PPT Analitik

(1)

(2)

Pengembangan teknik analisis kimia terus dikembangkan

menjadi lebih canggih

menjadi lebih canggih dan minimalis ukurannydan minimalis ukurannyaa

Analisis suatu sampel larutan dapat

Analisis suatu sampel larutan dapat juga didasarkanjuga didasarkan

pada kemampuan suatu ion

pada kemampuan suatu ion untuk menghantarkanuntuk menghantarkan

muatan listrik di antara kedua elektroda.

Teknik tersebut dikenal sebagai

Teknik tersebut dikenal sebagai konduktometri konduktometri . Teknik ini. Teknik ini

menggunakan dua elektroda yang bersifat inert

Konduktometri merupakan suatu metoda analisis kimia

yang berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan

(3)

Pengembangan teknik analisis kimia terus dikembangkan

menjadi lebih canggih

menjadi lebih canggih dan minimalis ukurannydan minimalis ukurannyaa

Analisis suatu sampel larutan dapat

Analisis suatu sampel larutan dapat juga didasarkanjuga didasarkan

pada kemampuan suatu ion

pada kemampuan suatu ion untuk menghantarkanuntuk menghantarkan

muatan listrik di antara kedua elektroda.

Teknik tersebut dikenal sebagai

Teknik tersebut dikenal sebagai konduktometri konduktometri . Teknik ini. Teknik ini

menggunakan dua elektroda yang bersifat inert

Konduktometri merupakan suatu metoda analisis kimia

yang berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan

(4)

(5)

(6)

PENGERTIAN KONDUKTOMETRI

Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (G) suatu larutan bergantung pada jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Daya hantar listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar.

Daya hantar listrik (G) merupakan kebalikan dari tahanan (R), sehingga daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1_{. Bila arus listrik dialirkan} dalam suatu larutan mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (G) berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (l).

 = 

 =  

 (5.1)

Dengan:

G = daya hantar listrik (ohm-1₎

R = tahanan (ohm)

k = Konduktovitas (Sm-1₎

A = luas permukaan elektroda (m2₎

(7)

Daya Hantar Ekivalen (Equivalen Conductance)

Kemampuan suatu zat terlarut untuk menghantarkan arus listrik disebut daya hantar ekivalen (^) yang didefinisikan sebagai daya hantar satu gram ekivalen zat terlarut di antara dua elektroda dengan jarak kedua electroda 1cm. Yang dimaksud dengan berat ekuivalen adalah berat molekul dibagi jumlah muatan positif atau negatif. Contoh berat ekivalen BaCl₂ adalah BM BaCl₂ dibagi dua. Volume larutan (cm3) yang mengandung satu gram ekivalen zat terlarut diberikan oleh,

(8)

dengan C adalah konsentrasi (ekivalen per cm-3_{), bilangan}

1000 menunjukkan 1 liter = 1000 cm3_{. Volume dapat juga}

dinyatakan sebagai hasil kali luas (A) dan jarak kedua elektroda (1).

V= l A Dengan l sama dengan 1 cm ,

Substitusi persamaan ini ke dalam persamaan G diperoleh,

Daya hantar ekivalen (^) akan sama dengan daya hantar listrik (G) bila 1 gram ekivalen larutan terdapat di antara dua

(9)

^ = G = 1000k/C

Daya hantar ekivalen pada larutan encer diberi simbol

Λo yang harganya tertentu untuk setiap ion.

Pengukuran Konduktivitas

Untuk mengukur konduktivitas suatu larutan, larutan ditaruh dalam sebuah sel yang tetapan selnya telah ditetapkan dengan suatu larutan yang konduktivitasnya diketahui dengan tepat. Pengaliran arus melalui larutan suatu elektrolit dapat menghasilkan perubahan-perubahan dalam komposisi larutan di dekat elektrode, dengan demikian potensial-potensial listrik dapat timbul pada elektrode-elektrode.

(10)

Sumber arus bolak-balik dapat berupa jaringan listrik pusat yang memberi arus dengan frekuensi sampai 3000 Hz. Karena digunakan arus bolak balik, sel akan mempunyai kapasitan yang tak akan diimbangi dalam kontak resistansi standar R, maka perlu dimasukan sebuah kondensor Variabel paralel dengan kontak resistansi sehingga kapasitansinya dapat diimbangi.

Jika frekuensi arus dinaikkan sampai menjadi Hz, maka efek-efek kapasitansi dan induksi menjadi sangat penting, dan peralatan harus dimodifikasi untuk memperhitungkan efek-efek ini. Karena itu kita perlu meninjau cara-cara dalm pengukuran konduktivitas:

(11)

1.Titrasi konduktometri yang dilaksanakan dengan

arus yang berfrekuensi rendah sampai dengan 3000 Hz

2.Titrasi yang dilakukan menggunakan arus pada frekuensi tinggi, kita lebih mengukur perubahan-perubahan dalam kapasitansi atau induktansi ketimbang konduktansinya maka titrasi-titrasi demikian biasanya disebut titrasi frekuensi tinggi.

(12)

Teori tentang konduktometri merupakan kebalikan dari teori hukum ohm tentang hambatan listrik. Berdasarkan dan berangkat dari hukum ohm tersebut, maka disusunlah teori tentang konduktovitas yang merupakan kebalikan dari resistivitas.

G=l/R K=l/ρ

Dengan

G: Konduktovitansi (mho) atau (S) , I : Panjang material (meter)

K: Konduktovitas (S.m-1),

(13)

Karena konsentrasi larutan pada umumnya

dinyatakan dalam satuan molar (mol/liter),

Maka pada konduktometri terdapat istilah

konduktovitas molar

(Λ),

yang mempunyai

hubungan dengan konsentrasi secara:

Λ

_{= 1000K/C}

Dimana:

Λ

_{= konduktoitas molar (Scm}

2

_mol

-1

₎

C = konsentrasi (mol.dm

-3

)

K = Konduktovitas (Scm

-1

)

(14)

Konduktovitas di tentukan oleh jenis ion.

Sehingga untuk mengetahui kemampuan tiap

jenision, maka perlu dilakukan percobaan

dengan larutan yang sangat encer, sehingga

tidak di pengaruhi oleh ion lain. Pada kondisi

seperti

ini,maka

konduktovitas

larutan

merupakan jumlah konduktovitas ion positif

(Kation) dan ion negative (anion).

Λ

o

=

₊o

kation+

_-o

anion

Λ

o

adalah konduktivitas molar ion pada larutan

sangat encer (konsentrasi mendekati nol)

(15)

Contoh soal 1:

Hitung daya hantar listrik larutan HCl 0,01

N, bila daya hantar ion untuk: H

+

= 350 dan

Cl

-

= 76. Konstanta sel = 0,2 cm

-1

.

Penyelesaian:

 

=

  .∅

[

H +

₊

_ Cl-

]

= 10

-2

/

_{1000 . ∅}

(350 + 76)

= 0,5 x 10

-4

(426)

= 2,1 x 10

-3

omh

-1

(16)

engu uran antar

(17)

1. Sumber Listrik

Hantaran arus DC (misal arus yang berasal dari batrei) melalui larutan merupakan proses faradai, yaitu oksidasi dan reduksi terjadi pada kedua elektroda. Sedangkan arus AC tidak memerlukan reaksi elektro kimia pada elektroda- elektrodanya, dalam hal ini aliran arus listrik bukan akibat proses faradai. Perubahan karena proses faradai dapat merubah sifat listrik sel, maka pengukuran konduktometri didasarkan pada arus nonparaday atau arus AC.

2. Tahanan Jembatan

(18)

Sumber listrik AC, S merupakan sumber arus listrik dengan frekuensi antara 60 sampai 1000 Hz, dan potensial antara 6 sampai 10 V. Besarnya tahanan R_AC dan R_BC dapat dihitung dari posisi jarum pada C. ND adalah detektor kebisingan (Noisy Detector) yang biasanya menggunakan

headphone. Head phone dapat diganti dengan magig eye, atau mikroamper, digital, sehingga R_sel dapat dihitung bila ND tak ada respon dengan menggeser kedudukan C. Rs merupakan kapasitor yang dapat mencegah terjadinya arus bolak- balik bila tahanan dalam analit terlalu tinggi. Kemudian tahanan sel R_x dihitung berdasarkan.

R_x = 



(19)

3. Sel

Salah satu bagian konduktometer adalah sel yang terdiri dari sepasang elektroda yang terbuat dari bahan yang sama. Biasanya elektroda berupa logam yang dilapisi logam platina untuk menambah efektifitas permukaan elektroda.

(20)

Contoh soal 2:

50 mL CH₃COOH diencerkan dengan 100 mL air. Tentukan daya hantar listrik larutan tersebut bila daya hantar ion CH₃COO- _{= 40,9 dan anggap konstanta sel = 1.}

Penyelesaian: CH₃COOH CH₃COO- _{+ H}+ Ka = CH3COO − _[H+_] [CH3COOH] H+ = CH3COO− = Ka C = 10 −  x 10 −  = 10 −    =  .   λ   λ  = 10 − 10 1 1 3 λ   λ  = 10− x 1 3 x 390,0 = 1,3 x 10 − _ohm−

(21)

Contoh soal 3:

Hitung daya hantar campuran 10 mL HCl 0,01 N; 40 mL CH₃COOH 0,01 N; dan 100 mL air.

Penyelesaian:

Ion H+ _{dan HCl menyebabkan kesetimbangan penguraian CH}

3COOH

pada contoh soal 2 bergerak ke arah kiri, atau CH₃COOH dapat dikatakan tak terionisasi, jadi daya hantar listrik hanya disebabkan oleh ion H+ _dan

ion Cl-_. 1 R = C 1000. θ 10 150 λ   λ l = 10 − 10 1 1 15 350  76 = 10− x 1 5 x 426 = 2,84 x 10 − _ohm−

(22)

TITRASI KONDUKTOMETRI

Titrasi Konduktometri dapat digunakan untuk menentukan titik ekivalen suatu titrasi, berupa beberapa contoh titrasi konduktometri dibahas berikut, Titrasi asam kuat- basa kuat Sebagai contoh larutan HCl dititrasi oleh NaOH. Kedua larutan ini adalah penghantar listrik yang baik. Daya hantar H+ turun sampai titik ekivalen tercapai. Dalam hal ini jumlah H+ _makin

berkurang di dalam larutan, sedangkan daya hantar OH -bertambah setelah titik ekivalen (Te) tercapai karena jumlah OH- di dalam larutan bertambah. Jumlah ion Cl- di dalam larutan tidak berubah, karena itu daya hantar konstan dengan penambahan NaOH. Daya hantar ion Na+ bertambah secara perlahan-lahan sesuai dengan jumlah ion Na+_.

(23)

Dalam melakukan titrasi konduktometri diperlukan alat yang namanya konduktometer

(24)

(25)

(26)

Berdasarkan konduktivitasnya, titrasi konduktometri terbagi menjadi dua, yaitu:

(27)

(28)

Kelebihan titrasi konduktometer

1. Titrasi tidak menggunakan indikator, karena pada titik keivalen sudah dapat ditentukan dengan daya hantar dari larutan tersebut.

2. Dapat digunkan untuk titrasi yang berwarna

3. Dapat digunakan untuk titrasi yang dapat menimbulkan pengendapatan

4. Lebih praktis

5. Lebih cepat atau waktu yang diperlukan lebih sedikit

6. Untuk persen kesalahanya lebih kecil jika dibandingkan dengan titrasi volumetri

(29)

Kekurangan titrasi konduktometer

1. Hanya dapat diterapkan pada larutan

elektrolit saja

2. Sangat dipengaruhi temperatur

3. Dapat ditunjukka dengan tidak langsung

4. Peralatan cukup mahal

5. Jika tidak hati

–

hati maka akan cepat rusak

6. Tidak bisa digunakan pada larutan yang

sangat asam atau basa karena akan

meleleh.

(30)

Penyesuaian pH.

Pemekatan ion logam yang akan dititrasi.

Banyaknya indicator.

Pencapaian titik-akhir.

Hal-Hal Berikut Harus Selalu Diingat-Ingat Ketika Melakukan Titrasi :

Deteksi perubahan warna.

Metode lain untuk

(31)

Daya hantar listrik dalam titrasi konduktometri sangat berhubungan dengan konsentrasi dan gerakan bebas dari ion.

Titik ekivalen dari titrasi konduktometri ditandai dengan konstanta nilai daya hantar yang tertera dalam konduktometer.

Titrasi konduktometri hanya dapat digunakan untuk larutan elektrolit.

Pengukuran daya hantar dalam titrasi konduktometri memerlukan 3 komponen

penting yaitu: sumber listrik, sel untuk menyimpan larutan dan jembatan (rangkaian elektronik) untuk mengukur tahanan larutan.

Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan

(32)

Titrasi konduktometri terbagi 2 yaitu:

1. Titrasi konduktometri dengan frekuensi rendah : 2. Titrasi konduktometri frekuensi tinggi

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan ketika melakukuan titrasi yaitu:

1. Penyesuaian pH.

2. Pemekatan ion logam yang akan dititrasi.

3. Banyaknya indicator.

4. Deteksi perubahan warna. 5. Pencapaian titik-akhir.

(33)