TITRASI DENGAN INDIKATOR GABUNGAN DAN DUA INDIKATOR
I. TUJUAN
1. Memahami prinsip kerja dari percobaan.
2. Menentukan konsentrasi dari NaOH dan Na2CO3.
3. Mengetahui kegunaan dari titrasi dengan indikator gabungan dan dua indikator.
II. TEORI
Indikator adalah asam atau basa organik lemah yang mengalami perubahan warna pada rentang pH tertentu. Jika warna asam berbeda dwngan warna garam. Pada umumnya indikator memiliki struktur organik yang kompleks dan rumit, dimana perubahan warna disebabkan oleh perubahan struktur ikatan pada rumus. Indikator asam basa dapat dilambangkan sebagai berikut :
HIn → H+ + In-
HIn berwarna lain dari I-. Untuk kesetimbangan berikut berlaku : KIn = [H+][In-]
[HIn]
Analisa kuantitatif adalah suatu analisa untik menetapkan susunan kuantitatif suatu bahan, yaitu menetapkan berat (konsentrasi) daru suatu zat atau unsur senyawa ataupun gugusan yang menjadi komponen tersebut.
Pada umumnya bahan yang akan dianalisa itu terdapat dalam jumlah besar.
Bagian kecil bahan yang diambil untuk keperluan analisa disebut dengan cuplikan atau contoh. Adapaun penetapan kuantitatif dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti cara titrasi.
Analisa memanfaatkan perubahan besar pada pH yang terjadi dalam titrasi untuk menetapkan kapan titik kesetaraan itu terjadi. Terdapat banyak asam dan basa organik lemah yang berbentuk ion dan bentuk tak terdisosiasinya menunjukkan warna yang berlainan. Molekul seperti itu dapat digunakan untuk menentukan kapan telah ditemukan cukup titrasi dan disebut indicator tampak (indikator visual). Sebagai contoh adalah p- nitrofenol yang merupakan asam lemah.
Indikator fenolftalein yang dikenal baik adalah dwiprotik dan tidak berwarna. Mula-mula zat itu berdisosiasi menjadi suatu bentuk tak berwarna dan kemudian dengan kehilangan proton kedua, menjadi ion dengan sistem konjugasi timbullah warna merah, jingga metal, suatu indikator lain yang pemakaiannya luas adalah suatu basa dan berwarna kuning dalam bentuk molekulnya. Penambahan ion hidrogen akan menghasilkan kation yang berwarna merah.
Asam monoprotik adalah sebuah asam yang hanya memberikan satu proton. Asam diprotik adalah asam yang memberikan dua ion hidrogen.
Contoh : asam karbonat (H2CO3), H3PO4 disebut juga asam triprotik, secara umum asam yang memberikan dua proton atau lebih disebut asam poliprotik.
Dalam beberapa titrasi, titik akhir titrasi terletak pada trayek pH yang sangat kecil. Indikator yang digunakan untuk menyatakan titik akhir titrasi yang demikian itu digunakan indikator campuran. Suatu indikator campuran terdiri dari 2 indikator misalnya metal jingga dengan biru-hijau pada bromkresol hijau berubah dari jingga menjadi biru hijau pada pH 4,3.
Natrium karbonat dapat ditentukan dengan dua cara sampai tingkat bikarbonat :
Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + HCl CO32- + H3O+ → HCO3- + H2O (PP)
HCO3- + H3O+ → H2CO3 + H2O (metil jingga)
Fenolftalein berperan sebagai indikator untuk tahap pertama dalam titrasi dan metil jingga untuk yang kedua. Titrasi NaOH berlangsung lengkap pada titik akhir fenolftalein dan hanya diperlukan satu atau dua tetes titrasi tambahan untuk mencapai titik akhir metil jingga. Natrium hidroksida lazim tercemar dengan Na2CO3 dan NaHCO3 terdapat bersama- sama.
Fenolftalein merupakan indikator yang cocok untuk titik akhir karena pH larutan NaHCO3 berjumlah setengah dari pKa1 dan pka2 yaitu sekitar 8,35. Sindur metil dengna jangkauan 3,1 – 4 A cocok digunakan pada titrasi kedua. Suatu larutan jenuh dari CO2 mempunyai pH di sekitar 3,9.
Titik akhir sangat tajam akan memperbaiki atau memperkecil kesalahan titrasi.
Cara yang paling mudah atau umum untuk menghindari kesalahan titrasi karbonat adalah dengan membuat natrium hidroksida bekas karbonat dan melindungi larutan terhadap pengambilan CO2 di udara. NaOH bekas karbonat dengan mudah dapat dibuat dari suatu larutan basa yang pekat yaitu sekitar 5% berat NaOH. Natrium karbonat tidak larut dalam larutan NaOH pekat dan mengendap di dasar bejana.
Biasanya sampel-sampel yang mengandung natrium karbonat dinetralisasi ke titik metil orange dan asam ditambahkan berlebih, karbondioksida dihilangkan dengan mendidihkan larutan asam yang berlebih dan akhirnya dititrasi dengan basa standar.
Syarat zat dapat ditentukan konsentrasinya secara volumetri dengan indikator gabungan ini adalah :
1. Reaksi antara pentiter dan yang dititer tidak boleh memberikan hasil sampingan yang mengganggu pengamatan titik akhir.
2. Reaksi harus berlangsung cepat.
3. Reaksi antara pentiter dan yang dititer dalam bentuk yang sederhana sehingga mudah untuk dikerjakan.
4. Menggunakan indikator untuk menentukan titik akhir titrasi.
Selain itu, untuk memilih asam yang digunakan dalam titrasi harus memperhatikan faktor-faktor sebagai berikut :
a. Merupakan asam kuat.
b. Tidak mudah menguap.
c. Merupakan larutan asam yang stabil.
d. Tidak merupakan asam yang pereaksi oksidatornya kuat sehingga dapat merusak senyawa organik yang digunakan sebagai indikator.
III.PROSEDUR PERCOBAAN III.1 Alat dan Bahan
Alat - Buret - Standar - Klem
- Pipet gondok - Labu ukur - Erlenmeyer - Corong - Labu semprot - Gelas ukur - Beaker glass Bahan :
- Natrium Boraks - Air suling - HCl
- Larutan NaOH - Larutan Na2CO3
- Indikator PP
- Indikator metil merah
- Indikator bromkresol green
III.2 Skema Kerja
A. Standardisasi HCl dengan Natrium Boraks
Pipet larutan standar boraks 0,05 N
Pipet 10 mL ke dalam erlenmeyer
Titrasi dengan larutan standar HCl
+ 2 tetes indikator campuran MO dan BCG)
Hitung konsentrasi HCl
B. Titrasi Campuran NaOH dan Na2CO3
IV.DATA DAN PEMBAHASAN IV.1 Data Pengamatan
Encerkan larutan dalam labu ukur Pipet 10 ml
+ 2 tetes indikator PP
Titrasi dengan HCl
Warna merah hilang Catat pemakaian HCl
+ 2 tetes indikator sindur metil
Lanjutkan titrasi sampai orange
Catat pemakaian HCl
Hitung konsentrasi NaOH dan Na2CO3 dalam campuran
A. Standardisasi larutan HCl dengan natrium boraks
• Massa natrium boraks yang ditimbang m1 = 0,1018 g = 101,8 mg
m2 = 0,0998 g = 99,8 mg
• Volume NaOH yang terpakai V1 = 9,6 ml
V2 = 9,4 ml
•BE asam oksalat = BM/3
= 31,82 g/mol/ 3 ek
= 127,27 g/mol ek
= 127,27 mg/mmol ek
B. Menentukan konsentrasi HCl
• Volume HCl setelah penambahan fenolftalein (PP) V1 = 8,9 ml
V2 = 8,3 ml
• Volume HCl setelah penambahan metil orange (MO) V1 = 0,5 ml
V2 = 0,4 ml
• Vsampel = 100 ml
• Nsampel = 0,5 N
• VNaOH sebenarnya = 5 ml
• VNa2CO3 sebenarnya = 5 ml
IV.2 Perhitungan
A. Standardisasi larutan HCl dengan natrium boraks mmol ek natrium boraks = mmol ek HCl
(N . V)natrium boraks = NHCl . VHCl
m/(BE . VHCl) = NHCl
(1) NHCl (1) = m1
(BE . VHCl 1))
= 101,8 mg
(127,27 mg/mmol ek . 9,6 ml)
= 0,083 N (2) NHCl (2) = m2
(BE . VHCl (2))
= 99,8 mg
(127,27 mg/mmol ek . 9,4 ml)
= 0,083 N
Jadi, Nrata-rata = NNaOH (1) + NNaOH (2)
2
= 0,083 N + 0,083 N 2
= 0,083 N
B. Titrasi campuran NaOH dan Na2CO3
(1) – Melalui percobaan
VHCl rata-rata (setelah penambahan PP) = 8,9 ml + 8,3 ml
2
= 8,6 ml
VHCl rata-rata (setelah penambahan MO) = 0,5 ml + 0,4 ml
2
= 0,45 ml
NNaOH = VHCl + PP – VHCl + MO x NHCl
Vsampel
= 8,6 ml – 0,45 ml x 0,083 N 10 ml
= 0,068 N
NNa2CO3 = 2 x VHCl + MO x NHCl
Vsampel
= 2 x 0,45 ml x 0,083 N 10 ml
= 7,47 x 10-3 N
- Data sebenarnya
Nsampel = 0,5 N
Vsampel setelah diencerkan = 100 ml
• NaOH
NNaOH = 0,068 N
V1 . N1 = V2 . N2
V1 . 0,5 N = 100 ml . 0,068 N V1 = 13,6 ml
% kesalahan = Vsebenarnya - Vpercobaan x 100 % Vsebenarnya
= 5 ml – 13,6 ml x 100 % 7 ml
= 172 %
• Na2CO3
NNa2CO3 = 7,47 x 10-3 N V1 . N1 = V2 . N2
V1 . 0,5 N = 100 ml . 7,47 x 10-3 N V1 = 1,494 ml
% kesalahan = Vsebenarnya - Vpercobaan x 100 % Vsebenarnya
= 5 ml – 1,494 ml x 100 % 7 ml
= 70,12 %
IV.3 Pembahasan
Untuk menstandardisasi larutan HCl, kita dapat menggunakan padatan natrium boraks yang telah diketahui massanya melalui penimbangan dan berat ekivalen yang diketahui melalui berat molekulnya. Hal ini disebabkan karena sifat dari natrium boraks yang cukup stabil di udara dan mudah larut ketika ditambahkan air sehingga dapat dijadikan standar primer yang baik. Pada titrasi ini dapat digunakan indikator fenolftalein yng meemberikan perubahan warna dari bening menjadi pink muda pada penambahan asam.
Dengan menggunakan larutan HCl yang elah distandardisasi, kita dapat menentukan konsentrasi NaOH dan Na2CO3 dalam suatu
campuran melalui proses titrasi. Titrasi ini menggunakan 2 indikator yaitu fenolftalein dan metil orange dimana fenolftalein memberikan perubahan warna dari bening menjadi pink (sebaliknya) dan metil orange mengubah warna bening menjadi orange muda. Fenolftalein dengan jangkauan pH 8,0 ke 9,6 merupakan indikator yang cocok untuk titik akhir pertama, karena pH suatu larutan NaHCO3 adalah 1/2(pKa1 + pKa2) atau 8,35. Metil orange dengan jangkauan pH 3,1 ke 4,4 cocok untuk titik akhir kedua. Suatu larutan jenuh CO2 mempunyai pH sekitar 3,9. Pada titik akhir fenolftalein, NaOH dinetralkan dengan lengkap, Na2CO3 separuh dinetralkan dan HCO3- belum bereaksi. Dari titik akhir fenolftalein ke titik akhir metil orange, bikarbonat akan dinetralkan.
Adapun konsentrasi HCl yang diperoleh melalui titrasi yaitu 0,083 N, konsentrasi NaOH yaitu 0,068 N dan konsentrasi Na2CO3
yaitu 7,47 x 10-3 N. sedangkan persen kesalahan yang diperoleh sangat besar untuk Na2CO3 dan sangat kecil untuk NaOH. Sepertinya tedapat kesalahan baik dalam melakukan percobaan maupun perhitungan.
Kesalahan itu diantaranya yaitu kesalahan dalam melihat batas ukur dari permukaan larutan pada gelas ukur yang mungkin kurang tepat, kesalahan dalam penimbangan dimana erlenmeyer yang digunakan sebagai wadah tidak berada dalam keadaan yang benar-benar kering maupun adanya kelebihan zat pentiter pada saat pentitrasian.
V. KESIMPULAN DAN SARAN V.1Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Larutan natrium boraks dapat dijadikan sebagai larutan standar primer.
2. Larutan HCl dapat distandardisasi dengan menggunakan larutan natrium boraks.
3. Campuran larutan NaOH dan Na2CO3 dapat dititrasi dengan HCl yang merupakan asam kuat.
4. Indikator yang baik digunakan dalam praktikum ini yaitu fenoftalein dan metil orange.
5. Indikator PP memberikan perubahan warna dari bening menjadi pink muda atau sebaliknya, sedangkan metil orange memberikan perubahan warna dari bening menjadi orange muda.
6. Hasil yang diperoleh :
a. NHCl rata-rata = 0,083 N
b. NNaOH = 0,068 N
c. NNa2CO3 = 0,00747 N
d. % kesalahan NaOH = 172 % e. % kesalahan Na2CO3 = 70,12 %
V.2Saran
Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, disarankan agar :
1. Teliti dalam melakukan setiap prosedur percobaan baik pada saat
menimbang, melarutkan, mentitrasi, membaca skala, dan sebagainya.
2. Amati perubahan wrna dengan teliti.
JAWABAN PERTANYAAN
1. Keuntungan memakai idikator gabungan adalah sebagai berikut : - Dapat menentukan konsentrasi berbagai komponen dlaam campuran.
- Memeperkecil kesalahan titrasi karena perbedaan yang mencolok pada ssat sebelum dan sesudah titrasi pada warnanya (mempertajam perubahan warna).
- Dapat emnentukan titik akhir titrasi dan memperbanyak range pH sehingga perubahan warna sangat jelas terlihat.
- Dapat mencapai titik akhir titrasi yang hampir bersamaan dengan titik ekivalen.
2. Kurva titrasi Na2CO3 dengan HCl :
3. Kesalahan titrasi adalah perbedaan volume pentiter padasaat akhir titrasi dengan volume zat pentiter pada saat titik ekivalen per volume zat pentiter dalam 100 %. Dalam arti titik akhir titrasi tidak sama dengan titik ekivalen.
4. Indikator lain yang dapat digunakan : - Sindur metil
- Jingga metil
- PP dan bromkresol green - PP dan bromtimol blue
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, Hiskia. 1990. Kimia Larutan. Bandung : Penerbit ITB.
Day, K.A dan A.L, Underwood. 1994. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga.
PP
Metil Orange
Nazir. 1995. Kimia Analitik. Jakarta : Erlangga.
