DERAJAT KEASAMAN (ph)

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR DERAJAT KEASAMAN (ph) DISUSUN OLEH FAISAL ARSYAD ( ) NURUL FIKRI ( ) JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA 2014

2 DERAJAT KEASAMAN I. Tujuan - Menentukan harga ph dari beberapa kosentrasi asam. II. Prinsip Kerja Menentukan nilai ph dari beberapa kosentrasi asam kuat (HCl) dan asam lemah (CH 3 COOH) dengan menggunakan indikator universal. III. Dasar Teori Dalam mempelajari reaksi asam basa dalam larutan, kosentrasi ion hidrogen adalah kunci yang menunjukkan keasaman atau kebasaan suatu larutan. Dalam air murni dengan temperatur 25 O C kosentrasi ion hidrogen adalah 10-7 M (mol per liter) yang akan sama dengan harga kosentrasi hidroksinya. Sedangkan hasil kali kosentrasi ion- ion dalam air adalah 10-7 M x 10-7 M = M 2 disebut sebagai kw (konstanta air). Karena air dapat didefinisikan sebagai asam maupun basa, tidaklah mengejutkan jika kita mendapatkan bahwa air dapat bereaksi dengan dirinya sendiri, meskipun hanya dalam jumlah yang sangat terbatas, dalam suatu reaksi yang disebut otoionisasi : H H 2 0 H 3 O + + OH - Tetapan keseimbangan untuk reaksi ini, yang disebut kw, tidak melibatkan kosentrasi air, kalau tidak demikian, tidak akan ada bedanya dengan tetapan keseimbangan lainnya yang telah dibahas sejauh ini. kw = [H 3 O + ][OH - ]

3 Nilai tetapan untuk larutan air murni encer pada suhu 25 0 C adalah 1,0 x Oleh karena itu, air yang terionisasi sangat kecil jumlahnya ketika dalam keadaan murni dan bahkan lebih kecil lagi dalam larutan asam atau larutan basa. Persamaan kw berarti bahwa selalu ada sejumlah H 3 O + dan sejumlah OH - dalam semua larutan air murni. Kosentrasi keduanya berbanding terbalik. Suatu larutan bersifat asam jika kosentrasi H 3 O + melebihi kosentrasi OH - ; larutan bersifat asam jika kosentrasi H 3 O + melebihi kosentrasi OH - ; larutan bersifat netral bila kosentrasi kedua ion tersebut sama, dan bersifat basa jika kosentrasi OH - melebihi kosentrasi H 3 O +. ( David. E. Goldberg, 2004) Derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman (atau kebasaannya dimiliki oleh suatu larutan. Yang dimaksud Keasaman disini adalah kesentrasi ion hidrogen (H + ) dalam pelarut air. Nilai ph berkisar dari 0 hingga 14. Suatu larutan dikatakan netral apabila memiliki nilai ph = 7. Nilai ph > 7 menunjukkan larutan memiliki sifat basa, sedangkan nilai ph < 7 menunjukkan keasaman. Reaksi asam- basa yang penting dalam pemeriksaan kimia adalah reaksi penetral dan hidrolisis. (Rivai, 1995) ph adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefiniskan sebagai logaritma aktivitas ion hidrogen (H + ) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala ph bukan skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang phnya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional. ph umumnya diukur menggunakan elektroda yang sensitif dengan aktivitas ion hidrogen dengan elektroda referensi. Pengukuran nilai ph yang sangat rendah, misalnya pada air tambang yang sangat asam, memerlukan prosedur khusus. Kalibrasi elektroda pada kasus ini dapat digunakan larutan standar asam sulfat pekat yang nilai phnya dihitung menggunakan parameter pitzer untuk menghitung koefisien aktifitas. ph merupakan salah satu contoh fungsi keasaman. Kosentrasi ion hidrogen dapat diukur dalam larutan non- akuatik, namun perhitungan akan menggunakan fungsi keasaman yang berbeda. ph super asam biasanya dihitung menggunakan fungsi keasaman Hammet, HO. ( Keenan, 1984)

4 poh kadang- kadang digunakan sebagai satuan ukuran kosentrasi ion hidroksida (OH). poh tidaklah diukur secara independen, namun diturunkan dari ph. Kosentrasi ion hidroksida dalam air hubungan dengan kosentrasi ion hidrogen berdasarkan persamaan : [OH - ] = H + kw dengan menerapkan kologaritma poh = pkw - ph sehingga pada suhu kamar poh 14 ph. Namun hubungan ini tidaklah selalu berlaku pada keadaan khusus. Asam dan basa merupakan dua golongan zat kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari- hari. Berkaitan dengan sifat asam basa, larutan digolongkan menjadi menjadi tiga golongan, yaitu bersifat asam, basa, dan netral. Asam dan basa memiliki sifat- sifat yang berbeda, sehingga kita dapat menentukan sifat larutan. Untuk menentukan suatu larutan bersifat asam atau basa, ada beberapa cara. Pertama menggunakan indikator warna, yang akan menunjukan sifat larutan dengan perubahan warna yang terjadi. Misalnya lakmus, akan berwarna merah dalam larutan yang asam dan akan bersifat basa jika warna berubah menjadi biru. Cara selain dengan kertas lakmus adalah ph meter dimana jika ph dibawah 7 adalah asam. ph 7 adalah netra, dan ph di atas 7 adalah basa. (Petruci, 1987) Definisi asam- basa yang diterima hingga saat ini adalah definisi yang dikemukakan oleh Svante August Arrhenius ( ), yaitu : o Asam adalah zat yang dalam air melepaskan ion H +. Dengan kata lain, pembawa sifat asam adalah ion H + dirumuskan dengan HxZ(aq) x H + (aq) + Zx - (aq) o Basa adalah zat yang dalam air menghasilkan ion hidroksida (OH - ). Dengan kata lain, pembawa sifat basa adalah ion OH -. dirumuskan dengan : M(OH)x (aq) Mx + (aq) + x OH - (aq)

5 Garam merupakan elektrolit kuat terurai menjadi kation dan anion pembentuknya. Pengionnannya dalam air tidak mengubah jumlah ion H + atau ion OH - sehingga [H + ] tetap = Dengan demikain larutan garam tersebut mempunyai ph = 7. Contohnya garam KCl, NaCl, dan lain- lain. Garam dari asam lemah dan basa lemah bisa didapatkan ph = 7 pada saat ka = kb. o Garam dari asam kuat dan basa lemah. Contoh : NH 4 Cl [H + ] = kw kb Cg ph = 1 2 ( pkw + p Cg pkb ) o Garam dari basa kuat dan asam lemah Contoh : CH 3 COONa [H + ] = kw kb Cg poh = 1 2 ( pkw + p Cg pka ) o Garam dari asam lemah dan basa lemah Contoh : CH 3 COONH 4 [H + ] = kw kb ka ph = 1 2 ( pkw + pka pkb ) ph = - log [H + ] (Nesban, 2010) IV. Alat dan Bahan 1. Alat : a. Tabung Reaksi 6 buah

6 b. Rak Tabung Reaksi 1 buah c. Pipet Ukur 10 ml 2 buah d. Pipet volume 5 ml 2 buah e. Labu ukur 50 ml 5 buah f. Pinset 1 buah g. Karet hisap 2 buah h. 2. Bahan : a. HCl 0.1 M b. CH 3 COOH 1 M c. Kertas Indikator Universal V. Cara Kerja HCl 0,1 M Diencerkan CH 3 COOH 1 M HCl 0,1 M ; HCl 0,01 M ; HCl 0,001 M dan CH 3 COOH 0,1 M ; CH 3 COOH 0,001 M ; CH 3 COOH 0,001 M

7 Label 1 Label 2 Label 3 Label 4 Label 5 Label 6 HCL 0,1 M HCL 0,01 M HCL 0,001 M CH 3 COOH 0,1 M CH 3 COOH 0,01 M CH 3 COOH 0,001 M Celupkan kertas indicator universal beberapa menit (amati perubahan warna) Bandimgkan dengan warna pada kemasan indicator universal Hitung nilai ph teoritisnya. Bandingkan nilai ph teoritis dengan nilai ph hasil praktikum N VI. Data Pengamatan A. Tabel Pengamatan Larutan ph o 1 HCl 0.1 M 1 2 HCl 0.01 M 2 3 HCl M 3 4 CH 3 COOH 0.1 M 3 5 CH 3 COOH 0.01 M 3 6 CH 3 COOH M 4

8 B.Perhitungan Teoritis a. ph HCl 0.1 M [H + ] = [Asam Kuat] [H + ] = [0.1] ph = - log [H + ] ph = - log [0.1] ph = 1 b. ph HCl 0.01 M [H + ] = [Asam Kuat] [H + ] = [0.01] ph = - log [H + ] ph = - log [0.01] ph = 2 c. ph HCl M [H + ] = [Asam Kuat] [H + ] = [0.001] ph = - log [H + ] ph = - log [0.001] ph = 3 d. ph CH 3 COOH 0.1 M [H + ] = Ka[ Asam Lemah] [H + ] = 1.8x 10 5 [0.1] [H + ] = 1.34 x 10-3 ph = - log [H + ] ph = - log [1.34 x 10-3 ] ph = 2.87 e. ph CH 3 COOH 0.01 M [H + ] = Ka[ Asam Lemah] [H + ] = 1.8 x 10 5 [0.01 ] [H + ] = 4.24 x 10-4 ph = - log [H + ] ph = - log [4.24 x 10-4 ] ph = 3.37 f. ph CH 3 COOH M

9 [H + ] = Ka[ Asam Lemah] [H + ] = 1.8x 10 5 [0.001 ] [H + ] = 1.34 x 10-4 ph = - log [H + ] ph = - log [1.34 x 10-4 ] ph = 3.87 VII. Pembahasan Derajat Keasaman (ph) adalah parameter keasaman atau kebasaan suatu larutan. Jika suatu larutan memiliki ph 1-6 larutan tersebut termasuk larutan asam. Jika larutan tersebut memiliki ph 8-14 maka larutan tersebut termasuk larutan basa. Dan jika larutan memiliki ph 7 maka larutan tersebut termasuk larutan netral. Besarnya ph suatu larutan dapat diukur dengan beberapa cara. Untuk mengetahui secara kualitatif apakah larutan tersebut termasuk asam (ph=1-6) atau basa (ph=8-14) dapat menggunakan kertas lakmus. Untuk mengukur ph secara kuantitatif dapat menggunakan kertas insikator universal yang dilakukan dalam praktikum kali ini. Metode lain yang dapat digunakan adalah menggunakan instrument ph meter. Larutan HCl yang diukur phnya adalah larutan HCl dengan konsentrasi 0.1 M, 0.01 M, dan M. Pada pengukuran ph larutan tersebut, dengan mencelupkan kertas indicator universal kedalam larutan tersebut lalu dibandingkan perubahan warnanya dengan warna pada kemasan, didapatkan ph = 1 (HCl 0.1 M), ph = 2 (HCl 0.01 M, dan ph = 3 (HCl M). Dari hasil perhitungan teoritispun menunjukan nilai ph yang sama dengan nilai ph yang didapatkan saat praktikum. Larutan Asam kedua yang diukur phnya adalah larutan CH 3 COOH dengan variasi konsentrasi 0.1 M, 0.01 M, M. CH 3 COOH termasuk asam lemah karena dalam air CH 3 COOH tidak terionisasi sempurna, sesuai persamaan reaksi : CH 3 COOH CH3 COO - + H + Maka untuk mengitung konsentrasi H + dan ph pada CH 3 COOH menggunakan rumus : [H + ] = Ka[ Asam Lemah]

10 ph = - log [H + ] Ka adalah konstanta ionisasi asam lemah. Pada perhitungan Ka biasanya telah diketahui dari literature. Untuk Ka dari CH 3 COOH adalah 1.8 x Hasil pengukuran ph CH 3 COOH 0.1 M dengan kertas indicator universal didapatkan ph = 3. Sedangkan ph CH 3 COOH 0.1 M secara teoritis adalah 2.87 jika dibulatkan menjadi 3. ph CH 3 COOH 0.01 M hasil pengukuran dengan kertas indicator universal didapatkan ph = 3. Sedangkan ph CH 3 COOH 0.01 M secara teoritis adalah 3.37 jika dibulatkan menjadi 3. ph CH 3 COOH M hasil pengukuran dengan kertas indicator universal didapatkan ph = 4. Sedangkan ph CH 3 COOH M secara teoritis adalah 3.87 jika dibulatkan menjadi 4. Pada pengukuran ph asam lemah CH 3 COOH, nilai ph praktikum dengan nilai ph teoritis tidak sama persis karena tingkat ketelitian kertas indicator universal hanya ±1. Tidak dapat mendeteksi nilai ph dua decimal dibelakang koma. Untuk mendapatkan nilai ph yang lebih teliti harus menggunakan ph meter. ph meter memilik tingkat ketelitian 0.01 bahkan lebih. Karena pada ph meter, ph diukur menggunakan elektroda gelas yang mengukur potensial E antara elektroda yang sensitive dengan aktivitas ion hydrogen dengan elektroda referensi, sehingga akan didapatkan nilai ph yang lebih akurat. VIII. Kesimpulan

11 Dari hasil praktikum pengukuran ph larutan asam dengan beberapa variasi konsentrasi, dapat disimpulkan bahwa semakin besar konsentrasi larutan asam maka nilai phnya akan semakin kecil yang berarti semakin kuat sifat keasamannya. Daftar Pustaka

12 Ahmad, Hiskia Kimia Larutan. Bandung : Citra Aditia Bakti. David. E. G, Kimia Untuk Pemula, Ahli Bahasa : Ir Sherly Affandi, Jakarta : Penerbit Erlangga. Keenan Kimia Untuk Universitas. Jakarta : Erlangga Petrucci, Ralph Kimia Dasar Jilid II. Jakarta : Erlangga Rivai, Harrizul, 1995, Asas Pemeriksaan Kimia, Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia