Titrasi asam kuat-basa kuat

Transkripsi

1 TITRASI ASAM-BASA

2 KURVA TITRASI plot atau kurva antara ph atau poh terhadap volume titran untuk menguji apakah suatu reaksi dapat digunakan untuk analisa titrimetri ataukah tidak memilih indikator

3 Titrasi asam kuat-basa kuat Asam dan basa kuat terurai sempurna dalam larutan berair ph berbagai titik dapat dihitung ph menunjukkan tingkat keasaman, dihitung ph = - log [H + ]

4 Titrasi asam kuat-basa kuat Contoh 6.1: Sebanyak 50 ml HCl 0,100 M dititrasi dengan NaOH 0,100 M. Hitung ph pada awal titrasi dan setelah penambahan 10,0; 50,0 dan 60,0 ml titran.

5 Titrasi asam-basa kuat HCl 0,100 M = 50 ml NaOH 0,100 M = 10,0; 50,0 dan 60,0 ml Reaksi: HCl + H 2 O H 3 O + + Cl a) ph awal ph = - log [H 3 O + ] = - log (0,1) = 1 b) ph pada penambahan 10 ml NaOH 50 ml HCl : 50 x 0,1 = 5 mmol 10 ml NaOH : 10 x 0,1 = 1 mmol

6 b) ph pada penambahan 10 ml NaOH Titrasi asam-basa kuat HCl + NaOH H 2 O + NaCl (H 3 O + ) + (OH ) 2 H 2 O awal : 5 mmol 1 mmol V = 50 ml bereaksi : -1 mmol -1 mmol V = 10 ml akhir reaksi : 4 mmol 0 mmol V = 60 ml Konsentrasi [H 3 O + ] = 4 mmol/60 ml = 6,67 x 10 2 M ph = -log (6,67 x 10-2 ) = 1,18

7 c) ph pada penambahan 50 ml NaOH H 3 O + Titrasi asam-basa kuat + OH 2 H 2 O Awal : 5 mmol 5 mmol V = 50 ml Bereaksi : -5 mmol -5 mmol V = 50 ml akhir reaksi: 0 mmol 0 mmol V = 100 ml Berada pada keseimbangan (stoikiometrik): 2 H 2 O H 3 O + + OH [H 3 O + ][OH ] = K w = 1,0 x [H 3 O + ] = [OH ] = 1,0 x 10 7 ph = 7

8 d) ph pada penambahan 60 ml NaOH Titrasi asam-basa kuat H 3 O + + OH 2 H 2 O Awal : 5 mmol 6 mmol V = 50 ml Bereaksi : -5 mmol -5 mmol V = 60 ml Akhir reaksi: 0 mmol 1 mmol V = 110 ml [OH ] = 1,0 mmol/110 mmol = 9,1 x 10 3 M poh = -log (9,1 x 10 3 ) = 2,04 ph = 14 2,04 = 11,96

9 Titrasi asam-basa kuat ph phenolpthalin Bromtimol biru Metil merah V NaOH (ml)

10 Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat Contoh 6.2 Sebanyak 50 ml larutan 0,100 M suatu asam lemah (HB) dengan K a = 1,0 x 10-5, dititrasi dengan NaOH 0,100 M. Hitung ph pada awal titrasi dan setelah penambahan NaOH: 10,0 ml, 50,0 ml dan 60 ml.

11 Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat Asam lemah : tidak seluruh asam terurai dalam air HB + H 2 O H 3 O + + B Asumsi: [H 3 O + ] [B ] HB yang terurai << [HB] tetap Konstanta kesetimbangan [H O ][B [HB] ] 3 Ka 2 [H O ] 5 3 1,0 10 0,1 [H 3 O + ] = 1,0 x 10-3 ph = 3,0

12 Penambahan 10 ml basa kuat: Titrasi asam lemah-basa kuat HB = 50,0 ml x 0,100 mmol/ml = 5,0 mmol OH = 10,0 ml x 0,100 mmol/ml = 1,0 mmol HB + OH B + H 2 O HB + H 2 O B + H 3 O + Awal : V = 50 ml Bereaksi : V = 10 ml Akhir reaksi: V = 60 ml [HB] = 4,0/60 [H3O + ] 4,0/60 [B ] = 1,0/60

13 Titrasi asam lemah-basa kuat [H O ][B [HB] ] 3 K a [HB] [B ] [ H3O ] K a 5 (4 / 60)(1 10 ) [ H3O ] 4,010 1/60 ph = -log[h 3 O + ] = -log (4 x 10 5 ) = 4,4-5

14 Penambahan 50 ml basa kuat: Titrasi asam lemah-basa kuat B - adalah basa. Reaksi penguraiannya: HB + OH B + H 2 O akhir reaksi V = 100 ml B adalah basa, dalam air terurai kembali B + H 2 O HB + OH diasumsikan bahwa [OH ] yang terurai kecil sehingga [B ] = 5/100 [OH ] = 0,05

15 Titrasi asam lemah-basa kuat penguraian menghasilkan 1 HB dan 1 OH [HB][OH - [B ] [HB][OH [0,05] - - ] ] K b K K w a 1, ,0 10 1, , [OH ] = [HB] = 7,1 x 10 6 poh = 5,15 ph = 14 5,15 = 8,85

16 Titrasi asam lemah-basa kuat Penambahan 60 ml basa kuat (titik ekivalen) HB + OH 1 B + H 2 O Akhir reaksi: V = 110 ml B adalah basa, dalam air terurai kembali B + H 2 O HB + OH [OH ] = 1/110 = 9,1 x 10 3 M poh = -log(9,1 x 10-3 ) = 2,04 ph = 14 2,04 = 11,94

17 Titrasi asam lemah-basa kuat ph phenolpthalin Bromtimol biru 4 Metil orange V NaOH (ml)

18 INDIKATOR ASAM-BASA Perilaku Indikator OH O + H 2 O NO 2 tidak berwarna + H 3 O + N O O - kuning nitrofenol

19 Rentang Perubahan Warna Indikator HIn + H 2 O H 3 O + + In In + H 2 O InH + + OH [H O ][In ] 3 K a [HIn] [HIn] ph pk a log [In]

20 Rentang Perubahan Warna Indikator Misal HIn bewarna merah In- berwarna kuning pka dari Hin 5,0 digunakan pada titrasi asam kuat oleh basa kuat dan diasumsikan warna merah muncul jika [Hin]/[In - ] = 10/1 dan berwarna kuning jika [Hin]/[In - ] = 1/10 Kuning : ph k = pka log (10/1) = = 6 Merah : ph m = pka log (1/10) = 5 1 = 4 ph = ph k ph m = 6 4 = 2

21 Rentang Perubahan Warna Indikator ph larutan [Hin]/[In - ] Warna : : : 1 10 : 1 1 : 1 1 : 10 1 : : 1000 merah merah merah merah orange kuning kuning kuning rentang kerja

22 Rentang Perubahan Warna Indikator Indikator Perubahan warna, jika ph + Rentang ph Asam pikrat Timol biru 2,6 dinitrofenol Metil kuning Bromfenol biru Metil orange Bromkresol hijau Metil merah Lakmus Metil ungu Bromtimol biru phenolpthalin tidak berwarna kuning merah kuning tidak berwarna kuning merah kuning kuning biru merah kuning kuning biru merah kuning merah biru ungu hijau Kuning biru Tidak berwarna merah 0,1 0,8 1,2 2,8 2,0 4,0 2,9 4,0 3,0 4,6 3,1 4,4 3,8 5,4 4,2 6,2 5,0 8,0 4,8 5,4 6,0 7,6 8,0 9,6

23 Pemilihan Indikator yang Sesuai ph phenolpthalin 8,0 9,6 8 6 Bromtimol biru 6,0 7,6 4 Metil orange 3,1 4, V NaOH (ml)

24 Kesalahan penggunaan indikator Sumber kesalahan Indikator tidak berubah warna pada ph yang tepat dikorekasi dengan blanko indikator Pada sekitar titik ekivalen, kemiringan kurva tidak curam sehingga perubahan warna tidak tajam digunakan campuran indikator Blanko indikator adalah volume asam atau basa yang diperlukan untuk mengubah ph dari ph pada titik ekivalen ke ph dimana indikator berubah warna

25 Kelayakan Titrasi Asam Basa Pada titik ekivalen reaksi harus sempurna di sekitar Kesempurnaan reaksi menentukan kecuraman bagian vertikan kurva titrasi Makin besar tetapan kesetimbangan, makin sempurna reaksinya, makin besar perubahan ph di dekat titik ekivalen Titrasi layak jika perubahan ph di sekitar titik ekivalen

26 Pengaruh konsentrasi ph V titran (ml)

27 Larutan Penyangga (Buffer) Buffer: larutan yang dapat menahan perubahan ph yang besar ketika ion hidrogen atau ion hidroksida ditambahkan atau ketika larutan diencerkan

28 Pengaruh konsentrasi 14 ph Perubahan ph pada asam lemah yang ditambah basa kuat, kecil. 45 ml ph = V titran (ml) Dapat dibuat larutan penyangga dengan mencampur asam lemah dengan basa kuat

29 Perilaku Larutan Penyangga Larutan penyangga memiliki pasangan asambasa : HOAc Oac atau NH 3 NH 4 + Reaksi dengan H + Oac + H 2 O+ HOAc + H 2 O Reaksi dengan OH HOAc + OH Oac + H 2 O ph pk a [garam] log [asam]

30 Contoh 6.4 Dua labu yang mengandung: a) 100 ml air murni, ph = 7 b) 100 ml larutan yang mengandung 10 mmol asam HA (pk a = 7) dan 10 mmol basa konjugat A. ph larutannya juga 7. Kedalam tiap labu ditambahkan 1,0 mmol NaOH padat. Hitung perubahan ph masing-masing.

31 Jawaban Contoh 6.4 Asumsi: Penambahan NaOH padat tidak berubah volume a) Dalam air murni: [OH ] = 1 mmol/100 ml = 0,010 M poh = -log (0,01) = 2 ph = 14 2 = 12 ph air murni naik dar 7 menjadi 12 ph = 5

32 Jawaban Contoh 6.4 Asumsi: Penambahan NaOH padat tidak berubah volume b) OH + HA A + H 2 O asal bereaksi akhir reaksi ph pk a [garam] log [asam] ph 7 log ,09 ph = 0,09 satuan

33 Kapasitas Penyangga Ukuran keefektifan dalam menahan perubahan ph pada penambahan asam atau basa Semakin besar konsentrasi asam dan basa konjugatnya, semakin besar kapasitas penyangganya

34 Contoh 6.4 Untuk menyiapkan 100 ml larutan penyangga dengan ph 5,0, digunakan asam asetat, asam benzoat, asam format serta garam-garamnya. pk a asetat = 4,74; pk a benzoat = 4,18 dan pk a format 3,86. a. Asam mana yang menghasilkan kapasitas terbesar dan berapa rasio garam/asam. b. Jika diinginkan perubahan ph tidak lebih dari 0,1 satuan untuk penambahan 1 mmol asam atau basa, berapa konsentrasi asam dan garam minimum

35 Jawaban Contoh 4.6 Dipilih asetat karena pka nya paling mendekati ph yang diinginkan ph pk [OAc ] log [HOAc] a OAc ] [HOAc] [OAc ] log [HOAc] 5 - [ 0, ,74 1,82 4,74 Rasio garam dan asam yang diperlukan = 1,82 5 0,26 [OAc ] log [HOAc]

36 Jawaban Contoh 4.6 Asam mula-mula = y mmol Garam mula-mula = 1,8y mmol Jika ditambah 1 mmol OH maka Asam tersisa = y 1 mmol Garam = 1,8y + 1 mmol Maka: [1,82 y 1] 5,1 4,74 log [y - 1] asam = 6,6 mmol [HOAc] = 0,066 M dan garam = 12 mmol dan [Oac ] = 0,12 M

37 Soal 6.11 Hitung ph larutan berikut: a. 3,0 g asam format + 4 g Na-format dalam 500 ml larutan b. 0,90 g asam format yang dilarutkan dalam 100 ml NaOH 0,08 M c. 2,0 g asam format + 8,0 Na-format + 0,4 g HCl dalam 300 ml larutan.

38 Soal 6.13 Kokain adalah basa lemah dengan K b = 2,6 x 10-6 Basanya ditulis sebagai B dan garam hidroklorida ditulis BHCl. Hitung ph larutan yang yang dibuat dengan mencampur 40 ml BHCl 0,075 M dengan 60 ml NaOH 0,05M.

39 Soal 6.24 Diinginkan 500 ml larutan penyangga asetat yang memiliki ph 5,04 menggunakan HOAc 0,1 M. Tersedia asam asetat glasial (17 M) dan larutan NaOH 0,25 M. Berpa ml masingmasing larutan harus dicampur dan diencerkan menjadi 500 ml.

40 Jawaban Soal 6.24 Reaksi: HOAc + NaOH NaOAc + H 2 O Awal 0,1 (500 V B ) 0,25 V B 0 Reaksi -0,25 V B -0,25 V B 0,25V B Akhir 50 0,35 V B 0 0,25 V B [NaOAc] ph pk A log [HOAc] 0,25VB 50-0,35V B 1,995 0,25 V B = 99,763 0,698 V B 0,948 V B = 99,763 V B = 105,2 V A = ,2 = 394,8

41 Jawaban Soal 6.24 Pembuktian: [NaOAc] = 0,25 (105,2) = 26.3 mmol [HOAc] = 50 0,35 (105,2) = mmol [NaOAc] [HOAc] 26,3 13,18 1,9954 Benar!

42 Soal 6.25 Diinginkan 100 ml larutan penyangga yang memiliki ph 9,5 menggunakan NH 3 0,3 M dan HCl 0,1 M. Berapa ml dari masingmasing larutan harus dicampur.

43 Soal 6.27 Dua larutan penyangga ph 5,3 disiapkan dari asam lemah HA (pk a = 5,0) dan garamnya NaA. Penyangga I adalah 0,4 NaA dan 0,2 HA. Penyangga II adalah 0,20 M NaA dan 0,1 M HA. Hitung perubahan ph yang terjadi pada penambahan: a) 5,0 mmol asam ke dalam 100 ml tiap-tiap penyangga b) 5,0 mmol basa ke dalam 100 ml tiap-tiap penyangga

44 Penerapan Titrasi Asam-Basa Untuk menstandarkan asam/basa digunakan larutan standar basa/asam Larutan standar asam lebih stabil dibandingkan larutan standar basa

45 Persyaratan Standar Primer 1. Tersedia dalam bentuk murni 2. Tidak hidroskopis dan mudah dikeringkan 3. Berat ekivalenya tinggi 4. Derajat disosiasinya tinggi