komponen penyusunnya, larutan penyangga terdidi dari larutan penyangga asam dan larutan penyangga basa. a. Campuran larutan asam asetat (CH3COOH) dan natrium asetat (CH3COONa) merupakan larutan penyangga............................................................................

Larutan Penyangga

Page 12

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik 1. Tuliskan reaksi yang terjadi jika asam asetat (CH3COOH) dilarutkan di dalam air! CH3COOH(aq) + H2O(l) .........................+ H3O+(aq) Asam lemah

Basa konjugasi

2. Natrium asetat (CH3COONa) merupakan garam yang terionisasi sempurna dalam air, tuliskan reaksi CH3COONa jika dilarutkan dalam air! CH3COONa(s) + H2O(l)

.........................+ Na+(aq)

Garam 3. Apabila ditinjau dari komponen penyusunnya, larutan penyangga asam tersusun atas asam lemah dan basa konjugasi. Tulislah molekul penyusun larutan penyangga asam sesuai percobaan yang telah dilakukan! Jawaban:................................................................................................................................. ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... b. Campuran larutan amonia (NH3) dan larutan amonium klorida (NH4Cl) merupakan larutan penyangga................................................................................. 1. Tuliskan reaksi yang terjadi jika amonia (NH3) dilarutkan di dalam air! .....................(aq) + ................(l) .........................+ ................(aq) Basa lemah

Asam konjugasi

2. Amonium klorida (NH4Cl) merupakan garam yang terionisasi sempurna dalam air, tuliskan reaksi NH4Cl jika dilarutkan dalam air! ...........................(s) + ..................(l)

.........................+ ..................(aq)

Garam 3. Apabila ditinjau dari komponen penyusunnya, larutan penyangga basa tersusun atas basa lemah dan asam konjugasi. Tulislah molekul penyusun larutan penyangga basa sesuai percobaan yang telah dilakukan! Jawaban:............................................................................................................................ ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 13

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Pengumpulan Informasi Data Collection (pengumpulan data) Untuk mengetahui prinsip kerja larutan penyangga mari perhatikan gambar berikut berikut ini!!!

Prinsip kerja larutan penyangga

Prinsip Kerja Larutan Penyangga Larutan penyangga yang biasa disebut juga larutan buffer atau larutan dapar merupakan campuran zat-zat terlarut yang dapat menahan perubahan pH larutan ketika ditambahkan sedikit asam, sedikit basa atau diencerkan. Mengapa pH larutan penyangga relatif tidak berubah? Anda akan menemukan jawabannya bila memahami apa yang terjadi pada asam lemah dan basa konjugatnya atau basa lemah dan asam konjugatnya ketika ke dalam sistem tersebut ditambahkan dengan asam kuat atau basa kuat atau diencerkan. Perhatikan contoh larutan penyangga yang mengandung asam lemah CH 3COOH dan basa konjugat CH3COO-

Larutan penyangga awal

Setelah penambahan asam kuat Penambahan asam

Setelah penambahan basa kuat Penambahan basa

Gambar 3. Prinsip kerja larutan penyangga

Larutan Penyangga

Page 14

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Data Processing (pengolahan data)

Mengasosiasi

Jawablah pertanyaan di bawah ini berdasarkan informasi yang diberikan!!!

1.

Jika ditambahkan ion H3O+ atau H+ dari asam kuat pada sistem penyangga, maka ion H3O+ atau H+ akan bereaksi dengan? Jawaban:............................................................................................................................... .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

2.

Jika ditambahkan ion OH- dari asam kuat pada sistem penyangga, maka ion OH- akan bereaksi dengan? Jawaban:............................................................................................................................... .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

3.

Tuliskan reaksi kesetimbangan jika kedalam larutan penyangga awal ditambahkan sedikit asam kuat (H3O+ atau H+)! Jawaban:............................................................................................................................... .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

4.

Tuliskan reaksi kesetimbangan jika kedalam larutan penyangga awal ditambahkan sedikit basa kuat (OH-)! Jawaban:............................................................................................................................... .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

5.

Dari jawaban pertanyaan di atas, tuliskan prinsip kerja larutan penyangga dalam mempertahankan pH? Jawaban:............................................................................................................................... .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 15

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Verification (pembuktian)

A.

Mengkomunikasikan

Tuliskan kembali hipotesis awal Anda!! 1. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. 2. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 3. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

B.

Buktikan kebenaran hipotesis awal Anda!! 1. Pengertian larutan penyangga................................................................................... ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 2. Komponen larutan penyangga terdiri atas................................................................ ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 3. Bagaimana prinsip kerja larutan penyangga............................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 16

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Generalization (menarik kesimpulan)

Mengkomunikasikan

Tuliskanlah kesimpulan Anda!! 1. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. 2. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. 3. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 17

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Lembar Kerja Siswa 1.

Larutan di bawah ini yang termasuk larutan penyangga adalah! a. I mL HCl 0,1 M dengan 10 mL NaCl 0,1 M b. 50 mL CH3COOH 0,2 M dengan 10 mL NaOH 0,2 M c. 100 mL NH4OH 0,1M dengan 50 mL HCl 0,1 M d. 50 mL HF 0,1 M dengan 100 mL NaOH 0,1 M Tuliskan reaksi yang terbentuk untuk masing-masing larutan penyangga jika dilarutkan dalam air serta tentukan komponen penyusun larutan penyangganya! Jawaban.......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................

2.

Manakah yang merupakan larutan penyangga asam? .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................

3.

Manakah yang merupakan larutan penyangga basa? .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................

4.

Tuliskan reaksi yang terjadi, jika ke dalam sistem penyangga NH3 – NH4+ ditambah dengan sedikit HCl dan sedikit NaOH! ......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 18

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

LEMBAR KEGIATAN 2 Alokasi waktu

: 2 x 45 menit

Tujuan pembelajaran :

1. Siswa dapat menjelaskan pembuatan larutan penyangga asam dan basa dengan cara langsung dan tidak langsung 2. Siswa dapat merancang dan melakukan percobaan untuk membuat larutan penyangga dengan pH tertentu dan melaporkannya.

Baca dan amatilah permasalahan yang disajikan pada stimulasi berikut dengan teliti ! Diskusikanlah bersama kelompokmu.

Mengamati Stimulation

Dalam bidang farmasi (obat-obatan) banyak zat yang harus berada dalam keadaan pH yang stabil. Perubahan pH dapat membuat khasiat zat aktif dalam obat berkurang atau hilang, oleh karena itu digunakan larutan penyangga untuk mencegah perubahan pH akibat reaksi obat tersebut. Dibutuhkan larutan penyangga pada rentang pH tertentu yang dapat digunakan sesuai yang dibutuhkan dalam bidang farmasi. Bagaimanakah cara membuat larutan penyangga dengan pH yang diinginkan? Gambar 4. Obat-obatan (Sumber: google.com) Menanya Problem Statemant ( identifikasi masalah) Permasalahan apa saja yang Anda temukan dari stimulasi yang diberikan

!!!

1. Bagaimana cara membuat larutan penyangga dengan pH yang kita inginkan? 2. ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... .........................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 19

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Buatlah Hipotesis Buatlah hipotesis awal untuk permasalahan pada problem statement..!! 1. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. 2. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. 3. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................

Mengumpulkan informasi Data Collection (pengumpulan data) Untuk mengetahui cara pembuatan larutan penyangga pahamilah penjelasan berikut ini dengan seksama!!!

Pembuatan larutan penyangga

Larutan penyangga dapat dibuat dengan dua cara berikut ini: 1. a. Mencampur langsung asam lemah HA dengan basa konjugat A(dalam bentuk garam LA) Contoh : larutan HF dicampur dengan larutan KF (basa konjugat: F-) b. Mencampur langsung basa lemah BOH dengan asam konjugat B(dalam bentuk garam BY) Contoh: larutan NH3 (basa lemah) dicampur dengan larutan NH4Cl (asam konjugat NH4+ ) 2. a. Mereaksikan asam lemah HA berlebih dengan basa kuat LOH (basa kuat LOH habis bereaksi, asam lemah HA tersisa). Reaksi: HA +LOH

LA + H2O atau HA + OH-

Contoh: CH3COOH(aq) + NaOH(aq) Tersisa asam lemah

habis

A- + H2O

CH3COONa(aq) + H2O(l) Terbentuk basa konjugat

Larutan penyangga b. Mereaksikan basa lemah BOH berlebih dengan sedikit asam kuat HY (asam kuat HY habis bereaksi, basa lemah BOH tersisa)

Larutan Penyangga

Page 20

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik Reaksi : BOH + HY

BY + H2O atau BOH + H+

Contoh: NH3(aq) + HCl(aq) habis Tersisa basa Larutan lemah penyangga

B+ + H2O

NH4+(aq) + Cl-(aq) Terbentuk asam konjugat

Untuk dapat memahami cara membuat larutan penyangga mari lakukan percobaan berikut!!! A. Tujuan Percobaan Peserta didik dapat membuat larutan penyangga B. Alat dan Bahan Alat: Bahan: Gelas kimia 100 mL 4 buah Larutan HCl 0,1 M Gelas ukur 10 mL 2 buah Larutan NaOH 0,1 M Pipet tetes 4 buah Larutan CH3COOH 0,05 M Batang pengaduk 1 buah Larutan NH4OH 0,05 M Kertas pH universal Aquades

25 mL 25 mL 120 mL 120 mL

C. Prosedur Percobaan Percobaan 1 Pembuatan Larutan Penyangga Asam 10 tetes HCl 0,1 M

30 mL CH3COOH 0,5 M

Gelas kimia A

NaOH 0,1 M 5 mL + 30 mL CH3COOH 0,5 M

Gelas kimia B

10 tetes HCl 0,1 M

NaOH 0,1 M 10 mL + 30 mL CH3COOH 0,5 M

Gelas kimia C

10 tetes HCl 0,1 M

NaOH 0,1 M 15 mL + 30 mL CH3COOH 0,5 M

Gelas kimia D

Ukur pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas pH universal kemudian catat hasilnya pada tabel pengamatan Tambahkan 10 tetes HCl 0,1 M pada gelas kimia A,B,C dan D Ukur kembali pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas pH universal kemudian catat hasilnya pada tabel pengamatan

Larutan Penyangga

Page 21

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Percobaan 2 Pembuatan Larutan Penyangga Asam 10 tetes NaOH 0,1 M

10 tetes NaOH 0,1 M

NaOH 0,1 M 5 mL + 30 mL CH3COOH 0,5 M

NaOH 0,1 M 10 mL + 30 mL CH3COOH 0,5 M

Gelas kimia B

Gelas kimia C

30 mL CH3COOH 0,5 M

Gelas kimia A

10 tetes NaOH 0,1 M

NaOH 0,1 M 15 mL + 30 mL CH3COOH 0,5 M

Gelas kimia D

Ukur pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas pH universal kemudian catat hasilnya pada tabel pengamatan Tambahkan 10 tetes NaOH 0,1 M pada gelas kimia A,B,C dan D

Ukur kembali pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas pH universal kemudian catat hasilnya pada tabel pengamatan

Data Processing (pengolahan data)

Mengasosiasi

Isilah tabel pengamatan di bawah ini berdasarkan hasil percobaan yang telah kamu lakukan!! Larutan penyangga asam Gelas Volume Volume pH Larutan pH Larutan pH Larutan Larutan kimia CH3COOH NaOH mula-mula setalah setalah penyangga/ 0,05 M 0,1 M ditambahkan ditambahkan bukan 10 tetes HCl 10 tetes penyangga 0,1 M NaOH 0,1M A 30 mL 0 mL B 30 mL 5 mL C 30 mL 10 mL D 30 mL 15 mL

Larutan Penyangga

Page 22

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Percobaan 2 Pembuatan Larutan Penyangga Basa 10 tetes HCl 0,1 M

10 tetes HCl 0,1 M

10 tetes HCl 0,1 M

30 mL NH3 0,5 M

HCl 0,1 M 5 mL + 30 mL NH3 0,5 M

HCl 0,1 M 10 mL + 30 mL NH3 0,5 M

HCl 0,1 M 15 mL + 30 mL NH3 0,5 M

Gelas kimia A

Gelas kimia B

Gelas kimia C

Gelas kimia D

Ukur pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas pH universal kemudian catat hasilnya pada tabel pengamatan Tambahkan 10 tetes HCl 0,1 M pada gelas kimia A,B,C dan D Ukur kembali pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas pH universal kemudian catat hasilnya pada tabel pengamatan

Percobaan 2 Pembuatan Larutan Penyangga Basa 10 tetes NaOH 0,1 M

10 tetes NaOH 0,1 M

30 mL NH3 0,5 M

HCl 0,1 M 5 mL + 30 mL NH3 0,5 M

HCl 0,1 M 10 mL + 30 mL NH3 0,5 M

Gelas kimia A

Gelas kimia B

Gelas kimia C

10 tetes NaOH 0,1 M

HCl 0,1 M 15 mL + 30 mL NH3 0,5 M

Gelas kimia D

Ukur pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas pH universal kemudian catat hasilnya pada tabel pengamatan Tambahkan 10 tetes NaOH 0,1 M pada gelas kimia A,B,C dan D Ukur kembali pH pada masing-masing gelas kimia dengan kertas pH universal kemudian catat hasilnya pada tabel pengamatan

Larutan Penyangga

Page 23

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Mengasosiasi Data Processing (pengolahan data) Isilah tabel pengamatan di bawah ini berdasarkan hasil percobaan yang telah kamu lakukan!! Larutan Penyangga Basa Gelas

Volume

Volume

pH

pH Larutan

pH Larutan

kimia

NH3

HCl

Larutan

setalah

setalah

0,05 M

0,1 M

mula-

ditambahkan ditambahkan bukan

mula

10 tetes HCl

10 tetes

0,1 M

NaOH 0,1M

A

30 mL

0 mL

B

30 mL

5 mL

C

30 mL

10 mL

D

30 mL

15 mL

Larutan penyangga/

penyangga

Setelah mengisi tabel pengamatan percobaan, jawablah pertanyaan berikut dengan anggota kelompokmu! A.

Larutan Penyangga Asam 1. Isilah tabel dibawah ini berdasarkan data percobaan yang telah dilakukan! Gelas

VCH3COOH

[CH3COOH] MolCH3COOH

VNaOH

0,05 mmol

0 mL

Mol NaOH

kimia A

30 mL

B

30 mL

C

30 mL

D

30 mL

Larutan Penyangga

1,5 mmol

0,1 M

0 mmol

Page 24

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

2. Lengkapi persamaan stoikiometri di bawah ini berdasarkan data pada soal No.1! a. Gelas kimia A: 30 mL CH3COOH 0,05 M + 0 mL NaOH 0,1 M CH3COOH(aq) + NaOH(aq)

CH3COONa(aq) + H2O(l)

Mula-mula

1,5 mmol

0,0 mmol

-

Bereaksi

0,0 mmol

0,0 mmol

0,0 mmol

akhir

..... mmol

..... mmol

0,0 mmol

Keterangan: CH3COONa(aq) mmol CH3COOH(aq)

CH3COO-(aq) dan Na+(aq)

mmol CH3COO-(aq)

Larutan penyangga/ bukan penyangga

b. Gelas kimia B: 30 mL CH3COOH 0,05 M + 5 mL NaOH 0,1 M CH3COOH(aq) + NaOH(aq)

CH3COONa(aq) + H2O(l)

Mula-mula

......mmol

......mmol

-

Bereaksi

......mmol

......mmol

......mmol

akhir

......mmol

..... mmol

......mmol

Keterangan: CH3COONa(aq) mmol CH3COOH(aq)

CH3COO-(aq) dan Na+(aq)

mmol CH3COO-(aq)

Larutan penyangga/ bukan penyangga

c. Gelas kimia C: 30 mL CH3COOH 0,05 M + 10 mL NaOH 0,1 M CH3COOH(aq) + NaOH(aq)

CH3COONa(aq) + H2O(l)

Mula-mula

......mmol

......mmol

-

Bereaksi

......mmol

......mmol

......mmol

akhir

......mmol

..... mmol

......mmol

Keterangan: CH3COONa(aq) mmol CH3COOH(aq)

Larutan Penyangga

CH3COO-(aq) dan Na+(aq)

mmol CH3COO-(aq)

Larutan penyangga/ bukan penyangga

Page 25

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

d. Gelas kimia D: 30 mL CH3COOH 0,05 M + 15 mL NaOH 0,1 M CH3COOH(aq) + NaOH(aq)

CH3COONa(aq) + H2O(l)

Mula-mula

......mmol

......mmol

-

Bereaksi

......mmol

......mmol

......mmol

akhir

......mmol

..... mmol

......mmol

Keterangan: CH3COONa(aq) mmol CH3COOH(aq)

CH3COO-(aq) dan Na+(aq)

mmol CH3COO-(aq)

Larutan penyangga/ bukan penyangga

3. Bagaimanakah perbandingan mol asam CH3COOH dengan mol basa NaOH yang dicampurkan sehingga terbentuk suatu larutan penyangga asam? Jawab: ................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 4. Berdasarkan kekuatan asam-basa yang dicampurkan dan perbandingan molnya, jelaskan cara membuat larutan penyangga asam? Jawab: ................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. B.

Larutan Penyangga Basa 1. Isilah tabel dibawah ini berdasarkan data percobaan yang telah dilakukan! Gelas kimia

VNH3

A B C D

30 mL 30 mL 30 mL 30 mL

Larutan Penyangga

[NH3]

mol NH3

VHCl

0,05 mmol 1,5 mmol

0 mL

mol HCl 0,1 M

0 mmol

Page 26

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

2. Lengkapi persamaan stoikiometri di bawah ini berdasarkan data pada soal No.1! a. Gelas kimia A: 30 mL NH3 0,05 M + 0 mL HCl 0,1 M NH3(aq)

+

HCl (aq)

NH4Cl (aq) + H2O(l)

Mula-mula

1,5 mmol

0,0 mmol

-

Bereaksi

0,0 mmol

0,0 mmol

0,0 mmol

akhir

..... mmol

..... mmol

0,0 mmol

Keterangan: NH4Cl (aq) mmol NH3(aq)

NH4+(aq)

dan

HCl (aq)

mmol NH4+(aq)

Larutan penyangga/ bukan penyangga

b. Gelas kimia B: 30 mL NH3 0,05 M + 5 mL HCl 0,1 M NH3(aq)

+

HCl (aq)

NH4Cl (aq) + H2O(l)

Mula-mula

......mmol

......mmol

-

Bereaksi

......mmol

......mmol

......mmol

akhir

......mmol

..... mmol

......mmol

Keterangan: NH4Cl (aq) mmol NH3(aq)

NH4+(aq)

dan

HCl (aq)

mmol NH4+(aq)

Larutan penyangga/ bukan penyangga

c. Gelas kimia C: 30 mL NH3 0,05 M + 10 mL HCl 0,1 M NH3(aq)

+

HCl (aq)

NH4Cl (aq) + H2O(l)

Mula-mula

......mmol

......mmol

-

Bereaksi

......mmol

......mmol

......mmol

akhir

......mmol

..... mmol

......mmol

Keterangan: NH4Cl (aq) mmol NH3(aq)

Larutan Penyangga

NH4+(aq)

dan

mmol NH4+(aq)

HCl (aq) Larutan penyangga/ bukan penyangga

Page 27

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

d. Gelas kimia D: 30 mL NH3 0,05 M + 15 mL HCl 0,1 M NH3(aq)

+

HCl (aq)

NH4Cl (aq) + H2O(l)

Mula-mula

......mmol

......mmol

-

Bereaksi

......mmol

......mmol

......mmol

akhir

......mmol

..... mmol

......mmol

NH4+(aq)

Keterangan: NH4Cl (aq) mmol NH3(aq)

dan

mmol NH4+(aq)

HCl (aq) Larutan penyangga/ bukan penyangga

3. Bagaimanakah perbandingan mol basa NH3 dengan mol asam HCl yang dicampurkan sehingga terbentuk suatu larutan penyangga basa? Jawab: ................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 4. Berdasarkan kekuatan asam-basa yang dicampurkan dan perbandingan molnya, jelaskan cara membuat larutan penyangga asam? Jawab: ................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

Verification (pembuktian)

Mengkomunikasikan

A. Tuliskan kembali hipotesis awal Anda!! 1. ....................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ 2. ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... .

Larutan Penyangga

Page 28

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

B. Buktikan kebenaran hipotesis awal Anda! 1. Bagaimana cara membuat larutan penyangga dengan pH yang kita inginkan? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................

Generalization (menarik kesimpulan)

Mengkomunikasikan

Tuliskanlah kesimpulan Anda!! 1. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. 2. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. 3. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ........................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 29

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Lembar Kerja Siswa

1.

Tentukan campuran di bawah ini yang menghasilkan larutan penyangga dengan menggunakan reaksi dan persamaan stoikiometrinya? a. 50 mL HCOOH 1 M dengan 50 mL KOH 1 M b. 50 mL HCOOH 1 M dengan 25 mL KOH 1 M Jawab .................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

2.

Sebanyak 100 mL larutan HF 0,1 M dicampur dengan 50 mL larutan NaOH 0,1 M, apakah larutan hasil pencampuran ini merupakan larutan penyangga? Jawab: ............................................................................................................................... .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 30

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

LEMBAR KEGIATAN 3 Alokasi waktu

: 2 x 45 menit

Tujuan pembelajaran: 1.Siswa dapat menentukan pH larutan penyangga asam dengan tepat. 2. Siswa dapat menentukan pH larutan penyangga basa dengan tepat.

Baca dan amatilah permasalahan yang disajikan pada stimulasi berikut dengan teliti ! dan diskusikan bersama kelompokmu.

Mengamati Stimulation

Sumber: www.shop.mpim.com Tubuh kita mengandung 80% basa dan 20% asam. Tubuh kita bekerja keras untuk mempertahankan level dari pH tersebut. Darah di dalam vena tubuh kita memiliki pH yang bervariasi, tergantung dari apa yang kita konsumsi, apakah kebanyakan makanan yang mengandung mineral basa atau kebanyakan makanan yang mengandung asam. Tapi, sudah diketahui bahwa 95% makanan kita adalah bersifat asam. Untuk menjaga kondisi tubuh tersebut, sebaiknya komposisi menu terdiri dari 70% makanan pembentuk basa (alkaline forming food) dan 30% makanan pembentuk asam (acid forming food). pH suatu zat dapat diukur dengan menggunakan pH meter atau kertas pH universal, selain itu Anda juga dapat menghitung dengan menggunakan rumus tertentu. Rumus apa yang digunakan untuk mengetahui pH larutan penyangga?

Larutan Penyangga

Page 31

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Problem Statemant ( identifikasi masalah)

Menanya

Permasalahan apa saja yang Anda temukan dari stimulasi yang diberikan

!!!

1. Bagaimana cara menentukan pH larutan penyangga asam dengan tepat? 2. ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... .........................................................................................................................................

Buatlah Hipotesis

Buatlah hipotesis awal untuk permasalahan pada problem statement..!! 1. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 2. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 3. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 32

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Mengumpulkan informasi

Data Collection (pengumpulan data)

Untuk mengetahui penentuan pH larutan penyangga pahamilah penjelasan berikut ini dengan seksama!!!

Penentuan pH larutan penyangga

Perhitungan pH larutan penyangga asam Larutan penyangga asam dari asam lemah dan basa konjugatnya disebut penyangga asam, dalam sistem penyangga ini kesetimbangan antara asam lemah (HA) dengan basa konjugatnya (A) terjadi melalui persamaan kimia berikut: A-(aq) + H+(aq)

HA(aq)

Sistem kesetimbangan inilah yang berpengaruh terhadap pH larutan. Oleh karena itu, jika larutan asam lemah HA dicampur dengan larutan garam MAn (mengandung basa konjugat A-), dalam campuran akan terjadi ionisasi sebagian dari HA dan penguraian sempurna dari MAn menjadi ionnya sebagai berikut: Asam lemah: HA(aq)

H+(aq) + A-(aq)

Garam MAn: MAn(aq)

Mn+(aq) + nA-(aq)

Dalam sistem ini, hanya sedikit HA yang terurai menjadi

dan

dari garam MAn yang terurai sempurna, maka

. Karena adanya tambahan

.

Dalam sistem penyangga, asam lemah HA dan basa konjugat

merupakan komponen yang

jumlahnya lebih dominan. Dalam sistem ini terjadi kesetimbangan sebagai berikut: A-(aq) + H+

HA(aq) Konsentrasi tinggi

atau

HA(aq) + H2O(l)

Konsentrasi tinggi (dari garam)

Konsentrasi tinggi

Dengan demikian untuk larutan penyangga ini, asam (

) adalah

Larutan Penyangga

A-(aq) + H3O(aq) Konsentrasi tinggi (dari garam)

dalam persamaan tetapan kesetimbangan

dari garam, sehingga:

Page 33

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Jika air dapat diabaikan, maka pH larutan dapat dihitung berdasarkan persamaan tersebut, menjadi:

Oleh karena itu, untuk larutan penyangga yang mengandung campuran CH3COOH (asam lemah, Ka = 1,8

10-5) dengan CH3COOK (mengandung basa konjugat CH3COO-), penentuan

pH larutan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Jika volume dan konsentrasi larutan yang dicampurkan diketahui, persamaannya menjadi:

Atau, jika volume larutan dinyatakan dengan satuan mL, maka:

Perhitungan pH larutan penyangga basa Untuk penyangga yang mengandung basa lemah BOH dan asam konjugat B+, maka dalam sistem kesetimbangan diperoleh persamaan sebagai berikut: BOH(aq) Konsentrasi tinggi

Larutan Penyangga

B+(aq)

+

OH-(aq)

Konsentrasi tinggi (dari garam)

Page 34

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Pada suhu kamar Oleh karena itu larutan penyangga yang mengandung campuran NH4OH (Ka 1,8 NH4Cl, maka

10-5) dan

dalam larutan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

Jika volume dan konsentrasi larutan yang dicampurkan diketahui,

menjadi:

Bila volume larutan dinyatakan dalam satuan mL, maka

Larutan Penyangga

Page 35

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Data Processing (pengolahan data)

Mengasosiasi

Jawablah pertanyaan dibawah ini berdasarkan penjelasan di atas! 1.

Jika 50 mL larutan CH3COOH 0,1 M dicampurkan dengan 100 mL larutan CH3COONa 0,2 M (Ka CH3COOH = 1,8 10-5), tentukan pH campuran tersebut? Jawab: ........................................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

2.

Jika 100 mL larutan NH3 0,1 M direaksikan dengan 20 mL larutan HCl 0,1 M (Kb NH3 = 1,8 10-5), tentukan pH setelah bereaksi? Jawab: ........................................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

Verification (pembuktian)

Mengkomunikasikan

A. Tuliskan kembali hipotesis awal Anda!! 1. ...................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 2. ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...

Larutan Penyangga

Page 36

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

B. Buktikan kebenaran hipotesis awal Anda! 1. Bagaimana cara menentukan pH dari larutan penyangga? ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... .........................................................................................................................................................

Mengkomunikasikan Generalization (manarik kesimpulan) Tuliskanlah kesimpulan Anda!! 1. ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... 2. ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... 3. ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ........................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 37

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Lembar Kerja Siswa

1.

Berapa gram kristal NaOH yang harus dimasukkan ke dalam 100 mL larutan asam format (HCOOH) 0,1 M untuk membuat larutan penyangga yang mempunyai pH = 3,39? (Ka HCOOH = 1,6 10-4) Jawab .................................................................................................................... .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. ..............................................................................................................................

2.

Berapa mL volume NH4OH 0,1 M dan HCl 0,05 M masing-masing harus dicampurkan agar diperoleh 400 mL larutan penyangga dengan pH = 8,39? (Kb NH4OH = 10-5) .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. ..............................................................................................................................

3.

Jika 100 mL larutan CH3COOH 0,1 M direaksikan dengan 20 mL larutan NaOH 0,1 M (Ka CH3COOH = 1,8 10-5), tentukan pH setelah bereaksi? .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. ..............................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 38

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

4.

Jika 300 mL larutan NH4OH 0,5 M (Kb NH4OH = 1,8 dengan 250 mL larutan HCl 0,1 M tentukan: a. setiap larutan sebelum dicampurkan b. larutan sesudah dicampurkan

10-5) dicampurkan

...................................................................................................................... .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. ..............................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 39

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

LEMBAR KEGIATAN 4 Alokasi waktu

: 2 x 45 menit

Tujuan pembelajaran: 1. Siswa dapat menjelaskan peran larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan industri

Baca dan amatilah permasalahan yang disajikan pada stimulasi berikut dengan teliti ! dan diskusikanlah bersama kelompokmu.

Mengamati

Stimulation

Pada umumnya reaksi-reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup sangat sensitif dengan perubahan pH. Oleh karena itu, cairan tubuh harus merupakan larutan penyangga agar pH senantiasa konstan ketika metabolisme berlangsung. pH darah dalam berbagai kondisi

Mati

Asidosis

pH normal

Alkalosi ss

Mati

Dalam kondisi normal, pH cairan tubuh termasuk darah berkisar antara 7,35 hingga 7,45. Adanya penyimpangan pH yang beras dari rentang ini sangat berbahaya. Jika nilai pH darah lebih besar dari 7,8 atau kurang dari 7 dapat akan menyebabkan kerusakan permanen pada organ tubuh atau bahkan berakibat kematian. Dalam tubuh terdapat beberapa larutan penyangga alami untuk mempertahankan kestabilan pH darah. Apakah sistem penyangga alami yang terdapat dalam tubuh manusia? selain dalam tubuh makhluk hidup larutan penyangga juga banyak digunakan dalam bidang industri, sistem penyangga apa yang digunakan dalam bidang industri?

Larutan Penyangga

Page 40

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Problem Statemant ( identifikasi masalah)

Menanya

Permasalahan apa saja yang Anda temukan dari stimulasi yang diberikan !!!

1. Apakah sistem penyangga alami yang terdapat dalam tubuh manusia? 2. ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... .........................................................................................................................................

Buatlah Hipotesis

Buatlah hipotesis awal untuk permasalahan pada problem statement..!! 1. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 2. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 3. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 41

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Mengumpulkan informasi

Data Collection (pengumpulan data)

A. Sistem Penyangga dalam makhluk hidup Sistem penyangga alami terdiri atas larutan penyangga karboonat (pasangan asam karbonat H2CO3 dan ion bikarbonat HCO3-), larutan penyangga fosfat (pasangan ion dihidrogen fosfat H2PO4-, dan ion monohidrogen fosfat HPO42-) dan larutan penyangg protein misalnya hemoglobin. Larutan Penyangga Karbonat

Asam karbonat, H2CO3 merupakan (..............................) dan dalam larutan membentuk kesetimbangan dengan (.........................................), ion bikarbonat HCO3- : .............(aq)

......... (aq) + ......... (aq)

Dalam kondisi normal keberadaan ion karbonat lebih banyak dibandingkan dengan asam karbonat, dengan perbandingan 20:1. Hal ini terjadi karena produk metabolisme tubuh yang lebih banyak bersifat asam. Kondisi asam ini kemudian dinetralkan oleh ion bikarboant dalam darah melalui reaksi .............(aq ) + ......... (aq)

......... (aq)

Asam karbonat tidak stabil dalam larutan sehingga terurai menjadi (...........dan............) .............(aq)

......... (aq) + ......... (aq)

Reaksi yang mengkonversi asam karbonat menjadi karbon dioksida terlarut ini dikatalis oleh enzim anhidrase. Karbon dioksida terlarut yang berlebih kemudian dikeluarkan melalui paru-paru. Dengan menggabungkan kedua reaksi dari asam karboanat, maka sistem penyangga karbonat dapat ditulis dalam reaksi: .............(aq ) + ......... (aq)

Larutan Penyangga

......... (aq)

......... (aq) + ......... (l)

Page 42

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Larutan Penyangga Fosfat

Sistem

penyangga

fosfat

merupakan

campuran

dari

H2PO4-

yang

merupakan

(..........................) dan HPO42- merupakan (.....................................). kedua ion ini berada dalam kesetimbangan satu sama lain. Jika proses metabolisme sel dihasilkan banyak zat yang bersifat asam H+ akan segera bereaksi dengan ion HPO42-: .............(aq ) + ......... (aq)

......... (aq)

(1)

Sementara itu, jika proses metabolisme sel menghasilkan senyawa yang bersifat basa, maka ion OH- akan bereaksi dengan H2PO4- : .............(aq ) + ......... (aq)

......... (aq)

......... (aq) + ......... (l)

(2)

Larutan penyangga paling efektif mempertahankan pH yang mendekati nilai pKa. Cairan tubuh memiliki pH di kisaran 7,4 sehingga penyangga fosfat efektif dalam menjaga kisaran pH ini. Penyangga fosfat umumnya berada di dalam sel. Penyangga ini juga ada di luar sel, tetapi jumlahnya sedikit. Selain itu, penyangga fosfat juga berperan sebagai penyangga urin.

Larutan Penyangga

Page 43

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Mengasosiasi Data Processing (pengolahan data) Jawablah pertanyaan dibawah ini berdasarkan penjelasan di atas! 1.

Jelaskan mengapa kondisi asidosis dan alkalosis dapat terjadi dan apa akibat dari kondisi tersebut? Jawab: ........................................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

2.

Tuliskan reaksi kesetimbangan dari larutan penyangga karbonat dan penyangga fosfat? Jawab: ........................................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 44

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik B. Larutan Penyangga Dalam Industri Obat tetes mata yang kita gunakan sehari-hari juga menggunakan system larutan buffer agar pada saat di teteskan ke mata manusia, dapat diterima oleh kondisi tubuh manusia. Suasana pH pada obat tetes mata tersebut disesuaikan dengankondisi pH manusia agar tidak menimbulkan bahaya.

Pada produk makanan kalengan juga ditambahkan sistem penyangga agar bahan makanan tidak mudah rusak oleh aktivitas bakteri. Contohnya asam benzoat dan natrium benzoat

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. Akibatnya, rambut dapat rusak. Sampo dengan pH seimbang mengandung larutan penyangga supaya pH sampo sama dengan pH rambut.

Mengasosiasi Data Processing (pengolahan data) Jawablah pertanyaan dibawah ini berdasarkan penjelasan di atas! 1.

Klasifikasikan peran dari larutan penyangga dalam berbagai bidang kehidupan ? Jawab: ........................................................................................................................... ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

2.

Carilah peran dari larutan penyangga sebanyak mungkin! Jawab:............................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 45

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Verification (pembuktian)

Mengkomunikasikan

A. Tuliskan kembali hipotesis awal Anda!! 1. .............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... 2. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

B. Buktikan kebenaran hipotesis awal Anda! 1. Bagaimana peran larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan bidang industri? ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

Generalization (manarik kesimpulan)

Mengkomunikasikan

Tuliskanlah kesimpulan Anda!! 1. ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ 2. ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ 3. ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ ........................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 46

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik

Lembar Kerja Siswa

1. Jelaskan cara sistem penyangga bikarbonat untuk mencegah terjadinya perubahan pH dalam darah? Jawab.................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................

Larutan Penyangga

Page 47

Modul Larutan Penyangga Berbasis Discovery Learning dengan Pendekatan Saintifik DAFTAR PUSTAKA Brady, James E, Neil D. Jespersen, and Alison Hyslop. 2012. Chemistry The Molecular Nature Of Matter. New York: John Willey & Sons.Inc. Chang, Raymond, 2011, General Chemistry, The Essential Conceots, Sixth Edition, Mc Graw Hill, New York Haris, A Watoni, Dini Kurniawati, Meta Juniastri. 2016. Kimia untuk Siswa SMA/MA kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Yrama Widya Justriana, Sandri, Muchtaridi. 2009. Chemistry for Senior High School. Jakarta : Yudisthira Petrucci, Ralp H. 2010. General Chemistry Principles and Modern Application Tenth Edition. United States Of Amerika. Purba, Michael. 2006. Kimia Untuk SMA Kelas XI. Jakarta : Erlangga Sudarmo, Unggul. 2013. Kimia Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Erlangga Sutresna, Nana, Dindin Sholehudin dan Tati Herlina. 2016. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Kimia untuk SMA/MA kelas XI Peminatan matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Grafindo

Larutan Penyangga

Page 48