GALAT TITRASI. Ilma Nugrahani

Transkripsi

1 GALAT TITRASI Ilma Nugrahani

2 Galat Titrasi Adalah galat yang terjadi karena indikator berubah warna sebelum atau sesudah titik setara ditunjukkan dari kurva titrasi titik akhir titik ekivalen. Dapat disebabkan oleh : - kepekaan indikator - sistem yang dititrasi - suhu - konsentrasi Salah satu sumber galat analisis

3

4

5 Kurva Titrasi

6 Galat Analisis Sumber : a. Metode analitik b. Peralatan dan instrumen. c. Personal yang melakukan analisis. Galat metode mencakup galat yang ditimbulkan oleh kesalahan penimbangan, penyiapan larutan uji (pelarutan, perlakuan awal, penguapan, dll.), pengukuran (alat gelas atau dengan instrumen).

7 Titrasi Asam-Basa Kuat Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak mengalami hidrolisis dan bersifat netral. Di dalam air garam ini mengalami ionisasi sempurna menjadi anion dan kation. Contoh : Garam NaCl Di dalam air, NaCl terion sempurna membentuk ion Na + dan Cl - NaCl(aq) Na + (aq) + Cl - (aq) Ion Na + berasal dari asam kuat dan ion Cl - berasal dari basa kuat sehingga keduanya tidak bereaksi dengan air. Na + (aq) + H 2 O(l) (tidak ada reaksi) Cl-(aq) + H 2 O(l) (tidak ada reaksi) Oleh karena itu, larutan tetap bersifat netral (ph=7).

8 TITRASI ASAM BASA 1. Titrasi Asam Kuat Basa Kuat Reaksi dasar : H + + OH - H 2 O Indikator berubah pada saat C asam/basa = a gram ekivalen/liter dan volume larutan/sistem V ml. Gram ekivalen asam/basa pada titik akhir (indikator berubah warna) adalah : a V 1000

9 Larutan asam/basa yang dititrasi V ml dengan C = n normal banyaknya asam/basa yang berpartisipasi dalam titrasi : n.v/1000 Galat titrasi (GT) dapat dinyatakan dengan : GT = a V x 100% n v Galat titrasi sangat tergantung pada : a. Sensitivitas indikator (a), makin kecil (a) makin kecil GT. b. PengenceranV/v, rasio volume akhir titrasi terhadap volume awal. Makin kecilv/v (v V) makin kecil GT. c. Konsentrasi asam/basa, makin besar konsentrasi makin kecil GT.

10 Contoh 50 ml larutan HCl 0,1 N dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N. Berapa galat titrasi jika menggunakan metil kuning dan fenoftalein sebagai indikator? (lihat daftar ph perubahan warna indikator) 1. Metil kuning : akan berubah warna pada saat [H + ] = 10-4, Pt = 4 dan a = (tanda -, karena berubah sebelum pt = 7). GT = av x 100% = x 100% = 0,2% nv 0,1. 50

11 2. Fenoftalein : berubah warna pada saat ph = 9; poh = 5; dan [OH - ] = 10-5 = a GT = x 100% = 0,02% 0,1 x Metil merah : berubah warna pada ph = 6; maka [H + ] = a = , maka GT = x 100% = - 0,002% 0,1 x 50 Jika konsentrasi HCl yang dititrasi adalah 0,01 N maka n = 0,01, galat titrasi menjadi -2% dengan metil kuning, +0,2 jika fenoftalein yang dipakai dan - 0,02% dengan metil merah. Dengan demikian pada titrasi HCl 0,01 N dengan NaOH 0,01 N indikator yang sesuai adalah metil merah.

12 TITRASI ASAM KUAT BASA LEMAH Garam ini di dalam air terionisasi menghasilkan ion-ion. Kation berasal dari basa lemah dan Anion berasal dari asam kuat, contoh: NH 4 Cl, Al 2 (SO 4 ) 3 Contoh : garam NH 4 Cl. Dalam air, NH 4 Cl. terionisasi sempurna membentuk ion Cl - dan NH 4 + NH 4 Cl NH 4+ + Cl - Kation (NH 4+ ) dari basa lemah akan terhidrolisis, sedangkan anion (Cl - ) yang berasal dari asam kuat, tidak bereaksi dengan air (tidak terhidrolisis) sehingga terjadi hidrolisis parsial. Persamaan reaksi: Reaksi Hidrolisis NH 4+ (aq) + H 2 O(aq) NH 3 (aq) + H 3 O + (aq) Na + (aq) + H 2 O(l) (tidak ada reaksi) Hidrolisis menghasilkan ion H 3 O + sehingga larutan bersifat asam (ph<7). Jika diuji keasamannya dengan menggunakan kertas lakmus biru, maka warna kertas akan berubah menjadi merah.

13 TITRASI ASAM LEMAH BASA KUAT GT = Av x 100% tidak dapat digunakan untuk nv asam basa lemah karena adanya reaksi hidrolisis Ka dan Kb cukup berperan. Titrasi asam lemah (HA) : Ka = [H 3 O + ][A - ] [HA] = [H 3 O + ] [HA] [A - ] Ka

14 Kaidah proporsionalitas [HA] = [H 3 O] [HA] + [A - ] Ka + [H 3 O] Maka Galat Titrasi (GT) GT = - [HA].100 = -[H 3 O].100 [HA]+[A - ] Ka + [H 3 O] Persamaan ini mengabaikan bagian [HA] hasil hidrolisis garam.

15 Contoh Asam asetat (Ka = 1,8x10-5 ) 0,1 N dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N. Titrasi dihentikan pada ph 5,6, dan 8. Berapa galat titrasinya? ph = 5 [H 3 O + ] = 10-5 M GT = = -100 = -35,7% 1,8x ,8 ph = 6 [H 3 O + ] = 10-6 M GT = = -100 = -5,26% 1,8x

16 ph = 8 [H 3 O + ] = 10-8 M GT = = -100 = -0,05% 1,8x Pada ph = 8, titrasi Asam asetat 0,1 N dengan NaOH 0,1 N akan menghasilkan [Ac - ]=5x10-2 M, maka pada titik akhir : [HAc] = [H 3 O + ][HAc - ]=10-8 x 5 x 10-2 = 2,8 X 10-5 M Ka 1,8 x 10-5

17 Ac - akan mengalami hidrolisis sbb. Ac - + H 2 O HAc + OH - Karena [H 3 O + ] = 10-8 maka [OH - ] = 10-6 M dan HAc yang terbentuk pun 10-6 M [OH - ] = [HAc] HAc pada titik akhir titrasi tinggal [HAc] = 2,8x ,1x10-5 = 2,7 x 10-5 M Selisih sangat kecil diabaikan. Jika titrasi dihentikan pada ph = 9, maka [H 3 O + ]= 10-9 M dan [OH - ] = 10-5 M. HAc hasil hidrolisis pun 10-5 M dan [HAc] total adalah (dengan GT 0,2%) : [HAc] T = 10-4 (sisa) M = 1,1 x 10-4 M

18 Pada titik yang sangat dekat dengan titik akhir, [A - ] = 5 x 10-2 M. GT mendekati 0,2% maka : K HA = [H 3 O][A - ] = (10-9 ) (5x10-2 ) = 4,5 x 10-7 [HA] 1,1x10-4 Dengan demikian hanya asam lemah dengan Ka >> 4,5 x 10-7 yang dapat dititrasi pada ph = 9 dengan galat titrasi 0,2%. Kalau titik akhir dihentikan pada ph = 10 dan galat titrasi 0,2%, maka K HA >> 2,5 x 10-8

19 ph padata titrasi adalah : ph = ½ pkw + ½ pka + ½ log [Ac - ] seharusnya titrasi dihentikan pada ph ini. Pada titrasi ini terdapat : a. HA + H 2 O H 3 O + + A - Ka = [H 3 O + ][A - ] [HA] b. 2 H 2 O H 3 O + + OH - Kw = [H 3 O + ][OH - ] c. A - + H 2 O HA+OH - Kw/Ka=[HA][OH - ] [A - ]

20 Hasil Hidrolisis [HA] = [OH - ] dan [A - ] = C HA - [OH - ] Titik setara : [HA] s = {Kw/Ka.(C HA - [HA]} 1/2 If : C HA >>>[HA] [HA] = (Kw.C HA ) 1/2 = [OH - ] Ka

21 Jika titik akhir titrasi tidak bertepatan dengan titik setara dan terjadi pada ph yang lain, maka galat titrasi (GT) adalah :

22 Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah mengalami hidrolisis sempurna Garam ini terionisasi dalam air menghasilkan ionion. Kation dan Anion keduanya berasal dari asam lemah dan basa lemah. Kedua ion tersebut mengalami hidrolisis sempurna. Garam yang termasuk jenis ini antara lain : CH 3 COONH 4, (NH 4 ) 2 CO 3.

23 Contoh Asam-Basa Lemah CH 3 COONH 4 dalam air akan terionisasi sebagai berikut: CH 3 COONH 4 CH 3 COO - + NH 4 + Perhatikan reaksi hidrolisis yang terjadi pada garam CH 3 COONH 4! CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - NH 4+ (aq) + H 2 O(aq) NH 3 (aq) + H 3 O + (aq) Pada hasil reaksi terdapat ion OH - dan H +. Jadi garam ini mungkin bersifat basa, asam, atau netral.

24 Konsentrasi ion OH - dan H + bergantung pada harga K a (konstanta ionisasi asam lemah) dan K b (konstanta ionisasi basa lemah). Bagaimana hubungan antara K a dan K b? 1.Jika harga K a > K b, berarti konsentrasi ion H + lebih banyak dari ion OH - sehingga garam bersifat asam. 2.Jika harga K a < K b, berarti konsentrasi ion H + lebih sedikit dari ion OH - sehingga garam bersifat basa. 3. Jika harga K a = K b, berarti konsentrasi ion H + sama dengani ion OH - sehingga garam bersifat netral.

25 ph larutan Asam-Basa Lemah ph larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah secara kuantitatif sukar dikaitkan dengan harga Ka dan Kb maupun dengan konsentrasi garam. ph larutan hanya dapat ditentukan secara tepat melalui pengukuran. Untuk menentukan [H + ] garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah tentukan dahulu hargak h.

26 TITRASI ASAM DIPROTIK H 2 B + OH HB - + H 2 O HB - + OH - B 2- + H 2 O H 2 B + 2OH - B H 2 O Di dalam air, H 2 B mengalami disosiasi 2 tahap : H 2 B + H 2 O H 3 O + + HB - Ka 1 = [H 3 O + ] [HB - ] [H 2 B] HB - + H 2 O H 3 O + + B 2- Ka 2 = [H 3 O + ] [B 2- ] [HB - ]

27

28

29 2 HCO 3- H 2 CO 3 + CO = 3 Akibat hidrolisis ini karbonat setara dengan bikarbonat. Maka Asam karbonat pada TA adalah : [H 2 CO 3 ] T = 1,67 x ,22 x 10-3 = 1,45 X 10-3 Jika [H 2 CO 3 ] = 0,1N maka C HA = 5 x 10-2 M, dengan galat titrasi : GT = 1,45 X 10-3 X X 10-2 = 2,9 % Terlihat bahwa GT tidak tergantung pada pengenceran.

30 TITRASI ASAM DIPROTIK H 2 CO 3 dengan Ka 1 = 3 x 10-7 dan Ka 2 = 4,5 x 10-4 H 2 CO 3 + OH - HCO 3- + H 2 O H 2 CO 3 + H 2 O H 3 O + + HCO - 3 HCO OH - CO H 2 O HCO 3- + H 2 O H 3 O + + CO 2-3 H 2 CO 3 + 2OH - CO H 2 O H 2 CO 3 + H 2 O 2 H 3 O + + CO 2-3 [H 3 O + ] = = 3,68 x 10-9 ph = 8,43 Jika titrasi dihentikan pada saat ph = 8 atau ph = 8,8, berapa galat titrasinya? (Konsentrasi awal 0,1 N). Pada ph = 8 [H 3 O + ] = 10-8 M, maka [HCO 3- ]= 5x10-2 M. [H 2 CO 3 ] = [H 3 O + ] [HCO 3- ] Ka.1 [CO 3- ] = HCO 3- ].Ka.2 [H 3 O + ]

31 Kalau titrasi bikarbonat dihentikan pada ph = 8,8 bukan pada ph = 8,4, berapa galat titrasinya? ph = 8,8 [H 3 O + ] = 1,6 x10-9 M [CO 3= ] T = [HCO 3- ].Ka 2 = 5 x 10-2 x 4,5 x [H 3 O + ] 1,6 x 10-9 Sebagian CO 3 2- terhidrolisis : CO H 2 O HCO 3- + OH - HCO 3- + OH - H 2 CO 3 + OH - = 1,41 x 10-3 M

32 [H 2 CO 3 ] = [H 3 O + ] [HCO 3- ] = 1,6 x x10-2 Ka.1 3 x 10-7 = 2,7 x 10-4 M [CO 2-3 ] [CO 2-3 ] sisa yang tidak tertitrasi adalah : [CO 2-3 ] = 1,41 x ,27x10-3 = 1,14 x 10-3 M Galat Titrasi (GT)-nya adalah : GT = 1,14 x = 2,3 %