Laporan Praktikum Kimia ~Titrasi asam basa~ -Menentukan konsentrasi NaOH dengan HCl 0,1 M- Latifa Dinna Prayudipta XI IPA 1 SMAN 3 TANGERANG SELATAN TAHUN AJARAN 2009/2010
Laporan praktikum kimia -titrasi asam basa- I. Tujuan Menentukan konsentrasi NaOH dengan HCl 0,1 M II. Dasar teori A. Titrasi Asam Basa Titrasi adalah salah satu metode kimia analisis kuantitatif yang dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu larutan tertentu dengan cara mereaksikan sejumlah volume larutan tersebut terhadap jumlah volume larutan lain yang konsentrasinya sudah diketahui secara tepat. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, misalnya titrasi asam basa artinya melibatkan reaksi larutan asam dan basa. Titrasi asam basa terbagi dua : Asidimetri : Penentuan konsentrasi larutan basa dengan menggunakan larutan baku asam Alkalimetri : Penentuan konsentrasi larutan asam dengan menggunakan larutan baku basa Dibutuhkan 2 macam larutan pada percobaan titrasi yaitu titran dan analit. Titran (larutan penitrasi) merupakan larutan baku yang sudah diketahui secara pasti konsentrasinya, biasanya diletakkan di dalam buret (tabung panjang yang memiliki skala volume dan kran penetes). Sedangkan analit (larutan yang dititrasi) adalah larutan yang akan dicari konsentrasinya namun volumenya harus sudah diketahui terlebih dahulu dan biasanya diletakkan di dalam erlenmeyer. Syarat suatu senyawa dapat dijadikan sebagai titran dan analit. Reaksi antara titran dengan analit harus stoikiometri. Artinya reaksi keduanya dapat ditulis dalam persamaan reaksi yang telah diketahui dengan pasti. Jadi produk reaksi antara titran dan analit diketahui secara pasti sehingga kita dapat menulis dan menyetarakan reaksinya. Sebagai contoh reaksi antara HCl dengan KOH dapat ditulis secara pasti sebagai berikut: HCl + KOH KCl + H2O
Reaksi antara titran dan analit harus berlangsung dengan cepat, hall ini untuk memastikan proses titrasi cepat berlangsung dan titik equivalent (perubahan warna tertentu yang terjadi saat asam dan basa telah mencapai perbandingan yang tepat untuk saling menetralkan) cepat diketahui. Tidak ada reaksi lain yang mengganggu reaksi antara titran dan analit. Bila ada zat-zat pengganggu maka zat tersebut harus dihilangkan. Sebagai contoh bila kita melakukan titrasi asam asetat dengan NaOH maka tidak boleh ada asam lain seperti H2SO4 yang nantinya akan mengganggu reaksi antara asam asetat dan NaOH Bila reaksi antara titran dengan analit telah berjalan dengan sempurna (artinya titran dan analit sama-sama habis bereaksi) maka harus ada sesuatu yang dapat dipergunakan untuk penanda keadaan ini. Perubahan ini bisa berupa berubahnya warna larutan, perubahan arus listrik, ataupun perubahan sifat fisik larutan yang lain. Perubahan ini dalam titrasi asam basa bisa dipergunakan indicator tapi yang perlu diingat jarak antara titik akhir titrasi dengan titik equivalent harus berdekatan. Kesetimbangan reaksi harus mengarah jauh ke pembentukan produk sehingga dapat diukur secara kuantitatif. Bila reaksi tidak mengarah jauh ke pembentukan produk maka akan sulit untuk menentukan titik akhir titrasi. Jenis-jenis titrasi asam basa : 1) Asam Kuat Basa Kuat Contoh : - Asam kuat : HCl - Basa kuat : NaOH Persamaan Reaksi : HCl + NaOH NaCl + H 2 O Reaksi ionnya : H + + OH - H 2 O Kurva Titrasi Asam Kuat Basa Kuat
2) Asam Kuat Basa Lemah contoh : - Asam kuat : HCl - Basa lemah : NH4OH Persamaan Reaksi : HCl + NH 4 OH NH 4 Cl + H 2 O Reaksi ionnya : H + + NH 4 OH H 2 O + NH 4 + Kurva Titrasi Asam kuat Basa Lemah 3) Asam Lemah Basa Kuat contoh : - Asam lemah : CH 3 COOH - Basa kuat : NaOH Persamaan Reaksi : CH 3 COOH + NaOH NaCH 3 COO + H2O Reaksi ionnya : H + + OH - H 2 O
Kurva Titrasi Asam Lemah Basa Kuat 4) Asam Kuat Garam dari Asam Lemah contoh : - Asam kuat : HCl - Garam dari asam lemah : NH 4 BO 2 Persamaan Reaksi : HCl + NH 4 BO 2 HBO 2 + NH 4 Cl Reaksi ionnya : H + + BO 2 - HBO 2 5) Basa Kuat Garam dari Basa Lemah contoh : - Basa kuat : NaOH - Garam dari basa lemah : CH 3 COONH 4
Persamaan Reaksi : NaOH + CH 3 COONH 4 CH 3 COONa + NH 4 OH Reaksi ionnya : OH - + NH 4 - NH 4 OH A. Prinsip Titrasi Asam Basa Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa atau sebaliknya. Titrant ditambahkan titer tetes demi tetes sampai mencapai keadaan ekuivalen ( artinya secara stoikiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi) yang biasanya ditandai dengan berubahnya warna indikator. Keadaan ini disebut sebagai titik ekuivalen, yaitu titik dimana konsentrasi asam sama dengan konsentrasi basa atau titik dimana jumlah basa yang ditambahkan sama dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+] = [OH-]. Keadaan dimana reaksi telah berjalan dengan sempurna yang biasanya ditandai dengan pengamatan visual melalui perubahan warna indicator disebut sebagai titik akhir titrasi. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik akhir titrasi melewati titik ekuivalen. Oleh karena itu, titik akhir titrasi sering disebut juga sebagai titik ekuivalen. Pada saat titik ekuivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian catat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titran, volume dan konsentrasi titer maka bisa dihitung konsentrasi titran tersebut. Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekuivalen pada titrasi asam basa. 1. Memakai ph meter untuk memonitor perubahan ph selama titrasi dilakukan, kemudian membuat plot antara ph dengan volume titrant untuk memperoleh kurva titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah titik ekuivalent. 2. Memakai indicator asam basa. Indikator ditambahkan pada titrant sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen terjadi, pada saat inilah titrasi kita hentikan. Pada umumnya cara kedua dipilih disebabkan kemudahan pengamatan, tidak diperlukan alat tambahan, dan sangat praktis. Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa adalah indicator yang perbahan warnanya dipengaruhi oleh ph. Penambahan indicator diusahakan sesedikit mungkin. Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih sedekat mungkin dengan titik equivalent, hal ini dapat dilakukan dengan memilih indicator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan. Indikator yang digunakan pada titrasi asam basa adalah asam lemah atau basa lemah. Asam lemah dan basa lemah ini umumnya
senyawa organik yang memiliki ikatan rangkap terkonjugasi yang mengkontribusi perubahan warna pada indikator tersebut. Jumlah indikator yang ditambahkan kedalam larutan yang akan dititrasi harus sesedikit mungkin, sehingga indikator tidak mempengaruhi ph larutan dengan demikian jumlah titran yang diperlukan untuk terjadi perubahan warna juga seminimal mungkin. Umumnya dua atau tiga tetes larutan indikator 0.1%(b/v) diperlukan untuk keperluan titrasi. Dua tetes (0.1 ml) indikator (0.1% dengan berat formula 100) adalah sama dengan 0.01 ml larutan titran dengan konsentrasi 0.1 M. Berikut tabel indikator asam basa dengan rentang ph dan perubahan warna yang terjadi. I. Alat dan Bahan Alat Buret Erlenmeyer Gelas ukur Pipet tetes Gelas beker Kertas putih Corong Bahan NaOH HCl Fenolftalein Air
NO. I. Cara Kerja 1. Siapkan alat dan bahan 2. Pastikan semua alat tercuci bersih 3. Letakkan kertas putih di bawah buret 4. Tuangkan 50 ml NaOH ke dalam buret 5. Tuangkan 10 ml HCl ke dalam Erlenmeyer 6. Tuangkan fenolftalein sebanyak 3 tetes ke dalam Erlenmeyer berisi 10 ml HCl 7. Amati perubahan warna yang terjadi, catat pada data 8. Siapkan dan genggam Erlenmeyer dengan tangan kanan di bawah buret 9. Buka perlahan-lahan kran pada buret, biarkan NaOH menetes perlahan-lahan sambil menggoyangkan Erlenmeyer 10.Perhatikan banyak NaOH yang menetes, hitung volume yang terpakai 11.Perhatikan perubahan warna pada Erlenmeyer berisi fenolftalein dan HCl 12.Pastikan warnanya menjadi merah muda 13.Catat pada data I. Data Volume HCl 0,1 M Fenolftalein +fenolftal Warna ein Volume NaOH Warna setelah ditambah NaOH 1. 10 ml 3 tetes Bening 29,3 ml Merah muda sangat bening 2. 10 ml 3 tetes Bening 50 ml Merah muda hampir transparan +1 tetes Ungu 50 ml Ungu pekat pekat 3. 10 ml 4 tetes Bening 10 ml Ungu 4. 10 ml 3 tetes Bening 18,6 ml Merah muda 5. 10 ml 4 tetes Bening 8 ml Pink tua II. Analisis Dari 5 percobaan yang telah dilakukan, hanya satu percobaan yang mendapatkan perubahan warna merah muda sempurna (percobaan 4). Berdasarkan percobaan tersebut kita dapat menghitung konsentrasi HCl dengan
menggunakan konsentrasi NaOH, volume HCl, dan volume NaOH yang sudah diketahui sebelumnya dengan rumus : Ket : V1 a M1 V2 b M2 = volume dik = valensi dik = konsentrasi dik = volume dit = valensi dit = konsentrasi dit V1x a.m1= V2xb.M2 Jadi, konsentrasi NaOH Percobaan 1 VHCl x a.mhcl= VNaOH x b.mnaoh 10 ml x 0,1M=29,3 ml x MNaOH MNaOH= 10 x 0,129,3 MNaOH=0,034129 MNaOH=0,034 MNaOH=3,4 x 10-2 OH-=1 x 3,4.10-2 poh= -logohpoh= -log3,4.10-2 poh=2-log3,4 ph=14-poh ph=14-(2-log3,4) ph=12+log3,4 ph=12,53 OH-=n.M Percobaan 2 VHCl x a.mhcl= VNaOH x b.mnaoh 10 ml x 0,1M=50 ml x MNaOH MNaOH= 10 x 0,150 MNaOH=0,02 MNaOH=2 x 10-2 OH-=n.M OH-=1 x 2.10-2 poh= -logohpoh= -log2.10-2 poh=2-log2 ph=14-poh ph=14-(2-log2) ph=12+log2 ph=12,3
Percobaan 3 VHCl x a.mhcl= VNaOH x b.mnaoh 10 ml x 0,1M=10 ml x MNaOH MNaOH= 10 x 0,110 MNaOH=0,1 MNaOH=10-1 OH-=n.M OH-=1 x 10-1 poh= -logohpoh= -log101 poh=1 ph=14-poh ph=14-1 ph=13 Percobaan 4 VHCl x a.mhcl= VNaOH x b.mnaoh 10 ml x 0,1M=18,6 ml x MNaOH MNaOH= 10 x 0,118,6 MNaOH=0,05376 MNaOH=0,054 MNaOH=5,4 x 10-2 OH-=n.M OH-=1 x 5,4.10-2 poh= -logohpoh= -log5,4.10-2 poh=2-log5,4 ph=14-poh ph=14-(2-log5,4) ph=12,73 Percobaan 5 VHCl x a.mhcl= VNaOH x b.mnaoh 10 ml x 0,1M=8 ml x MNaOH MNaOH= 10 x 0,18 MNaOH=0,125 MNaOH=12,5 x 10-2
OH-=n.M OH-=1 x 12,5.10-2 poh= -logohpoh= -log12,5.10-2 poh=2-log12,5 ph=14-poh ph=14-(2-log12,5) ph=13,1 Dari percobaan dan rumus tersebut, kita dapat mengetahui bahwa konsentrasi NaOH dari hasil rata-rata perhitungan di atas MNaOH= 0,034+0,02+0,1+0,054+0,1255 =0,3335=0,0666 M Dan phnya phnaoh=12,53+12,3+13+12,73+13,15=12,732 Sekarang kita akan menganalisis apa yang terjadi sehingga warna percobaan satu sama lain hampir berbeda jauh Percobaan 1 Setelah ditetesi NaOH sebanyak 29,3 ml, warna larutan di dalam Erlenmeyer menjadi merah muda sangat bening. Hal ini bisa saja disebabkan karena ini merupakan percobaan pertama, setelah kami mencuci alat-alat yang akan digunakan, kami tidak memastikan alat-alat tersebut kering sempurna oleh karena itu kami menduga bahwa sisa-sisa air yang menempel pada alat-alat tersebut dapat mempengaruhi percobaan kami. Bisa juga disebabkan karena takaran yang kurang tepat, goyangan tangan dalam menggenggam Erlenmeyer, juga kurang telitinya kami memperhatikan NaOH yang menetes sehingga kemungkinan besar NaOH-nya terlalu banyak. Percobaan 2
Pada percobaan kali ini, Erlenmeyer 2 juga belum terlalu kering setelah dicuci, sehingga gagalnya percobaan kedua ini kami masih menduga bahwa air berpengaruh terhadap keberhasilan percobaan kami. Belajar dari percobaan pertama, kami mencoba lebih teliti namun semakin menetes warna merah muda telah kelihatan tapi semakin bening larutannya sehingga tanpa disadari NaOH yang menetes sudah mencapai 50 ml. Setelah itu kami mencoba untuk menambah fenolftalein satu tetes lagi tapi warnanya malah menjadi sangat ungu. Kami anggap gagal untuk kedua kalinya. Percobaan 3 Kemudian kami mencoba untuk memberikan 4 tetes fenoftalein ke dalam HCl 10 ml. Pada percobaan ketiga ini, baru 10 ml larutan NaOH diteteskan, warnanya sudah menjadi ungu. Pada percobaan ini harusnya kami mencoba teliti dan sigap untuk mengunci kran agar NaOH yang menetes tidak terlalu banyak. Percobaan 4 Percobaan ke 4 ini kami kembali memberi HCl 10 ml dengan 3 tetes fenolftalein dan meminimalkan sisa air pada Erlenmeyer sesedikit mungkin. Kami juga lebih teliti dengan cara sangat memperhatikan perubahan warna, goyangan tangan dan kran buret agar warnanya bisa sesuai dengan keinginan. Percobaan 5 Pada pecobaan terakhir ini kami kembali mencoba kembali menggunakan fenolftalein 4 tetes dan membiarkan kran meneteskan NaOH sampai 8 ml namun warnanya sudah menjadi pink tua. Hal ini dapat disebabkan kurang telitinya kami dalam mengukur volume HCl dan membiarkan NaOH mengalir dan goyangan tangan yang kurang baik sehingga warnanya tercampur hingga tidak sesuai dengan yang diharapkan. I. Kesimpulan Dengan melakukan titrasi, kita dapat menentukan konsentrasi suatu zat dengan menggunakan indicator asam basa (hingga mencapai warna tertentu) yang ditambahkan pada larutan lain yang sudah diketahui konsentrasi dan volumenya.
Kemudian dapat kita cari konsentrasi tersebut dengan rumus V1x a.m1= V2xb.M2 Namun dalam melakukan titrasi, pastikan tangan kita dan alat-alat yang akan dipakai bersih. Juga pastikan volume tertakar dengan sempurna. Dan kita juuga harus teliti dalam memperhatikan skala volume larutan dalam buret dan memperhatikan perubahan warna, pastikan agar warnanya tepat sesuai dengan keinginan. Dengan demikian akan memudahkan kita untuk menentukan konsentrasi zat yang akan kita cari. Apabila masih terdapat kesalahan dan kekeliruan jangan malas untuk mengulang kembali percobaan tersebut.