BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kesetimbangan asam basa merupakan pembicaraan yang sangat penting dalam bidang ilmu kimia dan bidang-bidang lain yang mempergunakan kimia, seperti biologi, kedokteran, dan pertanian. Titrasi yang menyangkut asam dan basa sering disebut asidimetri-alkalimetri. Pengertian asidimetri dan alkalimetri secara umum ialah titrasi yang menyangkut asam dan basa. Titrasi yang menyangkut asam dan basa secara meluas digunakan dalam pengendalian analitik dari banyak barang dagangan dan dioksidasi asam basa menggunakan pengaruhnya yang penting terhadap proses metabolik di dalam sel hidup.
Asidi dan alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion indikator yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara pemberi proton (asam) dengan penerima proton (basa).
Proses penentuan konsentrasi suatu larutan dipastikan dengan tepat dikenal sebagai standarisasi. Standarisasi dapat dilakukan dengan titrasi. Titrasi merupakan proses penentuan konsentrasi suatu larutan dengan mereaksikan larutan yang sudah ditentukan konsentrasinya (larutan standar). Titrasi asam basa adalah suatu titrasi dengan menggunakan reaksi asam basa (reaksi penetralan). Pada saat terjadi perubahan warna-warna indikator, titrasi dihentikan. Indikator berubah warna pada saat titik ekuivalen.
Dalam menilai suatu reaksi yang harus dipakai sebagai dasar titrasi, salah satu yang terpenting adalah sampai berapa jauh reaksi berlangsung menuju kelengkapan dekat pada titik ekuivalen. Perhitungan stoikiometri tidak memperhitungkan pendapatan maksimal atau hasil-hasil dari pemakaian reaktan-reaktan dengan perumpamaan yang disarankan secara tertutup bahwa reaksi berlangsung sampai lengkap.
Pereaksi atau larutan yang selalu dijumpai di laboratorium dimana pembakuannya dapat ditetapkan berdasarkan pada prinsip netralisasi asam-basa
(melalui adisi-alkalimetri) diantaranya adalah HCl, H2SO4, NaOH, KOH, dan sebagainya. Asam dan basa tersebut memiliki sifat-sifat yang menyebabkan konsentrasi larutannya sukar bahkan tidak mungkin dipastikan langsung dari proses hasil pembuatan atau pengencerannya. Larutan ini disebut larutan standar sekunder yang konsentrasinya ditentukan melalui pembakuan dengan suatu standar primer.
Oleh karena itu, percobaan asidi-alkalimetri ini dilakukan untuk mengetahui volume titran (H2C2O4) yang digunakan pada larutan NaOH, dan juga dapat mengetahui volume titran (NaOH) yang digunakan pada larutan H2C2O4. Dari percobaan ini dapat mengetahui perubahan warna yang terjadi jika NaOH ditambahkan dengan indikator PP. Dan juga dapat mengetahui volume titran pada percobaan penentuan kadar CH3COOH dalam cuka perdagangan. Selain itu, dalam percobaan ini dapat diketahui larutan mana yang termasuk asidimetri atau alkalimetri dengan melihat larutan yang berada di buret. Jika larutan yang berada di buret berupa asam atau H2C2O4 maka termasuk asidimetri. Tetapi, jika larutan yang berada di buret berupa basa atau NaOH maka termasuk alkalimetri. Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan asidimetri antara NaOH dan H2C2O4, dimana H2C2O4 berfungsi sebagai larutan baku asam. Pada percobaan kedua yaitu percobaan alkalimetri yaitu antara larutan H2C2O4 dan NaOH dimana NaOH berfungsi sebagai larutan baku basa. Dan pada percobaan ketiga yaitu penentuan kadar CH3COOH dalam cuka perdagangan dengan mengencerkan cuka perdagangan dan kemudian dititrasi dengan NaOH. Dan untuk mengetahui volume titrasi H2C2O4 pada percobaan asidimetri serta untuk mengetahui volume titrasi NaOH pada percobaan alkalimetri. Dan juga untuk mengetahui volume titrasi NaOH pada percobaan penentuan kadar CH3COOH dalam cuka perdagangan. Serta dalam percobaan asidi-alkalimetri ini juga dapat mempelajari dan mempraktekkan langsung metode dari asidi-alkalimetri. Metode yang digunakan pada percobaan ini yaitu asidimetri, alkalimetri, dan penentuan kadar CH3COOH dalam cuka perdagangan. Dengan semua itu, dapat diaplikasikan pada kehidupan sehari-hari.
1.2 Tujuan Percobaan
- Mengetahui hasil dari volume titrasi H2C2O4 pada percobaan asidimetri. - Mengetahui hasil dari volume titrasi NaOH pada percobaan alkalimetri. - Mengetahui hasil dari volume titrasi NaOH pada percobaan penentuan
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Konsep keasaman dan kebasaan dalam kimia sangat beragam sehingga asam dan basa didefinisikan berulang kali dengan berbagai cara. Salah satu definisi yang mungkin paling tua sangatlah sempit karena hanya meliputi air sebagai pelarut. Menurut definisi tersebut asam dan basa adalah masing-masing sumber H+ dan OH-. Definisi yang lebih luas tetapi masih mendekati definisi lama, ialah definisi Bronsted-Lowry yang dapat diterapkan kepada semua pelarut berproton (Cotton, 1989).
Pada 1923, J. N. Bronsted di Denmark dan T. M. Lowry di Inggris Raya secara perorangan mengajukan teori asam-basa yang baru. Menurut teori mereka, asam adalah donor proton dan basa adalah akseptor proton. Untuk mendeskripsikan perilaku amonia sebagai basa, yang kita temukan sulit dilakukan dengan teori Arrhenius, kita dapat menuliskan
NH3 + H2O NH4+ + OH- basa asam
Dalam reaksi diatas, H2O bertindak sebagai asam dan memberikan satu proton, H+, yang diambil oleh NH3, suatu basa. Sebgai hasil transfer ini, ion poliatomik NH4+ dan OH- terbentuk ion yang sama dihasilkan oleh ionisasi NH4OH hipotesis dari teori Arrhenius. Berhubung NH3 adalah basa lemah, kita juga perlu mempertimbangkan reaksi balik (reaksi diatas). Dalam reaksi balik, NH4+ adalah asam dan OH- adalah basa.
NH4+ + OH- NH3 + H2O asam basa
Cara konvensional untuk menyatakan reaksi reversibel adalah menggunakan notasi panah ganda. Dalam mengidentifikasi spesies dalam reaksi ionisasi reversibel ini, kita menggunakan angka “1” untuk pasangan yang berkaitan, NH3 dan NH4+, dan angka “2” untuk pasangan yang berkaitan, H2O dan OH-.
NH3 + H2O NH4+ + OH- basa(1) asam (2) asam (1) basa (2)
Asam dan basa yang saling mengait sebagai pasangan NH3/NH4+ atau pasangan H2O/OH- dalam reaksi diatas disebut pasangan konjugat. Jadi, ketika melihat molekul NH3 sebagai basa, ion NH4+ merupakan asam konjugat (conjugat acid) dari NH3. Demikian juga, dalam reaksi diatas H2O adalah asam dan OH -merupakan basa konjugat (conjugate base) dari H2O (Petrucci, 2007).
Titik ekuivalensi (equivalence point) dari reaksi netralisasi adalah titik ketika baik asam maupun basa telah terkonsumsi dan tidak satu pun yang berlebih. Dalam titrasi, salah satu larutan yang harus dinetralkan-katakanlah asam-dimasukkan ke dalam labu tau gelas piala, bersama dengan beberapa tetes indikator asam-basa. Larutan lain (basa) yang digunakan dalam titrasi ditambahkan dari buret dan dinamakan titran. Titran ditambahkan pada asam, mula-mula cepat dan kemudian tetes demi tetes, sampai tercapai titik ekuivalensi. Titik ekuivalensi dicari dengan memerhatikan perubahan warna indikator asam-basa. Titik dalam titrasi ketika indikator berubah warna dinamakan titik akhir (end
point) indikator. Titik akhir harus cocok dengan titik ekuivalensi dalam
netralisasi. Artinya, jika titik akhir indikator berada dekat titik ekuivalensi netralisasi, perubahan warna yang ditandai oleh titik akhir itu akan memberi sinyal tercapainya titik ekuivalensi. Kecocokan ini dapat dicapai menggunakan indikator yang perubahan warnanya terjadi pada kisaran pH yang melingkupi pH titik ekuivalensi (Petrucci, 2007).
Indikator asam-basa (acid-base indicator) adalah zat yang warnanya bergantung pada pH larutan yang ditambahinya. Pemilihan indikator bergantung pada seberapa asam atau basa suatu larutan. Terdapat dua bentuk indikator asam-basa: (1) asam lemah, digambarkan secara simbolis sebagai HIn dan mempunyai satu warna, dan (2) basa konjugatnya, digambarkan sebagai In- dan mempunyai warna berbeda. Secara umum, jika 90 % atau lebih indikator berada dalam bentuk HIn, larutan akan mengambil warna asam. Jika 90 % atau lebih dalam bentuk In-, larutan mengambil warna basa (atau anion). Jika konsentrasi HIn dan In- hampir sama, indikator berada dalam proses perubahan dari satu bentuk ke bentuk lain dan mempunyai warna pertengahan (intermediat) (Petrucci, 2007).
Salah satu teknik yang paling penting dalam kimia analitik ialah titrasi, yaitu penambahan secara cermat volume suatu larutan yang mengandung zat A yang konsentrasinya diketahui, kepada larutan kedua yang mengandung zat B yang konsentrasinya tidak diketahui, yang akan mengakibatkan reaksi antara keduanya secara kuantitatif. Selesainya reaksi, yaitu pada titik akhir, ditandai dengan semacam perubahan sifat fisis, misalnya warna campuran yang bereaksi. Titik akhir dapat dideteksi dalam campuran reaksi yang tidak berwarna dengan menambahkan zat yang disebut indikator, yang mengubah warna pada titik akhir (Oxtoby, 2001).
Asam dan basa telah diketahui dan dicirikan sejak zaman dahulu. Deskripsi kimia dan penjelasannya serta perilaku kimianya telah dikembangkan melalui beberapa langkah yang canggih dan umum. Sementara itu, pengantar titrasi didasarkan pada penelitian kimiawan Swedia Svante Arrhenius, yang mendefinisikan asam dan basa dari segi perilakunya ketika dilarutkan dalam air (Oxtoby, 2001).
Dalam air murni, terdapat sedikit ion hidrogen (H+) dan ion hidroksida (OH-) yang jumlahnya sama. Hal tersebut timbul dari hasil ionisasi parsial dari air:
H2O (l) H+(aq) + OH-(aq) Menurut Arrhenius, kita mendefinisikan asam sebagai zat yang bila dilarutkan dalam air akan menambah jumlah ion hidrogen yang sudah ada dalam air murni. Gas hidrogen klorida bereaksi dengan air menghasilkan asam klorida:
HCl (g) H+ (aq) + Cl- (aq) Basa didefinisikan sebagai zat yang bila dilarutkan akan menambah jumlah ion hidroksida yang sudah ada dalam air murni. Natrium hidroksida banyak larut dalam air berdasarkan persamaan
NaOH (s) Na+ (aq) + OH- (aq) dan merupakan basa kuat. Amonia adalah basa lainnya, sebagaimana ditunjukkan oleh produk reaksinya dengan air:
NH3 (aq) + H2O (l) NH4+ (aq) + OH- (aq) Bila larutan asam dicampur dengan larutan basa, terjadilah reaksi netralisasi:
Ini merupakan kebalikan dari reaksi ionisasi air yang telah diperlihatkan sebelumnya. Jika ion pengamat dimasukkan kembali ke dalam persamaan, misalnya
HCl + NaOH H2O + NaCl
Asam Basa Air Garam
menunjukkan bahwa garam dapat didefinisikan sebagai produk (selain air) dari reaksi asam dengan basa. Namun demikian, biasanya lebih disukai tidak menuliskan ion pengamat ini dan hanya secara gamblang menyatakan ion-ion yang bereaksi (Oxtoby, 2001).
Dalam kebanyakan reaksi asam-basa, tidak ada perubahan warna yang tajam pada titik akhirnya. Dalam hal ini, perlu ditambahkan sedikit indikator, yaitu zat warna yang berubah warna bila reaksi selesai. Fenolftalein merupakan salah satu indikator yang mengubah warna menjadi merah muda bila larutan berubah dari asam ke basa. Konsentrasi asam asetat dalam larutan berair dapat ditentukan dengan menambahkan beberapa tetes larutan fenolftalein dan menitrasinya dengan larutan natrium hidroksida yang konsentrasinya diketahui secara cermat. Jika warna merah muda tampak permanen, cerat buret ditutup. Pada titik ini, reaksinya adalah
CH3COOH (aq) + OH-(aq) CH3COO-(aq) + H2O (l) Secara stoikiometri telah selesai (Oxtoby, 2001).
Reaksi HA dan B membentuk HB+ dan A-, merupakan pernyataan umum penulisan reaksi asam/basa:
HA + B: HB+ + A-
dengan
pKa = -log Ka dan Ka = 10-pKa
Reaksi HA dan B membentuk HB+ dan A-, merupakan pernyataan umum penulisan reaksi asam/basa. Asam (HA) bereaksi dengan basa (B:) menghasilkan asam terkonjugasi HB+ (CA) dan basa terkonjugasi A- (CB). Ini merupakan reaksi ionisasi yang melibatkan perpindahan hidrogen ke B: sebagai proton (H+). Karena
HB+ juga asam, maka reaksi ini berada dalam keadaan kesetimbangan. Tingkat ionisasi merupakan ukuran keasaman HA, dan tingkat kesetimbangan sebanding dengan keasaman HA. Kedudukan kesetimbangan ini diberikan oleh tetapan kesetimbangan, yaitu K; tanda Ka digunakan untuk reaksi-reaksi asam/basa. Jika HA melepaskan proton ke B, maka kesetimbangan bergeser ke kanan, dan ini menyatakan kenaikan keasaman HA. Sebaliknya, bila Ka rendahberarti ionisasi HA kecil, kesetimbangan bergeser ke kiri, dan terjadi penurunan keasaman HA (Sastrohamidjojo, 2009).
Kekuatan relatif basa dipengaruhi oleh faktor yang sama seperti asam. Kekuatan basa biasanya dinyatakan oleh pKa dari asam konjugatnya. Terdapat banyak jenis basa yang digunakan dalam kimia organik. Basa anorganik yang umum digunakan meliputi basa lemah anion seperti air dan amonia (OH- dan NH2 -). Deprotonasi alkohol memberikan basa alkoksida (RO-), metoksida (CH3O-), etoksida (CH3CH2O-), dan t-butoksida ((CH3)3C-O-), yang merupakan basa yang sangat umum dan sering digunakan dalam pelarut alkohol (metoksida dalam metanol, t-butoksida dalam t-butanol). Amonia dapat dideprotonasi oleh basa yang sangat kuat seperti pereaksi Grignard dan organolitium yang menghasilkan basa amida (R2N-) (Sastrohamidjojo, 2009).
Sifat asam-basa sejauh ini dibahas berdasarkan teori Bronsted. Untuk berperilaku sebagai basa Bronsted, misalnya, suatu zat harus mampu menerima proton. Dalam setiap kasus, atom yang dilekati proton memiliki sekurang-kurangnya satu pasang elektron bebas. Sifat khas dari ion OH-, NH3, dan basa-basa Bronsted Lowry lain ini menyiratkan adanya satu definisi yang lebih umum untuk asam dan basa (Chang, 2005).
Kimiawan Amerika G. N. Lewis merumuskan definisi ini. Berdasarkan definisi Lewis, basa ialah zat yang dapat memberikan sepasang elektron, dan asam ialah zat yang dapat menerima sepasang elektron. Misalnya, dalam protonasi amonia. NH3 bertindak sebagai basa Lewis, sebab ia memberikan sepasang elektronnya kepada proton H+, yang bertindak sebagai asam Lewis karena menerima sepasang elektron. Reaksi asam-basa Lewis, dengan demikian, ialah suatu reaksi yang melibatkan pemberian sepasang elektron dari satu spesi ke spesi
lain. Reaksi seperti ini tidak menghasilkan garam dan air. Kelebihan konsep Lewis ialah konsep ini jauh lebih umum dibandingkan definisi lainnya; konsep ini bisa mencakup banyak reaksi asam-basa yang tidak melibatkan asam Bronsted. Misalnya, reaksi antara boron trifluorida (BF3) dan amonia. Atom B dalam BF3 memiliki hibridisasi sp2. Orbital 2p kosong yang tidak terhibridisasi menerima sepasang elektron dari NH3. Jadi, BF3 berfungsi sebagai asam menurut definisi Lewis meskipun tidak mengandung proton yang dapat terionisasi (Chang, 2005).
Reaksi antara asam kuat (misalnya, HCl) dan basa kuat (misalnya, NaOH) dapat dinyatakan dengan
NaOH (aq) + HCl (aq) NaCl (aq) + H2O (l) Atau dalam bentuk persamaan ionik bersih
H+(aq) + OH-(aq) H2O (l) Misalkan kita memasukkan larutan NaOH 0,100 M (dari sebuah buret) ke dalam labu Erlenmeyer yang mengandung 25,0 mL HCl 0,100 M. Untuk mudahnya, kita hanya akan menggunakan tiga angka signifikan untuk volume dan konsentrasi serta dua angka signifikan untuk pH. Sebelum penambahan NaOH, pH asam adalah – log (0,100), atau 1,00. Ketika NaOH ditambahkan, pH larutan mula-mula meningkat perlahan. Mendekati titik ekuivalen, pH mulai meningkat tajam, dan pada titik ekuivalen (artinya, titik saat sejumlah ekuimolar dari asam dan basa telah bereaksi) kurva meningkat hampir vertikal. Dalam titrasi asam kuat-basa kuat, baik konsentrasi ion hidrogen maupun ion hidroksida sangat sedikit pada titik ekuivalen (sekitar 1 x 10-7 M) akibatnya, penambahan setetes basa saja dapat menyebabkan peningkatan tajam dalam [OH-] dan pH larutan. Sesudah titik ekuivalen, pH meningkat lagi perlahan-lahan dengan penambahan NaOH (Chang, 2005).
Titik ekuivalen, sebagaimana kita ketahui, ialah titik pada saat jumlah mol OH- yang ditambahkan ke larutan sama dengan jumlah mol ion H+ yang semula ada. Jadi, untuk menentukan titik ekuivalen dalam suatu titrasi, kita harus mengetahui dengan tepat berapa volume basa yang ditambahkan dari buret ke asam dalam labu. Salah satu cara untuk mencapai tujuan ini ialah dengan menambahkan beberapa tetes indikator asam-basa ke larutan asam saat awal
titrasi. Banyak indikator asam-basa adalah pigmen tumbuhan. Contohnya, dengan mendidihkan irisan kubis merah dalam air kita dapat mengekstraksi pigmen yang menunjukkan berbagai warna pada berbagai pH (Chang, 2005).
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat - Buret - Tiang statif - Klem - Beaker glass - Botol semprot - Pipet tetes - Labu ukur - Corong kaca - Gelas ukur - Botol reagen - Labu erlenmeyer - Sikat tabung 3.1.2 Bahan - Larutan NaOH 0,1 N - Larutan H2C2O4 0,1 N - Indikator PP - Aquadest - Kertas label - Tisu - Sabun cair - Cuka - Vaseline 3.2 Prosedur Percobaan 3.2.1 Asidimetri
- Dimasukkan 10 mL NaOH ke dalam labu erlenmeyer. - Ditambahkan 2 tetes indikator PP.
- Dititrasi dengan H2C2O4 0,1 N hingga berubah warna. - Dicatat volume titrasi.
- Dilakukan secara duplo. 3.2.2 Alkalimetri
- Dimasukkan 10 mL H2C2O4 ke dalam labu erlenmeyer. - Ditambahkan 2 tetes indikator PP.
- Dititrasi dengan NaOH 0,1 N hingga berubah warna. - Dicatat volume titrasi.
- Dilakukan secara duplo.
3.2.3 Penentuan Kadar CH3COOH dalam Cuka Perdagangan
- Diencerkan 10 mL cuka perdagangan dalam 100 mL aquadest. - Diambil 10 mL dari pengenceran tersebut.
- Diencerkan kembali dalam 100 mL aquadest.
- Dimasukkan 10 mL larutan tersebut ke dalam labu erlenmeyer. - Ditambahkan 2 tetes indikator PP.
- Dititrasi dengan NaOH 0,1 N hingga berubah warna. - Dicatat volume titrasi.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Pengamatan
Perlakuan Hasil Pengamatan
4.1.1 Asidimetri
- Dimasukkan 10 mL NaOH ke dalam labu erlenmeyer. - Ditambahkan 2 tetes
indikator PP.
- Dititrasi dengan H2C2O4 0,1 N hingga berubah warna. - Dicatat volume titrasi. - Dilakukan secara duplo.
- NaOH berwarna bening.
- Indikator PP berwarna bening. Larutan menjadi berwarna merah lembayung.
- H2C2O4 berwarna bening. Larutan berubah warna menjadi bening. - Volume titran H2C2O4 13,1 mL. - Setelah dilakukan secara duplo,
volume titran H2C2O4 13,6 mL. 4.1.2 Alkalimetri
- Dimasukkan 10 mL H2C2O4 ke dalam labu erlenmeyer. - Ditambahkan 2 tetes
indikator PP.
- Dititrasi dengan NaOH 0,1 N hingga berubah warna.
- Dicatat volume titrasi. - Dilakukan secara duplo.
- H2C2O4 berwarna bening.
- Indikator PP berwarna bening. Larutan tetap bening.
- NaOH berwarna bening. Larutan berubah warna menjadi merah lembayung.
- Volume titran NaOH 11,4 mL. - Setelah dilakukan secara duplo,
volume titran NaOH 7,65 mL. 4.1.3 Penentuan Kadar CH3COOH
dalam Cuka Perdagangan - Diencerkan 10 mL cuka
perdagangan dalam 100 mL
- Cuka berwarna bening. Aquadest bening. Larutan pengenceran
aquadest.
- Diambil 10 mL dari pengenceran tersebut.
- Diencerkan kembali dalam 100 mL aquadest.
- Dimasukkan 10 mL larutan tersebut ke dalam labu erlenmeyer.
- Ditambahkan 2 tetes indikator PP.
- Dititrasi dengan NaOH 0,1 N hingga berubah warna. - Dicatat volume titrasi.
bening.
- Aquadest bening. Larutan tetap bening setelah diencerkan kembali.
- Indikator PP berwarna bening.
- Larutan berubah warna menjadi merah lembayung.
- Volume titran NaOH 4,3 mL.
4.2 Reaksi
4.2.1 Reaksi NaOH dengan H2C2O4
2 NaOH + H2C2O4 Na2C2O4 + 2 H2O 4.2.2 Reaksi NaOH dengan CH3COOH
NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O 4.2.3 Reaksi NaOH dengan Indikator PP
C O C OH OH O + 2NaOH C ONa C O ONa O + 2H2O
4.2.4 Reaksi H2C2O4 dengan Indikator PP C O C OH OH O + H2C2O4 Indikator PP 4.3 Perhitungan
4.3.1 Penentuan Kadar NaOH 4.3.2 Penentuan Kadar H2C2O4
4.3.3 Penentuan Kadar CH3COOH dalam Cuka Perdagangan 4.4 Pembahasan
Titrasi asam basa sering disebut asidi-alkalimetri. Reaksi dasar dalam titrasi asam basa adalah netralisasi atau penetralan, yaitu reaksi asam dan basa yang dapat dinyatakan dalam persamaan reaksi seperti berikut:
H+ + OH- H2O
Bila kita mengukur berapa mL larutan asam bertiter tertentu yang diperlukan untuk menetralkan larutan basa yang kadar atau titernya belum diketahui, maka pekerjaan ini disebut asidimetri. Peniteran sebaliknya, asam dengan basa yang titernya diketahui disebut alkalimetri.
Pelaksanaan penentuan kadar zat dengan jalan titrasi yaitu, larutan peniter diteteskan sedikit demi sedikit kedalam larutan. Contoh sampai tercapai titik akhir titrasi, yaitu titik dimana indikator tepat berubah warna. Hendaknya diusahakan agar titik akhir titrasi ini sedekat mungkin pada titik ekivalen yaitu, titik dimana titran dan titrat tepat saling menghabiskan, tidak ada kelebihan yang satu maupun yang lain. Titran adalah zat yang telah diketahui konsentrasinya dan biasanya diletakkan di dalam buret, sedangkan titrat adalah zat yang akan ditentukan kadarnya atau konsentrasinya dan biasanya diletakkan di dalam erlenmeyer.
Dalam titrasi sampel direaksikan dengan suatu pereaksi sehingga jumlah kedua zat tersebut ekivalen. Bila pereaksi digunakan dalam bentuk padat, maka beratnya harus diketahui dengan tepat. Bila pereaksi digunakan dalam bentuk larutan, maka volume dan konsentrasinya harus diketahui dengan tepat. Larutan yang diketahui konsentrasinya disebut larutan baku atau larutan standar. Larutan
standar dibagi menjadi dua yaitu, larutan standar primer dan larutan standar sekunder. Larutan standar primer adalah larutan yang kadarnya dapat diketahui secara langsung dari hasil penimbangan. Contohnya: K2Cr2O7 dan Na2B4O7. Adapun syarat-syarat larutan standar primer adalah sebagai berikut:
1. Sangat murni atau mudah dimurnikan.
2. Stabil dalam keadaan biasa, setidak-tidaknya selama ditimbang.
3. Sedapat mungkin mempunyai berat ekivalen tinggi untuk mengurangi kesalahan penimbangan.
4. Dalam titrasi akan bereaksi menurut syarat-syarat reaksi titrasi. 5. Mempunyai rumus molekul yang pasti.
Larutan standar sekunder adalah larutan yang konsentrasinya ditentukan dengan cara pembakuan. Contohnya NaOH dan HCl. Adapun syarat-syarat larutan standar sekunder adalah sebagai berikut:
- Derajat kemurnian lebih rendah daripada larutan baku primer.
- Mempunyai berat ekivalen yang tinggi untuk memperkecil kesalahan penimbangan,
- Larutannya relatif stabil dalam penyimpanan.
Salah satu contoh dari larutan standar sekunder yaitu NaOH. NaOH tidak dapat dipakai untuk standar primer disebabkan karena NaOH bersifat higroskopis oleh sebab itu maka NaOH harus dititrasi dahulu dengan KHP agar dapat dipakai sebagai standar primer. Begitu juga dengan H2SO4 dan HCl tidak bisa dipakai sebagai standar primer. Supaya menjadi standar sekunder maka larutan ini dapat dititrasi dengan larutan standar primer Na2CO3.
Untuk larutan standar primer, contoh senyawa yang dapat dipakai untuk standar primer adalah:
- Asam benzoat dipakai untuk menstandarisasi larutan natrium etanoat, isopropanol atau DMF.
- Kalium bromat (KBrO3) untuk menstandarisasi larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3).
- Kalium hydrogen phtalat (KHP) dipakai untuk menstandarisasi larutan asam
- Natrium karbonat dipakai untuk standarisasi larutan H2SO4, HCl, dan HNO3. - Natrium klorida (NaCl) untuk standarisasi larutan AgNO3.
- Asam sulfanilik (4-aminobenzene sulfonic acid) dipakai untuk standarisasi larutan natrium nitrit.
Asam benzoat, KBrO3, KHP, Na2CO3, NaCl, dan asam sulfanilik diatas adalah standar primer. Jadi senyawa ini ditimbang dengan berat tertentu kemudian dilarutkan dalam aquadest dengan volume tertentu untuk didapatkan larutan standar primer.
Dalam penentuan titik akhir titrasi digunakan indikator yaitu, senyawaan yang digunakan sebagai petunjuk visual pada saat tercapainya titik setara titrasi antara dua larutan tertentu. Dalam asidi-alkalimetri indikator yang digunakan adalah indikator pH yaitu zat yang dapat berubah warna apabila pH lingkungannya berubah. Sebenarnya telah terjadi reaksi antara indikator dan asam atau basa yang bersangkutan. Beberapa indikator beserta rentang pH nya adalah sebagai berikut:
No. Nama Warna Trayek pH
Asam Basa
1. Asam pikrat Tidak berwarna Kuning 0,1-0,8
2. Biru timol Merah Kuning 1,2-2,8
3. 2,6-Dinitrofenol Tidak berwarna Kuning 2,0-4,0
4. Kuning metil Merah Kuning 2,9-4,0
5. Jingga metil Merah Jingga 3,1-4,4
6. Hijau bromkresol Kuning Biru 3,8-5,4
7. Merah metil Merah Kuning 4,2-6,3
8. Lakmus Merah Biru 4,5-8,3
9. Purpur bromkresol Kuning Purpur 5,2-6,8
10. Biru bromtimol Kuning Biru 6,0-7,6
11. Merah fenol Kuning Merah 6,4-8,0
12. p- -Naftolftalein Kuning Biru 7,0-9,0
14. Fenolftalein Tidak berwarna Merah 8,2-10,0 15. Timolftalein Tidak berwarna Biru 9,3-10,5 16. Kuning Alizarin R Kuning Violet 10,1-12,0 17. 1, 3, 5-Trinitrobenzen Tidak berwarna Jingga 12,0-14,0
Titrasi adalah pengukuran suatu larutan dari suatu reaktan yang dibutuhkan untuk bereaksi sempurna dengan sejumlah tertentu reaktan lainnya. Macam-macam titrasi berdasarkan jenis reaksinya:
- Titrasi Asam Basa
Titrasi asam basa merupakan metode analisis kuantitatif yang berdasarkan reaksi asam basa. Dalam percobaan titrasi yang mempunyai konsentrasi yang telah diketahui disebut larutan standar. Reaksi yang terlibat dalam titrasi asam basa adalah reaksi netralisasi dimana asam akan bereaksi dengan basa dalam jumlah yang ekivalen. Titrasi asam basa terbagi menjadi beberapa macam yaitu titrasi asam kuat-basa kuat, titrasi asam kuat-basa lemah, titrasi asam lemah-basa kuat, titrasi asam kuat-garam dari asam lemah, dan titrasi basa kuat-garam dari basa lemah
- Titrasi Argentometri
Titrasi argentometri adalah jenis titrasi yang digunakan khusus untuk pengendapan. Prinsip umumnya adalah mengenai kelarutan dan tetapan hasil kali kelarutan dari reagen-reagen yang bereaksi. Secara umum, metode titrasi ini ada 3 macam. Pertama metode Mohr, dimana tidak ada indikator yang digunakan, sehingga untuk menandai titik akhir titrasi adalah tingkat kekeruhan dari larutan sampel. Kedua, metode Volhard, dengan menggunakan indikator yang akan bereaksi dengan kelebihan larutan standar membentuk ion kompleks dengan warna tertentu. Ketiga, metode Fajans, dengan menggunakan indikator adsorpsi. Endapan yang terbentuk dari reaksi utama dapat menyerap indikator adsorpsi pada permukaannya, sehingga endapannya terlihat berwarna.
- Titrasi Reduksi-Oksidasi
Titrasi reduksi-oksidasi adalah suatu penentuan kadar reduktor atau oksidator berdasarkan atas reaksi reduksi dan oksidasi, dimana reduktor akan
teroksidasi dan oksidator akan tereduksi. Agar dapat digunakan sebagai dasar titrasi, maka reaksi redoks harus memenuhi persyaratan umum sebagai berikut yaitu reaksi harus cepat dan sempurna, reaksi berlangsung secara stoikiometri, yaitu terdapat kesetaraan yang pasti antara oksidator dan reduktor, titik akhir harus dapat dideteksi, misalnya dengan bantuan indikator redoks atau potentiometrik. Dikenal beberapa macam titrasi redoks yaitu, titrasi permanganometri, titrasi iodo-iodimetri, titrasi bromometri dan bromatometri, serta titrasi serimetri.
- Titrasi Kompleksometri
Titrasi kompleksometri adalah titrasi berdasarkan pembentukan senyawa kompleks antara kation dengan zat pembentuk kompleks. Titrasi kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan ion–ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Kompleksometri merupakan jenis titrasi dimana titran dan titrat saling mengkompleks, membentuk hasil berupa kompleks. Contoh yang di Indonesia EDTA. EDTA adalah pereaksiluar biasa yang dapat membentuk kelat dengan semua kation. Kelat-kelat tersebut cukup stabil membentuk dasar pada metode titrimetri kestabilan yang besar disebabkan karena kompleks yang terbentuk berupa molekul dengan stuktur melingkar dalam kation yang dikelilingi dan diisolasi dari molekul pelarut. Adapun macam-macam titrasi asam-basa adalah sebagai berikut:
1. Asam Kuat-Basa Kuat Contoh:
- Asam kuat: HCl - Basa kuat: NaOH Persamaan reaksi:
HCl + NaOH NaCl + H2O Reaksi lainnya:
H+ + OH- H2O
2. Titrasi Asam Kuat-Basa Lemah Contoh: HCl dengan NH4OH
HCl + NH4OH NH4Cl + H2O H+ + NH4OH H2O + NH4+ 3. Titrasi Asam Lemah-Basa Kuat
Contoh: CH3COOH dengan NaOH
CH3COOH + NaOH NaCH3COO + H2O H+ + OH- H2O
4. Titrasi Asam Kuat-Garam dari Asam Lemah Contoh: HCl dengan NH4BO2
HCl + NH4BO2 HBO2 + NH4Cl H+ + BO2 HBO2
5. Titrasi Basa Kuat-Garam dari Basa Lemah Contoh: NaOH dengan CH3COONH4
NaOH + CH3COONH4 CH3COONa + NH4OH OH- + NH4+ NH4OH
Pada percobaan asidimetri dalam menentukan kenormalan NaOH digunakan larutan H2C2O4 0,1 N sebagai larutan standar primer yang berfungsi sebagai titran. Pada mulanya dimasukkan 10 mL NaOH ke dalam erlenmeyer. Kemudian ditambahkan 2 tetes indikator PP yang berwarna bening, dan hasilnya larutan menjadi berwarna merah lembayung dikarenakan indikator PP bereaksi dengan NaOH, dimana indikator PP berperan dalam mendeteksi adanya ion OH-. Setelah ditambahkan indikator, lalu dititrasi dengan H2C2O4 0,1 N hingga berubah warna menjadi berwarna bening. Hal ini dikarenakan penambahan [H+] sehingga [OH-] berkurang dan keseimbangan bergeser ke kiri. Setelah itu dicatat volume titrasi yang hasilnya volume titran pertama sebanyak 13,1 mL dan volume titran kedua sebanyak 13,6 mL, hal ini karena percobaan dilakukan secara duplo, atau sebanyak dua kali percobaan yang sama. Dilakukan secara duplo, karena untuk meningkatkan ketepatan percobaan yang dilakukan, sehingga dapat dibandingkan, dimana volume akhir adalah rata-rata yang didapat dari hasil percobaan tersebut.
Pada percobaan alkalimetri yang akan ditentukan kadarnya adalah H2C2O4 dan digunakan larutan NaOH sebagai larutan baku primer. Pada mulanya
dimasukkan 10 mL H2C2O4 ke dalam erlenmeyer. H2C2O4 tersebut berwarna bening. Setelah itu ditambahkan 2 tetes indikator PP yang berwarna bening, akan tetapi larutan tetap bening atau tak berwarna, hal ini karena indikator PP tidak bereaksi dengan asam yaitu H2C2O4. Indikator PP tidak bereaksi dengan H2C2O4, karena H2C2O4 merupakan asam, sementara indikator PP hanya mendeteksi keberadaan ion OH- pada suatu basa. Kemudian dititrasi dengan NaOH 0,1 N hingga berubah warna menjadi merah lembayung, hal ini karena penambahan [OH-] menyebabkan [H+] berkurang, dan akibatnya indikator PP dapat bereaksi dengan NaOH. Setelah itu dicatat volumenya dan dilakukan secara duplo, dan hasilnya volume titran pertama sebanyak 11,4 mL, dan volume titran yang kedua sebanyak 7,65 mL. Dilakukan secara duplo, karena untuk meningkatkan ketepatan percobaan yang dilakukan, sehingga dapat dibandingkan, dimana volume akhir adalah rata-rata yang didapat dari hasil percobaan tersebut.
Pada percobaan penentuan kadar CH3COOH dalam cuka perdagangan. Sebanyak 10 mL asam cuka perdagangan diencerkan dalam 100 mL aquadest, larutan tetap bening, kemudian dari 100 mL larutan tersebut diambil 10 mL dan diencerkan kembali dalam 100 mL aquadest. Lalu diambil lagi sebanyak 10 mL dari larutan tersebut dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Setelah itu ditambahkan 2 tetes indikator PP, namun larutan tetap bening. Akan tetapi setelah dititrasi dengan NaOH 0,1 N hingga larutan tersebut berubah warna menjadi merah lembayung. Hal ini tidak terlepas dari reaksi yang berlangsung antara indikator PP dengan NaOH sehingga menjadi merah lembayung. Dan volume titran yang digunakan adalah sebanyak 4,3 mL NaOH yang dibutuhkan untuk mencapai titik akhir titrasi. Pengenceran dilakukan agar jumlah kandungan ion asam asetat di dalam larutan berkurang.
Dalam melakukan percobaan terdapat kesalahan-kesalahan yang terjadi, diantaranya:
- Kebersihan alat-alat yang digunakan yang kurang dan belum kering, akibatnya terjadi kontaminasi dengan zat-zat sisa yang tertinggal pada alat-alat yang digunakan.
- Saat melakukan titrasi kerannya tidak terlalu rapat sehingga terjadi kebocoran.
- Kurang teliti dalam melakukan pengukuran titran.
Adapun fungsi perlakuan yang terjadi pada percobaan, diantaranya: - Ditambahkan indikator PP, berfungsi untuk mengetahui titik akhir titrasi. - Dititrasi hingga berubah warna, berfungsi untuk menyatakan bahwa indikator
PP bereaksi dengan basa.
- Dilakukan secara duplo, berfungsi agar dapat dibandingkan percobaan pertama dan kedua, karena dilakukan berulang.
- Diencerkan untuk lebih mengurangi konsentrasi cuka perdagangan.
Alat-alat yang digunakan pada percobaan memiliki fungsi masing-masing, diantaranya:
- Buret sebagai tempat menyimpan larutan yang bertindak sebagai larutan standar primer.
- Erlenmeyer sebagai wadah dimasukkannya larutan sebagai tempat terjadinya reaksi.
- Labu ukur, wadah untuk pengenceran pada percobaan penentuan kadar CH3COOH dalam cuka perdagangan.
- Pipet tetes untuk mengambil dan meletakkan larutan dalam satuan per tetes. - Corong kaca untuk mempermudah memasukkan larutan ke dalam botol atau
labu ukur.
- Klem sebagai pengerat dari buret.
- Tiang statif sebagai penunjang berdirinya buret.
- Gelas ukur untuk mengukur larutan yang dibutuhkan dalam percobaan. - Gelas kimia sebagai wadah untuk meletakkan larutan.
- Botol semprot sebagai tempat aquadest agar lebih mempermudah memasukkan ke dalam labu ukur.
Adapun bahan-bahan yang digunakan juga memiliki fungsi masing-masing: - Aquadest sebagai salah satu penunjang dalam melakukan pengenceran. - Indikator PP sebagai penunjuk adanya perubahan warna yang menandakan
- Kertas label untuk memberi nama pada pipet tetes maupun gelas kimia, serta erlenmeyer.
- Tisu untuk membersihkan dan mengeringkan alat yang telah di cuci.
- Sabun cair digunakan sebagai sabun untuk mencuci tangan beserta alat-alatnya.
Fungsi reagen dari percobaan yang telah dilakukan adalah sebagai berikut: - Larutan H2C2O4 0,1 N sebagai larutan standar primer (asidimetri) dan sebagai
larutan yang akan ditentukan kadarnya (alkalimetri).
- Larutan NaOH 0,1 N sebagailarutan standar primer pada percobaan alkalimetri da sebagai sampel yang akan ditentukan kadarnya.
- Asam asetat (CH3COOH) digunakan sebagai larutan yang akan ditentukan kadarnya.
BAB 5
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
- Hasil dari volume titrasi dari H2C2O4 pada percobaan asidimetri adalah 13,1 ml dan 13,6 ml.
- Hasil dari volume titrasi dari NaOH pada percobaan alkalimetri adalah 11,4 ml dan 7,65 ml.
- Hasil dari volume titrasi dari NaOH pada percobaan penentuan kadar CH3COOH dalam cuka perdagangan adalah 4,3 ml.
5.2 Saran
Diharapkan pada praktikum selanjutnya dapat digunakan reagen yang lain seperti HCl dan KOH atau menggunakan indikator lain selain indikator PP seperti metil merah, agar hasil yang didapat dapat dibandingkan satu sama lain.
DAFTAR PUSTAKA
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Cotton, F. Albert dan Geoffrey Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press.
Oxtoby, Gillis, Nachtrieb. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta: Erlangga.
Petrucci, Harwood, dan Herring. 2007. Kimia Dasar Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Sastrohamidjojo, Hardjono dan Harno Dwi Pranowo. 2009. Sintesis Senyawa
