KONDUKTOMETRI
I. TUJUAN PERCOBAAN
- Mahasiswa diharapkan mampu menentukan daya hantar listrik suatu larutan - Mahasiswa diharapkan mampu menentukan ekivalen titrasi
II. DASAR TEORI
Konduktometri merupakan salah satu metode analisis yang berdasarkan daya hantar larutan. Daya hantar ini bergantung pada jenis dan konsentrasi ion didalam larytan. Menurut hukum ohm arus (I) berbanding lurus dengan potensial listrik (E) yang digunakan, tetapi berbanding terbalik dengan tahan listrik (R).
I = E R G = I R
Daya hantar (G) merupakan kebalikan dari tahanan yang mempunyai satuan ohm atau siemens (S), bila alur listrik kesuatu larutan melalui luar bidang elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (I), maka :
G = I R= k x
A I
Dimana :
A/I : Tetapan sel
K : Daya hantar arus(konduktivitas) dengan satuan SI ohm cm-1 atau scm-1
Pengukuran konduktivitas dapat juga digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi. Titrasi konduktivitas dapat dilakukan dengan dua cara dan tergantung dari frekuensi yang digunakan. Jika arus frekwensinya bertambah besar, maka kapasitas dan induktif akan semakin besar.
- Titrasi konduktometri yang dilakukan dengan frekuensi arus rendah maksimum 300 Hz.
- Titrasi konduktometri yang dilakukan dengan frekuensi arus tinggi yang disebut titrasi frekuensi tinggi.
TITRASI KONDUKTOMETRI FREKUENSI RENDAH
Penambahan suatu elektrolit lain pada keadaan yang tidak ada perubahan volume yang begitu besar akan mempengaruhi konduktivitas larutan karena akan terjadi reaksi ionic atau tidak. Jika terjafi reaksi ionic akan terjadi perubahan konduktivitas karena terjadinya yang cukup sehingga dapat diamati reaksi yang terjadi, seperti yang terjadi pada titrasi asam kuat dan basa kuat. Pada titrasi ini terjadi penurunan konduktivitas karena terjadi penggantian ion yang mempunyai konduktivitas rendah.
Penentuan titik akhir titrasi ditentukan bersadarkan konduktivitas dan reaksi yang terjadi. Hantaran diukur pada setiap penambahan sejumlah pereaksi dan penggukuran titik akhir titrasi berdasarkan 2 alur garis yang saling berpotongan, titik potong ini disebut titik ekivalen.
TITRASI KONDUKTOMETRI FREKUENSI TINGGI
Titrasi ini sesuai untuk sel yang terdiri atas sistem reaksi yang dibuat bagian atau dipasang sirkut osilator berionisasi pada frekuensi beberapa MHz . keuntungan cara ini antara lain elektroda ditempatkan diluar sel dan tidak kontak dengan zat lain, sedangkan kerugiannya respon tidak spesifik karena tidak bergantung pada hantaran dan tetapan dielektrik dari sistem, selain itu tidak dipengaruhi oleh sifat kimia dari komponenkomponen sistem.
III. ALAT DAN BAHAN
• Alat yang digunakan - Konduktometer 660
- Elektroda emension cell dengan konstanta cell 0,78 - Gelas kimia
- Pipet ukur - Labu ukur - Kaca arloji
- Corong - Spatula
- Magnetic stirer
• Bahan yang digunakan - KCl 1 N
- Larutan NaOH 0,1 N - Larutan HCl 0,1 N
IV. PROSEDUR KERJA
4.1 Kalibrasi Konduktometer
- Memasang cell konduktometer pada socket “cond cell” dengan socket berwarna hitam
- Pasang resistance termometer pt-100 pada socket berwarna merah - Menghidupkan alat konduktometer
- Mengecek harga konstantan cell pada elektrodaimension cell, masukan harga 1,00 pada “cell const” dan tekan tombok X1
- Memasukan harga temperature pada “temp” dengan menekan tombol
“temp’
- Memasukan harga koef temperatur , untuk larutan KCl 1,95, sedangkan untuk yang lain bisa dilihat pada tabel masukkan harga 2
- Menggunakan frekuensi 2Hz (tombol tidak ditekan)
- Mengisi gelas kimia 100 ml KCl 0,1 M dan masukan elektroda kedalamnya
- Mengatur temperatur larutan KCl sesuai dengan tabel atau menekan tombol “temp”
- Masukan harga K pada suhu larutan untuk menghitung konstanta
cell (K), K = K tabel pada tempt (K)penngukuran
- Kalibrasi telah selesai dan mencatat harga konduktifitas larutan KCl 0,1 N, NaOH 0,1 M, NaOH 0,05 M, HCl 0,05 M, HCl 0,01 M
- Bandingkan perhitungan konduktivitas secara teoritis dengan hasil praktikum dan hitung persen kesalahan.
Tabel 1 Harga untuk Anion dan Kation
Kation
(Scm2mol-1)
Anion
(Scm2mol-1)
H+ 349,8 OH- 198,3
Na+ 50,1 Cl- 76,3
K+ 73,5 I- 76,8
NH+4 73,5 CH3COO- 40,9
2-
C2H4 74,2
HCO3-1 44,5
Tabel 1 Harga K untuk Penentuan Terapan Sel
T (0C) Ktabel
(mS/
cm)
T (0C)
Ktabel
(mS/cm)
0 7,15 24 12,64
10 9,33 25 12,88
15 10,48 26 13,13
20 11,67 27 13,37
21 11,91 28 13,62
22 12,15 29 13,87
23 12,39 30 14,12
4.2 Titrasi Konduktometer
- Membuat larutan NaOH 0,1 N sebanyak 100 ml - Membuat larutan HCl 0,1 N sebanyak 100 ml
- Memipet 10 ml larutan NaOH, masukkan ke dalam gelas kimia 250 ml tambahkan aquadest hingga volume 200 ml (elektroda terendam)
- Mengaduk larutan NaOH dengan magnetic stirrer
- Melakukan penambahan HCl 0,1 N sebanyak 1 ml sampai 15 ml (dengan kenaikkan 1 ml), pada saat penambahan HCl posisi tombol pada posisi (“kond”) dan baca konduktivitas pada display setiap penambahan HCl - Membuat grafik titrasi secara teoritis dan praktek
- Setelah didapat kurva yang diinginkan ditentukan titik ekivalen secara praktek dan teori
- Menentukan persen kesalahannya
Tabel 3 Konduktivitas Larutan KCl untuk Kalibrasi Temperatur
(0C)
Konsentrasi (mol/liter
1 0,1 0,001
0 65,42 7,15 0,776
10 83,19 9,33 1,021
15 92,54 10,49 1.147
20 102,05 11,67 1,278
25 111,90 12,88 1,4134
Tabel 4 Konduktivitas dari beberapa senyawa
Zat C (mol/liter)
X 250C (mS/cm) KNO3
0,001 0,01
0,1
0,142 1,33 12,0
HCl
0,001 0,01
0,1 1
0,421 0,13 39,1 332,0
LiCi
0,001 0,01
0,1 1
0,112 1,070 9,590
73,0 )
NH4Cl
0,001 0,01
1
1,42 12,9 111,2 NaOH
0,001 0,1
2,38 22,1
V. DATA PENGAMATAN A. Kalibrasi konduktometri
Temperatur KCL = 29,4 C
Konduktivitas KCL pada Tabel (29,4 C)
Konduktivitas KCL yanh terukur (29,4 C) B. Konduktivitas dari berbagai larutan
Larutan Konduktivitas Tabel (mS/cm)
C Konduktivitas ( ms/cm ) Teori Praktek
HCl 0,13 23.946,82 56,2
KCL 0,101 15,12485 8,48
NaOH 0,1190 22,5597 22,7
C. Titrasi Konduktometri HCL NaOH
( mL)
Konduktivitas Pengukuran ( mS/cm)
1 24,2
2 24,2
3 24,0
4 22.3
5 19,02
6 18,53
7 16,37
8 13,62
9 12,88
10 12,51
11 11,67
12 10,48
13 7,37
14 6,25
15 3,15
VI. DATA PERHITUNGAN A. Pembuatan Larutan
1. NaOH 0,1N 100ml gr = N x BM x V
= 0,1 N x 40 gr/mol x 0,1 L = 0,4 gr
2. KCL 0,1N 150 ml gr = M x BM x V
= 0,1 M x 0,1 L x74,5 gr/mol = 0,745 gr
3. HCl 0,1N 100ml M1.V1 = M2.V2
M1=0,37x1,19gr/ml x1000ml/L 36,5gr/ml
= 12,0630 mol/L M2 = n
V=0,1N 0,1L=1M M1.V1 = M2.V2
12.4 M.V1 = 1 M x 100ml V1. 12,4 = 100
V1 = 100
12,4 = 8,33 ml
B. Menghitung Konsentrasi Larutan ( Berdasarkan Praktikum)
Konsentrasi NaOH
M= gr V . BM
¿ 0,4760gr 0,1L x40gr/mol = 0,119 mol/L
Konsentrasi larutan KCL
¿ gr V . BM
¿ 0,756gr 0,1L x74,55gr/mol = 0,119 mol/L
Konsentrasi HCL L HCL = L H+ + LCl-
56,2 = 349,8 (m) = 76,3 (m) 56,2 = 462,1 M
M = 0,13 m
D. Kalibrasi Konduktometri Dengan KCL Konstanta cell = x pada tabel
x pada pengukuran=13,87ms/cm
8,41ms/cm =1,6490 E. Menghitung Konduktivitas Larutan
Konduktivitas NaOH 0,119 M
Berdasarkan Praktikum =
Berdasarkan Teori =
Lna+ =
λ . Na .
(
scmmoll2)
x Konsentrasi(
MolL)
1000
(
cmL3)
¿50,1s x0,119 1000cm
= 0,005962 s/cm = 5,9690 ms/cm
LOH- =
λ . Na .
(
scmmoll2)
x Konsentrasi(
smolL)
1000
(
cmL3)
¿198,3s x0,1190 1000cm
= 0,0235977 s/cm s/cm = 23,5977 ms/cm L (na+) + L OH- = ( 5,9620 + 23,5977 ms/cm
F. Konduktivitas KCL 0,101 m
Berdasarkan Praktikum = 8,41 ms/cm
Berdasarkan teori = 15, 13485 ms/cm
L K+ =
λ . k .
(
scmmol2)
x Konsentrasi(
MolL)
1000
(
cmL3)
= 73,55s x0,101
1000cm =0,00742855s=7,42855ms/cm
L Cl- =
λ . k .
(
scmmol2)
x Konsentrasi(
MolL)
1000
(
cmL3)
= 73,55s x0,101
1000cm =0,0077063s=7,70623ms/cm
L (K+) + L Cl- = ( 7,428655+7,7063) ms/cm = 15,134855 ms/cm
G. Persentase Kesalahan
Berdasarkan Praktikum = 14,6 ml Berdasarkan Teori = 15 ml
% Kesalahan =Teori−Praktek Teori x100 = 15ml−14,6ml
15ml x100 = 2,6%
VII. ANALISA DATA
Pada praktikum ini dilakukan uji penentuan konduktivitas atau daya hantar listrik dari beberapa larutan. Digunakan alat konduktometer prinsip kerja dari konduktometer adalah sel hantaran dicelupkan ke dalam larutan ion positif dan negatif yang ada dalam larutan menuju sel hantaran menghasilkan sinyal listrik berupa hambatan listrik larutan lalu dikorversikan oleh alat menjadi hantaran larutan listrik. Titrasi ini sangat berhubungan dengan daya hantar listrik, Sehingga akan berhubunan dengan adanya ion ion dalam larutan yang berperan untuk menghantarkan listrik dalam larutan sehingga titrasi konduktometri tergolong ke dalam larutan elektrolit saja
Titrasi Konduktometti merupakan metode untuk menganalisa larutan berdasarkan kemampuan ion di dalam menghantarkan muatan listrik di antara dua elektroda melalui tindakan titrasi. Digunakan 5 jenis larutan yaitu KCl 0,1M; NaOH 0.1M; NaOH 0,05 M; HCI 0.1 M dan HCl 0.05 M. Langkah awal dilakukan kalibrasi konduktometer dengan menggunakan larutan KCl 0.1 M.
Didapati temperatur KCl 29,4°C serta konduktivitas pengukuran 15,13 ms/cm sehingga diperoleh dari perhitungan Konstanta cell-nya sebesar 0,849. Setelah itu, dilakukan pengukuran nilai konduktivitas pada masing-masing larutan yang telah dibuat. Masing-masing larutan diukur temperatur dan konduktivitasnya lalu dibandingkan dengan nilai teoritis pada tabel yang tersedia.
Percobaan ini memiliki tujuan untuk mengetahui daya hantar listrik pada suatu larutan campuran HCl dan NaOH yang di lakukan titrasi. Dari nilai-nilai konduktivitas yang didapat dapat disimpulkan bahwa ketiga larutan tersebut memiliki nilai konduktivitas yang tinggi. Semakin tinggi Keelektrolitan larutan maka nilai konduktivitasnya semakin tinggi. Dalam hal ini KCl adalah garam, NaOH adalah basa kuat, dan HCl adalah asam kuat yang mana ketiganya adalah elektrolit kuat. Namun, didapati juga nilai konduktivitas HCI 0.1 M lebih besar dari HCl 0,05 m dan nilai konduktivitas NaOH 0.1 M lebih besar dari NaOH 005 M. Hal ini membuktikan bahwa semakin besar konsentrasi suatu larutan maka semakin besar konduktivitasnya.
Berdasarkan data pengukuran hambatan dalam larutan dapat dilihat bahwa hambatan menngkat seiring dengan penambahan volume NaOH setelah itu, dilanjutkan dengan titrasi konduktometri dengan analit NaOH dan titran HCl 0,IN. Titrasi ini dilakukan menggunakan magnetic stirrer dan perambahan HCl dilakukan dengan cara ditetesi ke larutan NaOH sebanyak 15 kali dengan kenaikan 1ml pada tiap tetes. Dari data yang didapat, nilai konduktivitas selalu turun hingga tetes ke 14 dan naik pada tetes ke 15. Hal ini berarti titik ekivalen praktik ada pada tetes ke 14 yaitu pada HCl 14 mL. Titik ekivalen teori didapat dari grafik yang didapat dari hasil percobaan lalu ditemukan titik potong dengan menarik garis pada kedua sisi kurva. Data titik potong Ini diperoleh dengan bantuan microsoft excel dengan perintah regresi. sehingga didapat titik ekivalen teoritis 13,42 ms/cm dan kesalahan praktikum sebesar 2.6 %.
VIII. KESIMPULAN
Dari praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut.
1. Konduktometri merupakan salah satu metode analisis yang berdasarkan daya hantar lautan.
2. Pergukuran konduktivitas dapat digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi
3. Penambahan suatu elektrolit lain pada keadaan yang tidak ada perubatan volume yang begitu besar akan mempengaruhi konduktivitas larutan karena akan terjadi reaksi ionik atau tidak.
4. Semakin tinggi keelektrolitan suatu larutan maka nilai konduktivitasnya 5.
Semakin besar konsentrasi suatu larutan maka semakin besar konduktivitasnya, Titik Ekivalenya 3,12 ms/cm .
6. Didapati nilai konduktivitas praktikum sebagai berikut.
• NaOH 0,1 N adalah 22,7 ms/cm
• KCl 0,1 N adalah 8,41 ms/cm\
• HCl 0,1 N adalah 56,2 ms/cm.
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet Praktikum Instrumentasi dan Kontrol. 2023. Konduktometri. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya.
LAMPIRAN GAMBAR ALAT
Konduktometer 660 Bola Karet
Gelas Kimia Pipet Ukur
Labu Ukur Corong
