Simulasi Interaktif Larutan Penyangga, (Pemodelan Tingkat Molekul dan Perubahan Kurva)

Larutan penyangga (buffer) adalah campuran yang mampu mempertahankan pH relatif stabil meskipun ditambahkan sedikit asam atau basa kuat. Pada larutan penyangga asam, terdiri dari asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A⁻), sedangkan pada penyangga basa, terdiri dari basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH⁺).

Ketika ditambahkan asam kuat (H⁺), ion H⁺ akan bereaksi dengan A⁻ menjadi HA (untuk penyangga asam) atau dengan B menjadi BH⁺ (untuk penyangga basa), sehingga pH hanya berubah sedikit.

Sebaliknya, penambahan basa kuat (OH⁻) akan membuat OH⁻ bereaksi dengan HA menjadi A⁻ dan H₂O (penyangga asam) atau dengan BH⁺ menjadi B dan H₂O (penyangga basa), menjaga kestabilan pH.

Simulasi ini memodelkan penyangga asam berdasarkan sistem asam asetat (CH₃COOH) dan natrium asetat (CH₃COONa) dengan pKa 4,74, sehingga pH awal 4,74 ketika konsentrasi [HA] = [A⁻] = 0,100 M.

Untuk penyangga basa, dimodelkan berdasarkan sistem amonia (NH₃) dan amonium klorida (NH₄Cl) dengan pKa NH₄⁺ 9,25, sehingga pH awal 9,25 ketika [B] = [BH⁺] = 0,100 M.

Model ini menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log |[A⁻]//[HA]| untuk penyangga asam, dan
pH = pKa + log |[B]//[BH^+]| untuk penyangga basa.

Cara Menggunakan Simulasi:

1. Klik tombol "Tambah Asam Kuat (H⁺)" atau "Tambah Basa Kuat (OH^–)" untuk menambahkan 0,01 mol ion tersebut.
2. Pantau perubahan pH pada tampilan dan grafik, serta visualisasi partikel di beker.
3. Gunakan tombol "Reset" untuk mengembalikan ke kondisi awal.

Interpretasi:
Perhatikan bagaimana penambahan ion menyebabkan reaksi cepat dengan komponen penyangga, sehingga jumlah partikel HA/A⁻ atau BH⁺/B berubah, tapi pH hanya bergeser sedikit.

Grafik menunjukkan kestabilan pH dibandingkan volume ditambahkan. Ini mengilustrasikan kapasitas penyangga dalam mempertahankan pH, berguna untuk memahami aplikasi seperti dalam darah manusia atau larutan kimia industri.

Simulasi Larutan Penyangga Asam
Dirancang oleh urip.info

(Pemodelan Tingkat Molekul)

pH: 4,74

🔴 HA (Asam Lemah)       🔵 A^– (Basa Konjugasi)

Kontrol

[HA]: 0,100 M
[A⁻]: 0,100 M

Prinsip Kerja

Lihat bagaimana ion H⁺ dan OH^– yang masuk segera dihilangkan oleh komponen penyangga (HA dan A⁻) sehingga perubahan pH minimal.

• Penambahan H⁺: H⁺ + A^– → HA
• Penambahan OH⁻: OH^– + HA → A^– + H₂O

Simulasi Larutan Penyangga Basa
Dirancang oleh urip.info

(Pemodelan Tingkat Molekul)

pH: 9,26

🟡 BH⁺ (Asam Konjugasi)       🟣 B (Basa Lemah)

Kontrol

[BH⁺]: 0,100 M
[B]: 0,100 M

Prinsip Kerja

Lihat bagaimana ion H⁺ dan OH⁻ yang masuk segera dihilangkan oleh komponen penyangga (BH⁺ dan B) sehingga perubahan pH minimal.

• Penambahan H⁺: H⁺ + B → BH⁺
• Penambahan OH^–: OH^– + BH⁺ → B + H₂O