Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 1

Transkripsi

1 Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya gan Ilir (I) ABSTRAK Asidimetri adalah analisa titrimetri yang menggunakan asam kuat sebagai titrannya dan sebagai analitnya adalah basa atau senyawa yang bersifat basa. Sedangkan alkalimetri pada prinsipnya adalah analisa titrimetri yang menggunakan basa kuat sebagai titrannya dan analitnya adalah asam atau senyawa yang bersifat asam. Percobaan ini bertujuan untuk membuat larutan standar Hl 0,1 N dan menetapkan konsentrasi larutan tersebut dengan cara standarisasi dengan larutan borax dan natrium karbonat anhidrous, membuat larutan standar primer asam oksalat dan menentukan kadar asam cuka yang diperdagangkan. Dalam percobaan ini larutan dibuat dengan cara pengenceran kemudian dilakukan titrasi dengan larutan-larutan standar tertentu sehingga didapatkan harga konsentrasi dari larutan hasil pengenceran tersebut. Selain itu dalam percobaan ini digunakan metode titrimetri untuk menganalisa kadar suatu sampel dengan proses asidimetri maupun alkalimetri. Dari hasil percobaan didapatkan larutan hasil standarisasi Hl adalah 0,0662 N dan 0,867 N dan larutan hasil standarisasi NaH adalah 0,0113 N, Sedangkan kadar asam cuka yang diteliti adalah 0,24 %, serta kadar NH3 yang terkandung dalam 0,2 gram NH4l adalah sebesar 10,75 %. Kata Kunci : asidimetri, alkalimetri, larutan standar. BAB I.PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Salah satu cara dalam penentuan kadar larutan asam basa adalah dengan melalui proses titrasi asidi-alkalimetri. ara ini cukup menguntungkan karena pelaksanaannya mudah dan cepat, ketelitian dan ketepatannya juga cukup tinggi. Titrasi asidi-alkalimetri dibagi menjadi dua bagian besar yaitu asidimetri dan alkalimetri. Asidimetri adalah titrasi dengan menggunakan larutan standar asam untuk menentukan basa. Asam-asam yang biasanya dipergunakan adalah Hl, asam cuka, asam oksalat, asam borat. Sedangkan alkalimetri merupakan kebalikan dari asidimetri yaitu titrasi yang menggunakan larutan standar basa untuk menentukan asam. Selain dalam air,reaksi asam basa juga dapat berlangsung dalam pelarut non air. Sebenarnya pemeriksaan ini agak baru dalam pemeriksaan kimia, tetapi untuk pemakaiannya kini digunakan untuk senyawa organik maupun anorganik,sesungguhnya dalam titrasi bebas air ini juga berlangsung reaksi netralisasi. Walaupun cara ini terhitung baru namun para analis telah merasakan betapa cara ini memiliki beberapa keuntungan diantaranya untuk senyawa yang tidak dapat larut dalam air,dapat larut dalam air, dapat larut dalam pereaksi yang mudah didapat dan dikenal. Sehingga untuk menentukan kadarnya tidak kesulitan dalam mencari pelarut yang lain untuk melarutkannya. Keuntungan lain dengan pemakaian metode ini adalah karena dalam percobaan digunakan pelarut non air seperti asam asetat glacial, pelarut ini memiliki kekuatan asam basa yang sangat kuat. Pada percobaan ini adalah penentuan kadar dengan metode asidi-alkalimetri menggunakan indikator phenopthalein dan metil jingga, hal ini dilakukan karena jika meggunakan indikator yang lain, adanya Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 1

2 Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya gan Ilir (I) kemungkinan trayek ph-nya jauh dari titik ekuivalen. Dalam bidang farmasi, asidi-alkalimetri dapat digunakan untuk menentukan kadar suatu obat dengan teliti karena dengan titrasi ini, penyimpangan titik ekivalen lebih kecil sehingga lebih mudah untuk mengetahui titik akhir titrasinya yang ditandai dengan suatu perubahan warna, begitu pula dengan waktu yang digunakan seefisien mungkin. I.2. Maksud dan Tujuan I.2.1. Maksud Percobaan Mengetahui dan memahami cara penentuan kadar suatu zat dalam suatu larutan serta cara pembakuan suatu zat dengan metode volumetri. I.2.2. Tujuan Percobaan a. Menentukan kadar zat dari asam borat dan asam salisilat dengan metode alkalimetri serta kadar Na 2 3 dan Na 2 B 4 7 dengan metode acidimetri. b. Menentukan konsentrasi coffein dan Dyphenhydramin Hl dengan metode titrasi bebas air berdasarkan reaksi netralisasi. I.3. Prinsip Percobaan Asidimetri : Penetapan kadar Na 2 3 dan Na 2 B 4 7 berdasarkan reaksi netralisasi dengan menggunakan metode asidimetri dan menggunakan larutan baku Hl sebagai titran dan dengan penambahan indikator metil merah, dimana titik akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna dari merah muda menjadi kuning. Alkalimetri : Penetapan kadar asam borat yang dilarutkan dalam gliserol netral dan asam salisilat yang dilarutkan dengan etanol 95% netral dengan menggunakan metode alkalimetri berdasarkan reaksi netralisasi antara larutan baku NaH 0,1 N dan Asam mefenamat dengan menggunakan indikator fenolftalein dimana titik akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna dari larutan tidak berwarna menjadi ungu. BAB II. TINJAUAN PUSTAKA Zat-zat anorganik dapat diklasifikasikan dalam tiga golongan penting : asam, basa dan garam. Asam secara paling sederhana didefinisikan sebagai zat, yang bila dilarutkan dalam air, mengalami disosiasi dengan pembentukan ion hidrogen sebagai satu-satunya ion positif. Sebenarnya ion hidrogen (proton) tak ada dalam larutan air. Setiap proton bergabung dengan satu molekul air dengan cara berkoordinasi dengan sepasang elektron bebas yang terdapat pada oksigen dari air, dan terbentuk ion-ion hidronium : H + + H 2 H 3 + Basa, secara paling sederhana dapat didefinisikan sebagai zat, yang bila dilarutkan dalam air, mengalami disosiasi dengan pembentukan ion-ion hidroksil sebagai satu-satunya ion negatif. Hidroksida-hidroksida logam yang larut, seperti natrium hidroksida atau kalium hidroksida hampir sempurna berdisosiasi dalam larutan air yang encer : Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 2

3 Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya gan Ilir (I) NaH Na + + H - KH K + + H - Karena itu basa-basa ini adalah basa kuat. Di lain pihak larutan air amonia, merupakan suatu basa lemah. Bila dilarutkan dalam air, amonia membentuk amonium hidroksida, yang berdisosiasi menjadi ion amonium dan ion hidroksida : NH 3 + H 2 NH H - Karena itu, basa kuat merupakan elektrolit kuat, sedang basa lemah merupakan elektrolit lemah. Tetapi tak ada pembagian yang tajam antara golongan-golongan ini, dan sama halnya dengan asam, adalah mungkin untuk menyatakan kekuatan basa secara kuantitatif. Menurut definisi yang kuno, garam adalah hasil reaksi antara asam dan basa. Proses-proses semacam ini disebut netralisasi. Definisi ini adalah benar, dalam artian, bahwa jika sejumlah asam dan basa murni ekuivalen dicampur, dan larutannya diuapkan, suatu zat kristalin tertinggal, yang tak mempunyai ciri-ciri khas suatu asam maupun basa. Zat-zat ini dinamakan garam oleh ahli-ahli kimia zaman dulu (G. Shevla, 1985). Reaksi netralisasi dapat dipakai untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau basa. aranya dengan menambahkan setetes demi setetes larutan basa kepada larutan asam. Setiap basa yang diteteskan bereaksi dengan asam, dan penetesan dihentikan pada saat jumlah mol H + setara dengan mol H -. Pada saat itu larutan bersifat netral dan disebut titik ekuivalen. ara seperti ini disebut titrasi, yaitu analisis dengan mengukur jumlah larutan yang diperlukan untuk bereaksi tepat sama dengan larutan lain. Analisis ini disebut juga analisis volumetri, karena yang diukur adalah volume larutan basa yang terpakai dengan volume tertentu larutan asam (Syukri, S. 1999). Larutan basa yang akan diteteskan (titran) dimasukkan ke dalam buret (pipa panjang berskala) dan jumlah yang terpakai dapat diketahui dari tinggi sebelum dan sesudah titrasi. Larutan asam yang akan dititrasi dimasukkan ke dalam gelas kimia (erlenmeyer), dengan mengukur volumnya terlebih dulu dengan memakai pipet gondok. Untuk mengamati titik ekuivalen dipakai indikator yang perubahan warnanya di sekitar titik ekuivalen. Saat terjadi perubahan warna itu disebut titik akhir (Syukri, S. 1999). Berikut syarat-syarat yang diperlukan agar titrasi yang dilakukan berhasil : Konsentrasi titran harus diketahui. Larutan seperti ini disebut larutan standar. Reaksi yang tepat antara titran dan senyawa yang dianalisis harus diketahui. Titik stoikhiometri atau ekivalen harus diketahui. Indikator yang memberikan perubahan warna, atau sangat dekat pada titik ekivalen yang sering digunakan. Titik pada saat indikator berubah warna disebut titik akhir. Volume titran yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekivalen harus diketahui setepat mungkin (Hardjono Sastrohamidjojo. 2005) Proses titrasi asam-basa sering dipantau dengan penggambaran ph larutan yang dianalisis sebagai fungsi jumlah titran yang ditambahkan. Gambar yang diperoleh tersebut disebut kurva ph, atau kurva titrasi. - KURVA TITRASI Larutan yang dititrasi dalam asidimetrialkalimetri mengalami perubahan ph. Misalnya bila Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 3

4 Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya gan Ilir (I) larutan asam dititrasi dengan basa, maka ph larutan mula-mula rendah dan selama titrasi terus menerus naik. Bila ph ini diukur dengan pengukur ph (phmeter) pada awal titrasi, yakni sebelum ditambah basa dan pada waktu-waktu tertentu setelah titrasi dimulai, maka kalau ph dialurkan lawan volume titran, kita peroleh grafik yang disebut kurva titrasi. Bila suatu indikator ph kita pergunakan untuk menunjukkan titik akhir titrasi, maka : 1. Indikator harus berubah warna tepat pada saat titran menjadi ekivalen dengan titrat agar tidak terjadi kesalahan titrasi. 2. Perubahan warna itu harus terjadi dengan mendadak, agar tidak ada keragu-raguan tentang kapan titrasi harus dihentikan. Untuk memenuhi pernyataan (1), maka trayek indikator harus mencakup ph larutan pada titik ekivalen, atau sangat mendekatinya; untuk memenuhi pernyataan (2), trayek indikator tersebut harus memotong bagian yang sangat curam dari kurva (Khopkar, 2003). Titrasi asidimetri-alkalimetri menyangkut reaksi dengan asam dan atau basa diantaranya: Asam kuat dan basa kuat Reaksi untuk titrasi asam kuat-basa kuat adalah H + (c) + H - (c) H 2 Untuk menghitung [H + ] pada titik tertentu dalam titrasi, kita harus menentukan jumlah H + yang tetap tinggal pada titik tersebut dibagi dengan volume total larutan. mol solute Molaritas = L larutan (Hardjono. 2005) Asam kuat dan basa lemah Meskipun istilah penetralan lazim digunakan untuk reaksi apa saja antara asam dengan basa, tak selalu akan dihasilkan larutan yang benar-benar netral. Memang larutan netral hanya diperoleh bila asam dan basa itu sama kuatnya. Pada hakekatnya titrasi basa lemah dengan asam kuat dapat dipahami seperti cara kerja sebelumnya. Yang perlu diperhatikan adalah tentang komponen utama dalam larutan dan kemudian memutuskan apakah reaksi terjadi menuju sempurna (Keenan, dkk. 1984). Asam lemah dan basa kuat Reaksi dalam larutan air dari asam lemah seperti asam asetat, H 2 H 3 2, dengan basa kuat NaH dapat dinyatakan oleh persamaan berikut: Pemaparan lama H 2 H NaH Na 2 H H 2 Pemaparan baru H 2 H Na + + H - Na H H 2 Larutan natrium asetat yang dihasilkan agak bersifat basa, karena ion asetat berfungsi sebagai basa dalam larutan air (Keenan, dkk. 1984). Asam lemah dan basa lemah Sebagai contoh akhir dari penetralan, perhatikan reaksi dalam larutan air dari asam asetat yang lemah itu dengan basa lemah amonia. Larutan amonium asetat, yang dihasilkan, praktis netral. Ini karena kuat asam ion NH + 4 tepat diimbangi oleh basa kuat dari ion 2 H 3-2. Sebagai ringkasan, reaksi asam dan basa yang sama kekuatannya, akan menghasilkan larutan netral. Asam dan basa yang bereaksi dapat keduanya kuat maupun keduanya lemah. - Indikator Asam Basa Indikator asam basa ialah zat yang dapat berubah warna apabila ph lingkungannya berubah. Misalnya biru bromtimol (bb); dalam larutan asam ia berwarna kuning, tetapi dalam lingkungan basa warnanya biru. Warna dalam keadaan asam dinamakan warna asam dari indikator (kuning untuk Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 4

5 Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya gan Ilir (I) bb), sedang warna yang ditunjukkan dalam keadaan basa disebut warna basa. Akan tetapi harus dimengerti, bahwa asam dan basa disini tidak berarti ph kurang atau lebih dari tujuh. Asam berarti ph lebih rendah dan basa berarti ph lebih besar dari trayek indikator atau trayek perubahan warna yang bersangkutan. Perubahan warna disebabkan oleh resonansi isomer elektron. Berbagai indikator mempunyai tetapan ionisasi yang berbeda dan akibatnya mereka menunjukkan warna pada range ph yang berbeda (Khopkar. 2003) Kebanyakan indikator asam basa adalah molekul kompleks yang bersifat asam lemah dan sering disingkat dengan HIn. Mereka memberikan satu warna berbeda bila proton lepas (Hardjono Sastrohamidjojo. 2005) ontoh : Fenolftalein, indikator yang lazim dipakai, tak berwarna dalam bentuk Hin-nya dan berwarna pink dalam bentuk In, atau basa. Struktur Fenolftalein, sering disingkat PP, adalah sebagai berikut : H H tak berwarna merah PP basa konjugat PP dalam bentuk asam (HIn) dalam bentuk basa (In - ) H H BAB III. METDLGI PERBAAN 3.1. Alat dan Bahan Alat-alat - Labu ukur 250ml - Erlenmeyer 250ml - - Buret - Pipe volume 10ml - Labu ukur 100ml - Gelas kimia - Statif dan klem - orong Bahan-bahan - Asam cuka perdagangan - NaH 0,1 N (Natrium Hidroksida) - Asam oksalat dehidrat 0,1 N - Aquades - Indikator PP 3.2. Prosedur Percobaan Asidimetri - Dimasukkan asam oksalat dehidrat 0,1 N kedalam buret - Dicampurkan 10ml NaH dan 10ml akuades di dalam tabung gelas kimia, lalu diguncang-guncang - Ditetesi dengan indikator PP sebanyak 3 tetes kedalam gelas kimia yang berisi NaH dan akuades - Warna larutan menjadi merah lembayung - Ditetesi latutan dengan asam oksalat dehidrat hingga larutan menjadi jernih, sambil diguncang-guncang Alkalimetri - Dimasukkan NaH 0,1 N kedalam buret - Dituang 10ml asam cuka perdagangan yang telah diencerkan terlebih dahulu kedalam gelas kimia - Ditetesi indikator PP sebanyak 3 tetes kedalam gelas kimia berisi asam cuka - Ditetesi larutan asam cuka dengan NaH 0,1 N hingga warna larutan menjadi merah lembayung. Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 5

6 Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya gan Ilir (I) BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengamatan Perlakuan Keterangan Asidimetri - Dicampurkan 10ml - Larutan menjadi 20ml NaH dan 10ml dan berwarna bening akuades - Warna larutan - Ditetesi Indikator PP 3 menjadi merah tetes lembayung - Ditittrasi dengan asam - Warna larutan oksalat dehidrat menjadi bening 10,15ml - Dihitung konsentrasi kembali NaH - Didapat 0,05075 N Alkalimetri - Dimasukkan 10ml - Larutan bening asam cuka yang telah diencerkan kedalam - Larutan tetap bening tabung reaksi - Warna larutan - Ditetesi indikator PP 3 menjadi merah tetes lembayung - Dititrasi dengan NaH - Didapat 0,155 N 15,5 ml - Dihitung konsentrasi asam cuka 4.2. Reaksi-reaksi Naoh + Indikator PP - NaH + PP H H Na Asam oksalat Indikator PP - Asam oksalat + PP H H + H H 3 H + 2 NaH H 3 Na + H Perhitungan Konsentrasi NaH V 1 NaH = 20ml V 2 H = 10,15ml N 2 H = 0,1 N N 1 NaH =...? N 1 V 1 = N 2 V 2 N 1 = N 2V 2 V 1 =, 1 10, Konsentrasi H 3 H V 1 H 3 H = 10ml V 2 NaH = 15,5ml N 2 NaH = 0,1N N 1 H 3 H =...? N 1 V 1 = N 2 V 2 N 1 = N 2V 2 V 1 =, 1 15,5 10 = 0,05075N = 0,155N + NaH + 2H 2 Na Fenolftalein merah lembayung 4.1. Pembahasan Titrasi merupakan cara reaksi netralisasi yang dipakai untuk menetukan konsentrasi larutan asam atau basa dengan menambahkan setetes demi setetes larutan basa kepada larutan asam. Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 6

7 Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya gan Ilir (I) Titik ketika melakukan titrasi dimana titrasi yang diteteskan cukup untuk membuat reaksi yang sempurna yang disebut titik equivalen yang ditandai oleh perubahan warna pada indikator. Titik akhir titrasi merupakan titk pada saat indikator berubah warna. Larutan standar primer adalah larutan yang kadarnya dapat diketahui secara langsung dari hasil penimbangan. ontohnya K 2 r 2 7 dan Na 2 B 4 7. Syarat-syarat larutan standar primer adalah 1. Sangat murni atau mudah dimurnikan 2. Stabil dalam keadaan biasa, setidak-tidaknya selama ditimbang 3. Sedapat mungkin mempunyai berat ekivalen tinggi untuk mengurangi kesalahan penimbangan 4. Dalam titrasi akan bereaksi menurut syaratsyarat reaksi titrasi 5. Mempunyai rumus molekul yang pasti Larutan standar primer berfungsi untuk membakukan konsentrasi larutan tertentu, yaitu larutan yang ketetapan konsentrasinya sukar diperoleh melalui pembuatannya secara langsung. Larutan dimana konsentrasinya diperoleh dengan cara pembakuan disebut larutan standar sekunder yaitu contohnya AgN 3, NaH, Kmn 4, Na 2 S 4 dan a(h) 2. Larutan yang dapat digunakan sebagai larutan standar sekunder memiliki syarat sebagai berikut: 1. Larutan sukar dibuat secara kuantitatif 2. Tidak memiliki kemurnian yang tinggi 3. Larutannya tidak stabil Asidimetri ialah penentuan kadar suatu basa dengan menggunakan asam sebagai standar primer. Alakalimetri ialah penentuan kadar suatu asam dengan menggunakan basa sebagai standar primer. Bila kita mengukur berapa ml larutan asam bertitar tertentu yang diperlukan untuk menetralkan larutan basa yang kadar atau titernya belum diketahui maka dilakukan asidimetri. Pada percobaan yang pertama yaitu asidimetri, dengan titrasi NaH dan asam cuka perdaganyan ketika H 3 H ditetesi dengan indikator PP, warna larutan menjadi merah lembayung. Hal ini menunjukkan bahwa larutanm bersifat basa, kemudian dititrasi dengan H 2 2 4, warna larutan menjadi bening pada titik ekivalen dengan volume 10,15ml karena titrannya berupa asam. Hal ini menunjukkan bahwa ph larutan dibawah 8, karena indikator PP dapat mendeteksi larutan dengan ph 8,0 9,6. Pada percobaan yang kedua yaitu alkalimetri, dengan titrasi NaH dan asam cuka perdagangan. Ketika H 3 H ditetesi dengan indikator PP, warna larutan tidak berubah atau masih bening. Hal ini dikarnakan indikator PP tidak bereaksi dengan asam. Setelah ditetesi dengan NaH warna larutan menjadi merah lembayung, karna telah terjadi titrasi sempurna. Sehingga indikator PP memberikan warna pada saat volume NaH yang dibutuhkan mencapaititik ekuivalen. Faktor kesalahan yang telah terjadi adalah - Ketika titrasi, volume titran yang diteteskan melebihi dari volume yang diharuskan, karena kurang memperhatikan perubahan warna larutan, sehingga didapat hasila yang kurang akurat. - Alat yang digunakan tidak benar-bersih, sehingga zat pada larutan tercampur zat lain. - Kesalahan praktikan dalam membaca meniskus bawah buret. Titik ekivalen adalah titik dalam tirasi dimana titran yang ditambahkan cukup untuk bereaksi secara tepat dengan senyawa yang ditentukan. Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 7

8 Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya gan Ilir (I) Indikator PP adalah zat yang digunakan sebagi indikator suatu larutan basa, apabila zat ini bereaksi dengan H - maka akan menghasilkan warna merah lembayung, sedangkan pada larutan asam tidak. Titran adalah zat penitrasi yang merupakan larutan baku yang dimasukkan kedalam buret yang telah ditera. Sedangkan titrat adalah zat yang dititrasi yang ditempatkan dalam wadah (gelas kimia atau erlenmeyer). Pada percobaan asidimetri zat yang berfungsi sebagai titran adalah asam oksalat sedangkan natrium hidroksida sebagai titrat. Pada percobaan alkalimetri yang berfungsi sebagai titran adalah NaH, sedangkan titratnya adalah asam cuka perdagangan. BAB V.PENUTUP 5.1 Kesimpulan - Konsentrasi NaH standar yang digunakan dalam percobaan adalah 0,05075 N - Konsentrasi H 3 H perdagangan yang dipakai dalam percobaan ini adalah 0,155 N - Untuk menetralkan NaH, volume titran ( 2 H 2 4 ) yang digunakan ad lah 10,15ml, pada NaH 20ml 5.2 Saran Dalam percobaan sebaiknya ditambah titrasi asam kuat-basa kuat, asam kuat-basa lemah sehingga dapat diketahui perbandingannya. DAFTAR PUSTAKA Hardjono, S Kimia Dasar. Yogyakarta : UGM Kenaan, dkk Kimia untuk Universitas. Jakarta : Erlangga Keenan, W Kleinferter Kimia untuk Universitas. Jakarta : Erlangga Khopkar, S M Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia Sastrohamidjojo, Handjono Kimia Dasar. Yogjakarta : Gajah Mada University Press Shevla, G Vogel Analisis Anorgami Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta : PT. Kalman Media Pustaka S, Syukri Kimia Dasar Jilid 3. Bandung : ITB Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 19, April 2013 Page 8