II. HARI DAN TANGGAL PERCOBAAN

Transkripsi

1 I. JUDUL PERCOBAAN Titrasi Penetralan dan Aplikasinya II. HARI DAN TANGGAL PERCOBAAN Jum at, 4 Desember 2015 III. SELESAI PERCOBAAN Jum at, 4 Desember 2015 IV. TUJUAN PERCOBAAN 1. Membuat dan menentukan standarisasi larutan asam 2. Menentukan kadar NaHCO3 dalam soda kue V. DASAR TEORI Dasar pengertian Bronsted, asam adalah segala zat yang dapat memberikan proton, dan basa adalah zat yang dapat menerima proton. Ketika suatu asam menghasilkan proton, spesies yang menerima harus mempunyai sedikit afinitas proton, sehingga merupakan suatu basa. Jadi, dalam perlakuan Bronsted ditemui pasangan asam-basa konjugat. Menurut Arrhenius, asam terurai menjadi ion-ion hidrogen dan anion, sedangkan basa terurai menjadi ion-ion hidroksida dan kation. Salah satu kegunaan reaksi netralisasi adalah untuk menentukan konsentrasi asam atau basa yang tidak didketahui. Penentuan konsentrasi ini dilakukan dengan melakukan titrasi asam-basa. Titrasi adalah cara penentuan konsentrasi suatu larutan dengan volume tertentu dengan menggunakan larutan yang sudah diketahui konsentrasinya. Bila tittrasi asam-basa maka disebut titrasi asidealkalimetri. Dasar reaksi pada titrasi penetralan ini adalah reaksi antara ion hydrogen (H + ) yang bersifat asam dan ion hidroksida (OH - ) yang bersifat basa dan membentuk air yang bersifat netral, reaksi ini termasuk reaksi netralisasi. Reaksi ini dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (Asam) dengan penerima proton (basa). H + + OH H 2 O

2 Ada dua macam reaksi penetralan, yaitu : a. Asidimetri Titrasi penetralan yang melibatkan larutan basa dengan asam yang diketahui konsentrasinya. Asidimetri merupakan penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa-senyawa yang bersifat basa dengan menggunakan larutan baku asam. b. Alkalimetri Titrasi penetralan yang melibatkan larutan asam dengan basa yang diketahui konsentrasinya. Alkalimetri adalah penetapan kadar senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan menggunakan larutan baku basa. Asidimetri dan alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion hydrogen (asam) dengan ion hidroksida (basa) untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisai juga dapat dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dan penerima proton (basa). Proses analisis untuk menentukan jumlah yang tidak dapat diketahui dari suatu zat, dengan mengukur volume larutan pereaksi yang diperlukan untuk reaksi sempurna disebut analisis volumetric. Analisis ini juga menyangkut pengikuran volume gas. Proses mengukur volume larutan yang terdapat dalam larutan lain yang diketahui volumenya sampai terjadi reaksi sempurna disebut dengan titrasi. Larutan yang diketahui konsentrasinya disebut dengan larutan standart. Proses penentuan konsentrasi larutan standard disebut menstandartkan atau membakukan. Larutan standard adalah larutan yang diketahui konsentrasinya, yang akan digunakan pada analisis volumetric. Ada cara dalam menstandardkan larutan yaitu : 1. Pembuatan langsung dengan melarutkan suatu zat murni dengan berat tertentu, kemudian diencerkan sampai memperoleh volume terntentu secara tepat. Larutan ini disebut dengan larutan standard primer, sedangkat zat yang digunakan disebut standard primer. Larutan standard primer haruslah diketahui komposisi dan konsentrasinya. Larutan dibuat dengan melarutkan zat dengan

3 kemurnian yang tinggi (standard primer) yang diketahui dengan tepat beratnya dalam suatu larutan yang diketahui dengan tepat volumenya. Apabila titran tidak cukup murni, maka perlu distandarisasi dengan standard primer. 2. Larutan yang konsentrasinya tidak dapat diketahui dengan cara menimbang zat kemudian melarutkan untuk memperoleh volume tertentu, tetapi dapat distandarkan dengan larutan standard primer, disebut dengan larutan standard sekunder, larutan sekunder konsentrasinya diperoleh dengan cara menitrasi dengan larutan primer. NaOH tidak dapat dipakai untuk standard primer disebabkan NaOH bersifat higroskopis oleh sebab itu maka NaOH harus dititrasi terlebih dahulu dengan KHP agar dapat dipakai sebagai standard primer. Begitu dengan HCL tidak bisa digunakan sebagai standard primer, supaya menjadi standard sekunder maka larutan ini dapat dititrasi dengan larutan standard primer NaCO3. Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya. Titran ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekivalen (artinya secara stokiometri titran dan titer tepat habis bereaksi). Keadaan ini disebut sebgai titik ekivalen. Pada saat titik ekivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita mencatat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titran, volume dan konsentrasi titer maka kita bisa menghitung kadar titran. Dalam titrasi asam basa perubahan ph sangat kecil hingga ganoir tercapai titik ekivalen. Pada saat tercapai titik ekivalen penambahan sedikit asam atau basa akan menyebabkan ph yang sangat besar. Perubahan ph yang sangat besar ini seringkali dideteksi dengan zat dikenal sebagai indikator, yaitu suatu senyawa organic yang akan berubah warna dalam rentang ph tertentu. Hanya dengan beberapa

4 tetes larutan encernya, indikator dapat digunakan untuk menetapkan titik ekivalen dalam titrasi asam basa ataupun untuk menentukan tingkat keasaman larutan. Dalam hal ini indikator yang digunakan adalah metil jingga dalam larutan ph 4,4, metil jingga ada hampir seluruhnya sebagai ion negative kuning. Dalam hal larutan yang lebih asam maka ph 3,2, ia terprotonasi untuk membentuk ion dipol merah karena sifat ini, jingga metil dapat digunakan sebagai indikator untuk titrasi pada akhir daerah 3,2-4,4. Titik atau kondisi dimana penambahan asam atau basa dimana terjadi perubahan warna indikator dalam suatu titrasi dikenal sebagai titik akhir titrasi. Titik akhir titrasi sering diasamkan dengan titik ekivalen, walaupun diantara keduanya masih ada selisi yang relative kecil. Memilih indikator yang tepat sangat diperlukan dalam melakukan titrasi. Petunjuk pemilihan indikator yaitu: 1. Gunakan 3 tetes larutan indikator kecuali dinyatakan berbeda. 2. Asam kuat dititrasi dengan basa kuat menggunakan indikator metil merah, phenolptalein, dan metil jingga. 3. Asam kuat dititrasi dengan basa lemah menggunakan indikator metil merah. 4. Basa kuat dititrasi dengan asam lemah menggunakan indikatoor phenolptalein. 5. Asam lemah dititrasi dengan basa lemah, tidak ada indikator yang digunakan. 6. Lebih mudah mengidentifikasi warna yang timbul dari pada warna yang hilang. Indikator asam basa sebagai zat petunjuk derajat keasaman larutan senyawa organic struktur rumit yang berubah warnanya bila ph larutan berubah. Misalnya, mejil jingga berwarna merah jika dalam larutaan yang memiliki ph dibawah 3,1 dan akan berubah menjadi kuning dalam larutan yang memiliki ph diatas 4,5. Pada

5 rentang ph 3,1 sampai dengan 4,5 membentuk campuran warna kuning dan merah. Bermacam-macam zat asam atau basa, baik organic maupun anorganik dapat ditentukan dengan titrasi asam basa. Juga banyak contoh yang analitnya dapat diubah secara kimia menjadi asam atau basa dan kemudian ditentukan kadarnya melalui titrasi asam basa. Misalnya pada penentuan karbonat, ion karbonat dititrasi dalam dua langkah: CO H 2 O + HCO 3 + H 2 O HCO 3 + H 3 O + H 2 CO 3 + H 2 O Natrium hidroksida umunya terkontaminasi oleh natrium karbonat sedangkan natrium karbonat dan natrium bikarbonat sering terjadi bersama-sama. Natrium atau hydrogen karbonat atau asam karbonat dengan rumus kimia NaHCO3 adalah bahan kimia yang berbentuk ristal putih yang larut dalam air, yang banyak dipergunakan dalam industri makanan/biskuit (sebagai baking powder). Senyawa ini termasuk golongan garam yang telah digunakan sejak lama, senyawa ini disebut sodium bikarbonat. Senyawa ini merupakan kristal yang seing terdapat dalam bentuk serbuk, senyawa ini juga digunakan dalam roti atau kue karena bereaksi dengan bahan lain membentuk gas karbon dioksida. VI. ALAT DAN BAHAN Alat Buret Statif dan klem Erlenmeyer 250 ml. Gelas Kimia Corong Neraca analitik

6 Pipet gondok Propiper Labu ukut Spatula Bahan HCl Aquades Na2CO3 Indikator metil jingga NaHCO3 VII. ALUR KERJA 1. Pembuatan larutan asam klorida 0,1 N HCl Pekat/Murni - di ukur 9 ml memakai gelas ukur - dituang kedalam gelas ukur yang berisi 500 ml air suling - ditambahkan air suling sampai tanda batas - diaduk hingga heterogen HCl Pekat/Murni

7 2. Pembuatan larutan HCl dengan Na2CO3 anhidrat sebagai baku Na2CO3 anhidrat Larutan Na2CO3 - Ditimbang dengan teliti 1,3 g - Dipindahkan kedalam labu ukur 100 ml - Dilarutkan dengan air suling sampai tanda batas - Dikocok agar heterogen - Dipipet 10 ml dgn pro pipet - Dimasukkan dlm Erlenmeyer - Ditambahkan 10 ml aquades - Ditambahkan 3 tetes metil jingga Buret - Dibilas dengan 5 ml HCl sampai 3 kali - Diisi dengan HCl samap 2-3 cm diatas titik awal - Dibuka kran perlahanlahan - Diturukan larutan sampai titik awal Dicatat - Diletakkan Erlenmeyer di bawah buret - Diberi kertas putihdibawah Erlenmeyer - dititrasi

8 Perubahan warna (metil jingga berwarna kuning muda) Perubahan warna (metil jingga berwarna sedikit pink) - Dicuci dinding Erlenmeyer dengan air suling - Dititrasi dgn mebambahkan tetes demi tetes - Dicatat angka pada buret sebagai volume HCl - Diulangi 3 kali Normalitas HCl rata-rata

9 3. Penentuan kadar NaHCO3 dalam soda kue Soda Kue Larutan Soda Kue Perubahan warna - Ditimbang 1,44 g - Dilarutkan dalam labu ukur 100 ml - Ditambah aquades sampai tanda batas - Dikocok sampai homogen - Dipipet 10 ml - Dimasukkan kedalam Erlenmeyer - Ditambahkan dengan 3 tetes indikator metil jingga - Dititrasi dengan HCl standard - Dilakukan percobaan sebanyak 3 kali Kadar NaHCO3 ratarata

10 IX. ANALISIS DAN PEMBAHASAN a. Membuat dan menentukan standarisasi larutan asam Percobaan yang pertama yaitu penentuan konsentrasi asam klorida (HCl) dengan natrium karbonat (Na2CO3) sebagai baku. Sebelum dititrasi, ±0,5318 gram Na2CO3 dilarutkan terlebih dahulu dalam labu ukur 100 ml dan diencerkan sampai tanda batas dan menghasilkan larutan tidak berwarna. Setelah itu dipipet 10 ml larutan Na2CO3 kedalam labu erlenmeyer. Kemudian ditambahkan 10 ml aquades, sebelum dititrasi dengan HCl ditambahkan indikator metil jingga. Maksud dari penambahan metil jingga yaitu untuk mempermudah mendeteksi perubahan warna. Indikator metil jingga memiliki rentan ph 3,1 hingga 4,4, sedangkan saat Na2CO3 (basa kuat) dititrasi dengan HCl (asam kuat) akan menghasilkan H2CO3, sehingga saat titrasi sampai pada titik ekivalen, indikator metil jingga akan berubah menjadi merah. Titik ekivalen adalah titik dalam suatu titrasi dimana jumlah ekivalen titran sama dengan jumlah ekivalen analit. Setelah ditambahkan indikator, lalu dititrasi dengan HCl. Titik akhir titrasi ditandai dengan adanya perubahan warna dari kuning menjadi merah. Titik akhir yaitu titik dalam suatu titrasi dimana suatu indikator berubah warna. Titrasi dihentikan setelah mencapai titik akhir titrasi. Reaksi yang terjadi yaitu sebagai berikut: Na2CO3 (aq) + 2HCl (aq) 2NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g) CO H3O + HCO 3- + H2O HCO 3- + H3O + H2CO3 + H2O Titrasi dilakukan tiga kali supaya hasil yang didapatkan lebih akurat. Volume titrasi yang dihasilkan tiga kali berturut-turut yaitu 2,3 ml, 2,2 ml, dan 2,3 ml. Dengan demikian dihasilkan pula konsentrasi HCl berturut-turut yaitu 0,082 N, 0,087 N, dan 0,082 N, sehinga diperoleh konsentrasi HCl rata-rata yaitu 0,084 N (perhitungan terlampir).

11 b. Penentuan kadar NaHCO3 dalam soda kue Pada percobaan ini bertujuan untuk menentukan kadar NaHCO3 dalam soda kue. Catat terlebih dahulu merk soda kue, pada percobaan ini menggunakan soda kue cap Nonik. Soda kue ditimbang dengan teliti sebanyak 1,44 gram kemudian dilarutkan dalam labu ukur 100 ml. Setelah itu dipipet 10 ml dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Tambahkan dua tetes indikator metil jingga. Maksud dari penambahan metil jingga yaitu untuk mempermudah mendeteksi perubahan warna. Indikator metil jingga memiliki rentan ph 3,1 sampai 4,4. Indikator akan berubah warna disekitar titik ekivalen dari titrasi sehingga saat titrasi sampai pada titik ekivalen, indikator metil jingga akan berubah menjadi merah. Setelah penambahan indikator, larutan soda kue dititrasi dengan HCl standar. Reaksi yang terjadi yaitu: Na2CO3 (aq) + CO2(g) +H2O (l) NaHCO3 (aq) NaHCO3 (aq) + HCl (aq) NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g) Setelah larutan berubah warna dari kuning menjadi merah, maka titrasi dihentikan yang menandakan titrasi telah mencapai titik akhir. Titrasi dilakukan sebanyak tiga kali untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat. Volume titrasi yang dihasilkan tiga kali berturut-turut yaitu 15 ml, 15,6 ml, dan 15,7 ml. Dengan demikian dihasilkan pula kadar NaHCO3 berturut-turut yaitu sebesar 73,5%, 76,4%, dan 76,9%, sehinga diperoleh kadar NaHCO3 rata-rata yaitu sebesar 75,6% (perhitungan terlampir). X. DISKUSI Pada percobaan yang bertujuan untuk menentukan konsentrasi asam klorida (HCl) dengan natrium karbonat (Na2CO3) sebagai baku, diperoleh konsentrasi rata-rata dari hasil titrasi sebanyak tiga kali yaitu sebesar 0,084 N. Hal ini tidak sesuai dengan teori dimana konsentrasi HCl yaitu sebesar 0,1 N dikarenakan pada saat menimbang Na2CO3

12 neraca analitik yang digunakan untuk menimbang belum di kalibrasi dari satuan ct menjadi gram. Hal ini menyebabkan jumlah zat Na2CO3 menjadi 0,1 gram setelah dikonversi dari ct menjadi gram, sedangkan untuk percobaan ini seharusnya jumlah zat yang dibutuhkan adalah sebesar 0,5318 gram. XI. Pada percobaan yang bertujuan untuk menentukan kadar NaHCO3 dalam soda kue, diperoleh kadar NaHCO3 rata-rata dari hasil titrasi sebanyak tiga kali yaitu sebesar 75,6 %. Namun hasil ini tidak akurat karena konsentrasi dari standarisasi HCl yang dihasilkan dari percobaan pertama tidak sesuai dengan teori, sehingga mempengaruhi hasil kadar NaHCO3. KESIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Pada percobaan menentukan standarisasi larutan asam diperoleh volume HCl yang digunakan saat titrasi berturut-turut yaitu 2,3 ml, 2,2 ml, dan 2,3 ml, sehingga diperoleh konsentrasi HCl rata-rata sebesar 0,084 N. 2. Pada percobaan penentuan kadar NaHCO3 dalam soda kue diperoleh volume HCl yang digunakan untuk titrasi berturut-turut yaitu 15 ml, 15,6 ml, dan 15,7 ml, sehingga diperoleh kadar NaHCO3 rata-rata sebesar 75,6 %. XII. JAWABAN PERTANYAAN A. Standarisasi Larutan 1. Mengapa pada pembuatan larutan NaOH harus memakai air yang sudah dididihkan? Tujuan menggunakan air yang mendidih pada pembuatan larutan NaOH yaitu untuk menghindari ledakan, karena reaksi pada logam alkali (Na) bersifat eksoterm dan juga logam alkali (Na) mudah bereaksi dengan air.

13 2. Apa beda antara: a) Larutan baku dan larutan standar? Larutan baku adalah larutan yang konsentrasinya diketahui dari hasil penimbangan dan pengenceran, konsentrasi ditentukan dari hasil perhitungan. Larutan standar adalah larutan yang konsentrasinya sudah ditetapkan dengan akurat. b) Asidimetri dan alkalimetri? Asidimetri adalah penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa-senyawa yang bersifat basa dengan menggunakan larutan baku asam. Alkalimetri adalah penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan menggunakan larutan baku basa. 3. Berikan alasan penggunaan indikator pada titrasi di atas? - Penentuan (standarisasi) larutan asam Indikator akan berubah warna disekitar titik ekivalen dari titrasi sehingga saat titrasi sampai pada titik ekivalen. Pada titrasi antara HCl dengan Na2CO3 menggunakan indikator metil jingga karena titrasi tersebut antara asam kuat dengan basa lemah yang memiliki rentang ph 3,1-4,4. Pada umumnya indikator digunakan untuk menentukan titik ekuivalen atau titik akhir titrasi tepat pada ph tertentu. - Penentuan (standarisasi) larutan basa Indikator akan berubah warna disekitar titik ekivalen dari titrasi sehingga saat titrasi sampai pada titik ekivalen. Pada titrasi antara NaOH dengan H2C2O4.2H2O menggunakan indikator pp (fenolftalin) karena titrasi tersebut antara basa kuat dengan asam lemah yang memiliki rentang ph 8,3-10. Pada umumnya indikator digunakan untuk menentukan titik equivalen atau titik akhir titrasi tepat pada ph tertentu.

14 B. Aplikasi Titrasi Penetralan 1. 1,2 gram sampel NaOH dan Na2CO3 dilarutkan dan dititrasi dengan 0,5 N HCl dengan indikator pp. Setelah penambahan 30 ml HCl larutan menjadi tidak berwarna. Kemudian indikator metal jingga ditambahkan dan dititrasi lagi dengan HCl. Setelah penambahan 5 ml HCl larutan menjadi berwarna. Berapa prosentase Na2CO3 dan NaOH dalam sampel? mol ek. Na2CO3 = mol ek. HCl = 35 ml x 0,5 N = 0,0175 mol Massa Na2CO3 = 0,0175 mol x ½ x 106 gram/mol = 0,9275 gram % Na2CO3 = 0,9275 g/1,2 g x 100% = 77,29% Massa NaOH = 0,0175 mol x 40 g/mol = 0,7 gram % NaOH = 0,7 g/1,2 g x 100 % = 58,33 % 2. Pada ph berapa terjadi perubahan warna indikator pp? Indikator PP (fenolftalein) akan mengalami perubahan warna pada ph , yang artinya warna larutan fenolftalein akan berubah jika larutan ini ditambahkan pada larutan yang bersifat basa (ph larutan diatas 7.0) atau dapat pula diartikan bahwa larutan yang bersifat basa akan mengalami perubahan warna menjadi merah jika ditambahkan indikator fenolftalein. XIII. DAFTAR PUSTAKA Anonim Natrium Bikarbonat. Diakses pada tanggal 03 Desember Day, R.A. dan Underwood Analisis Kimia Kuantitatif Edisi ke- 6. Jakarta: Erlangga.

15 Hadyana, P.A Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga. Harjadi, W Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: PT. Gramedia. Ibnu, Sodiq, dkk. (2004). Kimia Analitik 1. Malang: jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang. Setiarana, Yiyin Laporan Penetralan. Diakses pada tanggal 03 Desember Setiarso, Pirim. Dkk. (2015). Petunjuk Praktikum Kimia Analitik 1 (DDKA). Surabaya: Unesa press.

16 LAMPIRAN PERHITUNGAN LAMPIRAN-LAMPIRAN 1. Na2CO3(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + NaHCO3(aq) Diketahui : V1 = 2,3 ml V2 = 2,2 ml V3 = 2,3 ml Mr Na2CO3 = 105,98 gram/mol Massa Na2CO3 = 0,5318 ct = 0,5318 x 1 5 = 0,1 gram V Na2CO3 = 100 ml = 0,1 L Ditanya : Konsentrasi HCl? Jawab : Molek Na2CO3 = molek HCl N1 x V1 g Mr.V = N2 x V2 x n x V = N2. V2 0,1 gram 105,98 gram/mol. 0,1 L x 2 x 10mL = N2. 2,3 ml 0,1887 = N2 2,3 0,082 N = N2 HCl Molek Na2CO3 = molek HCl N1 x V1 g Mr.V = N2 x V2 x n x V = N2. V2 0,1 gram 105,98 gram/mol. 0,1 L x 2 x 10mL = N2. 2,2 ml

17 0,1887 = N2 2,2 0,087 N = N2 HCl Molek Na2CO3 = molek HCl N1 x V1 g Mr.V = N2 x V2 x n x V = N2. V2 0,1 gram 105,98 gram/mol. 0,1 L x 2 x 10mL = N2. 2,3 ml 0,1887 = N2 2,3 0,082 N = N2 HCl Rata-rata N HCl = N1+N2+N3 3 = 0,082+0,087+0,082 3 = 0,251 3 = 0,084 N 2. Menentukan kadar NaHCO3 Diketahui : V1 = 15 ml V2 = 15,6 ml V3 = 15,7 ml N HCl = 0,084 N Mr NaHCO3= 84,007 gram/mol Massa soda kue = 1,44 gram = 1440 mg Ditanya : a. Kadar V1? b. Kadar V2?

18 c, Kadar V3? Jawab : Kadar V1 % = V HCl.N HCl.Be NaHCO 3 x mg = 84, ml. 0,084 N = 1058, x 100 = 73,5 % x 10 x 100 x 100 Kadar V2 % = V HCl.N HCl.Be NaHCO 3 x mg x 100 = 84,007 15,6 ml. 0,084 N x 10 x 100 = 1100, x 100 = 76,4 % Kadar V3 % = V HCl.N HCl.Be NaHCO 3 x mg = 84,007 15,7 ml. 0,084 N = 1107, x 100 = 76,9 % x 10 x 100 x 100 Kadar rata-rata NaHCO3 = %1+%2+%3 3 = 73,5%+76,4%+76,9% 3

19 = 226,8 % 3 = 75,6 %