Analisis kimia mencakup dua hal, yaitu :
(1) analisis kualitif : yaitu
menentukan macam zat,dan
(2) analisis kuantitatif : yaitu
menentukan banyaknya / kadar zat
Volumetri (Titrimetri)
Suatu metode analisis kuantitatif menentukan kadar zat berdasarkan
volumenya , dengan cara titrasi (penetesan / penambahan larutan ke dalam
larutan lain)
Titrasi Asam-Basa
Titrasi merupakan suatu metode untuk
menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah diketahui
konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang
terlibat di dalam proses titrasi, apabila melibatan reaksi asam basa maka
disebut sebagai titrasi asam-basa.
Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai “analit”, zat yang berada di dalam disebut “titran”, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai “titer”
Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai “analit”, zat yang berada di dalam disebut “titran”, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai “titer”
Peralatan Titrasi
Beberapa
peralatan pokok titrasi antara lain adalah :
- Labu titrasi
- Pipiet volume
- buret
- labu takar
- gelas piala/ bekerglas
- gelas pengaduk, dll
Bahan-bahan
- Larutan standar ; ialah larutan yang telah diketahui kadarnya (dibuat)
- Larutan
sampel ; ialah larutan yang akan ditentukan kadarnya.
- (larutan)
indikator ; ialah (larutan) zat yang diperlukan untuk mengakhiri titrasi
Indikator asam-basa ; ialah at yang berbeda warnya
dalam suasana asam dan dalam suasana
basa
Proses Titrasi
(Volumetri)
- Buret
diisi larutan standar ( sebagai pentiter )
- Labu
titrasi diisi larutan sample ( sebanyak volume tertentu , melalui pipet
volume ) dan beberapa tetes larutan indicator, lalu digoyang sampai
homogen
- .Larutan
pentiter diteteskan (dari buret), sambil labu titrasi digoyang (agar
terjadi reaksi yang merata ) sampai terjadi perubahan warna larutan
sample, penetesan larutan pentiter dihentikan lalu dibaca/ dicatat volume
yang diperlukan
Perhitungan
Dasar perhitungan
volumetri adalah :
mmolek
lart. standar = mmolek larutan sampel ................ ( 1 )
atau
Vst x Nst = Vx x Nx . . . . . . . . . . . . . . .
. . …… (2)
Dengan : Vst :
volume larutan standar (terbaca dari buret )
Nst :
normalita larutan standar (yang tlah dibuat; diketahui)
Vx :
volume larutan sample (diambil sejumlah tertentu dengan pipet volume
Nx :
normalita larutan sample
Dan : Vml x N =
mmolek
Untuk Titrasi Asam-Basa
VA x
NA = VB
x NB ……….................…..( 3)
atau
mmolek asam
= mmolek basa
Dasar Reaksi Titrasi Asam – Basa : NETRALISASI
Titrasi netralisasi merupakan titrasi dengan
menggunakan asam-basa. Dalam titrasi netralisasi dikenal 2 macam titrasi yaitu :
1. Titrasi asidimetri adalah titrasi
dengan menggunakan larutan standar asam dan sampelnnya bersifat basa
2. Titrasi alkalimetri adalah titrasi
dengan menggunakan larutan standar basa dan sampelnnya bersifat asam
dengan menggunakan larutan standar basa dan sampelnnya bersifat asam
Reaksi netralisasi terjadi
antara ion hidrogen sebagai asam dengan ion hidroksida sebagai basa dan
membentuk air yang bersifat netral. Berdasarkan konsep lain reaksi netralisasi
dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima
proton (basa).
Reaksi : Asam + Basa ------> Garam + Air
Contoh : (1)
HCL + NaOH ---------> NaCl + H2O
( 2) H2SO4 +
KOH ----------> K2SO4 + H2O
Titik Ekivalen
Ialah saat reaksi antara asam dengan basa tepat
ekivalen secara stokhiometri.; yaitu mmolek asam = mmolek basa . Pada saat ini seharusnya
titrasi dihentikan (secara teoritis).
Ada dua cara umum untuk menentukan titik
ekuivalen pada titrasi asam basa.
1) Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama
titrasi dilakukan, kemudian membuat plot antara pH dengan volume titrant untuk
memperoleh kurva titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah
“titik ekuivalent”.
2) Memakai indicator asam basa. Indikator ditambahkan pada
titrant sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna
ketika titik ekuivalen terjadi
Titik Akhir Titrasi (endpoint)
Ialah titrasi dihentikan . yaitu
saat terjadinya perubahan warna indikator
Titik akhir
titrasi dapat terjadi setelah atau sebelum titk ekivalen, tergantung pH perubahan
warna indikator
Indikator
Suatu zat kimia yang mempunyai warna berlainan dalam suasana asam dan dalam
suasana basa
Indikator
|
Trayek pH
|
Warna
|
|
Asam
|
Basa
|
||
Metil
jingga (m o )
Netil
merah (m r)
Timol biru
Fenolftalein (pp)
|
3,1 – 4,4
4,2 – 6,2
8,0 – 9,6
8,3 –10
|
Merah
Merah
Kuning
Tak berwarna
|
Jingga
Kuning
Biru
merah
|
Contoh : kisaran pH dan perubahan warna indikator pp
_______________________________________________________
asam 8,3 campuran 9,8 basa
tak
berwarna rosa merah
Pemilihan indikator
Indikator yang dipilih adalah
yang mempuyai perubahan warna pada pH paling
dekat dengan pH ekivalen secara teoritis (perhitungan ) dari senyawa garam
yang tebentuk
Contoh .
Dititrasi 10 ml larutan asam asetat 0,10 N dengan 0,10 N NaOH.
Secara teori
(dari rumus 2) diperlukan NaOH sebanyak 10 ml . Maka vol total = 20 ml
Dalam campuran
terjadi reaksi sbb:
H3CCOOH + NaOH ------------> H3CCOONa + H2O
Pada saat
ekivalen ( NaOH dan CH3COOH habis bereaksi ) terbentuk CH3COONa
sebanyak: 10 ml x 0,1 N = 1 mmolek /20
ml = 1 mmol /20 ml = 5 x 10 –2 M
pH garam = ½ (PKw + pKa + log [garam] ) Ka = 1 x 10 -5
= ½ (14 + 5 +
log 5 x 10-2 ) = ½ ( 14
+ 5 - 2
+ 0,7 ) =
8,85
Sehingga
indikator yang paling tepat digunakan
adalah pp atau timol biru.
Titrasi Asam Kuat dengan Basa Kuat
Contoh :
dititrasi 10 ml HCl 0,1N dengan larutan
0,1 N NaOH
Proses titrasi :
Selama titrasi terjadi reaksi sbb:
HCl + NaOH NaCl + H2O
1. Sebelum penambahan NaOH
pH larutan HCl = - log [ HCl ] = - log 0,1
= 1
2. Setelah
penambahan NaOH , sebelum akivalen (volume NaOH pada saat ekivalen
=
10 ml ( terhitung dari rumus 3 )
Misalnya penambahan NaOH sebanyak 5 ml ;
Semula : HCl = 10 ml x 0,1N = 1 mmolek = 1 mmol
NaOH = 5 ml x 0,1 N =
0,5 mmolek = 0,5
mmol (dan habis bereaksi)
HCl sisa = 1
- 0,5 mmol
= 0,5 mmol/15 ml = 0,033
M
Sehingga pH larutan pada saat ini = -
log 0,033 = 1,5
3.Pada saat ekivalen ( penambahan NaOH = 10 ml )
HCl dan NaOH habis bereaksi,
terbentuk NaCl yang bersifat netral , sehingga pH lart. - 7.
Dalam praktek tidak ada indikator yang perubahan warnanya tepat pada pH 7,
sehingga digunakan indikator pp yang berubah warna dari tidak berwarna menjadi
rosa pada pH 8,0 ( kelebihan basa ) ; Jadi titik akhir titrasi terjadi setelah
titik ekivalen.
4. Pada saat kelebihan NaOH ( misalnya penambahan
NaOH = 11 ml )
NaOH sisa = mmolek NaOH – mmolek HCl
= 11 x 0,1 - 10 x
0,1 =
0,1 mmolek
= 0,1 mmol / vol. Tot = 0,1
mmol / 21 ml = 0,005 M
pOH = - log [ NaOH ] = - log 0,005
= 3 – 0,7 = 2,3
pH larutan = 14
- 2,3 = 11,7
Titrasi Asam Lemah dengan Basa Kuat
Selama titrasi terjadi reaksi sbb:
CH3COOH +
NaOH CH3COONa + H2O
Misalnya titrasi 10 ml 0,1 N CH3COOH
( Ka = 1 x 10-5 ) dengan 0, 1
N NaOH
(dari perhitungan, ekivalen terjadi setelah penambahan NaOH sebanyak 10 ml)
Perhitungan pH selama proses
titrasi
- Sebelum peambahan NaOH
[H+] = Ka x M
= 10-5 x 0,1
= 10-3 ; sehingga pH larutan asam = 3
- Setelah Penambahan NaOH 5 ml ( sebelum ekivalen )
[ asam ]semula
= 10 ml x 0,1 N = 1 mmolek = 1
mmol
[NaOH] = 5 ml
x 0,1 N = 0,5 mm olek - 0,5 mmol ( habis bereaksi )
dari reaksi :
CH3COOH +
NaOH CH3COONa + H2O
Semula :
1 mmol 0,5 mmol 0 mmol
Bereaksi
0,5 mol 0,5 mmol menghs
0,5 mmol
Sisa
0,5 mmol 0
CH3COONa yang terbentuk = 0,5 mmol
sisa asam
= 1 - 0,5 mmol = 0,5 mmol
Karena yang tersisa adalah asam
lemah, maka campuran merupakan sistem bufer,
dengan harga pH sbb:
PH
= pKa +
log [garam]/ [asam] sisa
= 5
+ log 0,5 / 0,5 = 5
- Pada saat ekivalen
Asam dan basa habis bereaksi , dan terbentuk garam CH3COONa
[garam] = 10 x 0,1 N = 1 mmolek = 1 mmol/ 20 ml = 0,05 M
pH garam = ½ ( pKw + pKa
+ log [garam ] )
= ½ ( 14
+ 5 + log 0,05 )
= 8,85
- Setelah Titik Ekivalen
-
Misalnya
penambahan NaOH = 11 ml ; maka :
[ NaOH ] = 11 ml x 0,1 N = 1,1
mmolek = 1,1 mmol
[ CH3COOH ] = 10 ml x 0,1
N = 1 mmolek = 1
mmol
Dari reaksi :
CH3COOH + NaOH -----------> CH3COONa + H2O
Semula : 1 mmol 1,1 mmol 0 mmol
Bereaksi 1 mol 1
mmol menghs 1mmol
Sisa 0 mmol 0,1 mmol
[ NaOH ] sisa = 0,1 mmol / 21 ml = 0,005 M
pOH larutan = - log [ NaOH ] = - log 0,005
= 2,3
pH larutan =
14 - 2,3
= 11,7
Catatan : Keadaan ini juga berlaku untuk titrasi basa
lemah ( NH4OH ) dengan asam kuat ( HCl )
Netralisasi Campuran asam atau Campuran Basa :
Jika proses
netralisasi melibatkan lebih dari satu asam atau basa maka pada titik ekivalen
berlaku :
Jumlah VA x NA = Jumlah VB x NB
Tidak ada komentar:
Posting Komentar