LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK KI-2122 PERCOBAAN I PENENTUAN KADAR KARBONAT DAN HIDROGEN KARBONAT MELALUI TITRASI ASAM BASA Nama Praktikan : Anggi Febrina NIM : 13010107 Kelompok : 5 (Shift Pagi) Tanggal Praktikum : 28 September 2011 Tanggal Pengumpulan : 5 Oktober 2011 Nama Asisten : Fanny Aditya (20511014) LABORATORIUM KIMIA ANALITIK PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011
PERCOBAAN I PENENTUAN KADAR KARBONAT DAN HIDROGEN KARBONAT MELALUI TITRASI ASAM BASA I. TUJUAN PERCOBAAN Menentukan kadar natrium karbonat dan natrium hidrogen karbonat dengan titrasi asambasa menggunakan indikator visual. II. TEORI DASAR Metode titrasi asam basa dapat digunakan untuk memantau sifat asam atau basa suatu larutan serta untuk menentukan kadar zat yang bersifat asam atau basa, baik zat organik maupun anorganik. Metode ini juga dapat digunakan untuk menentukan kadar garam dari asam atau basa lemah dengan standar basa atau asam kuat.indikator visual yang digunakan adalah perubahan warna pada interval titik ph titik ekivalen (TE) sehingga pembacaan jumlah volume harus tepat dan cermat. Asam karbonat adalah asam diprotik yang membentuk garam karbonat dan garam hidrogen karbonat. Kedua garam ini bersifat basa dalam air, sehingga dapat dititrasi oleh asam kuat secara bertahap. Indikator yang digunakan adalah phenolptalein (pp) dengan trayek ph 8,0 9,6, sedangkan untuk ph rendah (asam), indikator yang cocok yaitu metil jingga dengan trayek ph 3,1 4,4. Persamaan reaksi yang terjadi antara asam garam karbonat dan garam hidrogen karbonat dengan asam kuat adalah : 2- CO 3 (aq) + H + - (aq) HCO 3 (aq) 2- HCO 3 (aq) + H + (aq) H 2 CO 3 (aq) III. CARA KERJA Dalam penentuan kadar karbonat dan hidrogen karbonat melalui titrasi asam basa, hal pertama yang dilakukan adalah pembuatan larutan standar natrium karbonat 0.05 M. Setelah zat diterima, zat ditimbang bersama dengan botolnya, baru kemudian dikurangi massa botol 1
kosongnya untuk mendapatkan massa Na 2 CO 3 standar kering. Kemudian sampel dilarutkan dalam labu takar 250 ml. Selanjutnya yaitu pembuatan larutan sampel. Sama seperti dalam pembuatan larutan standar natrium karbonat, sampel juga dihitung massa keringnya dan kemudian dilarutkan dan dipindahkan ke dalam labu takar 250 ml, serta diencerkan sampai tanda batas dengan air bebas mineral dan CO 2. Hal selanjutnya yaitu larutan standar HCL 0.5 M diencerkan lima kalinya dengan menggunakan air bebas mineral. Larutan standar natrium karbonat sebanyak 25 ml dipipet ke dalam labu erlenmeyer 250 ml, kemudian ditambahkan 50 ml air bebas mineral dan 3 tetes indikator phenoftalein, dan selanjutnya dititrasi dengan larutan standar sekunder HCL. Duplo dilakukan dalam titrasi ini. Kemudian dilakukan hal yang sama dalam titrasi sampel dengan larutan standar sekunder HCL. Namun, pada titrasi sampel, setelah dilakukan titrasi, indikator metil jingga ditambahkan ke dalam labu titrasi, kemudian dititrasi lagi dari warna kuning menjadi warna jingga. Dilakukan duplo untuk percobaan ini. IV. DATA PENGAMATAN Penimbangan Senyawa Massa (gram) Sampel 1.9196 Na 2 CO 3 1.2609 Titrasi Pembakuan HCl Indikator : Phenolftalein ( merah tidak berwarna) Titrasi I (ml) Titrasi II (ml) Volume HCl 8.6 8.2 Rata-Rata Volume HCl 8.4 Titrasi Penentuan Kadar Sampel Indikator : Phenolftalein ( merah tidak berwarna) Titrasi I (ml) Titrasi II (ml) Volume HCl 7.4 6.6 2
Rata-Rata Volume HCl 7 Indikator : Metil Jingga ( kuning jingga) Titrasi I (ml) Titrasi II (ml) Volume HCl 10.4 11.3 Rata-Rata Volume HCl 10.85 V. PERHITUNGAN Pembakuan HCL Na 2 CO 3 + HCl NaHCO 3 + NaCl nna 2 CO 3 = nhcl (V 2 / V 1 ) (m / Mr) = M HCl Vt (25 / 250) (1.26 / 106) = M HCl 8.4 x 10-3 M HCl = 0.14161 M Penentuan Kadar Karbonat Na 2 CO 3 + HCl NaHCO 3 + NaCl nna 2 CO 3 = nhcl (V 2 / V 1 ) nna 2 CO 3 = M HCl Vt (25 / 250) nna 2 CO 3 = 0.14161 8,4 10-3) nna 2 CO 3 = 9,912735 10-3 mna 2 CO 3 = nna 2 CO 3 Mr = 9,912735 10-3 106 = 1,05075 g %-mna 2 CO 3 = (mna 2 CO 3 / m sampel ) 100 = (1,05075/ 1,9196) 100 = 54,73% Penentuan Kadar Sampel NaHCO 3 + HCl Na 2 CO 3 + NaCl nnahco 3 = nhcl (V 2 / V 1 ) nnahco 3 = M HCl Vt (25 / 250) nnahco 3 = 0.14161 10,85 10-3 nnahco3 = 0.0153 mol Mol di atas merupakan mol NaHCO 3 total yang berasal dari sampel dan dari hasil reaksi sebelumnya. nnahco 3 pers1 = nna 2 CO 3 = 9,912735 10-3 g nnahco 3sampel = nnahco 3tot nnahco 3 pers1 = 0.0153 9,912735 10-3 = 0.00545195 mol mnahco 3 = nnahco 3sampel Mr = 0.00545195 84 = 0.45796 g 3
%-mnahco3 = (mnahco 3sampel / m sampel ) 100 = (0.45796 / 1.9196) 100 = 23.857% VI. PEMBAHASAN Pada titrasi kali ini digunakan larutan standar Na 2 CO 3 sebagai standar primer, dan larutan standar HCl sebagai standar sekunder. Pembakuan larutan ini bertujuan supaya konsentrasi larutan dapat diketahui secara tepat sehingga titik ekivalennya dapat dihitung. Pada standar primer digunakan senyawa yang sangat murni sebagai bahan rujukan dalam metode titrasi. Suatu zat dapat menjadi standard primer apabila memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: merupakan senyawa yang stabil, tidak bereaksi dengan udara, dan tidak higroskopis. memiliki berat ekivalen yang besar sehingga dapat meminimalkan galat titrasi. Larutan standar sekunder adalah larutan yang konsentrasinya diketahui melalui standardisasi dari larutan primer. Suatu zat dapat menjadi standard sekunder apabila memenuhi syarat-syarat berikut. stabil bereaksi dengan cepat dan sempurna dengan analit mempunyai selektivitas yang baik Pada titrasi asam basa ini, sampel yang digunakan adalah campuran sampel Na 2 CO 3 dan NaHCO 3 yang dalam air merupakan spesi basa dan zat penitrasi yang digunakan adalah HCl. Untuk memastikan konsentrasi HCl dilakukan standar pembakuan terlebih dahulu. Standar pembakuan ini penting karena HCl akan digunakan sebagai titran untuk titrasi selanjutnya. Larutan HCl hasil pengenceran distandarisasi dengan larutan standar primer Na 2 CO 3. Larutan HCl yang didapat melalui larutan standar primer disebut sebagai larutan standar sekunder. Reaksi yang terjadi pada standarisasi ini adalah CO 2-3 + H + HCO - 3. Pada tahap reaksi ini digunakan indikator phenolftalein sehingga akhir titrasi ditandai saat warna keunguan dari larutan tepat akan hilang (menjadi bening). Dalam titrasi penentuan kadar sampel, digunakan dua indikator yaitu phenolftalein dan metil jingga yang trayek phnya disesuaikan dengan titik ekivalen dari reaksi yang terjadi. Pada titrasi pertama, indikator yang digunakan adalah phenolftalein yang mempunyai trayek ph 8.3-10 karena letak titik ekivalennya berada di kisaran tersebut. Titrasi akan berhenti ketika larutan telah berubah warna dari ungu menjadi bening. Pada titrasi kedua, indikator 4
yang digunakan adalah metil jingga yang mempunyai trayek ph 3,1 4,4 karena titik ekivalen antara NaHCO 3 dan HCl terletak antara trayek ph indikator tersebut. Titrasi dihentikan ketika larutan telah berubah warna dari kuning menjadi jingga. Pada pembuatan larutan, air yang digunakan adalah air bebas mineral dan bebas CO 2. Alasan dipergunakannya air bebas CO 2 adalah karena CO 2 dapat menghambat pencapaian titik akhir dalam titrasi akibat pergeseran kesetimbangan dalam reaksi. Berikut reaksi CO 2 dengan air: CO 2 + H 2 O + CO 2 3 2HCO 3 Kehadiran CO 2 menggeser kesetimbangan ke arah kanan yang artinya memicu pembentukan HCO - 3. Hal ini menyebabkan volume HCl yang dibutuhkan untuk mencapai titik akhir titrasi berkurang akibat CO 2-3 sudah lebih dulu beraksi dengan CO 2. Mineral juga bisa mengganggu titrasi. Air yang digunakan harus bebas mineral karena bisa mengakibatkan munculnya ionion yang mempengaruhi proses maupun hasil titrasi. Dari perhitungan kadar, terlihat bahwa jumlah kadar belum 100% yang artinya kemungkinan terdapat senyawa yang merupakan pengotor pada sampel. Senyawa pengotor dapat berupa senyawa yang dapat bereaksi dengan asam kuat seperti HCl, yang berarti volume HCl yang dipakai tidaklah sama dengan seharusnya atau dapat berupa senyawa inert yang tidak terdeteksi saat titrasi. VII. KESIMPULAN Sampel memiliki kadar karbonat 54,737 % dan kadar hidrogen karbonat 23,857%. VIII. DAFTAR PUSTAKA Day, R.A, J.R, & A.L. Underwood. Analisis Kimia Kuantitatif.2001. Jakarta : Erlangga. hlm. 126-163 Harvey, David. Modern Analytical Chemistry. 2000. USA : Mc Graw Hill. hlm 274-295. 5