Embed Size (px)
Citation preview
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 1
TITRASI ASAM BASA (Titrasi)
Tati Setiawati
Titrasi merupakan metode analisis kimia secara kuantitatif yang biasa
digunakan di laboratorium untuk menentukan konsentrasi suatu reaktan. Oleh
karena pengukuran volum berperan penting dalam titrasi, maka teknik ini juga
disebut dengan analisis volumetrik. Analisis titrimetri merupakan satu dari
bagian utama kimia analitik dan perhitungannya didasarkan pada hubungan
kuantitatif reaksi-reaksi kimia. Menurut Raymond Chang, reaksi kimia yang
digunakan sebagai dasar titrasi adalah (1) reaksi yang melibatkan asam kuat
dan basa kuat, (2) reaksi yang melibatkan asam lemah dengan basa kuat,dan
(3) reaksi yang melibatkan asam kuat dan basa lemah.
Pada titrasi asam basa yang perlu diperhatikan adalah: (a) larutan standar,
yaitu larutan yang sudah diketahui konsentrasinya,(b) indikator yang fungsinya
untuk mengetahui titik akhir titrasi, dan (c) prosedur untuk menghitung
konsentrasi larutan yang ditentukan.
Tujuan dari titrasi untuk menentukan secara kuantitatif suatu zat dalam larutan
dengan zat/larutan lain yang konsentrasinya telah diketahui melalui reaksi
secara bertahap hingga mencapai titik stoikhiometri
Pada pembahasannya materi ini sesuai dengan kompetensi dasar berikut:
Mendeskripsikan konsep titrasi asam basa
Melakukan titrasi asam basa untuk menghitung konsentrasi larutan
A. Prinsip Titrasi Asam Basa
Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer maupun titran.
Titer adalah larutan standar, yaitu larutan yang sudah diketahui konsentrasinya
dan ditempatkan dalam buret, sedangkan titran adalah larutan yang akan
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 2
ditentukan konsentrasinya, biasanya ditempatkan dalam labu Erlenmeyer.
Kadar atau konsentrasi asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa
atau sebaliknya. Reaksi yang terjadi pada titrasi asam basa adalah
berdasarkan reaksi penetralan, sehingga titrasi asam-basa sering disebut juga
dengan titrasi netralisasi. Pada prinsipnya, reaksi yang terjadi adalah reaksi
netralisasi yaitu:
H+ + OH- H2O
Reaksi netralisasi terjadi antara ion hidrogen dari larutan asam dengan ion
hidroksida dari larutan basa dan membentuk air yang bersifat netral.
Berdasarkan konsep lain reaksi netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi
antara donor proton (pemberi) dengan akseptor proton (penerima).
Penambahan larutan standar dilakukan sampai mencapai titik ekivalen atau titik
stoikhiometri, yakni ion hidrogen dan ion hidroksida habis bereaksi. Titik
ekivalen dapat ditentukan dengan menggunakan suatu indikator yang berubah
warna di sekitar titik tersebut. Titik dimana perubahan warna indikator terjadi
disebut titik akhir titrasi.
Pada titrasi asam basa, ada beberapa istilah yang harus diperhatikan, yaitu:
1. Larutan Standar
Larutan standar adalah larutan yang telah ditetapkan konsentrasinya,
Dalam titrasi larutan standar disebut dengan titran.Tahap pertama yang
harus dilakukan sebelum melakukan titrasi adalah pembuatan larutan
standar.Suatu larutan dapat digunakan sebagai larutan standar bila
memenuhi persyaratan sebagai berikut :
mempunyai kemurnian yang tinggi
mempunyai rumus molekul yang pasti
tidak bersifat higroskopis dan mudah ditimbang
larutannya harus bersifat stabil
mempunyai massa molekul relatif (Mr) tinggi tetapi muatan ionnya
rendah
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 3
Suatu larutan yang memenuhi persyaratan disebut larutan standard primer,
sedangkan larutan standard sekunder adalah larutan standard yang bila
akan digunakan untuk standardisasi harus distandardisasi lebih dahulu
dengan larutan standard primer.
2. Cara menghitung konsentrasi larutan yang belum diketahui konsentrasinya.
Jika volume larutan standar sudah diketahui dari percobaan maka
konsentrasi senyawa di dalam larutan yang belum diketahui dapat dihitung
dengan persamaan berikut :
Dimana: :
NB = konsentrasi larutan yang belum diketahui konsentrasinya
VB = volume larutan yang belum diketahui konsentrasinya
NA = konsentrasi larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan
standar)
VA = volume larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar)
3. Indikator
Indikator adalah suatu asam atau basa organik lemah yang menunjukkan
warna berbeda antara bentuk molekular (tidak terionisasi) dan bentuk
terinisasinya. Kedua bentuk ini tergantung pada pH larutan yang diuji.
Indikator ditambahkan pada titran sebelum proses titrasi dilakukan.
Indikator akan berubah warna ketika titik ekivalen terjadi, jika warna
indikator berubah, maka pada saat itu titrasi dihentikan. Indikator yang
digunakan pada titrasi asam basa adalah indikator yang perubahan
warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indikator diusahakan
sesedikit mungkin dan umumnya sekitar dua atau tiga tetes. Untuk
memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih sedekat
mungkin dengan titik ekivalen. Hal ini dapat dilakukan dengan memilih
indikator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan.
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 4
Pemilihan indikator untuk titrasi bergantung pada kekuatan asam dan basa
yang digunakan dalam titrasi. Dengan memilih indikator yang tepat untuk
titrasi, maka titik akhir titrasi dapat digunakan untuk menentukan titik
ekivalen.
4. Titik Ekivalen
Titik ekivalen adalah titik dimana reaksi penetralan tepat tercapai sehingga
titrasi harus dihentikan. Hal ini dapat diamati dari perubahan warna
indikator. Sejatinya indikator akan berubah warna pada saat titik ekivalen
tercapai di mana titer yang ditambahkan dengan jumlah mol tertentu sama
dengan jumlah mol dari larutan titran. Pada titrasi asam-basa kuat, titik
akhir dari titrasi adalah titik pada saat pH reaktan sekitar 7, Jika
menggunakan indikator fenolphtalein maka akan terjadi perubahan warna
menjadi merah muda, tetapi indikator yang tepat untuk titrasi asam basa
adalah bromtimol biru atau BTB.
Cara mengetahui titik ekivalen
Ada dua cara untuk mengetahui titik akhir titrasi asam basa, antara lain :
Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi
dilakukan, kemudian dibuat grafik antara pH (sebagai ordinat) dengan
volume titran (sebagai absis) untuk memperoleh kurva titrasi. Titik
tengah dari kurva titrasi tersebut adalah “titik ekivalen”. Gambar
berikut adalah kurva titrasi dan titik ekivalen dari titrasi asam kuat
dengan basa kuat
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 5
Gambar 1. Titik ekivalen Sumber:Raymond Chang, Kimia Dasar
Memakai indikator asam basa. Indikator ditambahkan dua hingga
tiga tetes (sesedikit mungkin) pada titran sebelum proses titrasi
dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen
terjadi, pada saat inilah titrasi dihentikan. Indikator yang dipakai
dalam titrasi asam basa adalah indikator yang perubahan warnanya
dipengaruhi oleh pH.
Gambar 2. Titik ekivalen dengan indikator fenolftalein Sumber :Brown, Chemistry
Indikator yang digunakan pada titrasi banyak jenisnya dan mempunyai
trayek pH berbeda seperti ditunjukkan pada tabel :
Tabel1. Daftar Indikator Asam Basa
NAMA WARNA DALAM ASAM
WARNA DALAM BASA
KISARAN pH
Timol biru merah kuning 1,2 - 2,8
Bromfenol biru kuning Ungu kebiruan 3,0 - 4,6
Metil jingga jingga kuning 3,1 - 4,4
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 6
Metil merah7,2 - 8,8
merah kuning 4,2 - 6,3
Klorofenol biru kuning merah 4,8 - 6,4
Bromotimol biru(BTB)
kuning biru 6,0 - 7,6
Kresol merah kuning merah 7,2 - 8,8
fenollftalein Tak berwarna Pink kemerahan 8,3 - 10,0
Sumber :Raymond Chang, Kimia Dasar
Indikator yang digunakan untuk titrasi asam basa umumnya adalah
indikator fenolftalein karena harganya murah dan mempunyai karakteristik
seperti disajikan pada tabel 2:
Tabel 2. Karakteristik indikator fenolftalein
pH <8.3 >8.3
Kondisi Asamataumendekatinetral Basa
Warna Tidakberwarna pink keunguan
Sumber :Raymond Chang, Kimia Dasar
suasana asam
suasana basa
Gambar 3.Warna Indikator fenolftalein pada suasana asam dan basa
Fenolftalein tidak berwarna dalam larutan asam atau mendekati netral, tetapi
akan berwarna pink pada larutan basa. Pengukuran menunjukkan bahwa pada
pH < 8,3 indikator tidak berwarna tetapi mulai berubah menjadi pink jika pH
melampaui 8,3. Indikator yang paling tepat untuk titrasi asam basa kuat adalah
BTB (6,0 – 7,0) tetapi harganya mahal sehjingga digunakan fenolphtalein.
Indikator fenolphtalein cocok digunakan untuk titrasi asam lemah dan basa kuat
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 7
B. Titrasi Asidimetri
Asidimetri merupakan suatu metode pengukuran kadar kebasaan suatu zat
dengan menggunakan larutan asam sebagai standar. Standar asam yang
sering digunakan adalah asam klorida (HCl) dan asam sulfat (H2SO4). Kedua
asam tersebut umumnya ada dalam keadaan pekat. Asam klorida pekat
konsentrasinya adalah 10,5 - 12 M, sedangkan asam sulfat pekat mempunyai
konsentrasi 18 M. Asam klorida lebih sering digunakan sebagai standar
dibandingkan dengan asam sulfat karena mudah larut dalam air. Kelemahan
penggunaan asam sulfat adalah asam sulfat dapat membentuk garam sukar
larut seperti barium sulfat.
C. Titrasi Alkalimetri
Alkalimetri merupakan suatu teknik analisis untuk mengetahui kadar keasaman
suatu zat dengan menggunakan larutan standar basa. Basa yang digunakan
biasanya adalah natrium hidroksida (NaOH).Sebelum digunakan, larutan NaOH
harus distandarisasi dahulu dengan asam oksalat (H2C2O4).Hidroksida-
hidroksida dari natrium, kalium dan barium umumnya digunakan sebagai
larutan standar alkalis (basa).Ketiganya merupakan basa kuat dan sangat
mudah larut dalam air. Pembuatan larutan standar alkalis dari amonium
hidroksida tidak dibenarkan, kecuali bersifat sebagai basa lemah, sebab pada
proses pelarutan dilepaskan gas amonia (beracun).
Gambar 4. Larutan HCl dan NaOH
Sumber : www.chemistry.org
Natrium hidroksida paling sering digunakan karena murah dan
kemurniannya tinggi. Oleh karena sifatnya yang sangat higroskopis, maka
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 8
diperlukan ketelitian pada proses penimbangan. Pada saat penimbangan
gunakan botol timbang bertutup untuk mengurangi kesalahan. NaOH yang
digunakan tidak perlu yang analitas karena akan distandarisasi setiap akan
digunakan, yang penting setiap akan digunakan harus distandarisasi
terlebih dahulu.
Standarisasi larutan NaOH dapat dilakukan dengan larutan asam oksalat
sesuai dengan reaksinya sebagai berikut:
NaOH (aq) + H2C2O4 (aq) → Na2C2O4 (aq) + 2 H2O (l)
D. GRAFIK TITRASI ASAM BASA
Grafik titrasi menggambarkan aluran pH terhadap volum asam atau basa
yangditambahkan pada saat titrasi. Pada grafik ini dapat dilihat titik ekivalen
dari reaksiasam-basa pada titrasi.Berikut ini contoh pembuatan grafik titrasi
asam kuat dengan basa kuat danasam lemah dengan basa kuat pada
percobaan titrasi 25 mL HCl 0,1 M denganlarutan NaOH 0,1 M dan 25 mL
CH3COOH 0,1 M dengan larutan NaOH 0,1 M. Setiap perubahan pH, volum
NaOH yang ditambahkan. dicatat
Data yangdiperoleh tertera pada Tabel 3:
Tabel 3. Percobaan titrasi
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 9
Sumber : Devi, K. Poppy.,dkk.(2009). Kimia 1:Kelas XI SMA dan MA.
Dari data titrasi tersebut dapat dibuat grafik seperti tampak pada gambar 3
Gambar 3 : Grafit titrasi asam dan basa
Pada titrasi asam kuat basa kuat, mula-mula pH naik sangat lambat kemudian
terjadi lonjakan pH dan selanjutnya kenaikan pH lambat lagi.Titik ekivalen pada
titrasi asam kuat dan basa kuat terjadi pada pH 7. Larutan dengan pH 7 bersifat
netral karena jumlah ion H+ sama dengan ion OH-.
Titrasi asam lemah dengan basa kuat prinsipnya sama tetapi ada
sedikitperbedaan. Pada titrasi CH3COOH dengan NaOH, pH dimulai dari 3 dan
titik ekivalen terjadi pada pH yang lebih tinggi pula. Hal ini disebabkan adanya
peristiwa hidrolisasi pada CH3COOH. Titik ekivalen terjadi pada pH 8,72.
Grafik titrasi membantu untuk menentukan indikator apa yang cocok untuk
suatu titrasi. Pada titrasi asam kuat dengan basa kuat, dapat digunakan
indikator BTB dengan trayek pH indikator 6,0 – 7,8. Untuk titrasi asam lemah
dengan basa kuat indikator fenolftalein sudah tepat digunakan karena titik
ekivalen berada pada awal trayek pH 8,3.
Cara menghitung konsentrasi HCl dari data titrasi adalah sebagai berikut:
Pada saat titik akhir titrasi atau saat indikator berubah warna yaitu pH = 7, akan
dicapai titik ekivalen.
Mol H+ = mol OH–. Oleh karena mol zat = volum larutan x molaritas maka
Vasam x Masam = Vbasa x Mbasa
Catatan:
V = volum
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 10
Masam = molaritas H+
Mbasa = molaritas OH–
Misalkan pada percobaan di atas didapat data sebagai berikut:
Percobaan ke
Volum HCl (mL)
Volum NaOH (mL) Volume NaOH yang diperlukan (mL) Mula-mula Akhir titrasi
1 20 50 38,35 11,65
2 20 38,35 26,75 11,60
3 20 26,75 15,14 11,61
Untuk menghitung konsentrasi HCl dilakukan dengan cara:
Volum NaOH:
Volum NaOH rata-rata = 11,62 mL
VA .MA = VB . MB
20 mL. MA = 11,62 mL. 0,1 M
MA= 11,62 mL 0,1 M
20 mL
= 0,0581 M
Jadi, konsentrasi HCl = 0,058 M
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 11
DAFTAR PUSTAKA
Adam Wiryawan.[online]. Tersedia:http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/prinsip titrasi-asam-basa/[27 Mei 2013].
Brown, Theodore L,(2009), CHEMISTRY The Central Science, Pearson Education, Inc, Upper Saddle River, New Jersey.
Chang Raymond,(2005) Kimia Dasar, Translatioan copyright, Penerbit.Erlangga
Devi, K. Poppy.,dkk.(2009). Kimia 1:Kelas XI SMA dan MA. Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Petrucci, Ralph H (2007), General Chemistry, Pearson Education, Inc, Upper Saddle River, New Jersey.
Sunarya, Yayan.(2009). Mudah dan Aktif Belajar Kimia 2 : Untuk Kelas XI Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta:Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Zulfikar.[online]. Tersedia:http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/titrasi-asam-basa.[27 Mei 2013].
KEMDIKBUD
PPPPTK IPA
PPPPTK IPA
K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT AND EMPOWERMENT CENTRE) Jl. Diponegoro no. 12 BandungTelp (022) 4231191 Fax (022) 4207922 Bandung 40115 Homepage: www.p4tkipa.org: E-mail: [email protected] 12
GLOSARIUM
Titrasi :Titrasi merupakan merupakan metode analisis kimia
secara kuantitatif, teknik ini sering disebut analisis
volumetrik karena pengukuran volum memainkan peranan
penting dalam titrasi.
Larutan standar : Larutan yang sudah dibakukan konsentrasinya
Indikator : Indikator adalah suatu asam atau basa organik lemah
yang menunjukkan warna yang sangat berbeda antara
bentuk tidak terionisasi dan bentuk terionisasinya
bergantung pada pH larutan
Titik ekivalen : adalah titik di mana titrasi selesai, yang ditentukan
dengan perubahan warna indikator.
