TITRASI DENGAN INDIKATOR GABUNGAN DAN DUA INDIKATOR I. TUJUAN 1. Memahami prinsip kerja dari percobaan. 2. Menentukan konsentrasi dari NaOH dan Na 2 CO 3. 3. Mengetahui kegunaan dari titrasi dengan indikator gabungan dan dua indikator. II. TEORI Indikator adalah asam atau basa organik lemah yang mengalami perubahan warna pada rentang ph tertentu. Jika warna asam berbeda dwngan warna garam. Pada umumnya indikator memiliki struktur organik yang kompleks dan rumit, dimana perubahan warna disebabkan oleh perubahan struktur ikatan pada rumus. Indikator asam basa dapat dilambangkan sebagai berikut : HIn H + + In - HIn berwarna lain dari I -. Untuk kesetimbangan berikut berlaku : KIn = [H + ][In - ] [HIn] Analisa kuantitatif adalah suatu analisa untik menetapkan susunan kuantitatif suatu bahan, yaitu menetapkan berat (konsentrasi) daru suatu zat atau unsur senyawa ataupun gugusan yang menjadi komponen tersebut. Pada umumnya bahan yang akan dianalisa itu terdapat dalam jumlah besar. Bagian kecil bahan yang diambil untuk keperluan analisa disebut dengan cuplikan atau contoh. Adapaun penetapan kuantitatif dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti cara titrasi.
Analisa memanfaatkan perubahan besar pada ph yang terjadi dalam titrasi untuk menetapkan kapan titik kesetaraan itu terjadi. Terdapat banyak asam dan basa organik lemah yang berbentuk ion dan bentuk tak terdisosiasinya menunjukkan warna yang berlainan. Molekul seperti itu dapat digunakan untuk menentukan kapan telah ditemukan cukup titrasi dan disebut indicator tampak (indikator visual). Sebagai contoh adalah p- nitrofenol yang merupakan asam lemah. Indikator fenolftalein yang dikenal baik adalah dwiprotik dan tidak berwarna. Mula-mula zat itu berdisosiasi menjadi suatu bentuk tak berwarna dan kemudian dengan kehilangan proton kedua, menjadi ion dengan sistem konjugasi timbullah warna merah, jingga metal, suatu indikator lain yang pemakaiannya luas adalah suatu basa dan berwarna kuning dalam bentuk molekulnya. Penambahan ion hidrogen akan menghasilkan kation yang berwarna merah. Asam monoprotik adalah sebuah asam yang hanya memberikan satu proton. Asam diprotik adalah asam yang memberikan dua ion hidrogen. Contoh : asam karbonat (H 2 CO 3 ), H 3 PO 4 disebut juga asam triprotik, secara umum asam yang memberikan dua proton atau lebih disebut asam poliprotik. Dalam beberapa titrasi, titik akhir titrasi terletak pada trayek ph yang sangat kecil. Indikator yang digunakan untuk menyatakan titik akhir titrasi yang demikian itu digunakan indikator campuran. Suatu indikator campuran terdiri dari 2 indikator misalnya metal jingga dengan biru-hijau pada bromkresol hijau berubah dari jingga menjadi biru hijau pada ph 4,3. Natrium karbonat dapat ditentukan dengan dua cara sampai tingkat bikarbonat : Na 2 CO 3 + HCl NaHCO 3 + HCl 2- CO 3 + H 3 O + - HCO 3 + H 2 O (PP) - HCO 3 + H 3 O + H 2 CO 3 + H 2 O (metil jingga)
Fenolftalein berperan sebagai indikator untuk tahap pertama dalam titrasi dan metil jingga untuk yang kedua. Titrasi NaOH berlangsung lengkap pada titik akhir fenolftalein dan hanya diperlukan satu atau dua tetes titrasi tambahan untuk mencapai titik akhir metil jingga. Natrium hidroksida lazim tercemar dengan Na 2 CO 3 dan NaHCO 3 terdapat bersamasama. Fenolftalein merupakan indikator yang cocok untuk titik akhir karena ph larutan NaHCO 3 berjumlah setengah dari pka 1 dan pka 2 yaitu sekitar 8,35. Sindur metil dengna jangkauan 3,1 4 A cocok digunakan pada titrasi kedua. Suatu larutan jenuh dari CO 2 mempunyai ph di sekitar 3,9. Titik akhir sangat tajam akan memperbaiki atau memperkecil kesalahan titrasi. Cara yang paling mudah atau umum untuk menghindari kesalahan titrasi karbonat adalah dengan membuat natrium hidroksida bekas karbonat dan melindungi larutan terhadap pengambilan CO 2 di udara. NaOH bekas karbonat dengan mudah dapat dibuat dari suatu larutan basa yang pekat yaitu sekitar 5% berat NaOH. Natrium karbonat tidak larut dalam larutan NaOH pekat dan mengendap di dasar bejana. Biasanya sampel-sampel yang mengandung natrium karbonat dinetralisasi ke titik metil orange dan asam ditambahkan berlebih, karbondioksida dihilangkan dengan mendidihkan larutan asam yang berlebih dan akhirnya dititrasi dengan basa standar. Syarat zat dapat ditentukan konsentrasinya secara volumetri dengan indikator gabungan ini adalah : 1. Reaksi antara pentiter dan yang dititer tidak boleh memberikan hasil sampingan yang mengganggu pengamatan titik akhir. 2. Reaksi harus berlangsung cepat. 3. Reaksi antara pentiter dan yang dititer dalam bentuk yang sederhana sehingga mudah untuk dikerjakan.
4. Menggunakan indikator untuk menentukan titik akhir titrasi. Selain itu, untuk memilih asam yang digunakan dalam titrasi harus memperhatikan faktor-faktor sebagai berikut : a. Merupakan asam kuat. b. Tidak mudah menguap. c. Merupakan larutan asam yang stabil. d. Tidak merupakan asam yang pereaksi oksidatornya kuat sehingga dapat merusak senyawa organik yang digunakan sebagai indikator.
III.PROSEDUR PERCOBAAN III.1 Alat dan Bahan Alat - Buret - Standar - Klem - Pipet gondok - Labu ukur - Erlenmeyer - Corong - Labu semprot - Gelas ukur - Beaker glass Bahan : - Natrium Boraks - Air suling - HCl - Larutan NaOH - Larutan Na 2 CO 3 - Indikator PP - Indikator metil merah
- Indikator bromkresol green III.2 Skema Kerja A. Standardisasi HCl dengan Natrium Boraks Pipet larutan standar boraks 0,05 N Pipet 10 ml ke dalam erlenmeyer + 2 tetes indikator campuran MO dan BCG) Titrasi dengan larutan standar HCl Hitung konsentrasi HCl
B. Titrasi Campuran NaOH dan Na 2 CO 3 Encerkan larutan dalam labu ukur Pipet 10 ml + 2 tetes indikator PP Titrasi dengan HCl Catat pemakaian HCl + 2 tetes indikator sindur metil Lanjutkan titrasi sampai orange Catat pemakaian HCl Warna merah hilang Hitung konsentrasi NaOH dan Na 2 CO 3 dalam campuran IV.DATA DAN PEMBAHASAN IV.1 Data Pengamatan
A. Standardisasi larutan HCl dengan natrium boraks Massa natrium boraks yang ditimbang m 1 = 0,1018 g = 101,8 mg m 2 = 0,0998 g = 99,8 mg Volume NaOH yang terpakai V 1 = 9,6 ml V 2 = 9,4 ml BE asam oksalat = BM/3 = 31,82 g/mol/ 3 ek = 127,27 g/mol ek = 127,27 mg/mmol ek B. Menentukan konsentrasi HCl Volume HCl setelah penambahan fenolftalein (PP) V 1 = 8,9 ml V 2 = 8,3 ml Volume HCl setelah penambahan metil orange (MO) V 1 = 0,5 ml V 2 = 0,4 ml V sampel = 100 ml N sampel = 0,5 N
V NaOH sebenarnya = 5 ml V Na2CO3 sebenarnya = 5 ml IV.2 Perhitungan A. Standardisasi larutan HCl dengan natrium boraks mmol ek natrium boraks = mmol ek HCl (N. V) natrium boraks = N HCl. V HCl m/(be. V HCl ) = N HCl (1) N HCl (1) = m 1 (BE. V HCl 1) ) = 101,8 mg (127,27 mg/mmol ek. 9,6 ml) = 0,083 N (2) N HCl (2) = m 2 (BE. V HCl (2) ) = 99,8 mg (127,27 mg/mmol ek. 9,4 ml) = 0,083 N Jadi, N rata-rata = N NaOH (1) + N NaOH (2)
2 = 0,083 N + 0,083 N 2 = 0,083 N B. Titrasi campuran NaOH dan Na 2 CO 3 (1) Melalui percobaan V HCl rata-rata (setelah penambahan PP) = 8,9 ml + 8,3 ml 2 = 8,6 ml V HCl rata-rata (setelah penambahan MO) = 0,5 ml + 0,4 ml = 0,45 ml 2 N NaOH = V HCl + PP V HCl + MO x N HCl V sampel = 8,6 ml 0,45 ml x 0,083 N 10 ml = 0,068 N N Na2CO3 = 2 x V HCl + MO x N HCl V sampel
= 2 x 0,45 ml x 0,083 N 10 ml = 7,47 x 10-3 N - Data sebenarnya N sampel = 0,5 N V sampel setelah diencerkan = 100 ml NaOH N NaOH = 0,068 N V 1. N 1 = V 2. N 2 V 1. 0,5 N = 100 ml. 0,068 N V 1 = 13,6 ml % kesalahan = V sebenarnya - V percobaan x 100 % V sebenarnya = 5 ml 13,6 ml x 100 % 7 ml = 172 % Na 2 CO 3
N Na2CO3 = 7,47 x 10-3 N V 1. N 1 = V 2. N 2 V 1. 0,5 N = 100 ml. 7,47 x 10-3 N V 1 = 1,494 ml % kesalahan = V sebenarnya - V percobaan x 100 % V sebenarnya = 5 ml 1,494 ml x 100 % 7 ml = 70,12 % IV.3 Pembahasan Untuk menstandardisasi larutan HCl, kita dapat menggunakan padatan natrium boraks yang telah diketahui massanya melalui penimbangan dan berat ekivalen yang diketahui melalui berat molekulnya. Hal ini disebabkan karena sifat dari natrium boraks yang cukup stabil di udara dan mudah larut ketika ditambahkan air sehingga dapat dijadikan standar primer yang baik. Pada titrasi ini dapat digunakan indikator fenolftalein yng meemberikan perubahan warna dari bening menjadi pink muda pada penambahan asam. Dengan menggunakan larutan HCl yang elah distandardisasi, kita dapat menentukan konsentrasi NaOH dan Na 2 CO 3 dalam suatu
campuran melalui proses titrasi. Titrasi ini menggunakan 2 indikator yaitu fenolftalein dan metil orange dimana fenolftalein memberikan perubahan warna dari bening menjadi pink (sebaliknya) dan metil orange mengubah warna bening menjadi orange muda. Fenolftalein dengan jangkauan ph 8,0 ke 9,6 merupakan indikator yang cocok untuk titik akhir pertama, karena ph suatu larutan NaHCO 3 adalah 1/2(pKa 1 + pka 2 ) atau 8,35. Metil orange dengan jangkauan ph 3,1 ke 4,4 cocok untuk titik akhir kedua. Suatu larutan jenuh CO 2 mempunyai ph sekitar 3,9. Pada titik akhir fenolftalein, NaOH dinetralkan dengan - lengkap, Na 2 CO 3 separuh dinetralkan dan HCO 3 belum bereaksi. Dari titik akhir fenolftalein ke titik akhir metil orange, bikarbonat akan dinetralkan. Adapun konsentrasi HCl yang diperoleh melalui titrasi yaitu 0,083 N, konsentrasi NaOH yaitu 0,068 N dan konsentrasi Na 2 CO 3 yaitu 7,47 x 10-3 N. sedangkan persen kesalahan yang diperoleh sangat besar untuk Na 2 CO 3 dan sangat kecil untuk NaOH. Sepertinya tedapat kesalahan baik dalam melakukan percobaan maupun perhitungan. Kesalahan itu diantaranya yaitu kesalahan dalam melihat batas ukur dari permukaan larutan pada gelas ukur yang mungkin kurang tepat, kesalahan dalam penimbangan dimana erlenmeyer yang digunakan sebagai wadah tidak berada dalam keadaan yang benar-benar kering maupun adanya kelebihan zat pentiter pada saat pentitrasian.
V. KESIMPULAN DAN SARAN V.1Kesimpulan Dari praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Larutan natrium boraks dapat dijadikan sebagai larutan standar primer. 2. Larutan HCl dapat distandardisasi dengan menggunakan larutan natrium boraks. 3. Campuran larutan NaOH dan Na 2 CO 3 dapat dititrasi dengan HCl yang merupakan asam kuat. 4. Indikator yang baik digunakan dalam praktikum ini yaitu fenoftalein dan metil orange. 5. Indikator PP memberikan perubahan warna dari bening menjadi pink muda atau sebaliknya, sedangkan metil orange memberikan perubahan warna dari bening menjadi orange muda. 6. Hasil yang diperoleh : a. N HCl rata-rata = 0,083 N b. N NaOH = 0,068 N c. N Na2CO3 = 0,00747 N d. % kesalahan NaOH = 172 % e. % kesalahan Na 2 CO 3 = 70,12 %
V.2Saran Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, disarankan agar : 1. Teliti dalam melakukan setiap prosedur percobaan baik pada saat menimbang, melarutkan, mentitrasi, membaca skala, dan sebagainya. 2. Amati perubahan wrna dengan teliti. JAWABAN PERTANYAAN 1. Keuntungan memakai idikator gabungan adalah sebagai berikut : - Dapat menentukan konsentrasi berbagai komponen dlaam campuran. - Memeperkecil kesalahan titrasi karena perbedaan yang mencolok pada ssat sebelum dan sesudah titrasi pada warnanya (mempertajam perubahan warna). - Dapat emnentukan titik akhir titrasi dan memperbanyak range ph sehingga perubahan warna sangat jelas terlihat. - Dapat mencapai titik akhir titrasi yang hampir bersamaan dengan titik ekivalen. 2. Kurva titrasi Na 2 CO 3 dengan HCl :
PP Metil Orange 3. Kesalahan titrasi adalah perbedaan volume pentiter padasaat akhir titrasi dengan volume zat pentiter pada saat titik ekivalen per volume zat pentiter dalam 100 %. Dalam arti titik akhir titrasi tidak sama dengan titik ekivalen. 4. Indikator lain yang dapat digunakan : - Sindur metil - Jingga metil - PP dan bromkresol green - PP dan bromtimol blue DAFTAR PUSTAKA Ahmad, Hiskia. 1990. Kimia Larutan. Bandung : Penerbit ITB. Day, K.A dan A.L, Underwood. 1994. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga.
Nazir. 1995. Kimia Analitik. Jakarta : Erlangga.