Peran larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup dan kehidupan sehari hari

Peran larutan penyangga dalam tubuh makhluk hidup adalah untuk mempertahankan pH tubuh. Dalam tubuh makhluk hidup terdapat dua jenis larutan penyangga, yaitu penyangga karbonat dan penyangga fosfat.

konfigurasi elektron untuk B adalah​

Diketahui reaksi MnO, +CO+H*→Mn²+ + CO₂ + H₂O Untuk menghasilkan 2,8 L gas CO₂ (STP), banyaknya KMnO, (Mr = 158) yang diperlukan adalah....

Merokok dapat memberikan akibat buruk pada berbagai alat tubuh manusia mulai dari kepala, gangguan diparu-paru dan jantung. Tuliskan tiga komponen uta … ma dalam rokok yang sangat berbahaya bagi kesehatan tubuh​

Definisikan analisis gravimetrik. Uraikan tahap-tahap dasar yang terlibat dalam analisis gravimetrik. Bagaimana percobaan seperti ini dapat membantu k … ita untuk me- nentukan identitas suatu senyawa atau kemurnian suatu senyawa jika rumus molekulnya diketahui?​

Dampak negatip minuman keras tidak hanya dirasakan oleh sipeminum, tetapi juga oleh orang-orang yang berada disekitarnya. Yang tidak mendukung pernyat … aan diatas adalah… a. Minuman keras menyebabkan peminumnya lebih produktif dalam bekerja b. Minuman keras dapat menyebabkan kecelakaan lalu lintas                                    c. Minuman keras meyebabkan peminumnya tersingkir dari pergaulan d. Minuman keras dapat meyebabkan hancurnya keharmonisan keluarga ​

Kebanyakan reaksi-reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup hanya dapat berlangsung pada pH tertentu. Oleh karena itu, cairan tubuh harus merupakan larutan penyangga agar pH senantiasa konstan ketika metabolisme berlangsung. Dalam keadaan normal, pH dari cairan tubuh termasuk darah kita adalah 7,35 – 7,5. Walaupun sejumlah besar ion H+ selalu ada sebagai hasil metabolisme dari zat-zat, tetapi keadaan setimbang harus selalu dipertahankan dengan jalan membuang kelebihan asam tersebut. Hal ini disebabkan karena penurunan pH sedikit saja menunjukkan keadaan sakit.

Larutan penyangga sangat berperan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa fungsi larutan penyangga dalam kehidupan dapat kalian pelajari pada uraian di bawah ini.

pH darah tubuh manusia berkisar antara 7,35-7,45. pH darah tidak boleh kurang dari 7,0 dan tidak boleh melebihi 7,8 karena akan berakibat fatal bagi manusia. Organ yang paling berperan untuk menjaga pH darah adalah paru-paru dan ginjal. Kondisi di mana pH darah kurang dari 7,35 disebut asidosis. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya kondisi asidosis antara lain penyakit jantung, penyakit ginjal, kencing manis, dan diare yang terus-menerus. Sedangkan kondisi di mana pH darah lebih dari 7,45 disebut alkolosis. Kondisi ini disebabkan muntah yang hebat, hiperventilasi (kondisi ketika bernafas terlalu cepat karena cemas atau histeris pada ketinggian). Untuk menjaga pH darah agar stabil, di dalam darah terdapat beberapa larutan penyangga alami, yaitu:

a. Penyangga hemoglobin

Oksigen merupakan zat utama yang diperlukan oleh sel tubuh yang didapatkan melalui pernapasan. Oksigen diikat oleh hemoglobin di dalam darah, di mana O2 sangat sensitif terhadap

pH. Reaksi kesetimbangan yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut.

HHb+ + O2
⇄ H+ + HbO2

Produk buangan dari tubuh adalah CO2–
yang di dalam
tubuh bisa membentuk senyawa H 2CO3 yang nantinya akan
terurai menjadi H+ dan HCO3–. Penambahan H+ dalam tubuh
akan mempengaruhi pH, tetapi hemoglobin yang telah
melepaskan O2 dapat mengikat H+ membentuk asam hemoglobin(HHb+).

b. Penyangga karbonat

Penyangga karbonat juga berperan dalam mengontrol pH darah. Reaksi kesetimbangannya adalah:

H+(aq) + HCO3–(aq)
⇄ H2CO3(aq)
⇄ H2O(aq) + CO2(aq)

Perbandingan molaritas HCO3– terhadap H2CO3 yang diperlukan untuk mempertahankan pH darah 7,4 adalah 20:1. Jumlah HCO3
– yang relatif jauh lebih banyak itu dapat dimengerti karena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak bersifat asam.

c. Penyangga fosfat

Penyangga fosfat merupakan penyangga yang berada di dalam sel. Penyangga ini adalah campuran dari asam lemah H2PO4– dan basa konjugasinya, yaitu HPO42-. Jika dari proses metabolisme sel dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, maka akan segera bereaksi dengan ion HPO42-

HPO42-(aq) + H+(aq) ⇄ H2PO4–(aq)

Dan jika proses metabolism sel menghasilkan senyawa yang bersifat basa, maka ion OH– akan bereaksi dengan H2PO4-.

H2PO4–(aq) + OH–(aq) ⇄ HPO42-(aq) + H2O(l)

Sehingga perbandingan [H2PO4– ] / [HPO42-] selalu tetap dan akibatnya pH larutan tetap.Penyangga ini juga ada di luar sel, tetapi jumlahnya sedikit. Selain itu, penyangga fosfat juga berperan sebagai penyangga urin.

Apabila mekanisme pengaturan pH dalam tubuh gagal, seperti dapat terjadi selama sakit, sehingga pH darah turun di bawah 7,0 atau naik ke atas 7,8, dapat menyebabkan kerusakan

permanen pada organ tubuh atau bahkan kematian. Faktor-faktor yang dapat menyebabkan keadaan

asidosis (penurunan pH) adalah penyakit jantung, penyakit ginjal, diabetes mellitus (penyakit gula), diare yang terus menerus, atau makanan berkadar protein tinggi dalam jangka waktu lama. Keadaan asidosis sementara dapat terjadi karena olahraga intensif yang dilakukan terlalu lama. Alkalosis

(peningkatan pH darah) dapat terjadi sebagai akibat muntah yang hebat, hiperventilasi (bernapas terlalu berlebihan, kadang-kadang karena cemas atau histeris atau berada di ketinggian). Suatu penelitian yang dilakukan terhadap para pendaki gunung yang mencapai puncak Everest (8.848 m) tanpa oksigen tambahan menunjukkan pH darah mereka berada di antara 7,7–7,8. Hiperventilasi diperlukan untuk mengatasi tekanan oksigen yang amat rendah (kira-kira 43 mmHg) di tempat setinggi itu.

Larutan penyangga menjadi salah satu materi kimia kelas XI SMA dan Madrasah Aliyah. Larutan penyangga juga memiliki manfaat dalam kehidupan sehari-hari, baik bagi internal ataupun eksternal tubuh manusia.

Larutan penyangga merupakan merupakan sistem reaksi kimia yang kadang-kadang hanya dapat berlangsung pada kondisi lingkungan yang mempunyai PH tertentu. Hal tersebut dapat ditemukan saat proses reaksi pemecahan protein dalam lambung oleh enzim peptidase yang dapat berjalan dengan baik jika cairan lambung memiliki pH = 3. Oksigen dapat dengan mudah terikat oleh butir-butir darah merah jika pH larutan tersebut berada pada kisaran angka tertentu. 

Baca Juga

MengutipJurnal Riset Pendidikan Universitas Negeri Jakarta yang berjudul Analisis Miskonsepsi pada Materi Larutan Penyangga menggunakan Two-Tier Diagnostic Test, ada sejumlah manfaat larutan penyangga bagi kehidupan. Antara lain:

1. Fungsi Larutan Penyangga dalam Darah

a. Penyangga Hemoglobin
Produk buangan dari tubuh adalah CO2^- yang di dalam tubuh bisa membentuk senyawa H2CO3 yang akhirnya akan terurai menjadi H+ dan HCO3– . Penambahan H^+ dalam tubuh akan mempengaruhi pH, tetapi hemoglobin yang telah melepaskan O2 dapat mengikat H^+ membentuk asam hemoglobin.

b. Penyangga Karbonat
Penyangga karbonat juga berperan dalam mengontrol pH darah. Perbandingan molaritas HCO3^– terhadap H2CO3 yang diperlukan untuk mempertahankan pH darah 7,4 adalah 20:1. Jumlah HCO3^– yang relatif jauh lebih banyak itu dapat dimengerti karena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak bersifat asam

c. Penyangga fosfat
Penyangga fosfat merupakan penyangga yang berada di dalam sel. Penyangga ini adalah campuran dari asam lemah H2PO4^– dan basa konjugasinya, yaitu HPO4^2–. Jika dari proses metabolisme sel dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, maka akan segera bereaksi dengan ion HPO4^2–, Dan jika pada proses metabolisme sel menghasilkan senyawa yang bersifat basa, maka ion OH^– akan bereaksi dengan ion H2PO4^–, Sehingga perbandingan [H2PO4^– ] / [HPO4^2–] selalu tetap dan akibatnya pH larutan tetap.

2. Fungsi Larutan Penyangga dalam Obat

Dalam sehari-hari kita cukup akrab dengan obat suntik atau obat tetes mata. Obat-obatan tersebut pH-nya harus disesuaikan dengan pH cairan tubuh. Obat tetes mata harus memiliki pH yang sama dengan pH air mata agar tidak menimbulkan iritasi yang mengakibatkan rasa perih pada mata. Begitu pula obat suntik harus disesuaikan dengan pH darah.

3. Fungsi Larutan Penyangga dalam Industri

Dalam praktik industri, larutan penyangga ditambahkan pada limbah untuk mempertahankan pH 5-7,5. Hal itu untuk memisahkan materi organik pada limbah sehingga layak di buang ke perairan.

Baca Juga

Larutan penyangga dapat mempertahankan pH yang hasilnya berupa dua hal yaitu larutan penyangga basa dan asam. Antara asam dan basa juga masih memiliki dua sub pembahasan di setiap masing masing.

Larutan penyangga asam mengandung asam lemah dan basa konjugasi. Adapun larutan penyangga basa mengandung asam konjugasi dan basa lemah.

Larutan Penyangga Asam

Larutan penyangga asam merupakan larutan yang mengandung asam lemah dan basa konjugasinya. Larutan ini dapat mempertahankan pH pada kondisi asam atau pH kurang dari 7 (pH<7).>

Larutan penyangga asam dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya. Misalkan dalam larutan penyangga asam yang mengandung asam asetat (CH3COOH) dan ion asetat (CH3COO–) terdapat reaksi kesetimbangan sebagai berikut : CH3COOH (aq) ↔CH3COO– (aq) + H+ (aq), Maka harga tetapan kesetimbangan asam (Ka) dan harga dari (H+) adalah:

Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga basa adalah larutan yang berisi atas basa lemah dan asam konjugasinya. Fungsi dari larutan ini adalah untuk mempertahankan pH pada kondisi basa yang mempunyai pH lebih besar dari 7 (pH>7). Larutan penyangga basa dapat diperoleh dengan mencampur basa lemah dengan garamnya atau basa lemah berlebih dengan asam kuat.

Larutan penyangga basa dapat dibuat dari basa lemah dan garamnya. Misalkan dalam larutan penyangga basa yang mengandung ammonia (NH3) dan ion ammonium (NH4+), terdapat reaksi kesetimbangan sebagai berikut : NH3 (aq) + H2O (I) ↔NH4+ (aq) + OH– (aq), maka harga tetapan kesetimbangan asam (Ka) dan harga dari (H+).

Cara Kerja Larutan Penyangga

Larutan penyangga memuat komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga mampu mengikat adun ion H+ maupun ion OH-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga:

Larutan penyangga asam
Adapun cara kerjanya mampu dilihat pada larutan penyangga yang memuat CH3COOH dan CH3COO- yang mengalami kesetimbangan. Dengan anggota sebagai berikut:

Pada penambahan asam
Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO- membentuk molekul CH3COOH.

CH3COO-(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq)Pada penambahan basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H+ membentuk cairan. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ mampu dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan susutnya komponen asam (CH3COOH), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COO- dan cairan.

CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l)

Larutan penyangga basa

Adapun cara kerjanya mampu dilihat pada larutan penyangga yang memuat NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan anggota sebagai berikut:

Pada penambahan asam
Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam akan mengikat ion OH-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH- mampu dipertahankan. Penambahan ini juga menyebabkan susutnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.

NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq)

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH- mampu dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4+), membentuk komponen basa (NH3) dan cairan.

NH4+ (aq) + OH-(aq) → NH3 (aq) + H2O(l)

Larutan penyangga asam dapat menggunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[H+] = Ka x a/valxgatau

pH = p Ka - log a/g

Ka = tetapan ionisasi asam lemaha = banyak mol asam lemah

g = banyak mol basa konjugasi

Larutan penyangga basa dapat menggunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:

[OH-] = Kb x b/valxgataupOH = p Kb - log b/g

pH = 14 - pOH

Kb = tetapan ionisasi basa lemahb = konsentrasi basa lemah

g = konsentrasi asam konjugasi