MATERI I ACIDIMETRI
A. Tujuan Percobaan
Setelah mengikuti praktikum acidimetri, mahasiswa mampu:
1. Membuat larutan standar asam dan menstandarisasinya dengan larutan standar primer.
2. Menentukan kadar Na2CO3 dalam soda dengan cara acidimetri.
B. Dasar Teori
Dalam analisa kimia dipelajari cara – cara yang dipergunakan untuk menyelidiki susunan suatu zat. Untuk mengetahui unsur atau senyawa yang terdapat dalam suatu bahan digunakan analisa kualitatif. Sedangkan bila dikehendaki kadar unsur atau senyawa tersebut digunakan analisa kuantitatif.
Analisa kuantitatif secara sederhana dibagi menjadi 2 golongan yaitu : 1. Analisa gravimetri
2. Analisa volumetri
Melalui analisa gravimetri, sejumlah cuplikan ditimbang kemudian dilakukan suatu reaksi untuk mengubah zat yang hendak ditetapkan menjadi senyawa lain yamg beratnya dapat ditentukan. Sedangkan pada analisa volumetri, pengujian dilakukan dengan cara menentukan volume suatu larutan yang konsentrasinya telah diketahui dengan tepat, yang bereaksi secara kuantitatif dengan zat yang akan ditentukan.
Acidimetri adalah reaksi netralisasi (dengan metode volumetri/titrasi) larutan basa dengan larutan standar asam. Larutan standar ialah larutan yang konsentrasinya telah diketahui dengan teliti, di mana larutan ini setiap liternya mengandung sejumlah gram ekivalen tertentu. Larutan standar yang dibuat dari zat dengan kemurnian yang tinggi, dan dapat langsung dipergunakan sebagai larutan standar dalam proses titrasi (tanpa distandarisasi terlebih dahulu) disebut larutan standar primer. Apabila larutan standar itu dibuat dari zat yang tidak mempunyai
kemurnian tinggi, sehingga masih perlu distandarisasi lebih dahulu dengan larutan standar primer, disebut dengan larutan standar sekunder.
Untuk membuat larutan standar dengan normalitas N dan volume V dari zat cair dengan massa jenis (kerapatan) L dan kadar K %, maka banyaknya volume zat cair yang akan diencerkan dapat dihitung dengan cara berikut.
Misal : pembuatan larutan asam polibasis (HnA) yang normalitasnya N sebanyak V ml, maka :
HnA = N x V mgrek (1) HnA = N x V / n mmol (2) Jika berat molekul asam tersebut = M gram /mol, maka :
HnA = N x V x M / n mgram (3) Zat cair HnA dengan kerapatan (masa jenis) L gram / ml, mengandung arti setiap ml zat cair tersebut beratnya L gram. Jika kadar zat cair HnA = K %, berarti setiap 100 ml zat cair tersebut terkandung HnA murni sebanyak K ml, dan beratnya = K x L gram = 1000 K x L gram. Jadi setiap 100 ml HnA = 1000 K x L gram.
Tiap 1 ml HnA = (1000 / 100) K x L mgram
= 10 K x L mgram (4) Seandainya banyaknya zat cair yang akan diencerkan = a ml, maka beratnya = 10 x a x K x L mgram
Sehingga 10 x a x K x L = N x V x M / n
a = N x V x M / (10 x n K x L) (5) dengan,
a = volume zat cair yang akan diencerkan, ml
N = normalitas larutan yang akan dibuat, mgrek / mL V = volume larutan yang akan dibuat, ml
M = berat molekul zat cair tersebut n = valensi, grek / mol
K = kadar zat cair, K %
L = kerapatan, masa jenis zat cair, gram/ml
Jika larutan standar berasal dari zat padat, maka cara pembuatannya dengan cara menimbang zat padat tersebut dan kukan dengan cara pengenceran. Bila
diketahui terlebih dahulu berapa konsentrasi larutan asal yang harus diencerkan, maka pengenceran dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut:
M1 x V1 = M2 x V2 (6) dengan:
M1 = molaritas larutan asal
V1 = volume larutan asal yang diambil
M2 = molaritas larutan standar yang akan dibuat ( setelah pengenceran) V2 = volume larutan standar yang akan dibuat (setelah pengenceran)
Prinsip titrasi (netralisasi) adalah menentukan banyaknya asam atau basa yang secara kimia tepat ekivalen (setara) dengan banyaknya asam atau basa yang terdapat dalam larutan. Apabila larutan asam maupun larutan basa adalah elektrolit kuat, maka larutan akhir pada titik ekivalen akan bersifat netral yaitu pH larutan = 7. Tetapi apabila salah satu larutan asam atau basa adalah elektrolit lemah, maka larutan akhir pada titik ekivalen merupakan garam terhidrolisis, sehingga pH larutan dapat dihitung dengan rumus :
a. Hidrolisis garam menghasilkan basa lemah dan basa kuat
pH = ½ p Kw – ½ p Kb – ½ log Cg (7) b. Hidrolisis garam menghasilkan asam lemah dan basa kuat
pH = ½ p Kw + ½ p Kb + ½ log Cg (8) dengan :
Kw = tetapan kesetimbangan air = 10-14 pada 25OC Ka = tetapan kesetimbangan asam
Kb = tetapan kesetimbangan basa Cg = konsentrasi garam
Saat tercapainya titik ekivalen dalam suatu titrasi pada umumnya dapat diketahui karena terjadinya perubahan yang jelas dalam larutan. Perubahan tersebut dapat disebabkan oleh:
a. Larutan standarnya sendiri, misalnya pada permanganometri.
b. Penambahan larutan lain, yang digunakan sebagai zat penunjuk yang mempunyai warna berbeda dalam setiap suasana larutan, yang bergantung pada pH larutan, zat penunjuk tersebut dinamakan indikator.
Perubahan pH larutan yang menyebabkan terjadinya perubahan warna indikator disebut daerah interval (kisaran) pH, sedangkan perubahan warna pada pH tersebut dinamakan daerah interval (kisaran) perubahan warna.
Tabel 1. Daerah Interval (kisaran) pH pada beberapa jenis Indikator No. Nama Indikator Kisaran pH Warna dalam larutan
1. Metil orange 3,1 – 4,4 Merah Orange
2. Metil merah 4,2 – 6,2 Merah Kuning
3. p-nitrofenol 5,6 – 7,6 Tak berwarna Kuning 4. Bromothymol biru 6,0 – 7,6 Kuning Biru
5. Fenol merah 6,8 – 8,4 Kuning Merah
6. Fenol talein 8,3 – 10,5 Tak berwarna Merah 7. Thymolphtalein 9,3 – 10,5 Tak berwarna Biru 8. Alizarin kuning 10,1 – 12,0 Kuning Orange
Jadi dalam suatu titrasi asam-basa, ketelitiannya tergantung pada pemilihan daerah kisaran pH dari indikator terhadap pH titik ekivalen.
C. Bahan
Bahan yang digunakan :
1. Larutan HCl pekat 4. Soda
2. Aquadest 5. Indikator metil orange (MO) 3. Borax
D. Alat
Alat yang digunakan :
1. Buret dan statif 7. Timbangan 2. Pipet volume 25 ml, 10 ml 8. Corong
3. Pipet ukur 10 ml 9. Gelas ukur 100 ml 4. Erlenmeyer 250 ml 10. Pipet tetes
5. Labu takar 100 ml, 250 ml 11. Gelas beaker 250 ml 6. Gelas beaker 600 ml 12. Pengaduk
Keterangan :
1. Buret
2. Klem
3. Statif
4. Erlenmeyer
5. Keramik
Gambar 1. Rangkaian alat titrasi
E. Cara Percobaan
a. Pembuatan larutan HCl 1,0 N
1. Ambil V ml larutan HCl pekat dengan pipet ukur dan masukkan ke dalam labu takar 100 ml. Sebelumnya hitung terlebih dahulu V ml larutan HCl pekat yang akan diambil untuk membuat larutan HCl 1,0 N sebanyak 100 ml dengan melihat kerapatan dan kadar HCl pekat pada botol HCl pekat.
2. Tambahkan aquadest ke dalam labu takar sampai tanda garis batas, kemudian tutup dan kocok sampai larutan homogen.
b. Pembuatan larutan standar primer (borax) 1. Timbang borax 3,8 gram dengan tepat.
2. Larutkan borax dengan 50 ml aquadest di dalam gelas beaker berukuran 250 ml.
3. Masukkan larutan borax ke dalam labu takar 100 ml.
4. Tambahkan aquadest ke dalam labu takar sampai tanda garis batas, kemudian tutup dan kocok sampai larutan homogen.
c. Standarisasi larutan HCl dengan Borax Na2B4O7
1. Ambil 25 ml larutan borax dengan pipet volume 25 ml dan masukkan ke dalam erlenmeyer.
2. Beri 2 – 3 tetes indikator metil orange (mo).
1
2
3
4 5
3. Isi buret dengan larutan HCl yang akan distandarisasi (gunakan corong) dan catat batas volumenya.
4. Titrasilah larutan borax di dalam erlenmeyer dengan larutan HCl.
5. Titrasi diakhiri jika telah terjadi perubahan warna indikator.
6. Catat volume larutan HCl yang digunakan.
7. Lakukan butir 1 – 6 sebanyak 3 kali dan hitung volume rata-rata larutan HCl yang digunakan.
d. Pembuatan larutan HCl 0,1 N melalui pengenceran larutan HCl 1 N.
1. Ambil 10 ml larutan HCl 1 N dengan pipet volume 10 ml dan masukkan ke dalam labu takar 100 ml.
2. Tambahkan aquadest ke dalam labu takar sampai tanda garis batas, kemudian tutup dan kocok sampai larutan homogen.
e. Penetapan Kadar Na2CO3 dalam soda.
1. Timbang 3,6 gram soda.
2. Larutkan soda dengan 50 ml aquadest di dalam gelas beker 100 ml.
3. Masukkan larutan soda tersebut ke dalam labu takar 250 ml.
4. Tambahkan aquadest ke dalam labu takar 250 ml sampai tanda garis batas, kemudian tutup dan kocok sampai homogen.
5. Ambil 10 ml larutan soda dengan pipet volume 10 ml dan masukkan ke dalam erlenmeyer. Beri 2 – 3 tetes indikator metil orange (mo).
6. Isi buret dengan larutan HCl 0,1 N.
7. Titrasilah larutan soda di dalam erlenmeyer dengan larutan HCl 0,1 N.
8. Titrasi diakhiri jika telah terjadi perubahan warna pada larutan.
9. Catat volume larutan HCl 0,1 N yang digunakan.
10. Lakukan butir 5 – 9 sebanyak 3 kali dan hitung volume rata – rata larutan HCl 0,1 N yang digunakan.
F. Lembar Pengamatan
LAPORAN SEMENTARA
PRAKTIKUM KIMIA ANALISIS KUANTITATIF
Percobaan : ACIDIMETRI
Kelompok :
Nama Praktikan (NIM) : 1.
2.
Hari, tanggal :
Nama Asisten :
DATA PERCOBAAN a. Standarisasi larutan HCl
No. Volume borax (mL) Vol. HCl titran (mL) 1. 25
2. 25 3. 25
Rata-rata …….. mL
b. Penetapan kadar Na2CO3 dalam soda
No. Volume soda (mL) Vol. HCl titran (mL) 1. 10
2. 10 3. 10
Rata-rata …….. mL
Asisten Praktikan 1, Tanda tangan
ttd
(nama terang) Praktikan 2, Tanda tangan
Dosen Pembimbing, ttd
(nama terang)
G. Cara Perhitungan
a. Pembuatan larutan HCl 1,0 N 100 ml
Banyaknya volume larutan HCl pekat yang diambil
V = N V M
10 n K L (9) dengan :
V1 = volume larutan HCl pekat yang diambil, ml N = normalitas larutan HCl = 1,0 N
V2 = volume larutan HCl = 100 ml M = berat molekul HCl
n = 1 grek / mol
K = kadar larutan HCl pekat, K%
L = massa jenis larutan HCl pekat, gram / ml.
b. Pembuatan larutan standar primer Borax.
N = m n
M V (10) dengan :
N = normalitas larutan Borax , grek /L m = berat borax yang ditimbang, gram n = valensi borax, 2 grek/mol
M = berat molekul borax , gram/mol V2 = volume larutan borax yang dibuat, L
c. Standarisasi larutan HCl dengan Borax.
NHCl VHCl = N Borax V Borax (11)
N = N V
V (12)
d. Pembuatan larutan HCl 0,1 N
( N1 V1 ) sebelum pengenceran = ( N2 V2 ) sesudah pengenceran.
e. Penetapan kadar Na2CO3 dalam soda.
Nsoda V soda = NHCl VHCl
N =N V
V (13)
Kadar Na CO =N V BM Na CO
2 berat soda 𝑥 100% (14)
H. Daftar Pustaka
Vogel, 1990, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Mikro, diterjemahkan oleh Revisi Svehla, G., edisi ke 4, PT Kalman Media Pustaka, Jakarta.
Anonim, Buku petunjuk Praktikum Kimia Analisa Kualitatif, Jurusan Teknik Kimia PSD III Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Semarang.
Troskialina L, MSc., Haryadi, Drs., Santoso Budi, Drs dkk, 1996, Petunjuk Praktikum Kimia Umum, Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik, Bandung.
