LAPORAN KIMIA ANALITIK KI 2221
Percobaan ke-7
Titrasi Konduktometri
LABORATORIUM KIMIA ANALITIK
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2013
Nama
: Syariful Anam Rifai
NIM
: 10511088
Kelompok
: 8
Tanggal Percobaan
: 23 April 2013
Tanggal Pengumpulan
: 30 April 2013
Titrasi Konduktometri
I. Tujuan
Menentukan konsentrasi dari NaOH, HCl, dan CH3COOH
Menentukan Ka CH3COOH
II. Teori Dasar
Suatu hantaran larutan didefinisikan sebagai kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan arus listrik. Hantaran larutan tersebut bergantung pada jumlah, ukuran, dan muatan dari ion-ion yang ada di dalam suatu larutan. Jika ion-ion di dalam suatu larutan digantikan oleh ion-ion lainnya, maka nilai hantaran dari larutan tersebut juga akan ikut berubah. Sifat inilah yang dimanfaatkan dalam titrasi konduktometri untuk menentukan titik ekivalen. Untuk menentukan titik ekivalen titrasi konduktometri, dilakukan pengaluran nilai hantaran terhadap volum titran. Nilai hantaran yang dialurkan bukanlah nilai hantaran yang terbaca saat pengukuran (L) melainkan nilai hantaran yang sebelumnya telah dikoreksi (L’).
Selain untuk menentukan titik ekivalen, titrasi konduktometri juga dapat digunakan untuk menentukan nilai Ka suatu asam lemah. Misalnya saja untuk menentukan Ka HOAc (asam asetat), diperlukan data titrasi HOAc dengan NaOH dan data titrasi HCl dan NaOH. Sebelumnya, dilakukan penentuan atas tetapan disosiasi (α) HOAc terlebih dahulu.
( ) ( )
( ) ( )
Nilai LHOAc (100%) merupakan nilai hantaran yang dihasilkan jika HOAc terlarut
sempurna di dalam air. Nilai LHOAc (100%) itu bisa dihitung dengan persamaan berikut. ( ) ( )
III. Cara Kerja
25 mL sampel diencerkan menjadi 100 mL. Dipipet 25 mL ↓
Dimasukkan ke erlenmeyer. Ditambahkan 150 mL air ↓
Diaduk di atas pengaduk magnetik ↓
Pengadukan dihentikan. Dilakukan pengukuran hantaran dan pencatatan ↓
Ditambahkan 1 mL titran. Diaduk di pengaduk magnetic
(Sampel HCl & HOAc dititrasi dengan NaOH dan sampel NaOH dititrasi dengan HCl) ↓
Pengadukan dihentikan. Dilakukan pengukuran hantaran dan pencatatan ↓
Diulangi hingga penambahan titran 10 mL ↓
Dibuat kurva titrasinya. Ditentukan konsentrasi sampel
IV. Data dan Pengamatan
Pada percobaan dilakukan titrasi eluat dengan data volume titrasi sebagai berikut [NaOH]titran = 0,1996 M
[HOAc]titran = 0,2216 M
V titran (mL) (mS)
HCl - NaOH CH3OH - NaOH NaOH – CH3OH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4,940 4,380 3,820 3,200 2,670 2,100 1,605 1,479 1,651 1,915 2,240 0,247 0,242 0,361 0,524 0,665 0,804 0,954 1,100 1,254 1,467 1,786 2,280 1,934 1,616 1,287 1,054 0,988 0,981 0,976 0,974 0,973 0,972
V. Pengolahan Data 1. Hantaran Terkoreksi
Untuk data hantaran sampel HOAc sebelum penambahan titran
Dengan cara yang sama, dilakukan penentuan L’ sampel untuk volum titran yang berbeda
VTitran (mL) L’ HOAc (mS) L’ HCl (mS) L’ NaOH (mS) 0 0,247 4,94 2,28 1 0,25168 4,5552 2,01136 2 0,38988 4,1256 1,74528 3 0,58688 3,584 1,44144 4 0,7714 3,0972 1,22264 5 0,9648 2,52 1,1856 6 1,18296 1,9902 1,21644 7 1,408 1,89312 1,24928 8 1,65528 2,17932 1,28568 9 1,99512 2,6044 1,32328 10 2,5004 3,136 1,3608 2. Kurva Titrasi
Titrasi HOAc dengan NaOH 0,1996 M
y = 0,1749x + 0,1131 y = 0,3617x - 1,1848 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 0 2 4 6 8 10 L' (m S) Volume NaOH (mL)
Asam Asetat
Titrasi HCl dengan NaOH 0,1996 M
Titrasi NaOH dengan HOAc 0,2216 M
3. Volum Ekivalen
Titrasi HOAc dengan NaOH 0,1996 M
Titrasi HCl dengan NaOH 0,1996 M
Titrasi NaOH dengan HOAc 0,2216 M
y = -0,4697x + 4,9822 y = 0,4154x - 1,0775 0 1 2 3 4 5 6 0 2 4 6 8 10 L' (m S) Volume NaOH (mL)
HCl
y = -0,2685x + 2,2771 y = 0,0271x + 1,0736 0 0,5 1 1,5 2 2,5 0 2 4 6 8 10 L' (m S) Volume HOAc (mL)NaOH
4. Penentuan [Sampel] [HOAc] [ ] [ ] [HCl] [ ] [ ] [NaOH] [ ] [ ] 5. Penentuan Ka HOAc a. Ka HOAc 1
LNaOAc dari Titrasi NaOH oleh HOAc
( ) ( )
LNaCl dari Titrasi HCl oleh NaOH
( ) ( ) LHCl LHOAc(100%) ( ) ( ) α ( ) Ka ( ) ( ) b. Ka HOAc 2
LNaOAc dari Titrasi HOAc oleh NaOH
( ) ( )
LNaCl dari Titrasi HCl oleh NaOH
LHCl LHOAc(100%) ( ) ( ) α ( ) Ka ( ) ( ) VI. Pembahasan
Pada titrasi konduktometri, dianalisis data hantaran larutan. Jika suatu larutan bersifat elektrolit, berarti pada larutan tersebut akan terdapat ion-ion yang terlarut di dalamnya. Akibat adanya ion-ion tersebut, suatu larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik. Arus listrik yang mengalir di dalam suatu larutan diakibatkan oleh adanya pergerakan ion-ion dengan muatan tertentu di dalam larutan tersebut. Kemampuan larutan untuk menghantarkan arus listrik tersebut dinamakan hantaran larutan (L).
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi nilai suatu hantaran antara lain yaitu jumlah, muatan, dan ukuran dari ion-ion yang ada di dalam larutan itu sendiri. Semakin banyak ion-ion di dalam suatu larutan, tentunya hantaran yang diberikan oleh larutan tersebut akan semakin besar pula. Begitu pula dengan muatan. Jika ion-ion di dalam suatu larutan memiliki muatan yang semakin besar, maka larutan tersebut juga akan memiliki daya hantar yang semakin besar. Terakhir adalah ukuran ion-ion di dalam larutan. Ukuran ion di dalam suatu larutan berbanding terbalik dengan kekuatan hantaran dari larutan tersebut. Semakin kecil ukuran suatu ion di dalam larutan, semakin besar nilai hantaran larutan tersebut. Karena apabila ukuran suatu ion kecil, maka ion tersebut dapat bergerak lebih cepat sehingga hantaran semakin besar.
Prinsip dari titrasi konduktometri ini adalah penggantian ion-ion analit yang sebelumnya ada di dalam larutan menjadi ion-ion titran yang ditambahkan ke
dalamnya. Penggantian ion-ion ini tentu akan mengubah nilai hantaran dari larutan tersebut sesuai dengan nilai muatan, jumlah, dan ukuran dari ion analit dan ion-ion titran di dalam larutan. Perubahan nilai hantaran inilah yang diamati untuk menentukan titik ekivalen dari suatu titrasi.
Ada beberapa perbedaan sekaligus keuntungan dari penggunaan titrasi konduktometri dengan titrasi biasa. Pertama, dengan titrasi konduktometri ini kita dapat menentukan titik ekivalen titrasi, bukan titik akhir titrasi. Tentunya dengan titik ekivalen kita akan mendapatkan hasil yang lebih teiliti dibandingkan hasil pengolahan data dengan data titik akhir titrasi. Kedua, dengan menggunakan titrasi konduktometri, kita tidak memerlukan penggunaan reagen berupa indikator titik akhir titrasi. Dengan begitu, kita dapat menekan penggunaan reagen juga biaya selama proses analisis berlangsung. Selain itu, dengan titrasi konduktometri kita juga dapat menentukan tetapan keasaman suatu asam lemah. Akan tetapi, titrasi konduktometri ini tidak dapat diterapkan di semua larutan. Titrasi kondukmetri ini hanya terbatas untuk larutan elektrolit. Larutan yang dimaksud adalah larutan yang mengandung ion-ion analit yang ingin dianalisis.
Pada kurva titrasi HOAc oleh NaOH diamati kurva yang terus-menerus naik. Hal ini bisa terjadi karena pada kondisi sebelum titrasi, ion-ion yang terdapat di dalam larutan sampel hanyalah ion H+ dan ion OAc-. Ion H+ dan ion OAc- yang ada dalam larutan ini berasal dari penguraian sebagian kecil HOAc di dalam sampel atau dengan kata lain di dalam sampel kita sendiri masih terdapat molekul HOAc yang belum terurai menjadi ion-ionnya. Oleh karenanya, teramati nilai hantaran yang cukup kecil dari larutan sampel awal. Kemudian, setelah dilakukan penambahan NaOH ke dalam analit, nilai hantaran yang terbaca bertambah. Hal ini diakibatkan oleh adanya ion Na+ dari titran NaOH yang masuk ke dalam larutan sampel disertai dengan berkurangnya ion H+ dari HOAc akibat reaksi dengan ion OH- dari NaOH membentuk molekul H2O
(air). Oleh karena itu, setiap dilakukan penambahan titran NaOH ke dalam analit, diperoleh nilai hantaran yang semakin besar. Pada pertengahan kurva, terlihat adanya perbedaan gradien yang signifikan dari sebelumnya. Titik dimana gradien kurva berubah secara drastis inilah yang menunjukkan titik ekivalen titrasi. Secara fisis, pada titik ekivalen seluruh analit (HOAc) telah terurai habis menjadi ion-ionnya (salah
satunya H+) yang kemudian bereaksi dengan OH- dari NaOH menghasilkan H2O. Oleh
karenanya, setelah titik ekivalen terlewati, kenaikan nilai hantaran larutan menjadi sangat signifikan akibat sumbangsih dari ion-ion yang ada di dalam larutan, yaitu ion Na+, OH-, dan OAc-.
Berbeda dengan kurva titrasi HOAc oleh NaOH, kurva titrasi HCl oleh NaOH berbentuk huruf “V”. Hantaran awal dari analit sangatlah besar nilainya, kontras sekali dengan saat titrasi HOAc. Hal ini dikarenakan oleh sifat HCl yang merupakan asam kuat yang akan terurai seutuhnya di dalam larutan. Oleh karenanya, nilai hantaran saat titrasi belum dimulai sangatlah besar. Selanjutnya, saat penambahan NaOH dilakukan, di dalam larutan terjadi reaksi yang sama seperti reaksi yang terjadi pada titrasi HOAc oleh NaOH. Oleh karena adanya penggantian ion H+ oleh ion Na+, maka nilai hantaran larutan pun berkurang. Hal ini mengindikasikan bahwa konduktansi dari ion H+ lebih besar dibanding konduktansi ion Na+. Hal ini sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa jika muatan suatu ion sama, ukuran dari ion tersebut menentukan besarnya konduktansi (daya hantar) ion tersebut. Oleh karena ion H+ dan ion Na+ sama-sama bermuatan +1, dan ukuran ion H+ lebih kecil dibanding ion Na+, maka konduktansi ion H+ akan bernilai lebih besar dibanding konduktansi Na+. Titik ekivalen dari kurva titrasi ini ditentukan dari perubahan gradien yang paling signifikan, sama seperti kasus sebelumnya pada titrasi HOAc.
Pada titrasi NaOH oleh HOAc, sebelum penambahan titran dilakukan, nilai hantaran larutan cukup tinggi. Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan sifat NaOH yang merupakan basa kuat. Basa kuat, sama halnya dengan asam kuat, akan terurai seutuhnya saat dilarutkan dalam air. Oleh karenanya, diperoleh nilai hantaran yang tinggi sebelum penambahan titran dilakukan. Setelah dilakukan penambahan HOAc, nilai hantaran yang terbaca berkurang. Hal ini diakibatkan oleh berkurangnya ion OH -di dalam larutan akibat bereaksi dengan ion H+ dari HOAc. Oleh karenanya, semakin banyak HOAc ditambahkan ke dalam analit, selama masih ada ion OH- di dalam larutan analit, nilai hantaran larutan akan terus berkurang. Setelah ion OH- habis bereaksi semuanya, penambahan HOAc ke dalam larutan akan menyebabkan kenaikan nilai hantaran akibat sumbangsih dari HOAc yang terurai sebagian menjadi ion H+ dan OAC-.
Dari hasil pengolahan data, diperoleh nilai Ka HOAc yang jauh melenceng dari nilai Ka HOAc referensi (1,754x10-5). Salah satu faktor kesalahan yang mungkin menjadi penyebab melencengnya nilai Ka percobaan ini dari nilai Ka referensi adalah tidak dilakukannya kaibrasi terlebih dahulu oleh praktikan atas konduktometer yang digunakan. Akibatnya, jika nilai hantaran yang terbaca berbeda dari yang semestinya, maka kurva titrasi yang di dapat juga akan berbeda. Hal ini berdampak langsung ke persamaan regresi yang diperoleh. Dengan berbedanya persamaan regresi, tentu saja hasil penentuan konsentrasi larutan, derajat disosiasi, dan tetapan keasaman akan berbeda dari yang diperoleh.
VII. Kesimpulan
Dari percobaan diperoleh konsentrasi Asam Asetat yaitu 0,1832 M konsentrasi HCl yaitu 0,2186 M dan konsentrasi NaOH yaitu 0,1443 M
Tetapan Asam Asetat 1. Ka 1 = 6,224 x 10-4 2. Ka 2 = 6,4439 x 10-4
VIII. Pustaka
ca.mt.com/ca/en/home/applications/Aplication_Browse_Laboratory_Analytics/Applic ation_fam_browse_main/Ti_conduct.html (diakses 27 April 2013 19:00 WIB) www.tau.ac.il/~advanal/ConductometricTitrations,htm (diakses pada 27 April 2013
19:05 WIB)
www.britannica.com/EBchecked/topic/131695/conductometric-titration (diakses pada 27 April2013 19:07 WIB)
