• Tidak ada hasil yang ditemukan

TITRASI NETRALISASI TITRASI ASAM BASA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "TITRASI NETRALISASI TITRASI ASAM BASA"

Copied!
45
0
0

Teks penuh

(1)

TITRASI

TITRASI

NETRALISASI

NETRALISASI

[TITRASI ASAM – BASA]

[TITRASI ASAM BASA]

Lecture of Dr. Tutus Gusdinar

Ph h i t R h G

Pharmacochemistry Research Group School of Pharmacy

(2)

Aplikasi Titrasi Netralisasi

p

Titrasi netralisasi digunakan untuk menentukan

kadar analit yang bersifat asam/basa atau zat

yang dapat diubah menjadi asam/basa.

Air digunakan sebagai pelarut karena mudah

diperoleh, murah, tidak beracun dan mempunyai

p

,

,

p

y

koefisien suhu muai yang rendah.

Beberapa analit tidak dapat dititrasi dalam air

Beberapa analit tidak dapat dititrasi dalam air

karena kelarutannya rendah atau memiliki

kekuatan asam/ basa yg tidak memadai untuk

kekuatan asam/ basa yg tidak memadai untuk

mencapai titik akhir, senyawa demikian biasanya

ditritrasi bebas air.

(3)

Pereaksi Titrasi Netralisasi

Larutan Baku Asam

distandarkan dg

Baku Primer Basa : Na-karbonat, TRIS

atau THAM (tris hidroksimetil

atau THAM (tris hidroksimetil

aminometan), Na-tetraborat, Merkuri

oksida

oksida

Larutan Baku Basa

(perhatikan efek

CO

2

dalam air) distandarkan dg

Baku Primer Asam : KH-Ftalat Asam

Baku Primer Asam : KH Ftalat, Asam

benzoat, Asam sulfamat, KH-iodat,

(4)
(5)

Asam : HIn + H

2

O H

3

O

+

+ In

-B

I

+ H O

HI

+ OH

Basa : In

-

+ H

2

O HIn + OH

-[H O

+

][In ]

[HIn]

[H

3

O

+

][In

-

]

[HIn]

Ka = ---

pH = pKa - log

---[HIn]

[In ]

[HIn] [In

-

]

Warna TAT tergantung konsentrasi yang dominan :

Warna TAT tergantung konsentrasi yang dominan :

Mis. jika HIn merah dan In

-

kuning, maka

pada pH rendah [HIn] dominan, ratio 10/1 (merah)

pada pH tinggi [In

-

] dominan ratio 1/10 (kuning)

pada pH tinggi [In

-

] dominan, ratio 1/10 (kuning)

(6)

R

t

H I dik t

Rentang pH Indikator

Warna kuning :

pH

kuning

= pKa + log 10/1 = 5 +1 = 6

Warna merah :

Warna merah :

pH

merah

= pKa + log 1/10 = 5 -1 = 4

_____________________________

Δ

pH

= pH

– pH

= 2

Δ

pH = pH

kuning

– pH

merah

= 2

(7)

FENOLFT

ALEIN

H

2

In

HIn

-HIn

In

(8)

The first useful theory of indicator action was suggested by W 0stwald based upon the concept that indicators in by W. 0stwald based upon the concept that indicators in general use are very weak organic acids or bases.

The simple Ostwald theory of the colour change of

indicators has been revised, and the colour changes are believed to be due to structural changes, including the

production of quinonoid and resonance forms; these may be illustrated by reference to phenolphthalein the changes be illustrated by reference to phenolphthalein, the changes of which are characteristic of all phthalein indicators. In

the presence of dilute alkali the lactone ring in (I) opens to the presence of dilute alkali the lactone ring in (I) opens to yield (II), and the triphenylcarbinol structure (II) undergoes loss of water to produce the resonating ion (III) which is red. If phenolphthalein is treated with excess of

concentrated alcoholic alkali the red colour first produced disappears owing to the formation of (IV)

(9)
(10)

MERAH FENOL

H In

+

HIn

H

2

In

+

(merah)

HIn

(kuning)

In

(11)

JINGGA METIL ( HELIANTIN ) ( HELIANTIN )

In

-In

(merah)

In

(kuning)

HIn

(12)

Daftar Indikator Asam-Basa

Kuning metil 2,9-4,0 Merah-Kuning basa

(13)
(14)
(15)
(16)

Indikator Campur

p

Jika perubahan warna pada TAT tidak tajam, dapat digunakan campuran dua indikator atau gunakan campuran indikator + zat warna background, sehingga

INDIKATOR WARNA

menghasilkan perubahan warna yang tajam pada pH tertentu

INDIKATOR WARNA

Jingga metil 1 gram Indigo karmin 2,5 gram dilar tkan dalam 1 liter air

Ungu – Abuabu – Hijau (asam) pH=4 (basa) dilarutkan dalam 1 liter air

Hijau bromkresol 0,1 % 3 bagian

Hijau – Biru pucat – Ungu

(asam) pH=8,8 (basa,pH>9) Merah kresol 0 1 % 1 bagian Kuning – Pink – Ungu

Merah kresol 0,1 % 1 bagian Biru timol 0,1 % 3 bagian

Kuning – Pink – Ungu

(17)

Titrasi Karbonat

Dilihat dari perbedaan pKa 4,02 unit mestinya TE tajam, tapi karena Ka1 terlalu kecil maka TE-1 tidak tajam

Karbonat dititrasi dengan asam kuat menggunakan indikator Fenolftalein (pH = 8,0-9,6) pada TE-1 karena

pH ½ [pKa + pKa ] 8 35 pHNaHCO3 = ½ [pKa1 + pKa2] = 8,35

Jingga metil (pH = 3 1 4 4) pada TE 2 di mana larutan jenuh Jingga metil (pH = 3,1-4,4) pada TE-2 di mana larutan jenuh CO2 mempunyai pH =3,9. Gas CO2 dihilangkan dengan cara : • Netralisasi sampel menggunakan indikator jingga metilp gg j gg

(18)

K

Tit

i K b

t

Kurva Titrasi Karbonat

Fenolftalein

pH

Jingga metil

(19)

Titrasi campuran Karbonat + Bikarbonat

Pada TE-1 (fenolftalein) netralisasi NaOH sempurna, Na2CO3 sudah separuh ternetralkan sdgkan HCO - belum bereaksi

sudah separuh ternetralkan, sdgkan HCO3- belum bereaksi.

Pada TE 2 (jingga metil) HCO habis ternetralkan dimana Pada TE-2 (jingga metil) HCO3- habis ternetralkan, dimana

hanya beberapa tetes titran (HCl) dpt mengubah pH=8 menjadi pH=4 (dpt dikoreksi dengan blanko indikator) menjadi pH 4 (dpt dikoreksi dengan blanko indikator).

Campuran NaOH + NaHCO3 tdk dpt dilakukan sebab akan Campuran NaOH + NaHCO3 tdk dpt dilakukan sebab akan

bereaksi : HCO3- + OH- CO

32- + H2O

Hasil berupa campuran campuran HCO3- + CO

32- atau hanya

CO32-, tergantung kepada jumlah relatif senyawa dlm 3 g g p j y

(20)

Kurva Titrasi Campuran

Karbonat + Bikarbonat

13 12

OH- + H

3O+ H2O

CO32- + H

3O+ HCO3- + H2O

pH V1

V2 HCO3- + H

3O+ H2CO3 + H2O

V2

ml HCl

(21)

Titrasi Campuran Dua Asam

Seperti asam diprotik jika [HX]awal = [HY]awal

Jika HX dg Ka1 sbg asam kuat dan HY dg Ka2 sbg asam Jika HX dg Ka1 sbg asam kuat dan HY dg Ka2 sbg asam lemah, maka tirasi akan layak jika pKa1 – pKa2 > 4 unit

(22)

Titrasi

Campuran

HCl + HAc

HCl akan tertitrasi dahulu, pH tidak terpengaruh H3O+ dari HAc

[Prinsip Le Chatelier : proton berlebih akan menekan disosiasi

[ p p

asam lemah]. Asumsi ini kurang valid pada titik menjelang TE karena konsentrasi proton yang berlebih semakin meningkat. Pada TE-1 HCl habis dan pH ditentukan oleh disosiasi HAc. Setelah TE-1 terjadi titrasi HAc.

Pada kurva berikut dapat dilihat TE-1 yang tdk jelas karena

ΔpH/ΔV tdk cukup besar. Sedangkan pH larutan HAc 0,067 M sekitar 3. Karena < pH 4 titrasi tidak layak (dg indikator).

Selanjutnya merupakan reaksi asam lemah dg basa kuat,

b i tit i l k

sebagai titrasi yg layak.

Contoh : Titrasi 50 ml campuran HCl 0,10 M dan HAc 0,10 M dengan larutan NaOH 0 10 M

(23)

Kurva Titrasi Campuran Asam

Kurva Titrasi Campuran Asam

50 ml HCl 0,10 M dan HAc 0,10 M (Ka=1.10-5)

dititrasi dg NaOH 0 20 M dititrasi dg NaOH 0,20 M

pH

50 ml HCl 0,10 M dan HX 0,10 M (Ka=1.10-8)

dititrasi dg NaOH 0 20 M dititrasi dg NaOH 0,20 M

(24)

KESALAHAN TITRASI

KESALAHAN TITRASI

Titrasi layak (feasible) jika pd TE terjadi

Titrasi layak (feasible) jika pd TE terjadi

reaksi sempurna, shg garis vertikal kurva

l bih t j

lebih tajam.

Reaksi sempurna jika K (tetapan

kesetimbangan) sangat besar perubahan

kesetimbangan) sangat besar, perubahan

(25)

Pada titrasi asam kuat dengan basa kuat

didapat harga K yang sangat besar :

H O

+

+ OH

-

H O K = 1/Kw = 10

14

H

3

O + OH

H

2

O K = 1/Kw = 10

Δ

pH yang besar terjadi pd TE = 5,40 unit

pH untuk

Δ

V

= 0,10 ml. Pd perubahan pH

yang besar ini indikator apapun yang

y

g

p p

y

g

digunakan pada titrasi akan tercapai presisi

tinggi (beberapa ppm)

tinggi (beberapa ppm).

Dikatakan bahwa titrasi tsb sangat feasible.

Berapa besar K agar titrasi layak dilakukan sulit Berapa besar K agar titrasi layak dilakukan, sulit

(26)

Diperkirakan 99,9% dan 99,99% zat yang

dititrasi akan diubah menjadi produk reaksi

menjelang TE Pd keadaan tsb dpt

menjelang TE. Pd keadaan tsb dpt

dihitung harga K.

Mata dapat mengamati perubahan warna pd

TE jika saat ditambahkan beberapa tetes

j

p

titran akan mengubah pH sebesar 1-2 unit.

Contoh : Contoh :

50 ml HA 0,10 M dititrasi dg basa kuat 0,1 M. Hitung harga K minimum pada saat penambahan 49,95 ml titran yang p p , y g menimbulkan reaksi sempurna, di mana setelah titik

(27)

Pengaruh konsentrasi analit & titran :

Δ

pH

t

jik [

lit] d

[tit

i tit

] t

turun jika [analit] dan [titrasi titran] turun.

Contoh :

Pada titrasi asam lemah : Ka kecil, pH pd TE besar,

Δ

pH kecil.

p

Jika [HA] pd analit naik maka

Δ

pH turun. Kenaikan

volume titran akan menambah kesalahan pada

volume titran akan menambah kesalahan pada

TAT (lebih kecil dari seharusnya).

Jika [HA] dititrasi pada volume awal yang lebih kecil

Jika [HA] dititrasi pada volume awal yang lebih kecil,

maka

Δ

pH naik, disebabkan oleh kelebihan titran

pada volume yang kecil

pada volume yang kecil.

Jika [titran] naik akan menyebabkan

Δ

pH naik,

k

l

tit

hi

t j di

(28)

Secara umum :

Secara umum :

Presisi (ketelitian) beberapa ppm dapat

di

i

d tit

i l

t

/b

dicapai pada titrasi larutan asam/basa

lemah 0,05 M yang mempunyai tetapan

disosiasi 1x10

-6

M, jika titrasi dengan titran

0,10 M. Harga K = 1x10

8

.

0,10 M. Harga K 1x10 .

Garam yang berasal dari asam lemah (basa

Bronsted) dpt dititrasi layak dengan asam

) p

y

g

kuat jika asam konyugasinya terlalu

(29)

Contoh :

Suatu asam HA dengan Ka = 1x10

-9

terlalu lemah untuk dititrasi dg suatu basa

terlalu lemah untuk dititrasi dg suatu basa

yg memiliki tetapan disosiasi basa A

-5

(konyugat) = 1x10

-5

, sebab Ka x Kb =

1x10

-14

. Maka A

-

dapat dititrasi dengan

p

g

asam kuat.

(30)

Kesalahan Titrasi adalah perbedaan jumlah pereaksi yg

digunakan antara TAT dan TE dinyatakan dlm % atau o/oo digunakan antara TAT dan TE, dinyatakan dlm % atau o/oo dari jumlah ekivalen zat yg bereaksi.

Pada titrasi asam kuat 0,01 N dg basa kuat akan terjadi

kesalahan + 0,1 % pd pH 5 atau 9; kesalahan + 0,01% pd , p p ; , p pH 6 atau 8.

Kesalahan titrasi juga kecil pd titrasi asam karboksilat (Ka > 10-5) dg basa kuat.

Jika Ca = kons. analitik asam dan Cb = kons analitik basa baku, maka pd TE terdpt Ca = Cb, sdgkan pd titik lainnya Ca – Cb = + atau – sebagai kesalahan titrasi.

Selama titrasi : Ca = [HA] + [A-] dan Cb = [A-] + [OH-] – [H+]

Jika larutan basa lemah (dekat TE) dan [H+] dpt diabaikan,

(31)

Pada TE terdpt senyawa murni NaA yg terdisosiasi sbb

A + H O HA + OH

A- + H2O HA + OH

-Jika titrasi asam asetat (Ka = 1 8 x 10-5) tanpa perubahan

Jika titrasi asam asetat (Ka = 1,8 x 10 5) tanpa perubahan

volume yg berarti di mana kesalahan TA + 1 dari TE maka Pada TE terdpt [HA] = [OH-] = 7 5 x 10-6 M

Pada TE terdpt [HA] [OH ] 7,5 x 10 M pH = 8,8

Jika TE terjadi pd pH = 9,88 (dibulatkan menjadi pH = 9,9) Maka [HA] = 7 x 10[ ] -7 M atau [OH-] = 76 x 10[ ] -5

Kesalahan Titrasi = Cb – Ca = {[OH-] – [HA]}/Ca x 100% = 0,07%.

(32)

Titrasi Kation Logam Berat

Titrasi Kation Logam Berat

Logam berat dlm air bersifat asam (Bronsted), jika dititrasi dg basa kuat akan membentuk garam basa sukar larut

basa kuat akan membentuk garam basa sukar larut. Al3+ + 3 OH- Al(OH)

3 mengendap

Cu2+ + 2 OH- Cu(OH)

2 d

Cu + 2 OH Cu(OH)2 mengendap

TAT terjadi sebelum TE karena garam basa mengendap dulu, sebaiknya dilakukan dengan titrasi tidak langsung

(33)

Titrasi Boraks

Boraks dalam air membentuk asam borat yang separuhnya Ternetralkan

Ternetralkan

Na B O + 5 H O 2 H BO + 2 H BO + 2 Na+

Na2B4O7 + 5 H2O 2 H3BO3 + 2 H2BO3- + 2 Na+

2 H2BO3- + 2 H+ 2 H

3BO3

TAT tajam sehingga boraks cocok digunakan sebagai baku

i t k b k k HCl

(34)

Titrasi Asam Fosfat

Asam fosfat dititrasi dg NaOH sbg asam mono/diprotik (tidak triprotik)

Pd TE 1 pH ½ (pKa + pKa ) 4 66

Pd TE-1 : pH = ½ (pKa1 + pKa2) = 4,66

Indikator hijau bromkresol atau kuning metil. TAT dpt dideteksi menggunakan NaH22PO44 murni sbg pembanding (kontrol)

Pd TE-2 : pH = ½ (pKa2 + pKa3) = 9,7

Indikator fenolftalein atau biru timol perubahan warna terjadi Indikator fenolftalein atau biru timol, perubahan warna terjadi dlm suasana basa dan terjadi sebelum TE.

Indikator timolftalein lebih baik karena mulai berubah pd pH = 9,6

Hasil ionisasi ke-3 asam fosfat mempunyai Ka = 5 x 10-13

maka larutan Na3PO4 bersifat basa kuat dan TE-3 tdk mungkin terjadi maka larutan Na3PO4 bersifat basa kuat dan TE-3 tdk mungkin terjadi, kecuali jika ion fosfat trivalen dihilangkan dulu, misalnya dg penambahan CaCl2 setelah TE-2 dilewati.

(35)

Titrasi Asam Karbonat (CO

2

terhidrat)

Sbg asam diprotik mempunyai pH = ½ (pKa1 + pKa2) = 8,40

Pd TE-1 CO2 dpt dititrasi sbg asam monoprotik dg NaOH menggunakan fenolftalein atau biru timol (atau campuran), perubahan warna tidak tajam shg perlu larutan pembanding (NaHCO3 murni + indikator dlm jumlah sama dg utk sampel). Ionisasi ke-2 terlalu lemah utk dititrasi langsung sbg asam diprotik. Ion karbonat dihilangkan (diendapkan) dulu dg

penambahan larutan berlebih Ba(OH)2

H2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2H2O

(36)

Titrasi balik dg larutan baku asam dapat menggunakan fenolftalein atau biru timol tanpa perlu menyaring endapan BaCO3.

H CO N HCO

NaHCO3 Na2CO3

H2CO3 + NaHCO3

pH NaHCO

3 + Na2CO3

ml NaOH 0,1 N

50 100

(37)

SS

ummary

Choice

of

indicator

Choice

of

(38)

Strong acid and strong base

g

g

.

For 0.1 M or more concentrated solutions,

any indicator may be used which has a range

between the limits pH 4 5 and pH 9 5 With

between the limits pH 4.5 and pH 9.5. With

0.01 M solutions, the pH range is somewhat

smaller (5.5-8.5). If carbon dioxide is present,

either the solution should be boiled while still

either the solution should be boiled while still

acid and the solution titrated when cold, or an

indicator with a range below pH 5 should be

employed

(39)

Weak acid and a strong base

g

.

The pH at the equivalence point is

calculated from the equation:

calculated from the equation:

pH = ½ pKw + ½ pKa – ½ pC

The pH range for acids with Ka > 10

-5

is

7-10 5; for weaker acids (Ka >10

-6

) the

7 10.5; for weaker acids (Ka >10 ) the

range is reduced (10). The pH range

8-10.5 will cover most of the examples

likely to be encountered; this permits the

likely to be encountered; this permits the

use of thymol blue, thymolphthalein,

(40)

Weak base and strong acid

g

.

The pH at the equivalence point is

computed from the equation:

computed from the equation:

pH = ½ pKw – ½ pKb + ½ pC

The pH range for bases with Kb > 10

-5

is

3-7 and for weaker bases (Kb > 10

-6

)

3 7, and for weaker bases (Kb > 10 )

3-5. Suitable indicators will be methyl

red, methyl orange, methyl yellow,

(41)

Weak acid and weak base

.

There is no sharp rise in the neutralisation

curve and generally no simple indicator can

curve and, generally, no simple indicator can

be used. The titration should therefore be

avoided if possible The approximate pH at

avoided, if possible. The approximate pH at

the equivalence point can be computed from

h

i

the equation :

pH = ½ pKw + ½ pKa – ½ pKb

It is sometimes possible to employ a mixed

indicator which exhibits a colour change over

indicator which exhibits a colour change over

a very limited pH range, for example, neutral

red methylene blue for dilute ammonia

(42)

Polyprotic acids (or mixtures of acids,

yp

(

,

with dissociation constants K

1

, K

2

, and

K ) and strong bases

K

3

) and strong bases

.

The first stoichiometric end point is given

approximately by

pp

y y

pH = ½ (pK

1

+ pK

2

)

The second stoichiometric end point is given

approximately by

approximately by

(43)

Anion of a weak acid titrated with a

strong acid

.

The pH at the equivalence point is given

The pH at the equivalence point is given

by

pH = ½ pKw – ½ pKa – ½ pC

Cation of a weak base titrated with a

strong base

.

The pH at the stoichiometric end point is

The pH at the stoichiometric end point is

given by

H

½ K

½ Kb

½ C

(44)

As a general rule wherever an indicator does not give a sharp end As a general rule, wherever an indicator does not give a sharp end point, it is advisable to prepare an equal volume of a comparison solution containing the same quantity of indicator and of the final

d d h f h i i i h l i

products and other components of the titration as in the solution under test, and to titrate to the colour shade thus obtained.

In cases where it proves impossible to find a suitable indicator (and this will occur when dealing with strongly coloured solutions) then titration may be possible by an electrometric method such as y p y

conductimetric, potentiometric or amperometric titration.

In some instances spectrophotometric titration may be feasible In some instances, spectrophotometric titration may be feasible.

It should also be noted that if it is possible to work in a non-aqueous solution rather than in water then acidic and basic properties may solution rather than in water, then acidic and basic properties may be altered according to the solvent chosen, and titrations which are difficult in aqueous solution may then become easy to perform.

Thi d i id l d f th l i f i t i l

(45)

Referensi

Dokumen terkait

Pada titik ekivalen, semua asam telah berubah menjadi garam  pH hidrolisis garam dari asam lemah dan basa kuat.. Setelah titik ekivalen, pH ditentukan oleh konsentrasi OH

Indikator yang digunakan pada titrasi asam basa adalah indikator yang mempuyai trayek perubahan warna pada pH sekitar 7, sebab pada saat asam kuat dan basa kuat telah tepat

Pada praktikum standardisasi HCl dengan Na 2 CO 3 , titrasi tersebut adalah titrasi antara basa kuat dan asam kuat.. Titik akhir titrasi ditentukan berdasarkan pada perubahan pH pada

Karena ion-ion garam dalam air ada yang terhidrolisis maka pelarutan garam-garam di dalam air dapat mengubah pH larutan menjadi bersifat asam atau basa.. Larutan Garam

Asam kuat dan basa kuat adalah asam dan basa yang terdisosiasi dengan sempurna di dalam larutan, sedangkan asam lemah dan basa lemah yaitu asam dan basa yang tidak

Hasil titrasi basa lemah dengan asam kuat, menggunakan indikator ek- strak mahkota bunga sepatu yang diperoleh menunjukkan pH di atas 4,29 berwarna hijau, diantara

Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol ubi jalar ungu dapat digunakan sebagai indikator asam basa pada titrasi asam kuat dengan basa kuat dan

Hidrolisis hanya dapat terjadi pada pelarutan senyawa garam yang terbentuk dari ion-ion asam lemah dan ion-ion basa lemah. Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam kuat dan