GALAT TITRASI. Ilma Nugrahani

Ilma Nugrahani

Galat Titrasi

• _{Adalah galat yang terjadi karena indikator berubah warna}

sebelum atau sesudah titik setara  ditunjukkan dari kurva titrasi  titik akhir ≠ titik ekivalen.

• Dapat disebabkan oleh :

- kepekaan indikator - sistem yang dititrasi - suhu

- konsentrasi

Galat Analisis

Sumber :

a. Metode analitik

b. Peralatan dan instrumen.

c. Personal yang melakukan analisis.

Galat metode mencakup galat yang ditimbulkan

oleh kesalahan penimbangan, penyiapan larutan uji (pelarutan, perlakuan awal, penguapan, dll.), pengukuran (alat gelas atau dengan instrumen).

Titrasi Asam-Basa Kuat

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidak

mengalami hidrolisis dan bersifat netral.

Di dalam air garam ini mengalami ionisasi sempurna menjadi anion dan kation.

Contoh : Garam NaCl

Di dalam air, NaCl terion sempurna membentuk ion Na+ _{dan Cl}

-NaCl(aq) Na+_{(aq) + Cl}-_(aq)

Ion Na+ _{berasal dari asam kuat dan ion Cl}- _{berasal dari basa kuat}

sehingga keduanya tidak bereaksi dengan air. Na+_{(aq) + H}

2O(l) (tidak ada reaksi)

Cl-(aq) + H₂O(l) (tidak ada reaksi)

TITRASI ASAM BASA

1.

Titrasi Asam Kuat – Basa Kuat

Reaksi dasar :

H+ _{+ OH}- _{↔ H}

2O

Indikator berubah pada saat C asam/basa = a gram ekivalen/liter dan volume

larutan/sistem V mL.

Gram ekivalen asam/basa pada titik akhir (indikator berubah warna) adalah :

a V 1000

Larutan asam/basa yang dititrasi V ml dengan C = n normal  banyaknya asam/basa yang berpartisipasi dalam titrasi :

n.V/1000

 _{Galat titrasi (GT) dapat dinyatakan dengan :} GT = a V x 100%

n v

Galat titrasi sangat tergantung pada :

a. Sensitivitas indikator (a), makin kecil (a) makin kecil GT.

b. PengenceranV/v, rasio volume akhir titrasi terhadap volume

awal. Makin kecilV/v (vV) makin kecil GT.

c. Konsentrasi asam/basa, makin besar konsentrasi makin kecil

Contoh

• 50 mL larutan HCl 0,1 N dititrasi dengan larutan

NaOH 0,1 N. Berapa galat titrasi jika menggunakan metil kuning dan fenoftalein sebagai indikator?

(lihat daftar pH perubahan warna indikator)

1. Metil kuning : akan berubah warna pada saat [H+_{] =}

10-4 _{, Pt = 4 dan a = -10}-4 _{(tanda -, karena berubah}

sebelum pT = 7).

GT = aV x 100% = -10-4 _{. 100 x 100% = 0,2%}

2. Fenoftalein : berubah warna pada saat pH = 9; pOH = 5; dan [OH-_{] = 10}-5 _{= a}

GT = 10-5 _{. 100 x 100% = 0,02%}

0,1 x 50

3. Metil merah : berubah warna pada pH = 6; maka [H+_{] = a = - 10}-6_{, maka}

GT = - 10-6 _{. 100 x 100% = - 0,002%}

0,1 x 50

Jika konsentrasi HCl yang dititrasi adalah 0,01 N maka n = 0,01, galat titrasi menjadi -2% dengan metil kuning, +0,2 jika fenoftalein yang dipakai dan - 0,02% dengan metil

merah. Dengan demikian pada titrasi HCl 0,01 N dengan NaOH 0,01 N indikator yang sesuai adalah metil merah.

TITRASI ASAM KUAT BASA LEMAH

Garam ini di dalam air terionisasi menghasilkan ion-ion. Kation berasal dari basa lemah dan Anion berasal dari asam kuat, contoh: NH₄Cl, Al₂(SO₄)₃

Contoh : garam NH₄Cl. Dalam air, NH₄Cl. terionisasi sempurna membentuk ion Cl-_{dan NH}

4+

NH₄Cl  NH₄+ _{+ Cl}

-Kation (NH₄+_{) dari basa lemah akan terhidrolisis, sedangkan anion (Cl}-₎

yang berasal dari asam kuat, tidak bereaksi dengan air (tidak terhidrolisis) sehingga terjadi hidrolisis parsial.

Persamaan reaksi: Reaksi Hidrolisis

NH₄+_{(aq) + H}

2O(aq)  NH3(aq) + H3O+(aq) Na+_{(aq) + H}

2O(l)  (tidak ada reaksi)

Hidrolisis menghasilkan ion H₃O+_{sehingga larutan bersifat asam (pH<7).}

Jika diuji keasamannya dengan menggunakan kertas lakmus biru , maka warna kertas akan berubah menjadi merah.

TITRASI ASAM LEMAH BASA KUAT

 GT = Av x 100% tidak dapat digunakan untuk

nV

asam basa lemah karena adanya reaksi hidrolisis  Ka dan Kb cukup berperan.

Titrasi asam lemah (HA) :

Ka = [H₃O+_][A-_{]  [HA] = [H}

3O+]

Kaidah proporsionalitas

[HA] = [H₃O]___

[HA] + [A-_{] Ka + [H}

3O]

Maka Galat Titrasi (GT) 

GT = - [HA].100 = -[H₃O].100

[HA]+[A-_{] Ka + [H}

3O]

Persamaan ini mengabaikan bagian [HA] hasil hidrolisis garam.

Contoh

 Asam asetat (Ka = 1,8x10-5) 0,1 N dititrasi dengan

larutan NaOH 0,1 N. Titrasi dihentikan pada pH 5,6, dan 8. Berapa galat titrasinya?

 pH = 5  [H₃O+] = 10-5 M GT = -10-5 _{. 100 = -100 = -35,7%} 1,8x10-5₊₁₀-5 _2,8  pH = 6  [H₃O+] = 10-6M GT = -10-6 _{. 100 = -100 = -5,26%} 1,8x10-5 _{+ 10}-6 ₁₉

 pH = 8  [H₃O+] = 10-8 M

GT = -10-8 _{. 100____ = -100 = -0,05%}

1,8x10-5 _{+ 10}-8 ₁₈₀₀

 Pada pH = 8, titrasi Asam asetat 0,1 N dengan NaOH 0,1

N akan menghasilkan [Ac-_]=5x10-2_{M, maka pada titik}

akhir :

[HAc] = [H₃O+_][HAc-_]=10-8 _{x 5 x 10}-2_{= 2,8 X 10}-5_M

Ac- _{akan mengalami hidrolisis sbb.}

Ac- _{+ H}

2O ↔ HAc + OH

- Karena [H₃O+] = 10-8 maka [OH-] = 10-6M dan HAc yang

terbentuk pun 10-6_{M [OH}-_{] = [HAc]}

HAc pada titik akhir titrasi tinggal [HAc] = 2,8x10-5

-0,1x10-5 _{= 2,7 x 10}-5 _{M  Selisih sangat kecil  diabaikan.}

_{Jika titrasi dihentikan pada pH = 9, maka [H3O}+ _{]= 10}-9 _M

dan [OH- _{] = 10}-5_{M. HAc hasil hidrolisis pun 10}-5_{M dan}

[HAc] total adalah (dengan GT 0,2%) :

 Pada titik yang sangat dekat dengan titik akhir,

[A-_{] = 5 x 10}-2_{M. GT mendekati 0,2% maka :}

K_HA = [H₃O][A-_{] = (10}-9_{) (5x10}-2_{) = 4,5 x 10}-7

[HA] 1,1x10-4

Dengan demikian hanya asam lemah dengan Ka >> 4,5 x 10-7 _{yang dapat dititrasi pada pH = 9 dengan}

galat titrasi 0,2%. Kalau titik akhir dihentikan pada pH = 10 dan galat titrasi 0,2%, maka K_HA >> 2,5 x 10-8

 pH padaTA titrasi adalah :

pH = ½ pKw + ½ pKa + ½ log [Ac-_]

seharusnya titrasi dihentikan pada pH ini. Pada titrasi ini terdapat : a. HA + H₂O ↔ H₃O+ + A- Ka = [H₃O+][A-] [HA] b. 2 H₂O ↔ H₃O+ + OH- Kw = [H₃O+][OH-] c. A- + H₂O ↔ HA+OH- Kw/Ka=[HA][OH-] [A-]

Hasil Hidrolisis

[HA] = [OH-_{] dan [A}-_{] = C}

HA - [OH-]

Titik setara : [HA]_s = {Kw/Ka.(C_HA- [HA]}1/2

If : C_HA >>>[HA]  [HA] = (Kw.C_HA)1/2 = [OH-] Ka

 Jika titik akhir titrasi tidak bertepatan dengan

titik setara dan terjadi pada pH yang lain, maka galat titrasi (GT) adalah :

Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah mengalami hidrolisis sempurna

Garam ini terionisasi dalam air menghasilkan ion-ion.

Kation dan Anion keduanya berasal dari asam lemah dan basa lemah.

Kedua ion tersebut mengalami hidrolisis sempurna. Garam yang termasuk jenis ini antara lain :

Contoh Asam-Basa Lemah

 CH₃COONH₄ dalam air akan terionisasi sebagai berikut: CH₃COONH₄ CH₃COO- _{+ NH}

4+

 Perhatikan reaksi hidrolisis yang terjadi pada garam

CH₃COONH₄!

CH₃COO- _{+ H}

2O CH3COOH + OH

-NH₄+_{(aq) + H}

2O(aq) NH3(aq) + H3O+(aq)

 Pada hasil reaksi terdapat ion OH- dan H+. Jadi garam ini

Konsentrasi ion OH- _{dan H}+ _{bergantung pada harga}

K_a (konstanta ionisasi asam lemah)

dan K_b (konstanta ionisasi basa lemah).

Bagaimana hubungan antara K_adan K_b?

1.Jika harga K_a > K_b,

berarti konsentrasi ion H+ _{lebih banyak dari ion OH}

-sehingga garam bersifat asam.

2.Jika harga K_a < K_b,

berarti konsentrasi ion H+ _{lebih sedikit dari ion OH}

-sehingga garam bersifat basa.

3. Jika harga K_a= K_b,

berarti konsentrasi ion H+ _{sama dengani ion OH}

pH larutan Asam-Basa Lemah

 pH larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa

lemah secara kuantitatif sukar dikaitkan dengan harga Ka dan Kb maupun dengan konsentrasi garam. pH larutan hanya

dapat ditentukan secara tepat melalui pengukuran.

 Untuk menentukan [H+] garam yang berasal dari asam lemah

TITRASI ASAM DIPROTIK

H₂B + OH ↔ HB- + H₂O HB- + OH- ↔ B2- + H₂O H₂B + 2OH- ↔ B2- + 2H₂O

Di dalam air, H₂B mengalami disosiasi 2 tahap :

H₂B + H₂O ↔ H₃O+ + HB- Ka₁ = [H₃O+] [HB-] [H₂B]

HB- + H₂O ↔ H₃O+ + B2- Ka₂ = [H₃O+] [B2-] [HB-]

2 HCO₃- _{↔ H}

2CO3 + CO3=

Akibat hidrolisis ini  karbonat setara dengan bikarbonat. Maka Asam karbonat pada TA adalah :

[H₂CO₃]_T = 1,67 x 10-3 _{- 0,22 x 10}-3 _{= 1,45 X 10}-3

Jika [H₂CO₃] = 0,1N maka C_HA= 5 x 10-2 _M,

dengan galat titrasi : GT = 1,45 X 10-3 _{X 100}

5 X 10-2

= 2,9 %

TITRASI ASAM DIPROTIK

H₂CO₃ dengan Ka₁ = 3 x 10-7 _{dan Ka} 2 = 4,5 x 10-4 H₂CO₃ + OH- _{↔ HCO} 3-+ H2O H2CO3 + H2O ↔ H3O+ + HCO3 -HCO₃- _{+ OH}-_{↔ CO} 32- + H2O HCO3-+ H2O ↔ H3O+ + CO3 2-H₂CO₃ + 2OH-_{↔ CO} 32- + 2 H2O H2CO3 + H2O ↔ 2 H3O+ + CO3 2-[H₃O+_{] = = 3,68 x 10}-9 _{ pH = 8,43}

Jika titrasi dihentikan pada saat pH = 8 atau pH = 8,8, berapa galat titrasinya? (Konsentrasi awal 0,1 N).

Pada pH = 8  [H₃O+_{] = 10}-8_{M, maka [HCO}

3-]= 5x10-2 M. [H₂CO₃ ] = [H₃O+_{] [HCO} 3-] Ka.1 [CO₃- _{] = HCO} 3- ].Ka.2 [H₃O+_]

 Kalau titrasi bikarbonat dihentikan pada

pH = 8,8 bukan pada pH = 8,4, berapa galat titrasinya? pH = 8,8  [H₃O+_{] = 1,6 x10}-9 _M [CO₃=_] T = [HCO3-].Ka2 = 5 x 10-2 x 4,5 x 10-11 [H₃O+_{] 1,6 x 10}-9 = 1,41 x 10-3 _M Sebagian CO₃2- _{terhidrolisis :} CO₃2- _{+ H} 2O ↔ HCO3- + OH -HCO₃- _{+ OH}- _{↔ H} 2CO3 + OH

-[H₂CO₃] = [H₃O+_{] [HCO}

3-] = 1,6 x 10-9.5x10-2

Ka.1 3 x 10-7

= 2,7 x 10-4 _{M ≈ [CO}

32-]

[CO₃2-_{] sisa yang tidak tertitrasi adalah :}

[CO₃2-_{] = 1,41 x 10}-3_{- 0,27x10}-3 _{= 1,14 x 10}-3 _M

Galat Titrasi (GT)-nya adalah :

GT = 1,14 x 10-3 _{. 100 = 2,3 %}