5 5 Titrasi asam basa cara potensiometri PERCOBAAN II Judul : TITRASI ASAM BASA CARA POTENSIOMETRI Tujuan : 1. Menstandarisasi larutan NaOH 2. Menggambarkan kurva titrasi 3. Menentukan tetapan kesetimbangan asam lemah. Hari/ Tanggal : Sabtu/ 25 Oktober dan 1 November 2008 Tempat : Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin I. DASAR TEORI a. Titrasi Asam-Basa Menggunakan Indikator Titrasi ini berdasarkan reaksi netralisasi asam dengan basa, pada titik ekivalen (sama tepat/sesuai) dengan jumlah basa yang dipakai. Untuk mementukan titik ekivalen ini biasanya suatu indikator asam basa, yaitu suatu zat yang mempunyai warna tertentu pada pH tertentu. Jenis indikator yang kita pilih harus sedemikian sehingga pH pada titik ekivalen titrasi terdapat pada daerah perubahan warna, maka titik akhir telah tercapai. Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
65
Embed
alchemist08.files.wordpress.com · Web viewMenentukan tetapan kesetimbangan asam lemah. ... respon terhadap elektroda indikator menyebabkan pergeseran pada voltmeter ... Laporan
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
PERCOBAAN II
Judul : TITRASI ASAM BASA CARA POTENSIOMETRI
Tujuan : 1. Menstandarisasi larutan NaOH
2. Menggambarkan kurva titrasi
3. Menentukan tetapan kesetimbangan asam lemah.
Hari/ Tanggal : Sabtu/ 25 Oktober dan 1 November 2008
Tempat : Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin
I. DASAR TEORI
a. Titrasi Asam-Basa Menggunakan Indikator
Titrasi ini berdasarkan reaksi netralisasi asam dengan basa, pada titik
ekivalen (sama tepat/sesuai) dengan jumlah basa yang dipakai. Untuk
mementukan titik ekivalen ini biasanya suatu indikator asam basa, yaitu suatu zat
yang mempunyai warna tertentu pada pH tertentu. Jenis indikator yang kita pilih
harus sedemikian sehingga pH pada titik ekivalen titrasi terdapat pada daerah
perubahan warna, maka titik akhir telah tercapai.
Jadi, titik akhir titrasi adalah dimana saat timbul perubahan warna
indikator yang dipakai. Titik akhir tidak selalu berimpit dengan titik ekivalen dan
selisihnya disebut kurva titasi.
Pada umumnya indikator yang sering digunakan adalah indikator
fenolfthalien (pp), bromhmol biru (BTB), dan lakmus.
b. Titrasi Asam-Basa Menggunakan pH meter
pH meter dapat digunakan untuk mengikuti titrasi asam basa (dapat
dianggap sebagai indikator). Pada dasarnya pH meter terdiri atas dua elektroda
dan satu voltmeter. Untuk mengukur benda potensial (antara potensial dalam
elektroda dan potensial elektroda lainnya disebut elektroda indikator, respon
terhadap elektroda indikator menyebabkan pergeseran pada voltmeter yang tertera
pada skala pH.
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
Titrasi adalah analisis dengan mengukur jumlah larutan yang diperlukan
untuk bereaksi tepat sama dengan larutan lain. Titrasi ini digunakan pada reaksi
netralisasi asam dengan basa pada titik ekivalen (sama tepat atau sesuai).
Cara titrasi yaitu 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 jumlah mol OH-.
Pada saat itulah, larutan bersifat netral dan disebut titik ekivalen.
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 dalam
erlenmeyer dengan mengukur volumenya terlebih dahulu. Untuk mengamati titik
ekivalen digunakan indikator yang perubahan warnanya disekitar titik ekivalen.
Saat terjadi perubahan warna itu disebut titik akhir titrasi.
Larutan yang digunakan pada titrasi ini adalah asam klorida (HCl) atau
asam asetatat (CH3COOH) dengan indikator untuk menitrasi asam-basa
ditentukan dari kurva titrasi yang menunjukkan hubungan antara pH larutan
dengan volume titran. Kurva ini dapat dibuat secara teoritis dengan menghitung
pH larutan asam pada :
1. Titik awal sebelum penambahan
2. Titik-titik setelah ditambahkan basa sehingga larutan mengandung
garam yang terbentuk dan kelebihan asam
3. Titik ekivalen, yaitu saat larutan mengandung garam tanpa ada
kelebihan asam atau basa
4. Daerah lewat ekivalen, yaitu larutan mengandung garam dan
kelebihan basa.
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
Berikut ini adalah contoh kurva titrasi asam asetat dengan larutan NaOH
0,101 M tertera pada sebagai berikut :
Gambar 1. kurva titrasi asam-basa antara larutan asam asetat dengan larutan
NaOH 0,101 M. Titik ekivalen tercapai setelah penambahan 27,02 mL NaOH.
Titik ekivalen tercapai setelah penambahan NaOH 27,2 mL. Dari kurva
titrasi didapat data untuk menghitung tetapan ionisasi asam asetat melalui
persamaan Henderson-Hasselbalch.
pH = pKa + log
Persamaan ini digunakan untuk menghitung harga pH dari larutan buffer.
Cara ini dapat digunakan untuk menghitung pH pada setiap titik dari kurva titrasi.
Harga pH pada kurva terlihat dari mulai harga pH sebelum penambahan
NaOH sampai pada lewat titik ekuivalen. Dengan menggunakan persamaan di atas
kita bisa menghitung harga Ka. Selama titrasi, konsentrasi asam akan menurun
karena asam lemah bereaksi dengan NaOH yang ditambahkan. Kualitas asam dan
basa akan sama pada titik tertentu; keasaman juga akan terjadi pada ½ titik
ekuivalen. Pada titik pertengahan, jumlah ½ NaOH yang diperlukan bereaksi
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
12
10
8
6
4
2
010 4020 30 50 Volume NaOH (mL)
pH
Titik ekuivalen
pH=pKa=4,77
13,51mL27,02 mL
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
sempurna dengan ½ jumlah asam lemah. Kuantitas NaOH pada titik pertengahan
adalah : 27,02/ 2 = 13,51 mL. Pada saat ini konsentrasi asam sama dengan
konsentrasi basa sesuai dengan persamaan berikut :
[asam] = [basa]
Menurut persamaan Henderson-Hasselbalch.
pH = pKa, maka pKa dapat ditentukan.
II. ALAT DAN BAHAN
Alat yang digunakan :
1. Gelas kimia : 2 buah
2. Pengaduk : 1 buah
3. Labu pengenceran 50 ml :1 buah
4. pH meter :1 buah
5. Gelas ukur 10 ml dan 50 ml : 3 buah
6. Termolyn : 1 buah
7. Erlenmeyer : 1 buah
8. Corong :1 buah
9. Pipet tetes : 4 buah
10. Botol zat gelap : 1 buah
11. Stirer : 1 buah
12. Buret 50 mL : 1 buah
13. Statif + klem : 1 buah
Bahan yang digunakan :
1. Kalium hidrogen ftalat 0,5 M
2. NaOH standar 0,1 M
3. Asam asetat 0,1 M
4. HCl 0,1 M
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
5. Akuades
6. Indikator PP
III. PROSEDUR KERJA
1. Menyiapkan seperangkat alat pH meter dan mengkalibrasi dengan
larutan buffer ber-pH 5
2. Menimbang dengan teliti 5,1 g kalium hidrogen ftalat (KHP),
melarutkan dengan air suling dan mengencerkan dalam labu ukur 250
mL sampai tanda tera. Memipet cairan ini sebanyak 50 mL dan
memasukkan kedalam botol zat.
3. Membuat larutan NaOH yang akan distandarisasi (sekitar 0,1 M) dan
memasukkan ke dalam buret
4. Menitrasi asam asetat 0,1 M dengan NaOH standar. Mencatat pH yang
terbaca pada skala pH sebelum penambahan NaOH dan setelah
a. Larutan standar primer, larutan standar sekunder dan contohnya!
b. Apa syarat zat dapat menjadi zat standar primer?
c. Perbedaan titik akhir titrasi dan titik ekivalen!
2. Pada titrasi netralisasi secara potensiometri perlukah menggunakan indikator,
misalnya fenolftalein.
Jawaban Pertanyaan:
1. a. Larutan standar primer adalah larutan yang mempunyai konsentrasi yang
mantap (tidak mudah berubah). Larutan standar primer dapat juga berarti
larutan yang bersifat tidak higroskopik merupakan asam atau basa
monoprotik lemah ataupun monoprotik kuat.
Contoh:
1. Senyawa Kalium hidrogen
ftalat (KHP), KHC8H4O4 untuk larutan basa, karena stabil terhadap
pemanasan, tidak higroskopik dan mempunyai bobot ekivalen yang tinggi
204,2 g/eq. Zat ini merupakan asam monoprotik lemah, namun karena
larutan basa sering kali digunakan untuk menetapkan asam lemah, hal ini
tidak merugikan. Dalam titrasi digunakan indikator PP dan larutan basa itu
harus bebas karbonat.
2. Asam sulfamat, HSO3 NH3
merupakan asam monoprotik kuat dan baik indikator PP atau metil merah
dapat digunakan dalam titrasi dengan basa kuat. Mudah diperoleh, tidak
mahal dan mudah dimurnikan dengan pengkristalan ulang dari dalam air.
Merupakan zat padat kristalin putih, tidak higroskopis dan stabil sampai
temperatur 130oC. Bobot ekivalennya hanya 79,09 cukup lebih kecil
daripada KHP. Asam sulfamat mudah larut dalam air, dan kebanyakan
garamnya mudah larut.
3. Senyawa kalium hidrogen
iodat, KH (SO3)2 merupakan monoprotik yang kuat yang digunakan
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
sebagai standar primer yang sangat bagus untuk larutan basa. Mudah larut,
tidak mahal, dimurnikan dengan mengkristalkan ulang dari dalam air,
senyawa ini putih, kristalin padat tidak hidroskopik dan mempunyai bobot
ekivalen yang tinggi 389,91 cukup stabil untuk dikeringkan pada 110oC.
4. Asam sulfosalisilat, KHSa.
K2Sa dengan Sa melambangkan anion bermuatan rangkap dan mempunyai
bobot molekul 550,655 dan pKa = 2,85.
struktur molekulnya :
5. Natrium karbonat, Na2CO3 untuk larutan asam kuat. Bersifat agak
higroskopis, dapat dititrasi menjadi natrium bikarbonat NaHCO3 dengan
menggunakan indikator PP, bobot ekivalennya 106,0 g/ eq.
6. Basa organik tris (hidroksil metil) amino metana (CH2OH)3 CNH2, TRIS
atau THAM untuk larutan asam. Kemurniannya 99,95%. Bereaksi dengan
asam korida, reaksinya adalah :
Basa organik tris ini mempunyai bobot ekivalen 121,06 g/ eq.
- Larutan standar sekunder adalah suatu larutan asam dan basa ari
konsentrasi yang kira – kira diinginkan dan kemudian menstandarisasikan
salah satunyadengan sebuah standar primer. Larutan yang telah di
standarisasikan dapat digunakan sebagai standar sekunder untuk
mendapatkan konsentrasi dari larutan lainnya.
Contoh :
Zat yang digunakan untuk membuat larutan standar HCl (asam hidroklorida)
adalah asam hidroklorida pekat yang mengandung kira – kira 36% blu HCl.
Asam hidroklorida pekat ini bukanlah zat baku utama, karena itu mula –
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
mula dibuat larutan standar asam hidroklorida dengan kepekatan kira – kira,
kemudian dibakukan dengan zat baku utama, misalnya Na2CO3
b. Syarat menjadi zat standar primer
1. Zat itu harus sangat murni (100+ 0,80 %) atau harus dapat dimurnikan
dengan penghabluran kembali. Tersedia dalam bentuk murni atau dalam
suatu tingkat kemurnian yang diketahui, pada suatu tingkat biaya yang logis.
Zat – zat yang mempunyai kemurnian rendah (99,9%) sering digunakan
sebagai zat baku dan disebut juga sebagai zat baku utama, tap ini sebenarnya
istilah yang salah. Zat – zat baku yang mempunyai kemurnian rendah seperti
itu disebut zat baku kerja. Secara umum, jumlah total dari pengotor tidak
bolehlebih 0,01 sampai 0,02% dan terus dilakukan tes untuk mendeteksi
kuantitas pengotor tersebut melalui tes kualitatif dengan sensitivitas yang
diketahui.
2. Substansi harus stabil. Harus mudah dikeringkan dan tidak terlalu
higrostopis sehingga tidak banyak menyerap air selama penimbangan.
Substansi tersebut seharusnya tidak kehilangan berat bila ...... udara.......
hidrat biasanya tidak dipergunakan sebagai standar primer.
3. Yang diinginkan adalah standar primer tersebut mempunyai berat
ekivalen yang cukup tinggi agar dapat meminimalisasi konsekuensi galat
pada saat penimbangan.
4. Zat itu harus bereaksi dengan zat yang ditentukan secara stoikiometri ,
tepat dan terukur.
c. Perbedaan titik akhir titrasi dan titik ekivalen
- Titik akhir titrasi adalah titik dimana pH pada saat indikator berubah
warna.
- Titik ekivalen adalah titik dimana terjadi perubahan warna dan jumlah mol
asam dengan jumlah mol basa adalah sama.
2. Pada titrasi netralisasi secara potensiometri, tidak harus selalu menggunakan
indikator misalnya indikator fenolftalein. Hal tersebut tergantung dari cara
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
penentuan pencapaian titik akhir titrasi, indikator fenolftalein dapat diganti
dengan menggunakan pHmeter.
FLOWCHART
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
Larutan NaOH
Larutan NaOH 0,1 M
Membuat larutan standar NaOH sekitar 0,1 MMemasukkan ke dalam buret
5,1 g kalium hidrogen ftalat (KHP)
Menimbang dengan teliti
5,1 g (KHP) + H2O(l)*
Melarutkan dengan air suling dan mengencerkan dalam labu ukur 250 mL sampai tanda teraMemipet cairan ini sebanyak 50 mLMemasukkan ke dalam gelas kimia
50 mL larutan KHP
Menambahkan indikator fenolftaleinMenitrasi dengan larutan standar NaOH 0,1 M
Larutan berwarna
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
NB :
- sebelum prosedur tadi dilakukan, menyiapkan seperangkat alat pH meter yang
telah dikalibrasi dengan buffer ber-pH 5
- mengulangi percobaan sekali lagi
* Reaksi yang terjadi adalah reaksi pelarutan :
KHC8H4O4(s) + H2O(l) → KHC8H4O4(aq)
NB :
* Persamaan reaksi titrasi asam basa adalah:
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
Asam asetat 0,1 M
Campuran *
Mencatat pH yang terbaca pada skala pHMenambahkan indikator PPMenitrasi dengan NaOH standar
pH larutan
Mencatat pH yang terbaca pada skala pH setelah penambahan larutan NaOH 0,1 M sebanyak 10, 20, 30, 35, 40, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 55, dan 60 mL.Membuat kurva titrasi yakni plot antara pH dengan mL NaOH yang ditambahkan
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(l)
- mengulangi percobaan sekali lagi dengan menggunakan HCl sebagai ganti
CH3COOH
Saran-Saran dari Asisten:
1. Berhati-hatilah dalam menuangkan asam atau basa, jangan sampai
tertukar.
2. Pikirkanlah teknis praktikum, khususnya dalam menggunakan pH meter
(hanya ada 1), sehingga semua peserta praktikum semuanya bisa
mengoperasikan alat tersebut
Pertanyaan dan Jawaban Dalam Presentasi Final Praktikum
1. Penanya : Siti Armiyanti (Kelompok 2)
Pertanyaan :
Kenapa harga Ka CH3COOH yang didapat sewaktu praktikum yaitu 1,73 x
10-9 berbeda dengan harga Ka CH3COOH dari literatur yaitu 1 x 10-5?
Jawaban :
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
55
Kurva Titrasi Asam Asetat dengan NaOH Hasil Perhitungan
12.51
2.69
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70
V NaOH (mL)
pH
Titrasi asam basa cara potensiometri
Harga Ka CH3COOH yang didapat dari praktikum tidak menggunakan
kurva titrasi tetapi melalui perhitungan yang masih kurang tepat. Seharusnya
dalam menentukan harga Ka bisa dilihat dari kurva titrasinya, yaitu sebagai
berikut :
Dari kurva tersebut dapat dicari Ka-nya dengan cara : menentukan volum
NaOH yang digunakan ketika konsentrasi H+ tepat habis bereaksi dengan
konsentrasi OH- yaitu pada saat volum NaOH sebesar 44,8 mL. Selanjutnya
hitung ½ dari volum tersebut yaitu 22,4 mL. Lalu dari kurva titrasi dapat
ditarik garis dari volum NaOH tadi (22,4 mL) dan kemudian ditarik garis
melalui kurva untuk mendapatkan harga pH-nya, sehingga didapat harga pH
sekitar 5. Dari pH tersebut, dapat ditentukan harga Ka-nya dengan cara
menggunakan rumus :
pH = pKa sehingga harga pKa = 5 dan harga Ka-nya dapat dihitung yaitu
pKa = -log Ka
5 = - log Ka
Ka = 10-5
Dan harga ini sesuai dengan literatur, tetapi juga dalam perhitungan Ka
harus diperhatikan faktor suhu ruangan ketika melakukan pengukuran karena
harga Ka sangat dipengaruhi oleh suhu. Harga Ka dari literatur tersebut
merupakan Ka CH3COOH yang diukur pada suhu ruangan 25oC. Jadi bisa
Laporan Akhir Praktikum Kimia Analisis
55
Titrasi asam basa cara potensiometri
saja harga Ka CH3COOH yang didapat ketika praktikum berbeda dengan
literatur sebab sewaktu praktikum suhu ruangan tidak tepat 25oC.
2. Penanya : Elyana Pratiwi (Kelompok 3)
Pertanyaan :
Apa saja fungsi kurva titrasi, selain untuk menentukan harga Ka? Dalam
menentuan harga pH lebih akurat mana antara melalui perhitungan dengan
menggunakan pHmeter?
Jawaban :
Kurva titrasi selain digunakan untuk menentukan harga Ka juga memiliki
banyak fungsi lain diantaranya untuk menunjukkan hubungan antara pH
larutan dengan volume titran, menunjukkan titik awal sebelum penambahan,
titik-titik setelah ditambahkan basa sehingga larutan mengandung garam yang
terbentuk dan kelebihan asam, menunjukkan titik ekivalen yaitu saat larutan
mengandung garam tanpa ada kelebihan asam atau basa, dan memperlihatkan
daerah lewat ekivalen yaitu larutan mengandung garam dan kelebihan basa.
Untuk menentukan harga pH baik melalui perhitungan maupun dengan
menggunakan pHmeter sama-sama akurat asalkan harga molaritas dari asam
basa yang digunakan untuk titrasi sesuai antara yang tertera pada label dan