Campuran larutan NH4OH dan NH4Cl merupakan larutan penyangga. Dapat diketahui pula bahwa campuran larutan tersebut mengandung sisa basa lemah, yakni NH4OH dan garamnya, yakni NH4Cl. NH4OH yang merupakan asam lemah, akan terionisasi dalam larutannya secara tidak sempurna membentuk sistem kesetimbangan asam lemah sebagai berikut.
Sedangkan NH4Cl yang merupakan garam akan terdisosiasi dalam larutannya menjadi ion NH4+ dan Cl-. Dengan demikian, dalam campuran larutan tersebut terdapat NH4OH (basa lemah yang tidak terurai), ion NH4+ (hasil ionisasi NH4OH dan disosiasi NH4Cl), ion OH- (hasil ionisasi NH4OH), dan ion Cl- (hasil disosiasi NH4Cl). Konsentrasi ion NH4+ hasil disosiasi dari NH4Cl dapat mewakili keseluruh ion NH4+, karena kosentrasi ion yang sama dari hasil ionisasi jauh lebih kecil daripada hasil disosiasi.
1) Penambahan Asam
Ketika HCl (asam kuat) ditambahkan ke dalam campuran tersebut, ion H+ dari HCl akan bereaksi dengan ion NH4OH membentuk NH4+.
Pengurangan ion OH- akan dikembalikan melalui ionisasi basa lemah sesuai dengan kesetimbangan awal dalam campuran. Hal ini akan mencegah penambahan konsentrasi H+ secara signifikan sehingga pH tidak mengalami perubahan secara signifikan.
2) Penambahan Basa
Ketika NaOH (basa kuat) ditambahkan ke dalam campuran tersebut, ion OH- dari NaOH akan bereaksi dengan ion NH4+ menghasilkan NH4OH.
Penambahan OH- akan menggeser kesetimbangan awal dalam campuran ke arah pembentukan NH4OH. Hal ini akan mencegah terjadinya penambahan konsentrasi OH- secara signifikan sehingga pH tidak mengalami perubahan secara signifikan. Berdasarkan pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa larutan penyangga asam dan penyangga basa dapat mempertahankan harga pH melalui mekanisme kesetimbangan kimia dalam larutan. Adapun komponen-komponen utamanya adalah molekul asam lemah dan ion negatifnya yang banyak berasal dari garam dalam buffer asam atau molekul dari basa lemah dan ion positifnya yang banyak berasal dari garam dalam buffer basa akan mencegah perubahan pH.
pH Larutan Penyangga
Pada unit pembelajaran ini, pH larutan penyangga dapat dirumuskan melalui pembuatan larutan penyangga dan pengukuran pH-nya. Seperti unit pembelajaran sebelumnya, larutan buffer asam atau basa memiliki konsentrasi komponen asam/basa dan garam yang berbeda-beda. Perbedaan tersebuut dapat digunakan untuk merumuskan pH larutan penyangga, dengan melihat hubungan konsentrasi dan perbedaan pH-nya. Perhitungan-perhitungan ini juga akan digunakan untuk melihat ketahanan pH terhadap penambahan asam atau basa. pH larutan penyangga, akan ditentukan oleh reaksi kesetimbangan asam dengan kehadiran ion basa konjugasinya yang relatif tinggi untuk buffer asam; dan reaksi kesetimbangan basa lemah dengan kehadiran ion positif asam konjugasinya yang relatif tinggi untuk buffer basa. Kemudian, data hasil pengukuran pH larutan setelah penambahan sedikit asam/basa dari luar untuk mengetahui efeknya terhadap perubahan pH atau ketahanan pH larutan penyangga dapat dirasionalkan melalui perhitungan penerapan rumus pH larutan penyangga setelah menghitung pergeseran konsentrasi komponen larutan penyangga sesuai dengan asas Lechatelier.
a. Larutan Penyangga Asam
