PotEnsioMetri

KOMPETENSI DASAR KOMPETENSI DASAR 3.1

3.1 Menerapkan Menerapkan analisis analisis potensiomepotensiometritri 3.2

3.2 mengevaluamengevaluasi si data data hasil hasil analisis analisis potensiometrpotensiometrii 3.3

3.3 menerapkamenerapkan n analisis analisis konduktomekonduktometritri 3.4

3.4 mengevaluamengevaluasi si data data hasil hasil analisis analisis konduktometrkonduktometrii 3.5

3.5 menerapkamenerapkan n analisis analisis elektrograelektrogravimetrivimetri 3.6

3.6 mengevaluamengevaluasi si data data hasil hasil analisis analisis elektrograelektrogravimetrivimetri 3.7

3.7 menerapkamenerapkan n analisis analisis polarimetrpolarimetrii 3.8

3.8 mengevaluamengevaluasi si data data hasil hasil analisis analisis polarimetrpolarimetrii 3.9

3.9 menerapkamenerapkan n analisis analisis spektrofotospektrofotometrimetri 3.10

3.10 mengevaluasi data mengevaluasi data hasil hasil analisis analisis spektrofotometspektrofotometriri TUJUAN PEMBELAJARAN:

A.

A. POTENSIOMETRIPOTENSIOMETRI

Potensiometri adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari pengukuran perubahan Potensiometri adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari pengukuran perubahan  potensial

 potensial elektroda untuk elektroda untuk mengetahui konsentrasi mengetahui konsentrasi dari dari suatu suatu larutan. larutan. Pengukuran perubahanPengukuran perubahan  potensial

 potensial elektroda elektroda banyak banyak digunakan digunakan untuk untuk dalam dalam ilmu ilmu kefarmaskefarmasian ian terutama terutama untukuntuk  pengukura

 pengukuran pH dan titrasi poten pH dan titrasi potensiometrik.nsiometrik. Logam atau ion

Logam atau ion kadang-kadakadang-kadang mendapat tambahan atau kehilangan elektron. ng mendapat tambahan atau kehilangan elektron. DemikianDemikian  pula suatu senyawa kimia dalam suatu sistem dapat menerima dan memberikan elektron atau  pula suatu senyawa kimia dalam suatu sistem dapat menerima dan memberikan elektron atau menerima dan memberikan proton sehingga mereka itu bermuatan. Karena kemampuan menerima dan memberikan proton sehingga mereka itu bermuatan. Karena kemampuan mengikat elektron atau mengikat proton berbeda maka perbedaan potensial antara 2 sistem mengikat elektron atau mengikat proton berbeda maka perbedaan potensial antara 2 sistem akan terjadi.

akan terjadi.

Metode analisis potensiometri didasarkan pada pengukuran potensial sel elektrokimia, Metode analisis potensiometri didasarkan pada pengukuran potensial sel elektrokimia, komposisi sampel diperoleh melalui perbedaan potensial antara dua elektroda. Dengan komposisi sampel diperoleh melalui perbedaan potensial antara dua elektroda. Dengan demikian, potensial sel dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

demikian, potensial sel dapat dinyatakan dengan persamaan berikut: E

Eselsel = E= Ecathodecathode –  –  E Eanodeanode

= E

= Eindind –  –  E Ereffreff

Dimana : Dimana : E

Eselsel : Potensial : Potensial sel sel dari dari sel sel elektrokimiaelektrokimia

E

Ecathodecathode : Potensial elektroda katoda: Potensial elektroda katoda

E

Eanodeanode : Potensial : Potensial elektroda elektroda anodaanoda

E

Eindind : Potensial elektrode indikator: Potensial elektrode indikator

E

Ereffreff : Potensial elektrode pembanding: Potensial elektrode pembanding

Peralatan yang dibutuhkan untuk analisis

Peralatan yang dibutuhkan untuk analisis menggunakmenggunakan metode potensiometri, an metode potensiometri, antaraantara lain:

lain: 1.

1. elektrode pembandingelektrode pembanding (refference electrode(refference electrode)) 2.

2. elektroda indikatorelektroda indikator ( indicator electrode )( indicator electrode ) 3.

3. alat pengukur potensialalat pengukur potensial 4.

4.  jembatan gara jembatan garamm 5.

Berikut ini merupakan ilustrasi gambar dari sel potensiometri:

Gambar 1.1 Sel potensiometri

 Notasi sel potensiometri dapat dinyatakan sebagai berikut:

elektroda pembanding | jembatan garam || larutan yang dianalisis | elektroda indikator

1. Elektroda Pembanding (Refference Electrode)

Elektroda pembanding adalah elektroda yang potensial standarnya telah diketahui, nilainya konstan, dan tidak peka terhadap komposisi larutan yang diselidiki. Syarat elektroda  pembanding antara lain:

 Mematuhi persamaan Nersnt bersifat reversible  Potensial elektroda yang konstan oleh waktu

 Segera kembali keharga potensial semula apabila dialiri arus yang kecil  Hanya memiliki efek hysterisis yang kecil jika diberi suatu siklus suhu  Merupakan elektroda yang bersifat nonpolarisasi secara ideal

Ada dua jenis elektroda pembanding yang umum digunakan, yaitu elektroda kalomel dan elektroda perak.

a. Elektroda Kalomel (Saturated Calomel Electrode)

Elektroda Kalomel merupakan elektrode yang terdiri dari lapisan Hg yang ditutupi dengan  pasta Merkuri (Hg), Merkuri Klorida /Komel (Hg2Cl2) dan kalium klorida (KCl). Elektroda

kalomel terbuat dari tabung gelas atau plastik dengan panjang 5 15 cm dan garis tengah 0,5 -1 cm. Pasta Hg/HgCI terdapat di dalam tabung yang lebih dalam, dihubungkan dengan larutan KCI jenuh melalui lubang kecil. Kontak elektroda ini dengan larutan dari setengah sel lainnya melalui penyekat yang terbuat dari porselen atau asbes berpori. Elektroda kalomel ditunjukan oleh gambar di bawah ini:

Setengah sel elektrode kalomel dapat ditunjukan sebagai berikut: KCl || Hg2Cl2(sat’d), KCI (x M) | Hg

Dengan x menunjukkan konsentrasi KCl didalam larutan. Reaksi elektroda dapat dituliskan sebagai:

Hg2CI2 (s) + 2 e¯  2 Hg (l) + 2 CI ¯

Potensial sel ini akan bergantung pada konsentrasi klorida x (pada kalomel yang tidak  jenuh), dan harga konsentrasi ini harus dituliskan untuk menjelaskan elektroda.

Elektroda kalomel jenuh (saturated calomel electrode, SCE) biasanya banyak digunakan oleh para pakar kimia analitik karena banyak tersedia di pasaran dan konsentrasi klorida tidak mempengaruhi harga potensial elektroda. Harga potensial SCE adalah 0,244 V pada 25 oC dibandingkan terhadap elektroda hidrogen standart.

 b. Elektroda perak / perak klorida (Ag/AgCl)

Elektroda perak / perak klorida merupakan elektroda yang terdiri dari suatu elektroda  perak yang dicelupkan kedalam larutan KCI yang dijenuhkan dengan AgCI. Setengah sel

elektroda perak dapat ditulis:

KCl ||AgCI (sat’d), KCI (x M) | Ag Reaksi setengah selnya : AgCI (s) + e-  Ag (s) +

CI-Biasanya elektroda ini terbuat dari suatu larutan jenuh atau 3,5 M KCI yang harga  potensialnya dalah 0,199 V (jenuh) dan 0.205 V (3,5M) pada 250C. Kelebihan elektroda ini

2. Elektroda Indikator (indicator electrode)

Elektroda indikator adalah suatu elektroda yang potensial elektrodanya bervariasi terhadap konsentrasi (aktivitas) analit yang diukur. Elektroda indikator harus memenuhi beberapa syarat antara lain:

 memenuhi tingkat kesensitivan yang terhadap konsentrasi analit

 Tanggapannya terhadap keaktifan teroksidasi dan tereduksi harus sedekat mungkin dengan yang diramalkan dengan persamaan Nernst sehingga adanya perbedaan yang kecil dari konsentrasi analit, akan memberikan perbedaan tegangan.

Elektroda indikator secara umum dikelompokkan menjadi 2 jenis, yaitu elektroda logam dan elektroda membran.

a. Elektroda logam

Elektroda logam adalah elektroda yang dibuat dengan menggunakan lempengan logam atau kawat yang dicelupkan ke dalam larutan elektrolit. Elektroda logam memiliki empat jenis, yaitu: elektroda jenis pertama (first kind), elektroda jenis kedua (second kind), elektroda jenis ketiga (third kind), dan elektroda redoks.

 Elektroda jenis pertama

Pada elektroda ini, ion analit berpartisipasi langsung dengan logamnya dalam suatu reaksi  paruh yang dapat balik. Contoh, elektroda tembaga :

Cu2+ _{+ 2e == Cu} (s)

Sehingga,

E = E0Cu – (0,059/2)log[1/Cu2+] E = E0Cu –  (0,059/2)pCu

Dengan pCu adalah - log[Cu2+], jadi elektroda tembaga mengukur langsung pCu. Logam lain yang mempunyai sifat logam balik (reversibel) meliputi perak, raksa, cadmium, seng dan timbal.

 Elektroda jenis kedua

Elektroda dimana ion-ion dalam larutan tidak bertukar elektron dengan elektroda logam secara langsung, melainkan mengatur konsentrasi ion logam yang bertukar elektron dengan  permukaan logam. Contoh elektroda perak untuk halida, reaksinya dapat ditulis,

AgCl(s) + e == Ag(s) + Cl

-Sehingga,

E = E0 – (0,059/1)log[Cl-] E = E0 –  0,059 pCl

Contoh lain, elektroda raksa untuk mengukur konsentrasi anion EDTA (disingkat Y4-). Pengukurannya didasarkan pada sifat elektroda raksa dalam larutan kompleks stabil Hg(II)EDTA encer, reaksi pada elektroda adalah :

HgY2-+ 2e == Hg(l) + Y4- E = 0,21 V

Untuk reaksi tersebut berlaku,

E = 0,21 –  (0,059/2) log {[Y4-]/[Hg Y2-]}

untuk menggunakan system elektroda ini perlu ditambahkan sedikit Hg Y2-ke dalam larutan. Karena kompleks ini sangat stabil (untuk Hg Y2-, Kf = 6,3 x 1021). Maka konsentrasi Hg Y 2-dianggap tetap. Sehingga persamaannya menjadi,

E = K –  (0,059/2) log [Y4-] E = K –  (0,059/2) pY

Dengan K = 0,21 –  (0,059/2) log {1/[Hg Y2-]}

 Elektroda jenis ketiga

Elektroda logam ayng harga potensialnya bergantung pada konsentrasi ion logam lain. Contoh, elektroda Hg dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi ion Ca2+, Zn2+, atau Cd2+ yang terdapat dalam larutan. Untuk elektroda Hg dengan kompleks EDTA seperti pada elektroda kedua, potensial elektrodanya dapat ditulis kembali,

E = K –  (0,059/2) log [Y4-]

Bila ditambahkan sedikit kompleks Ca(II)-EDTA, maka kesetimbangan baru akan terbentuk,

CaY2- == Ca2+ + Y

4-Kf = [Ca2+_{] [Y}4-_{] / [CaY}2-_]

Dengan menggabungkan harga konstanta pembentukan kompleks CaY2-  dengan  persamaan sebelumnya didapat,

E = K - (0,059/2) log { Kf [CaY2-] / [Ca2+]}

 Elektroda redoks ( inert )

Logam mulia seperti platina, emas, dan paladium bertindak sebagai elektroda indikator  pada reaksi redoks. Fungsi logam semata-mata untuk membangkitkan kecenderungan system

tersebut dalam mengambil atau melepaskan electron; logam itu sendiri tidak ikut serta secara nyata dalam reaksi redoks, potensialnya merupakan fungsi Nersnt dari rasio aktivasi a Fe2+ /a Fe3+.Tentu saja, inert merupakan ukuran relatif, dan platina tidak kebal dari

serangan-seranga oksidator kuat, terutama dalam larutan dimana kompleksasi bias menstabilkan Pt(II) melalui pembentukan spesies.

  Platina juga bisa menimbulkan masalah dengan reduktor-reduktor yang sangat kuat: reduksi H+ (atau H2O) kadang-kadang berlangsung sedemikian lambat sehingga analit-analit

 bias direduksi lebih dahulu dalam larutan air tanpa interfensi dari pelarutnya, tetapi karena H+ e = ½ H2 dikatalis oleh platina, keuntungan kinetik ini mungkin hilang.

Contoh potensial elektroda platina di dalam larutan yang mengandung ion-ion Ce3+ _dan

Ce4+ adalah,

E = E0 - 0,059 log [Ce3+]/[Ce4+]

Dengan demikian elektroda platina dapat bertindak sebagai elektroda indikator di dalam titrasi cerimetri.

 b. Elektroda Indikator Membran

Elektroda indikator ini biasanya peka/sensitif terhadap satu jenis ion saja. Tegangan yang ditimbulkan bergantung pada banyaknya ion dalam larutan yang mengenai permukaannya. Hal ini dapat dilihat dari jumlah atau konsentrasi ion dalam larutan. Sensor merupakan elektroda yang digunakan untuk analisis secara kuantitatif yang menunjukkan selektifitas terhadap aktivitas ion yang diukur dan ditandai dengan perubahan potensial secara reversibel (Evans, 1987). Sensor mendapat perhatian luas dari para peneliti karena alat ini mudah perakitannya dan pemakaiannya sederhana (Bailey, 1976).

Sensor terdiri atas membran yang responsif secara selektif terhadap suatu spesies tertentu dan mengadakan kontak pada bagian luarnya dengan larutan yang akan ditentukan, sedangkan  bagian dalam berisi larutan yang mempunyai aktivitas tertentu yang mengadakan kontak

dengan elektroda pembanding. Membran tersebut harus bersifat inert terhadap larutan uji, selektif terhadap ion-ion tertentu, memiliki kepekaan yang baik, memenuhi nilai sensitivitas teoritis dan dapat dicetak sesuai dengan ukuran yang diinginkan (Pungor and Klara, 1970).

Setiap membran akan memberikan mekanisme yang berbeda dalam membangkitkan  potensial sesuai dengan jenis dan sifat membran. Secara umum, membran sensor dapat dikelompokkan menjadi membran berpori, membran permselektif dan membran spesifik ion.

Membran berpori adalah membran yang memisahkan dua larutan elektrolit dari kedua fasa sehingga memungkinkan terjadinya difusi ion. Pemindahan ion tersebut didasarkan pada  perbedaan konsentrasi partikel yang berpindah dari larutan yang lebih pekat ke larutan yang

lebih encer. Agar dapat melewati membran maka ukuran ion harus lebih kecil atau sama dengan  pori-pori membran sedangkan ion dengan ukuran yang lebih besar tidak dapat melewati membran. Potensial yang terjadi pada membran berpori disebabkan perbedaan difusi dari ion  pada lapisan permukaan membrane. Elektroda membran diklasifikasikan dalam dua bagian

 Elektroda selektif ion

Elektroda selektif ion adalah elektroda yang responsif terhadap spesi ion. Elektroda ini terbagi menjadi dua bagian yaitu elektroda membran kristal dan elektroda non kristal. Elektroda selektif-ion (ESI) merupakan suatu alat yang digunakan untuk menentukan secara kuantitatif dari ion-ion, molekul-molekul atau spesi-spesi tertentu, karena elektroda tersebut merupakan elektrokimia yang akan berubah secara reversibel terhadap perubahan keaktifan dari spesi-spesi yang diukur (Buchari, 1983). Pada dasarnya cara analisis dengan menggunakan elektroda selektif ion adalah menentukan potensial dari larutan yang akan diukur sehingga penentuan dengan cara ini termasuk di dalam metode potensiometri (Morf, 1981 ).ESI (Elektroda selektif-ion) ini menggunakan membran sebagai sensor. Berbagai definisi membrane telah dikemukakan. Membran adalah suatu lapisan yang memisahkan dua fasa dan mengatur perpindahan massa dari kedua fasa yang dipisahkan (Laksminarayanaiah,1976). Sejumlah persaratan telah ditetapkan sebagai petunjuk bagi pemilihan bahan polimer yang dapat didop untuk digunakan sebagai membrane elektroda pada baterai, peralatan elektronik, sensor, eiektroda tennodifikasi, generator tennoelektrik dan elektrokimia vakum tinggi. Polimer yang baik digunakan sebagai ion induk (host ion) adalah:

 Polimer yang mempunyai gugus yang mampu menyumbangkan elektron guna membentuk ikatan koordinasi dengan kation garam dopan. lnteraksi ini terjadi bila polimer mempunyai  pasangan elektron bebas yang disediakan oleh atom nitrogen, oksigen, sulfur atau klor.  Polimer yang mempunyai rantai fleksibel sehingga atom dopan dapat dengan mudah

terikat pada polimer aktif.

 Polimer yang memiliki densitas energi kohesi yang tinggi dan suhu transisi gelas(Tg) yang rendah (Gray, 1991).

Membran spesifik ion adalah membran yang memiliki sifat yang sama dengan membran  permselektif namun yang ditransport adalah ion-ion tertentu, sehingga dapat mengadakan  pertukaran secara spesifik sedangkan ion lain tidak.

Pembuatan sensor ClO4- pernah diteliti menggunakan zat aktif

1,4,7,10,13-penta(n-oktil)-1,4,7,10,13-pentaazasiklopentadekana menggunakan pemlastis NPOE, DBP, DOS dan DBS  berdasarkan membran PVC. Sensor ClO4- dengan pemlastis DBS mempunyai nilai sensitivitas

yang terbaik yaitu 57 mV/dekade, trayek pengukuran 10-4-10-1 M, waktu respon 5 detik dan waktu hidup 25 hari.

Kobaloksim ([klorobis(dimetilglioksimeato)trifenilfosfin) kobalt (III) berdasarkan membran PVC dapat digunakan untuk sensor ClO4-. Sensor ClO4- ini mempunyai sensitivitas

56,8 mV/dekade, trayek pengukuran 10-6-10-1 M, range pH 4-10 dan waktu respon 15 detik. Sensor ClO4-  ini dapat digunakan untuk menentukan ion perklorat di dalam air dan urin manusia.

Sensor ClO4- disiapkan menggunakan zat aktif oktilamonium klorida, pemlastis NPOE dan DBP berdasarkan matrik PVC. Sensor tersebut mempunyai sensitivitas 57,3 mV/dekade dengan waktu respon 13-15 detik dan waktu hidup 10 bulan.

 Elektroda selektif molekular

Elektroda selektif molekular adalah elektroda yang dipakai untuk menetapkan molekul analit. Elektroda ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu : elektroda pendeteksi peka terhadap gas dan elektroda bersubtrat enzim.

Membran permeselektif adalah membran yang memiliki matriks dengan gugus ionik tetap, sehingga sifat dari muatan juga tetap. Keadaan ini memungkinkan transport ion yang  berlawanan dengan muatan membran pada rentang konsentrasi tertentu. Namun, membran ini

tidak dapat membedakan ion yang ditranspor secara individu, karena membran jenis ini dapat mengadakan pertukaran dengan beberapa ion yang memiliki muatan yang berlawanan dengan membran.

B. METODE ANALISIS POTENSIOMETRI

Metode analisis menggunakan potensiometri memiliki beberapa cara, antara lain:  potensiometri langsung, adisi standar, adisi sampel, dan titrasi potensiometri.

1. Potensiometri langsung

Metode analisis potensiometri langsung hanya memerlukan pengukuran potensial sebuah indikator elektron ketika dicelupkan dalam larutan yang mengandung konsentrasi yang tidak diketahui & diketahui dari sebuah analit. Elektroda indikator selalu dianggap sebagai katoda dan elektroda referensi sebagai anoda. Pada pengukuran potensiometri langsung, potensial sel dapat diekspresikan sebagai perkembangan potensial oleh elektroda indikator, elektroda referensi, dan potensial jungsi.

2. Adisi Standar

Metode analisis adisi standar ini biasanya digunakan pada instrumentasi analisis seperti dalam atomic absorption spectroscopy (AAS) and gas chromatography (GC) untuk mencari nilai konsentrasi substansi (analit) dalam sampel yang tidak diketahui dengan perbandingan untuk susunan sampel yang diketahui konsentrasinya.

3. Adisi Sampel

Metode analisis adisi sampel memiliki prinsip yang hampir sama dengan metoda adisi standar, namun pada analisis adisi sampel, volume sampel yang digunakan hanya sejumlah kecil volume sampel. Metode analisis sampel juga digunakan pada instrumentasi analisis seperti dalam atomic absorption spectroscopy  (AAS) and  gas chromatography  (GC). Pengukuran dibuat pada kekuatan ion standar dan slop elektroda yang dihasilkan lebih sesuai dibanding adisi standar. Metode analisis sampel digunakan pada saat jumlah sampel hanya sedikit, atau untuk sampel dengan konsentrasi yang besar, atau juga yang memiliki matriks kompleks.

Berikut ini ilustrasi gambar analisis adisi sampel dan adisi standar menggunakan instrumen AAS :

Gambar 2.1 Instrumrn AAS

Kelebihan metode adisi standar dan adisi sampel dibandingkan metode potensiometri langsung antara lain:

 Kalibrasi dan pengukuran sampel dilakukan secara bersamaan sehingga perbedaan kekuatan ion dan temperatur standar dan sampel tidak terlalu signifikan.

 Selama proses, elektroda tetap tercelup dalam larutan sehingga hanya terdapat sedikit  perubahan pada  junction potential larutan

 Pengukuran slop sangat mendekati konsentrasi sampel menunjukkan metode ini dapat menghasilkan hasil yang lebih akurat pada range non-linear dan dapat digunakan dengan elektroda tua atau lama yang range-nya tidak linear selama kemiringan stabil.

Selain memiliki kelebihan, metode adisi standar dan adisi sampel juga memiliki kekurangan, sebagai berikut:

 Diperlukan pencampuran yang akurat dari volume standar maupun sampel yang akan diukur.

 Diperlukan perhitungan yang lebih rumit dibandingkan dengan potensiometri langsung.  Konsentrasi sampel juga harus diketahui sebelum memulai analisis untuk menentukan

konsentrasi standar dan volume yang sesuai untuk kedua larutan. 4. Titrasi Potensiometri

Pada metode titrasi potensiometri, dapat dilakukan proses titrasi terhadap larutan asam oleh larutan bersifat basa atau sebaliknya. Jenis titrasi potensiometri yakni titrasi penetralan, dan titrasi pengendapan. Pada saat titrasi dilakukan selalu diikuti dengan pengukuran dengan  potensiometri. Reaksi pada senyawa yang dianalisis meliputi penambahan atau pengurangan  beberapa ion yang sesuai dengan jenis elektrodenya. Potensial diukur setelah penambahan

sejumlah kecil volume titran secara kontinu dengan perangkat automatik. Berikut ini ilustrasi gambar rangkaian alat untuk titrasi potensiometri:

C. KONDUKTOMETRI

Konduktometri adalah salah satu metoda analisa kimia kuantitatif berdasarkan pada  pengukuran daya hantar listrik/ konduktivitas suatu larutan. Daya hantar listrik atau konduktansi (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.

Berdasarkan hukum Ohm bahwa arus listrik I (ampere) yang mengalir dalam sebuah konduktor berbanding lurus dengan gaya gerak listrik E (volt) dan berbanding terbalik dengan hambatan R (ohm) dari konduktor (Basset, 1994:615).

Dirumuskan I = E/R

Hambatan (R), bergantung pada sifat fisik/kimia dari bahan konduktor, R = ρ 

 dimana l

adalah jarak katoda dan A adalah luas permukaan lempengan.

Bila arus listrik dialirkan dalam suatu larutan yang mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (G) berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (l), atau dapat dikatakan berbanding terbalik dengan hambatan. (Basset, 1994:615).

G = 1

 G mempunyai satuan Siemens atau Ohm-1. Konduktan jenis (k ) didefinisikan sebagai berikut :

G = 

/ dengan :

Konduktometri terdiri dari wadah/tempat larutan dan elektroda platina yang dilapisi dengan pletina hitam. Perbandingan l/A merupakan parameter yang khas untuk setiap wadah konduktometri, disebut kapasitas resistif dari wadah konduktomteri (tetapan sel),

dilambangkan θ. Persamaan tetapan Sel θ = 

 , Sehingga G =  .

Konduktivitas larutan kimia lazimnya berkisar antara 0,1-2000 mili siemens per cm (ms/cm). kalau dua elektroda direndam dalam larutan yang mengandung ion-ion, maka akan mengalir arus listrik antara kedua elektroda tersebut. Arus mengalir dari katoda yang  bermuatan negative ke anoda yang bermuatan positif. Sebagai pembawa arus adalah ion-ion

dalam larutan.

Besarnya arus yang mengalir ditentukan oleh parameter-parameter sebagai berikut : k = konduktivitas/konduktan jenis (S/m)

G = konduktansi (S) l = panjang (m)

 Beda tegangan antara kedua elektroda.

 Konsentrasi ion-ion.

 Sifat ion seperti besarnya muatan, derajat disosiasi, besarnya ion, kompleksasi dengan molekul lain dan sebagainya.

 Suhu larutan.

 Luas permukaan masing-masing elektroda.

 Jarak antara katoda dan anoda.

Semakin besar arus makin besar pula konduktivitas K. Luas permukaan elektroda dan jarak antara katoda dan anoda merupakan parameter yang tetap, karena parameter-parameter tersebut  bergantung pada rancangan elektroda. Oleh karena itu setiap elektroda mempunyai factor

tersendiri yang dimasukkan dalam perhitungan konduktivitas (cell constant K/cm).

Konduktometer harus dikalibrasi setiap akan digunakan untuk pengukuran dengan menentukan tetapan sel dari larutan yang konduktivitas jenisnya diketahui. Konduktivitas jenis  pada berbagai suhu untuk larutan KCl 0,1 M ditunjukkan pada tabel berikut :

T (o_{C) K (mS/cm)} 21 11,91 22 12,15 23 12,39 24 12,64 25 12,88 26 13,13 27 13,37 28 13,62 29 13,87 30 14,12

Konduktivitas jenis larutan berbeda-beda tergantung pada konsentrasi, yang dinyatakan sebagai konduktivitas molar (λ) yaitu kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan arus listrik. Sehingga definisinya sebagai 1 gram ekivalen zat terlarut yang diukur diantara 2 buah elektroda platina dengan jarak elektroda 1 cm. Volume larutan yang mengandung 1 gram ekivalen zat terlarut adalah 1 L (1000 cm3), maka persamaannya :

λ = 1000 

   (S.cm

Titrasi konduktometri merupakan salah satu dari sekian banyak macam-macam titrasi. Didalam titrasi konduktometri ini tidak terlalu berbeda jauh dari titrasi-titrasi yang lainya, yang membedakan biasanya hanya terdapat bagaimana cara untuk mengetahui titik ekivalen dari larutan itu. Titrasi konduktometri ini lebih mudah jika dibandingkan dengan titrasi lainya, walaupun ada kelemahan tetapi juga ada kelebihanya. Titik ekivalen dapat kita ketahui dari daya hantar dari larutan yang kita ukur, jika daya hantar sudah konstan berarti titrasi sudah mencapai ekivalen. Titrasi ini juga tidak perlu menggunakan indicator.

Titrasi konduktometri dapat dilakukan untuk menentukan kadar ion, dengan syarat ion tersebut terlibat dalam reaksi kimia sehingga terjadi penggantian satu jenis ion dengan yang lain yang berarti terjadi perubahan konduktivitas.

 Nilai konduktivitas molar ion-ion :

Titrasi konduktometri sangat berguna untuk melakukan titrasi pengendapan. Keuntungan titrasi konduktometri adalah grafik titrasi seluruhnya digunakan untuk menentukan titik akhir sedangkan pada kurva titrasi potensiometri titik akhir ditentukan dari bentuk grafik dekat titik akhir saja. Kepekaan cara konduktometri jauh lebih baik. Titrasi konduktometri masih memberi titik akhir yang jelas untuk asam atau basa lemah dalam konsentrasi encer, sedangkan dengan potensiometri titik akhir tidak jelas lagi.

Kelebihan titrasi konduktometer :

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

 Dapat digunkan untuk titrasi yang berwarna.

 Dapat digunakan untuk titrasi yang dapat menimbulkan pengendapatan.  Lebih praktis.

 Lebih cepat atau waktu yang diperlukan lebih sedikit.

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

Kekurangan titrasi konduktometer.

 Hanya dapat diterapkan pada larutan elektrolit saja  Sangat dipengaruhi temperatur

 Dapat ditunjukkan dengan tidak langsung  Peralatan cukup mahal

 Jika tidak hati –  hati maka akan cepat rusak

 Tidak bisa digunakan pada larutan yang sangat asam atau basa karena akan meleleh.

KEGIATAN PRAKTIKUM

1. Judul Percobaan : Titrasi Konduktometri 2. Tujuan Percobaan :

3. Alat dan Bahan :

Alat Bahan

1. Konduktometer 660 1. Larutan KCl 0,1 N 2. Elektroda Immersion Cell 2. Larutan NaOH 0,1 N

3. Dosimat 665 3. Larutan HCl

4. Gelas kimia 50 mL 4. Larutan CH3COOH 0,1 N

5. Botol semprot 5. Larutan NaCl 0,1 N

6. Pengaduk magnet 6. Air Keran

7. Aquades 8. Air gula

4. Langkah Percobaan:

Gambar Instrumen Titrasi Konduktometri

a. Kalibrasi elektroda dan konduktometer

Tekan tombol “STAND BY”

Alat dan elektroda siap digunakan Angkat

elektroda, bilas

“RANGE” = Fixed Celupkan elektroda pada_{larutan KCl 0,1 M} Tekan “TEMP”, baca_{dan pasang nilainya}

Ubah “CELL CONSTANT”

Putar “COURSE”

 pada “OFF” Tekan “COND”, tentukan_{K sesuai temperatur} Tekan tombol“on/off” Pasang Elektroda

Immersion Cell

Pasang nilai tetapan sel sesuai dengan elektroda

Atur koefisien temp. pada nilai 2

“FREQ” = 2 KHz “TEMP” = Pt 100

 b. Penentuan Nilai Konduktansi Larutan Air Keran Aquades CH3COOH  NaCl Air Gula Minuman Elektrolit

Celupkan Elektroda pada masing-masing larutan

Tekan tombol “COND”

Baca nilai k yang terbaca

Setiap akan mencelupkan elektroda pada larutan yang  berbeda, jangan lupa untuk membilasnya terlebih dahulu

c. Titrasi Konduktometri

Hubungkan konduktometer dengan dosimat dan remote

control

Isi dosimat dengan NaOH ± 0,1 N

Aduk dengan magnetic stirrer

catat daya hantar  jenisnya Hubungkan

konduktometer dengan dosimat dan remote

control

Isi dosimat dengan

 NaOH ± 0,1 N Masukkan 5 mL HCl ke dalam gelas Tekan “MODE”  pada remote Tekan “DIS C”, ketik 60, ”ENTER” Tambahkan aquadest ke dalam

Celu kan elektroda Tekan

“VOLUME”, ketik

Tekan “COND”

Tekan “GO” sampai titrasi selesai Angkat elektroda,  bilas Tekan “STAND BY” catat daya hantarnya

5. Data Hasil Percobaan

Data nilai konduktansi larutan

NO Larutan K (mS/cm) 1 Air kran 2 Aquades 3 CH3COOH 4  NaCl 5 Air Gula 6 Minuman Elektrolit

Data Hasil Titrasi Konduktometri

Penentuan Konsentrasi HCl

Penentuan Konsentrasi CH3COOH

No NaOH (mL) K (mS/cm)

Perhitungan Konduktansi NaCl dengan rumus: k = λ. 1000 Pembuatan kurva titrasi

Volume NaOH K  o_n  d   u_k   t  _i    v_i    t    a   s