Titrasi Penetralan [PDF]

Citation preview

I. II. III. IV. V.



JUDUL



: Titrasi Penetralan dan Aplikasinya dalam Menentukan Kadar NaHCO3 dalam Soda Kue TANGGAL PRAKTIKUM : Senin, 24 November 2014 Pukul 07.00 WIB SELESAI PRAKTIKUM : Senin, 24 November 2014 Pukul 10.30 WIB TUJUAN : 1. Membuat dan menentukan standarisasi larutan asam 2. Menentukan kadar dalam soda kue DASAR TEORI Salah satu kegunaan reaksi netralisasi adalah untuk menentukan konsentrasi asam atau basa yang tidak diketahui. Penentuan konsentrasi ini dilakukan dengan titrasi asam-basa. Titrasi adalah cara penentuan konsentrasi suatu larutan dengan volume tertentu dengan menggunakan larutan yang sudah diketahui konsentrasinya. Bila titrasi menyangkut titrasi asam-basa maka disebut dengan titrasi adisi-alkalimetri. Dasar reaksi pada titrasi penetralan ialah reaksi antara ion hidrogen (H +) yang bersifat asam dan ion hidroksida (OH-) yang bersifat basa dan membentuk air yang bersifat netral, reaksi ini termasuk reaksi netralisasi. Reaksi netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa). H+ + OH- → H2O Ada dua macam reaksi penetralan, yaitu : 



Asidimetri Titrasi penetralan yang melibatkan larutan basa dengan asam yang diketahui konsentrasinya. Asidimetri merupakan penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa-senyawa yang bersifat basa dengan menggunakan larutan baku asam.







Alkalimetri Titrasi penetralan yang melibatkan larutan asam dengan basa yang diketahui konsentrasinya. Alkalimetri adalah penetapan kadar senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan menggunakan larutan baku basa. Asidimetri dan alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion



hidrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan



sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa).



Larutan Standar Proses analisis untuk menentukan jumlah yang tidak diketahui dari suatu zat, dengan mengukur volume larutan pereaksi yang diperlukan untuk reaksi sempurna disebut analisis volumetri. Analisis ini juga menyangkut pengukuran volume gas. Proses mengukur volume larutan yang terdapat dalam buret yang ditambahkan ke dalam larutan lain yang diketahui volumenya sampai terjadi reaksi sempurna disebut titrasi. Larutan yang diketahui konsentrasinya disebut larutan standard. Proses penentuan konsentrasi larutan standard disebut “menstandardkan” atau “membakukan”. Larutan standard adalah larutan yang diketahui konsentrasinya, yang akan digunakan pada analisis volumetrik. Ada cara dalam menstandarkan larutan yaitu: 1. Pembuatan langsung larutan dengan melarutkan suatu zat murni dengan berat tertentu, kemudian diencerkan sampai memperoleh volume tertentu secara tepat. Larutan ini disebut larutan standard primer, sedangkan zat yang digunakan disebut standard primer. 2. Larutan yang konsentrasinya tidak dapat diketahui dengan cara menimbang zat kemudian melarutkannya untuk memperoleh volume tertentu, tetapi dapat distandardkan dengan larutan standard primer, disebut larutan standard sekunder. Larutan Standar Primer Larutan titran haruslah diketahui komposisi dan konsentrasinya. Idealnya kita harus memulai dengan larutan standar primer. Larutan standar primer dibuat dengan melarutkan zat dengan kemurnian yang tinggi (standar primer) yang diketahui dengan tepat beratnya dalam suatu larutan yang diketahui dengan tepat volumnya. Apabila titran tidak cukup murni, maka perlu distandardisasi dengan standar primer.



Persyaratan standar primer 1. Kemurnian tinggi 2. Stabil terhadap udara 3. Bukan kelompok hidrat 4. Tersedia dengan mudah 5. Cukup mudah larut 6. Berat molekul cukup besar Larutan Standar Sekunder Larutan standar sekunder adalah larutan yang konsentrasinya diperoleh dengan cara mentitrasi dengan larutan standar primer. NaOH tidak dapat dipakai untuk standar primer disebabkan 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 NaCO3.



Larutan Standar Tersier Larutan standar tersier adalah larutan yang konseentrasinya diperoleh dengan cara menitrasi dengan larutan standar sekunder yang terlebih dahulu telah distandarisasi dengan larutan standar primer.



Untuk menetapkan titik akhir pada proses netralisasi ini digunakan indikator. Jalannya proses titrasi netralisasi dapat diikuti dengan melihat perubahan pH larutan selama titrasi, yang terpenting adalah perubahan pH pada saat dan di sekitar titik ekuivalen karena hal ini berhubungan erat dengan pemilihan indikator agar kesalahan titrasi sekecil-kecilnya. Larutan asam bila direaksikan dengan larutan basa akan menghasilkan garam dan air. Sifat asam dan sifat basa akan hilang dengan terbentuknya zat baru yang disebut garam yang memiliki sifat berbeda dengan sifat zat asalnya. Karena hasil reaksinya adalah air yang memiliki sifat netral yang artinya jumlah



ion H+ sama dengan jumlah ion OH- maka reaksi itu disebut dengan reaksi netralisasi atau penetralan. Pada reaksi penetralan, jumlah asam harus ekivalen dengan jumlah basa. Untuk itu perlu ditentukan titik ekivalen reaksi. Titik ekivalen adalah keadaan dimana jumlah mol asam tepat habis bereaksi dengan jumlah mol basa. Untuk menentukan titik ekivalen pada reaksi asam-basa dapat digunakan indikator asam-basa.



Ketepatan pemilihan indikator merupakan syarat



keberhasilan dalam menentukan titik ekivalen. Pemilihan indikator didasarkan atas pH larutan hasil reaksiyang terjadi pada saat titik ekivalen.



Prinsip Titrasi Asam Basa : Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Kadar larutan asam ditentukan



dengan



menggunakan



larutan



basa



dan



sebaliknya.



Titran ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekivalen. Keadaan ini disebut sebagai “titik ekivalen”. Pada saat titik ekivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita mencatat volume titer



yang



diperlukan



untuk



mencapai



keadaan



tersebut.



Dengan



menggunakan data volume titran, volume dan konsentrasi titer maka kita bisa menghitung kadar titran. Pada saat titik ekuivalen maka mol-ekuivalent asam akan sama dengan mol-ekuivalent basa, maka hal ini dapat kita tulis sebagai berikut: mol-ekuivalen asam = mol-ekuivalen basa Mol-ekuivalen diperoleh dari hasil perkalian antara Normalitas dengan volume maka rumus diatas dapat kita tulis sebagai: NxV asam = NxV basa Normalitas diperoleh dari hasil perkalian antara molaritas (M) dengan jumlah ion H+ pada asam atau jumlah ion OH - pada basa, sehingga rumus diatas menjadi: nxMxV asam = nxVxM basa



keterangan : N= normalitas V= volume M= molaritas n = jumlah ion H+ (pada asam) atau OH- (pada basa) Cara Mengetahui Titik Ekivalen : Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekivalen pada titrasi asam basa, yaitu: 1. Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan, kemudian membuat plot antara pH dengan volume titran untuk memperoleh kurva titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah titik ekuivalen. 2. Memakai indikator asam basa. Indikator ditambahkan pada titran sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen terjadi, pada saat inilah titrasi kita hentikan. Indikator Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa adalah indikator yang perubahan warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indikator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua hingga tiga tetes. Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih sedekat mungkin dengan titik ekivalen, hal ini dapat dilakukan dengan memilih indiator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan. Keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indiator disebut sebagai titik akhir titrasi. Titik akhir titrasi adalah keadaan dimana reaksi telah berjalan dengan sempurna yang biasanya ditandai dengan pengamatan visual melalui perubahan warna indikator. Indikator asam basa akan memiliki warna yang berbeda dalam keadaan tak terionisasi dengan keadaan terionisasi. Sebagai contoh untuk indikator phenolphthalein ( pp ) seperti di atas dalam keadaan tidak terionisasi ( dalam larutan asam ) tidak akan berwarna ( colorless ) dan akan berwarna merah keunguan dalam keadaan terionisasi ( dalam larutan



basa



). Warna yang akan teramati pada penentuan titik akhir titrasi adalah



warna indikator dalam keadaan transisinya. Untuk indikator phenolphthalein karena indikator ini bertransisi dari tidak berwarna menjadi merah keungguan maka yang teramati untuk titik akhir titrasi adalah warna merah muda. Contoh lain adalah metil merah. Oleh karena metil merah bertransisi dari merah ke kuning, maka bila indikator metil merah dipakai dalam titrasi maka pada titik akhir titrasi warna yang teramati adalah campuran merah dengan kuning yaitu menghasilkan warna orange. Untuk menetapkan titik akhir pada proses netralisasi ini digunakan indikator. Menurut W. Ostwald, indikator adalah suatu senyawa organik kompleks dalam bentuk asam atau dalam bentuk basa yang mampu berada dalam keadaan dua macam bentuk warna yang berbeda dan dapat saling berubah warna dari bentuk satu ke bentuk yang lain ada konsentrasi H+ tertentu atau pada pH tertentu. Jalannya proses titrasi netralisasi dapat diikuti dengan melihat perubahan pH larutan selama titrasi, yang terpenting adalah perubahan pH pada saat dan di sekitar titik ekuivalen karena hal ini berhubungan erat dengan pemilihan indikator agar kesalahan titrasi sekecil-kecilnya. Larutan



asam



bila



direaksikan



dengan



larutan



basa



akan



menghasilkan garam dan air. Sifat asam dan sifat basa akan hilang dengan terbentuknya zat baru yang disebut garam yang memiliki sifat berbeda dengan sifat zat asalnya. Karena hasil reaksinya adalah air yang memiliki sifat netral yang artinya jumlah ion H+ sama dengan jumlah ion OH- maka reaksi itu disebut dengan reaksi netralisasi atau penetralan. Pada reaksi penetralan, jumlah asam harus ekivalen dengan jumlah basa. Untuk itu perlu ditentukan titik ekivalen reaksi. Titik ekivalen adalah keadaan dimana jumlah mol asam tepat habis bereaksi dengan jumlah mol basa. Untuk menentukan titik ekivalen pada reaksi asam-basa dapat digunakan indikator asam-basa. Ketepatan pemilihan indikator merupakan syarat keberhasilan dalam menentukan titik ekivalen. Pemilihan



indikator didasarkan atas pH larutan hasil reaksi atau garam yang terjadi pada saat titik ekivalen.



Daftar indikator asam basa lengkap Rentang Kuantitas penggunaan per pH 10 ml Timol biru 1,2-2,8 1-2 tetes 0,1% larutan 1 tetes 0,1% dlm larutan 0% Pentametoksi merah 1,2-2,3 alkohol Tropeolin OO 1,3-3,2 1 tetes 1% larutan 1-2 tetes 0,1% larutan dlm 2,4-Dinitrofenol 2,4-4,0 50% alkohol 1 tetes 0,1% larutan dlm Metil kuning 2,9-4,0 90% alkohol Metil oranye 3,1-4,4 1 tetes 0,1% larutan Bromfenol biru 3,0-4,6 1 tetes 0,1% larutan Tetrabromfenol biru 3,0-4,6 1 tetes 0,1% larutan Alizarin natrium 3,7-5,2 1 tetes 0,1% larutan sulfonat 1 tetes 0,1% larutan dlm α-Naftil merah 3,7-5,0 70% alkohol p-Etoksikrisoidin 3,5-5,5 1 tetes 0,1% larutan Bromkresol hijau 4,0-5,6 1 tetes 0,1% larutan Metil merah 4,4-6,2 1 tetes 0,1% larutan Bromkresol ungu 5,2-6,8 1 tetes 0,1% larutan Klorfenol merah 5,4-6,8 1 tetes 0,1% larutan Bromfenol biru 6,2-7,6 1 tetes 0,1% larutan Indikator



Asam



Basa



merah



Kuning tak merah-ungu berwarna merah kuning tak kuning berwarna merah



kuning



merah kuning kuning



oranye biru-ungu biru



kuning



ungu



merah



kuning



merah kuning merah kuning kuning kuning tak berwarna merah kuning



kuning biru kuning ungu merah biru



merah



kuning



kuning



merah



kuning merah mawar



merah



p-Nitrofenol



5,0-7,0



1-5 tetes 0,1% larutan



Azolitmin Fenol merah



5,0-8,0 6,4-8,0



Neutral merah



6,8-8,0



Rosolik acid



6,8-8,0



Kresol merah



7,2-8,8



α-Naftolftalein



7,3-8,7



5 tetes 0,5% larutan 1 tetes 0,1% larutan 1 tetes 0,1% larutan dlm 70% alkohol 1 tetes 0,1% larutan dlm 90% alkohol 1 tetes 0,1% larutan 1-5 tetes 0,1% larutan dlm 70% alkohol



Tropeolin OOO



7,6-8,9



1 tetes 0,1% larutan



kuning



Timol biru



8,0-9,6



1-5 tetes 0,1% larutan



kuning



kuning biru merah



hijau merah mawar biru



tak berwarna



merah



kuning



biru



10,1-12,0



1-5 tetes 0,1% larutan dlm 70% alkohol 1-5 tetes 0,1% larutan dlm 90% alkohol 1 tetes 0,1% larutan dlm 90% alkohol 1 tetes 0,1% larutan 1 tetes 0,1% larutan 1-5 tetes 0,1% larutan dlm 90% alkohol 1 tetes 0,1% larutan



Tropeolin O



11,0-13,0



1 tetes 0,1% larutan



kuning



Nitramin



11,0-13,0



1-2 tetes 0,1% larutan dlm 70% alkohol



tak berwarna



Poirrier's biru



11,0-13,0



1 tetes 0,1% larutan



biru



Asam trinitrobenzoat



12,0-13,4



1 tetes 0,1% larutan



tak berwarna



Fenolftalein (pp)



8,0-10,0



α-Naftolbenzein



9,0-11,0



Timolftalein



9,4-10,6



Nile biru Alizarin kuning



10,1-11,1 10,0-12,0



Salisil kuning



10,0-12,0



Diazo ungu



tak berwarna biru kuning kuning kuning



biru merah lilac oranyecoklat ungu oranyecoklat oranyecoklat ungupink oranyemerah



Aplikasi Prinsip Titrasi Asam basa Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya. Titran ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekivalen ( artinya secara stoikiometri titran dan titer tepat habis bereaksi). Keadaan ini disebut sebagai “titik ekivalen”. Pada saat titik ekivalen ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita mencatat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titran, volume dan konsentrasi titer maka kita bisa menghitung kadar titran. NaHCO3 dalam Soda Kue Natrium bikarbonat atau hidrogen karbonat atau asam karbonat dengan rumus kimia NaHCO3, adalah bahan kimia berbentuk kristal putih yang larut dalam air, yang banyak dipergunakan di dalam industri makanan/biskuit (sebagai baking powder), pengolahan kulit, farmasi, tekstil, kosmetika, pembuatan pasta gigi, pembuatan permet (candy) dan industri pembuatan batik.



Senyawa ini termasuk kelompok garam dan telah digunakan sejak lama. Senyawa ini disebut juga baking soda (soda kue), sodium bikabonat, natrium hidogen karbonat, dan lain-lain. Senyawa ini merupakan kristal yang sering terdapat dalam bentuk serbuk. Natrium bikarbonat larut dalam air. Senyawa ini digunakan dalam roti atau kue karena bereaksi dngan bahan lain membentuk gas karbon dioksida, yang menyebabkan roti dapat mengembang. Selain itu, Senyawa ini juga dapat digunakan sebagai obat antasid (penyakit maag atau tukak lambung). Karena bersifat alkaloid (basa), senyawa ini juga digunakan sebagai obat penetral asam bagi penderita asidosis tubulus renalis (ATR)



atau



rhenal tubular acidosis (RTA). NaHCO3 umumya



diproduksi oleh Solvay yang memerlukan natrium klorida, amonia, dan karbon dioksida dalam air. NaHCO3 diproduksi sebanyak 100.000 ton /tahun (2001). Soda kue juga diproduksi secara komersial dari soda abu diperoleh melalui penambahan bijih trona yang dilarutkan dalam air lalu direaksikan dengan karbondioksida.







Uraian bahan 1. Natrium karbonat (1:400) Nama resmi : Natrii carbonas Nama lain : Natrium karbona RM/BM : Na2CO3 /124,00 Pemerian : Bentuk batang, butiran, massa hablur, kering, keras, rapuh, dan menunjukkan susunan hablur, putih, mudah meleleh, basah, sangat alkalis, dan korosif Kelarutan Penyimpanan Kandungan



: Sangat mudah larut dalam air dan etanol : Dalam wadah tertutup baik : Mengandung tidak kurang dari 99,0% dan tidak



lebih Khasiat Kegunaan 2.



dari 120,0% dari jumlah yang tertera pada etiket : Zat tambahan, keratolikum : Sebagai sampel



Asam klorida (1: 649) Nama resmi : Acidum hydrochloridum



Nama lain RM/BM Kandungan Pemerian



: Asam klorida : HCl : : Cairan tidak berwarna, berasap, bau merangsang,



jika diencerkan bau dan asap menghilang. Kelarutan : Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat. Khasiat : Kegunaan : Sebagai zat tambahan



3.



Air suling (1: 96) Nama resmi



: Aqua destillata



Nama lain



: Air suling, aquadest



RM/BM



: H2O/18,02



Pemerian



: Cairan jernih, tidak berwarna, tidak berbau,



tidak mempunyai rasa.



4.



Kelarutan



: -



Penyimpanan



: Dalam wadah tertutup baik



Kandungan



: -



Khasiat



: -



Kegunaan



: Sebagai pelarut



NaHCO3 Nama resmi : Natrii Subcarbonas Nama lain : Natrium subkarbonat, Natrium Bikarbonat Struktur kimia : Pemerian : Serbuk putih atau hablur monoklin kecil, buram, tidak berbau, rasa asin Kelarutan



: Larut dalam 11 bagian air, praktis tidak larut dalam etanol (95%) P.



Khasiat : Antasidum Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik.