LAPORAN KIMIA ANALITIK KI 3121

Percobaan modul 3

TITRASI SPEKTROFOTOMETRI

Nama : Imana Mamizar

NIM : 10511066

Kelompok : 5

Nama Asisten : Fatni RifqiyatiTanggal Percobaan : 1 November 2013Tanggal Pengumpulan : 8 November 2013

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2013

TITRASI SPEKTROFOTOMETRI

I. Tujuan

- Menentukan konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ dalam suatu sampel campuran dengan

metode titrasi spektrofotometri

II. Teori Dasar

Pada metode titrasi spektrofotometri ini, penentuan titik ekivalen dari titrasi

berdasarkan pada perbedaan absorptivitas molar dari masing-masing spesi yang

terlibat dalam proses titrasi. Adanya spesi yang mampu menyerap sinar dan

mengasilkan absorbansi akan menghasilkan kelinieran antara konsentrasi dengan

absorbansi sehingga akan dihasilkan titik ekivalen pada dua garis yang berpotongan.

Pemilihan panjang gelombang menjadi sangat penting karena paling tidak akan

ada tiga komponen yang kemungkinan dapat menyerap sinar : analit, titran dan

produk. Maka dari itu dipilih panjang gelombang dimana hanya satu komponen yang

akan menyerap sinar.

Untuk mendapatkan hasil titrasi yang baik,maka harus digunakan spesi yang

mengikuti hukum Lambert-Beer dan instrumentnya yang juga menjaga kelinieran

hubungan antara absorbansi dan konsentrasi. Untuk menghindari efek pelarutan yan

akan mempengaruhi absorbansi, maka dari itu biasanya digunakan titran yang 10kali

lebih pekat atau konsentrasinya lebih besar 10 kali dari larutan yang dititrasi.

III. Cara Kerja

A. Menstandarkan larutan EDTA

20,00 mL Bi-nitrat

-Dimasukkan ke gelas kimia 250 mL

-Ditambah 2.0040 gram TCA

-Ditambah 1 mL 0.2 M

-Diencerkan hingga 100 mL

-Diaduk dengan magnetic stirrer

-Dimasukkan dengan hati-hati ke dalam kuvet

Larutan dalam kuvet

-Ditempatkan di dalam spektrofotometer

-Diatur di panjang gelombang 745 nm

-Absorbansi diukur

-Larutan dituangkan kembali ke gelas semula

Larutan dalam gelas kimia 250 mL

-Ditambah 0.20 mL EDTA

-Diaduk dengan magnetic stirrer

-Dimasukkan ke kuvet; kuvet dibilas; bilasan dimasukkan kembali

-Absorbansi diukur pada setiap penambahan 0.20 mL sampai diperoleh

data yang stabil

Kurva titrasi dibuat, titik akhir titrasi ditentukan, [EDTA dihitung]

B. Penentuan konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ dalam sampel

40,00 mL Bi-nitrat

-Dimasukkan ke gelas kimia 250 mL

-Ditambah 4.0363 gram TCA

-Ditambah 2 mL 0.2 M

-Diencerkan hingga 100 mL

-Diaduk dengan magnetic stirrer

-Dimasukkan dengan hati-hati ke dalam kuvet

Larutan dalam kuvet

-Ditempatkan di dalam spektrofotometer

-Diatur di panjang gelombang 745 nm

-Absorbansi diukur

-Larutan dituangkan kembali ke gelas semula

Larutan dalam gelas kimia 250 mL

-Ditambah 0.40 mL EDTA

-Diaduk dengan magnetic stirrer

-Dimasukkan ke kuvet; kuvet dibilas; bilasan dimasukkan kembali

-Absorbansi diukur pada setiap penambahan 0.40 mL sampai diperoleh

data yang stabil

Kurva titrasi dibuat, titik akhir titrasi ditentukan, konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ dalam

sampel ditentukan

IV. Data Pengamatan

A. Pembakuan larutan EDTA

V titran (mL)

A A terkoreksi

0 0.075 0.0750.2 0.075 0.075150.4 0.076 0.0763040.6 0.076 0.0764561.0 0.082 0.082821.2 0.096 0.0971521.4 0.107 0.1084981.6 0.122 0.1239521.8 0.137 0.1394662.0 0.152 0.155042.2 0.162 0.1655642.4 0.176 0.1802242.6 0.189 0.1939142.8 0.200 0.20563 0.215 0.22145

3.2 0.225 0.23223.4 0.238 0.2460923.6 0.249 0.2579643.8 0.262 0.2719564 0.272 0.28288

4.2 0.282 0.2938444.4 0.292 0.3048484.6 0.299 0.3127544.8 0.307 0.3217365 0.314 0.3297

5.2 0.319 0.3355885.4 0.322 0.3393885.6 0.325 0.34325.8 0.326 0.3449086 0.327 0.34662

6.2 0.327 0.347274

B. Penentuan konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ dalam sampel

Vtitran (mL) A A terkoreksi0 0.221 0.221

0.4 0.221 0.2218840.8 0.220 0.221761.2 0.220 0.222641.6 0.219 0.2225042 0.220 0.2244

2.5 0.248 0.25422.9 0.278 0.2860623.3 0.311 0.3212633.7 0.337 0.3494694.1 0.362 0.3768424.5 0.386 0.40337

4.9 0.409 0.4290415.3 0.435 0.4580555.7 0.458 0.4841066.1 0.484 0.5135246.5 0.504 0.536766.9 0.525 0.5612257.3 0.549 0.5890777.7 0.569 0.6128138.1 0.590 0.637798.5 0.608 0.659688.9 0.628 0.6838929.3 0.645 0.7049859.7 0.661 0.725117

10.1 0.675 0.74317510.5 0.688 0.7602410.9 0.701 0.77740911.3 0.710 0.7902311.7 0.722 0.806474

12.1 0.727 0.81496712.5 0.734 0.8257512.9 0.742 0.83771813.3 0.742 0.840686

V. Pengolahan Data

A. Pembakuan EDTA

Dari data absorbansi terkoreksi yang didapat, maka didapatkan kurva titrasi

sebagai berikut :

0 1 2 3 4 5 6 70

0.050.1

0.150.2

0.250.3

0.350.4

f(x) = 0.0596461923076924 x + 0.022094386153846R² = 0.988918601851479

f(x) = NaN x + NaNR² = 0 Kurva Titrasi Pembakuan EDTA

V titran (mL)

A te

rkor

eksi

Dari kurva titrasi, didapatkan 3 gradien yang berbeda dan 3 persamaan yang

berbeda, namun hanya diperlukan 2 persamaan saja untuk menentukan volume

EDTA .

Persamaan ke-1 : y1=0.007 x+0.073

Persamaan ke-2 :y2=0.059 x+0.022

Nilai titik ekivalen (x) dapat ditentukan dari perpotongan kedua persamaan di

sumbu x :

y1= y2

0.007 x+0.073=0.059 x+0.022

0.052 x=0.051

x=0.9808mL

Konsentrasi EDTA dapat ditentukan dari persamaan reaksi pembentuka kompleks

Bi-EDTA :

Bi3+¿+EDTA→Bi−EDTA ¿

¿

[EDTA ]=0.01M×20mL0.9808

=0.2039M

% kesalahan=0.2039−0.20.2

×100 %=1.95 %

B. Penentuan konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ dalam sampel

Dari data absorbansi yang terukur pada setiap penambahan EDTA sebanyak 0.4

mL , didapatkan kurva titrasi sebagai berikut :

0 2 4 6 8 10 12 140

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

f(x) = 0.0186699999999988 x + 0.593875000000016R² = 0.892036317255471

f(x) = 0.0583334068376069 x + 0.143480833333333R² = 0.987818801853948

f(x) = NaN x + NaNR² = 0 Kurva Titrasi Spektrofotometri Sampel

EDTALinear (EDTA)Pemebentukan kompleks Bi-EDTALinear (Pemebentukan kompleks Bi-EDTA)Pembentukan kompleks Cu-EDTALinear (Pembentukan kompleks Cu-EDTA)

V titran (mL)

A te

rkor

eksi

Dari kurva di atas , didapatkan 3 persamaan garis yaitu :

y1=0.001 x+0.221

y2=0.058 x+0.143

y3=0.018x+0.593

Penentuan konsentrasi Bi3+ dapat ditentukan dengan mengetahui berapa volume

EDTA yang dibutuhkan untuk pembenukan kompleks Bi-EDTA dengan cara

menetukan titik potong di sumbu x untuk persamaan ke-1 dengan persamaan ke-2

, sehingga :

y1= y2

0.001 x+0.221=0.058 x+0.143

0.057 x=0.078

x=1.368mL

Volume EDTA pada titik ekivalen adalah 1.368 mL

Selanjutnya adalah penentuan konsentrasi Bi3+ dari persamaan reaksi :

Bi3+¿+EDTA→Bi−EDTA ¿

¿

¿

%Kesalahan=0.01M−6.97×10−3M0.01M

×100%=30.3 %

Penentuan konsentrasi Cu2+ dapatdilakukan dengan mencari titik ekivalen (V

EDTA)kompleks Cu-EDTA dengan cara penentuan titik potong di sumbu x

persamaan ke-2 dan ke-3 sehingga :

y2=¿ y3

0.058 x+0.143=0.018x+0.593

0.04 x=0.45

x=11.25mL

Volume EDTA yang diperlukan untuk pembentukan kompleks Cu-EDTA adalah

11.25 mL

Cu2+¿+EDTA→Cu−EDTA ¿

¿

¿

%Kesalahan=¿1M−1.147M∨ ¿1M

×100 %=14.7%¿

VI. Pembahasan

Pada percobaan kali ini, penentuan konsentrasi analit dalam sampel dilakukan

dengan titrasi spektrofotometri. Seperti halnya titrasi pada umumnya, selalu ada

hubungan yang linier konsentrasi dengan data yang didapatkan selama proses titrasi.

Pada titrasi konvensional, titik akhir titrasi tidak dapat ditentukan dengan pasti karena

hanya dilihat perubahan warna dari indicator saja. Sehingga penentuan titik ekivalen

pun menjadi lebih sukar. Sedangkan pada titrasi spektrofotometri, adanya spesi-spesi

yang menyerap sinar pada panjang gelombang tertentu mengakibatkan adanya

hubungan yang linier antara absorbansi dengan konsentrasi sesuai dengan hukum

Lambert-Beer.

Penentuan titik ekivalen dan titik akhir titrasi pun menjadi lebih mudah karena

tidak diperlukan indikator sama sekali. Titik ekivalen langsung bisa dilihat dari plot

absorbansi larutan terhadap volume titran yang ditambahkan.

Absrobansi yang terukur perlu dilakukan koreksi terhadap volume karena selama

proses pengukuran, volume larutan selalu berubah-ubah sesuai dengan penambahan

titran.

Pada titrasi kali ini, absorbansi diukur pada panjang gelombang 745nm.

Digunakan pengukuran pada panjang gelombang tersebut dikarenakan pada panjang

gelombang itu hanya kompleks Cu-EDTA yang dapat menyerap sinar. Sisanya, Bi3+,

Cu2+,EDTA serta kompleks Bi-EDTA tidak dapat menyerap pada panjang gelombang

tersebut.

Karena pengukuran konsentrasi analit (ion Bi3+ dan Cu2+ ) dilakukan secara

bersamaan pada satu kali proses titrasi, maka dari itu perlu ada parameter lain

sehingga salah satu reaksi berlangsung lebih dulu dibandingkan reaksi yang lain.

EDTA beraksi membentuk kompleks dengan berbagai logam. Namun, masing-

masing reaksi pembentukan kompleks nya memiliki nilai kestabilan tertentu sehingga

apabila di dalam suatu larutan yang terdiri dari berbagai ion logam, akan ada reaksi

pembentukan kompleks antara salah satu logam terlebih dahulu yang memiliki

konstanta kestabilan paling tinggi dari yang lain. Setelah habis bereaksi, baru diikuit

pembentukan kompleks EDTA dengan logam lain. Hal yang sama juga diterapkan

pada titrasi kali ini. Di dalam larutan sampel, terdapat campuran ion Bi3+ dan Cu2+

yang masing-masingnya dapat membentuk kompleks dengan EDTA. Kestabilan

kompleks Bi-EDTA 1022.8 sedangkan Cu-EDTA 1018.8. Oleh karena itu, EDTA

akan cenderung bereaksi terlebih dahulu dengan Bi dibandingkan dengan Cu.

Jika dilihat dari kurva titrasi yang diperoleh, mula-mula saat larutan dititrasi,

EDTA akan langsung bereaksi dengan Bi3+ membentuk kompleks Bi-EDTA yang

tidak menyerap sinar pada panjang gelombang 745 sehingga relative tidak ada

perubahan absorbansi di dalam larutan. Setelah Bi3+ habis bereaksi dengan EDTA,

maka EDTA akan bereaksi dengan Cu2+ membentuk kompleks Cu-EDTA yang

menyerap sinar pada panjang gelombang 745 nm sehingga teramati adanya kenaikan

absrobansi larutan. Setelah seluruh Cu2+ habis bereaksi, penambahan EDTA secara

terus menerus tidak akan mengubah nilai absorbansi larutan karena EDTA sendiri

tidak menyerap sinar pada panjang gelombang tersebut.

Titran yang digunakan adalah EDTA, asam etilen diamin tetraasetat. Struktur

molekul EDTA sendiri adalah sebagai berikut :

EDTA merupakan asam polikarboksilat yang merupakan ligan heksadentat. Artinya

dapat berkordinasi dengan suatu ion logam dari kedua nitrogen dan keempat gugus

karboksilatnya.Sebelum dilakukan titrasi dengan EDTA sebagai titrannya, perlu

dilakukan pembakuan terlebih dahulu terhadap EDTA yang akan digunakan karena

EDTA bukan merupakan larutan standar primer.

Penambahan TCA (trikloro asetat) berfungsi sebagai buffer untuk menjaga pH

larutan tetap 2. Karena pada pH 2 reaksi pembentukan kompleks akan terjadi dan

apabila pH<2 titik ekivalen akan sulit teramati, sedangkan apabila pH > 2.5 ada

kemungkinan Bi3+ akan terbentuk endapan hidroksidanya atau sebagai basanya.

Jika dilihat dari hasil penentuan konsentrasi yang didapat, nilai konsentrasi analit

cukup berbeda jauh dengan nilai sebenarnya. Hal ini mungkin disebabkan oleh

kesalahan pembacaan titran, karena titik yang berimpit sangat sukar diamati. Selain

itu mungkin juga diakibatkan oleh adanya penambahan yang tidak konstan (volume

penambahan titran berubah). Atau bisa juga diakibatkan volume masing-masing

larutan yang dimasukkan tidak presisi.

VII. Kesimpulan

- Konsentrasi Bi3+ di dalam sampel adalah 6.97×10−3M

- Konsentrasi Cu2+ di dalam sampel adalah 1.147 M

VIII. Daftar Pustaka

http://www.chembio.niu.edu/electrochem/lab2.htm diakses tanggal 7 November 2013

Harvey, David. “Modern Analitycal Chemistry”. The McGraw-Hills Companies. 2000. Page 369-275