Laporan Kimia Dasar II Asidi-Alkalimetri

By: Chemical Engineer on 23:07

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1  Latar belakang

            Asidi-alkalimetri merupakan titrasi yang berhubungan dengan  asam dan basa. Secara sederhana, asam merupakan larutan yang memiliki pH diatas 7 sedangkan basa merupakan larutan yang memiliki pH kurang dari 7. Apabila kedua larutan tersebut memiliki kekuatan yang sama, maka bila dicampurkan dengan volume yang sama, akan didapat larutan yang memiliki pH netral.

            Titrasi merupakan salah satu cara untuk mengetahui konsentrasi dari larutan standar sekunder, yaitu larutan yang dimana konsentrasinya didapat dengan cara pembakuan. Yang dubantu dengan larutan standar sekunder atau larutan yang konsentrasinya dapat diketehui secara langsung dari hasil penimbangan, yang ditambahkan indikator pH sebagai penentu tingkat keasaman suatu  larutan.

            Kesetimbangan asam basa merupakan suatu topik yang sangat penting dalam kimia dan bidang-bidang lain yang mempergunakan kimia, seperti biologi, kedokteran dan pertanian. Titrasi yang menyangkut asam dan basa sering disebut asidimetri-alkalimetri. Sedangkan untuk titrasi atau pengukuran lain-lain sering juga dipakai akhiran –ometri menggantikan –imetri. Kata metri berasal dari bahasa Yunani yang berarti ilmu atau proses atau seni mengukur. Pengertian asidimetri dan alkalimetri secara umum ialah titrasi yang menyangkut asam dan basa.

            Asidi-alkalimetri dapat digunakan untuk beberapa larutan. Oleh karena itu praktikum ini dilakukan agar dapat memahami konsep adisi-alkalimetri serta mengetahui konsentrasi larutan yang dianalisa.

1.2  Tujuan percobaan

-        Mengetahui konsentrasi NaOH standar

-        Mengetahui konsentrasi CH3COOH perdagangan

-        Mengetahui volume titran (C2H2O4) untuk menetralkan NaOH

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

            Zat-zat anorganik dapat diklasifikasikan dalam tiga golongan penting : asam, basa dan garam.

            Asam secara paling sederhana didefinisikan sebagai zat, yang bila dilarutkan dalam air, mengalami disosiasi dengan pembentukan ion hidrogen sebagai satu-satunya ion positif.

            Sebenarnya ion hidrogen (proton) tak ada dalam larutan air. Setiap proton bergabung dengan satu molekul air dengan cara berkoordinasi dengan sepasang elektron bebas yang terdapat pada oksigen dari air, dan terbentuk ion-ion hidronium :

                                                H⁺ + H₂O → H₃O⁺

            Basa, secara paling sederhana dapat didefinisikan sebagai zat, yang bila dilarutkan dalam air, mengalami disosiasi dengan pembentukan ion-ion hidroksil sebagai satu-satunya ion negatif. Hidroksida-hidroksida logam yang larut, seperti natrium hidroksida atau kalium hidroksida hampir sempurna berdisosiasi dalam larutan air yang encer :

            Karena itu basa-basa ini adalah basa kuat. Di lain pihak larutan air amonia, merupakan suatu basa lemah. Bila dilarutkan dalam air, amonia membentuk amonium hidroksida, yang berdisosiasi menjadi ion amonium dan ion hidroksida :

            Karena itu, basa kuat merupakan elektrolit kuat, sedang basa lemah merupakan elektrolit lemah. Tetapi tak ada pembagian yang tajam antara golongan-golongan ini, dan sama halnya dengan asam, adalah mungkin untuk menyatakan kekuatan basa secara kuantitatif.

            Menurut definisi yang kuno, garam adalah hasil reaksi antara asam dan basa. Proses-proses semacam ini disebut netralisasi. Definisi ini adalah benar, dalam artian, bahwa jika sejumlah asam dan basa murni ekuivalen dicampur, dan larutannya diuapkan, suatu zat kristalin tertinggal, yang tak mempunyai ciri-ciri khas suatu asam maupun basa. Zat-zat ini dinamakan garam oleh ahli-ahli kimia zaman dulu (G. Shevla, 1985).

            Reaksi netralisasi dapat dipakai untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau basa. Caranya dengan menambahkan setetes demi setetes larutan basa kepada larutan asam. Setiap basa yang diteteskan bereaksi dengan asam, dan penetesan dihentikan pada saat jumlah mol H⁺ setara dengan mol OH^-. Pada saat itu larutan bersifat netral dan disebut titik ekuivalen. Cara seperti ini disebut titrasi, yaitu analisis dengan mengukur jumlah larutan yang diperlukan untuk bereaksi tepat sama dengan larutan lain. Analisis ini disebut juga analisis volumetri, karena yang diukur adalah volume larutan basa yang terpakai dengan volume tertentu larutan asam (Syukri, S. 1999).

            Larutan basa yang akan diteteskan (titran) dimasukkan ke dalam buret (pipa panjang berskala) dan jumlah yang terpakai dapat diketahui dari tinggi sebelum dan sesudah titrasi. Larutan asam yang akan dititrasi dimasukkan ke dalam gelas kimia (erlenmeyer), dengan mengukur volumnya terlebih dulu dengan memakai pipet gondok. Untuk mengamati titik ekuivalen dipakai indikator yang perubahan warnanya di sekitar titik ekuivalen. Saat terjadi perubahan warna itu disebut titik akhir (Syukri, S. 1999).

            Berikut syarat-syarat yang diperlukan agar titrasi yang dilakukan berhasil :

-        Konsentrasi titran harus diketahui. Larutan seperti ini disebut larutan standar.

-        Reaksi yang tepat antara titran dan senyawa yang dianalisis harus diketahui.

-        Titik stoikhiometri atau ekivalen harus diketahui. Indikator yang memberikan perubahan warna, atau sangat dekat pada titik ekivalen yang sering digunakan. Titik pada saat indikator berubah warna disebut titik akhir.

-        Volume titran yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekivalen harus diketahui setepat mungkin (Hardjono Sastrohamidjojo. 2005) 

            Proses titrasi asam-basa sering dipantau dengan penggambaran pH larutan yang dianalisis sebagai fungsi jumlah titran yang ditambahkan. Gambar yang diperoleh tersebut disebut kurva pH, atau  kurva titrasi.

-    KURVA TITRASI

            Larutan yang dititrasi dalam asidimetri-alkalimetri mengalami perubahan pH. Misalnya bila larutan asam dititrasi dengan basa, maka pH larutan mula-mula rendah dan selama titrasi terus menerus naik. Bila pH ini diukur dengan pengukur pH (pH-meter) pada awal titrasi, yakni sebelum ditambah basa dan pada waktu-waktu tertentu setelah titrasi dimulai, maka kalau pH dialurkan lawan volume titran, kita peroleh grafik yang disebut kurva titrasi.

            Bila suatu indikator pH kita pergunakan untuk menunjukkan titik akhir titrasi, maka :

1. Indikator harus berubah warna tepat pada saat titran menjadi ekivalen dengan titrat agar tidak terjadi kesalahan titrasi.
2. Perubahan warna itu harus terjadi dengan mendadak, agar tidak ada keragu-raguan tentang kapan titrasi harus dihentikan.

            Untuk memenuhi pernyataan (1), maka trayek indikator harus mencakup pH larutan pada titik ekivalen, atau sangat mendekatinya; untuk memenuhi pernyataan (2), trayek indikator tersebut harus memotong bagian yang sangat curam dari kurva (Khopkar, 2003).

Titrasi asidimetri-alkalimetri menyangkut reaksi dengan asam dan atau basa diantaranya:

Asam kuat dan basa kuat

Reaksi untuk titrasi asam kuat-basa kuat adalah

Untuk menghitung [H⁺] pada titik tertentu dalam titrasi, kita harus menentukan jumlah H⁺ yang tetap tinggal pada titik tersebut dibagi dengan volume total larutan.

(Hardjono. 2005)

Asam kuat dan basa lemah

Meskipun istilah penetralan lazim digunakan untuk reaksi apa saja antara asam dengan basa, tak selalu akan dihasilkan larutan yang benar-benar netral. Memang larutan netral hanya diperoleh bila asam dan basa itu sama kuatnya.

Pada hakekatnya titrasi basa lemah dengan asam kuat dapat dipahami seperti cara kerja sebelumnya. Yang perlu diperhatikan adalah tentang komponen utama dalam larutan dan kemudian memutuskan apakah reaksi terjadi menuju sempurna (Keenan, dkk. 1984).

Asam lemah dan basa kuat

Reaksi dalam larutan air dari asam lemah seperti asam asetat, HC₂H₃O₂, dengan basa kuat NaOH dapat dinyatakan oleh persamaan berikut:

Pemaparan lama :

Pemaparan baru :

Larutan natrium asetat yang dihasilkan agak bersifat basa, karena ion asetat berfungsi sebagai basa dalam larutan air (Keenan, dkk. 1984).

Asam lemah dan basa lemah

Sebagai contoh akhir dari penetralan, perhatikan reaksi dalam larutan air dari asam asetat yang lemah itu dengan basa lemah amonia. Larutan amonium asetat, yang dihasilkan, praktis netral. Ini karena kuat asam ion NH₄⁺ tepat diimbangi oleh basa kuat dari ion C₂H₃O₂^-.

Sebagai ringkasan, reaksi asam dan basa yang sama kekuatannya, akan menghasilkan larutan netral. Asam dan basa yang bereaksi dapat keduanya kuat maupun keduanya lemah.

-    Indikator Asam Basa

            Indikator asam basa ialah zat yang dapat berubah warna apabila pH lingkungannya berubah. Misalnya biru bromtimol (bb); dalam larutan asam ia berwarna kuning, tetapi dalam lingkungan basa warnanya biru. Warna dalam keadaan asam dinamakan warna asam dari indikator (kuning untuk bb), sedang warna yang ditunjukkan dalam keadaan basa disebut warna basa.

            Akan tetapi harus dimengerti, bahwa asam dan basa disini tidak berarti pH kurang atau lebih dari tujuh. Asam berarti pH lebih rendah dan basa berarti pH lebih besar dari trayek indikator atau trayek perubahan warna yang bersangkutan.

            Perubahan warna disebabkan oleh resonansi isomer elektron. Berbagai indikator mempunyai tetapan ionisasi yang berbeda dan akibatnya mereka menunjukkan warna pada range pH yang berbeda  (Khopkar. 2003)

            Kebanyakan indikator asam basa adalah molekul kompleks yang bersifat asam lemah dan sering disingkat dengan HIn. Mereka memberikan satu warna berbeda bila proton lepas (Hardjono Sastrohamidjojo. 2005)

            Contoh : Fenolftalein, indikator yang lazim dipakai, tak berwarna dalam bentuk Hin-nya dan berwarna pink dalam bentuk In, atau basa. Struktur Fenolftalein, sering disingkat PP, adalah sebagai berikut :

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1.      Alat dan Bahan

3.1.1.   Alat-alat

-          Labu ukur 250ml

-          Erlenmeyer 250ml

-          Buret

-          Pipe volume 10ml

-          Labu ukur 100ml

-          Gelas kimia

-          Statif dan klem

-          Corong

3.1.2.   Bahan-bahan

-          Asam cuka perdagangan

-          NaOH 0,1 N (Natrium Hidroksida)

-          Asam oksalat dehidrat 0,1 N

-          Aquades

-          Indikator PP

3.2.      Prosedur Percobaan

3.2.1.Asidimetri

-          Dimasukkan asam  oksalat dehidrat 0,1 N kedalam buret

-          Dicampurkan 10ml NaOH dan 10ml akuades di dalam tabung gelas kimia, lalu diguncang-guncang

-          Ditetesi dengan indikator PP sebanyak 3 tetes kedalam gelas kimia yang berisi NaOH dan akuades

-          Warna larutan menjadi merah  lembayung

-      Ditetesi latutan dengan asam oksalat dehidrat hingga larutan menjadi jernih, sambil diguncang-guncang

3.2.2.Alkalimetri

-       Dimasukkan NaOH 0,1 N kedalam buret

-          Dituang 10ml asam cuka perdagangan yang telah diencerkan terlebih dahulu kedalam gelas kimia
-          Ditetesi indikator PP sebanyak 3 tetes kedalam gelas kimia berisi asam cuka
-          Ditetesi larutan asam cuka dengan NaOH 0,1 N hingga warna larutan menjadi merah lembayung.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.      Hasil Pengamatan

Perlakuan	Keterangan
Asidimetri -       Dicampurkan 10ml NaOH dan 10ml akuades -       Ditetesi Indikator PP 3 tetes -       Ditittrasi dengan asam oksalat dehidrat 10,15ml -       Dihitung konsentrasi NaOH	-      Larutan menjadi 20ml dan berwarna bening -      Warna larutan menjadi merah lembayung -      Warna larutan menjadi bening kembali -      Didapat 0,05075 N
Alkalimetri -       Dimasukkan 10ml asam cuka yang telah diencerkan kedalam tabung reaksi -       Ditetesi indikator PP 3 tetes -       Dititrasi dengan NaOH 15,5 ml -       Dihitung konsentrasi asam cuka	-    Larutan bening -    Larutan tetap bening -    Warna larutan menjadi merah lembayung -    Didapat 0,155 N

4.2.      Reaksi-reaksi

4.2.1.   Naoh + Indikator PP

4.2.2.   Asam oksalat Indikator PP

4.3.      Perhitungan

     

4.1.      Pembahasan

Titrasi merupakan cara reaksi netralisasi yang dipakai untuk menetukan konsentrasi larutan asam atau basa dengan menambahkan setetes demi setetes larutan basa kepada larutan asam.

Titik ketika melakukan titrasi dimana titrasi yang diteteskan cukup untuk membuat reaksi yang sempurna yang disebut titik equivalen yang ditandai oleh perubahan warna pada indikator. Titik akhir titrasi merupakan titk pada saat indikator berubah warna.

Larutan standar primer adalah larutan yang kadarnya dapat diketahui secara langsung dari hasil penimbangan. Contohnya K₂Cr₂O₇ dan Na₂B₄O₇. Syarat-syarat larutan standar primer adalah

1. Sangat murni atau mudah dimurnikan
2. Stabil dalam keadaan biasa, setidak-tidaknya selama ditimbang
3. Sedapat mungkin mempunyai berat ekivalen tinggi untuk mengurangi kesalahan penimbangan
4. Dalam titrasi akan bereaksi menurut syarat-syarat reaksi titrasi
5. Mempunyai rumus molekul yang pasti

Larutan standar primer berfungsi untuk membakukan konsentrasi larutan tertentu, yaitu larutan yang ketetapan konsentrasinya sukar diperoleh melalui pembuatannya secara langsung. Larutan dimana konsentrasinya diperoleh dengan cara pembakuan disebut larutan standar sekunder yaitu contohnya AgNO₃, NaOH, KmnO₄, Na₂SO₄ dan Ca(OH)₂. Larutan yang dapat digunakan sebagai larutan standar sekunder memiliki syarat sebagai berikut:

1.      Larutan sukar dibuat secara kuantitatif

2.      Tidak memiliki kemurnian yang tinggi

3.      Larutannya tidak stabil

Asidimetri ialah penentuan kadar suatu basa dengan menggunakan asam sebagai standar primer. Alakalimetri ialah penentuan kadar suatu asam dengan menggunakan basa sebagai standar primer. Bila kita mengukur berapa ml larutan asam bertitar tertentu yang diperlukan untuk menetralkan larutan basa yang kadar atau titernya belum diketahui maka dilakukan asidimetri.

Pada percobaan yang pertama yaitu asidimetri, dengan titrasi NaOH dan asam cuka perdaganyan ketika CH₃COOH ditetesi dengan indikator PP, warna larutan menjadi merah lembayung. Hal ini menunjukkan bahwa larutanm bersifat basa, kemudian dititrasi dengan H₂C₂O₄, warna larutan menjadi bening pada titik ekivalen dengan volume 10,15ml karena titrannya berupa asam. Hal ini menunjukkan bahwa pH larutan dibawah 8, karena indikator PP dapat mendeteksi larutan dengan pH 8,0 – 9,6.

Pada percobaan yang kedua yaitu alkalimetri, dengan titrasi NaOH dan asam cuka perdagangan. Ketika CH₃COOH ditetesi dengan indikator PP, warna larutan tidak berubah atau masih bening. Hal ini dikarnakan indikator PP tidak bereaksi dengan asam. Setelah ditetesi dengan NaOH warna larutan menjadi merah lembayung, karna telah terjadi titrasi sempurna. Sehingga indikator PP memberikan warna pada saat volume NaOH yang dibutuhkan mencapaititik ekuivalen.

Faktor kesalahan yang telah terjadi adalah

-          Ketika titrasi, volume titran yang diteteskan melebihi dari volume yang diharuskan, karena kurang memperhatikan perubahan warna larutan, sehingga didapat hasila yang kurang akurat.

-          Alat yang digunakan tidak benar-bersih, sehingga zat pada larutan tercampur zat lain.

-          Kesalahan praktikan dalam membaca meniskus bawah buret.

Titik ekivalen adalah titik dalam tirasi dimana titran yang ditambahkan cukup untuk bereaksi secara tepat dengan senyawa yang ditentukan.

Indikator PP adalah zat yang digunakan sebagi indikator suatu larutan basa, apabila zat ini bereaksi dengan OH^- maka akan menghasilkan warna merah lembayung, sedangkan pada larutan asam tidak.

Titran adalah zat penitrasi yang merupakan larutan baku yang dimasukkan kedalam buret yang telah ditera. Sedangkan titrat adalah zat yang dititrasi yang ditempatkan dalam wadah (gelas kimia atau erlenmeyer).

Pada percobaan asidimetri zat yang berfungsi sebagai titran adalah asam oksalat sedangkan natrium hidroksida sebagai titrat. Pada percobaan alkalimetri yang berfungsi sebagai titran adalah NaOH, sedangkan titratnya adalah asam cuka perdagangan.

BAB 5

PENUTUP

5.1        Kesimpulan

-          Konsentrasi NaOH standar yang digunakan dalam percobaan adalah 0,05075 N

-          Konsentrasi CH₃COOH perdagangan yang dipakai dalam percobaan ini adalah 0,155 N

-          Untuk menetralkan NaOH, volume titran (C₂H₂O₄) yang digunakan ad lah 10,15ml, pada NaOH 20ml

5.2        Saran

Dalam percobaan sebaiknya ditambah titrasi asam kuat-basa kuat, asam kuat-basa lemah sehingga dapat diketahui perbandingannya.

DAFTAR PUSTAKA

Kenaan, dkk. 1984. Kimia untuk Universitas. Jakarta : Erlangga

Keenan, W Kleinferter. 1980. Kimia untuk Universitas. Jakarta : Erlangga

Khopkar, S M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia

Sastrohamidjojo, Handjono. 2005. Kimia Dasar. Yogjakarta : Gajah Mada University Press

Shevla, G. 1985. Vogel Analisis Anorgami Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta : PT. Kalman Media Pustaka

S, Syukri. 1999. Kimia Dasar Jilid 3. Bandung : ITB

Hardjono, S. 2005. Kimia Dasar. Yogyakarta : UGM