1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Dasar Teori
Konduktometri biasanya merupakan prosedur tritasi, sedangkan
konduktansi dapat digunakan untuk mengikuti reaksi titrasi jika perbedaannya
antara konduktansi cukup besar sebelum dan sesudah penambahan reagen.
Tetapan sel harus diketahui. Berarti selama pengukuran yang berturut-turut jarak
eletroda harus tetap, tetapi pengenceran akan mengakibatkan hantarannya tidak
berfungsi secara linear lagi dengan konsentransi.
Penambahan suatu elektrolit kepada suatu larutan elektrolit lain pada
kondisi-kondisi yang tidak menghasilkan perubahan volume yang berarti akan
mempengaruhi konduktans (hantaran) larutan. Tergantung apakah ada atau tidak
terjadinya reaksi-reaksi ionic. Jika tidak terjadi reaksi ionic, konduktans dapat
naik atau turun : begitulah pada penambahan suatu basa pada suatu asam kuat,
hantaran turun disebabkan oleh penggantian ion hydrogen yang konduktivitasnya
tinggi oleh kation lain yang konduktivitasnya lebih rendah. Ini adalah prinsip-
prinsip yang mendasari titrasi-titrasi konduktometri yaitu substitusi ion-ion
dengan suatu konduktivitas oleh ion-ion dengan konduktivitas lain.
Konduktivitas mempunyai siemens per cm. konduktivitas larutan kimia
lazimnya berkisar antara 0,1-2000 mili siemens per cm (ms/cm). Bila dua
elektroda direndam dalam larutan yang mengandung ion-ion, maka akan mengalir
arus listrik antara kedua elektroda tersebut, apabila terdapat beda tegangan listrik
antara kedua elektroda tersebut.
Arus mengalir dari katoda yang bermuatan negative ke anoda yang
bermuatan positif. Sebagai pembawa arus adalah ion-ion dalam larutan. Selisih
potensial antara kedua elektroda tersebut tidak boleh terlalu besar agar tidak
terjadi elektrolisa. Besarnya arus yang mengalir ditentukan oleh parameter-
parameter sebagai berikut :
Beda tegangan antara kedua elektroda.
Konsentrasi ion-ion.
1
2
Sifat ion seperti besarnya muatan, derajat disosiasi, besarnya ion, kompleksasi
dengan molekul lain dan sebagainya.
Suhu larutan.
Luas permukaan masing-masing elektroda.
Jarak antara katoda dan anoda.
Konduktometri merupakan metode untuk menganalisa larutan
berdasarkan kemampuan ion dalam mengantarkan muatan listrik di antara
dua elektroda. Ini berarti konduktometri adalah salah satu metode analisa
elektrokimia di samping potensiometri, amperometri dan sebagainya.
Pengukuran konduktovitas (hantaran) dapat pula di gunakan untuk penentuan
titik ahir titrasi. Titrasi konduktometri dapat dilakukan dengan dua cara,
tergantung pada frekuensi arus yang digunakan.
Jika frekuensi arus bertambah cukup besar, maka pengaruh kapasitan
dan induktif akan makin besar. Adapun jenis titrasi tersebut adalah sebagai
berikut:
1. Titrasi konduktometri yang dilakukan dengan frekuensi arus rendah
(maksimum 300Hz).
Penambahan suatu elektolit ke elektrolit lain pada keadaan yang
tidak ada perubahan volum yang begitu besar akan mempengaruhi
konduktovitas larutan terjadi reaksi ionik atau tidak. Jika tidak terjadi
reaksi ionic, maka perubahan konduktovitas sedikit sekali atau hampir
tidak ada. Bila terjadi reaksi ionic, maka perubahan konduktivitas yang
relative cukup besar sehingga dapat di amati, seperti pada titrasi basa kuat
oleh asam kuat. Dalam titrasi ini terjadi penurunan konduktivitas
karena terjadi penggantian ion hydrogen, yang mempunyai
konduktovitas tinggi, dengan kation lain yang mempunyai konduktovitas rendah.
Pada titrasi penetralan, pengendapan dll, penentuan titik ahir titrasi
titrasi di tentukan berdasarkan perubahan koduktivitas(hantaran) dari reaksi
kimia yang terjadi. Hantaran di ukur pada setian penambahan sejumlah
pereaksi dan titik pengukuran tersebut bila di alurkan memberikan 2
2
3
garis lurus yang saling perpotongan dinamakan titik ekivalen titrasi.
Ketepatan metode ini bergantung pada sudut perpotongan dan kerapatan
titik pengukuran. Secara praktik konsentrasi penitran 20-100 kali lebih kali
pekat dari larutan yang di titrasi.
Kelebihan titrasi ini, baik untuk asam yang sangat lemah seperti
asam borat dan fenol yang secara potensiometri tidak dapat di lakukan.
Selain itu, titrasi konduktometri tidak I perlukan control suhu.
2. Titrasi yang dilakukan dengan menggunakan frekuensi arus tinggi
disebut titrasi frkuensi tinggi
Metode ini sesuai untuk sel yang terdiri atas sistem kimia yang dibuat
bagian dari atau di pasangkan dengan sirkuit osilator beresonasi pada
frekuensi beberapa mega hertz. Keuntungan Keuntungan cara ini antara lain
elektroda di tempatkan di luar sel dan tidak langsung kontak dengan larutan
uji. Kerugiannya adalah respon tidak spesifik karena bergantung pada
konduktovitas(hantaran) dan tetapan di elektrik dari sistem.
Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya
hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (G) suatu larutan
bergantung pada jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Daya hantar
listrik berhubungan dengan pergerakan suatu ion di dalam larutan ion yang
mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang besar.
Teori tentang konduktometri merupakan kebalikan dari teori hokum
ohm tentang hambatan listrik. Berdasarkan dan berangkat dari hokum ohm
tersebut, maka disusunlah teori tentang konduktovitas(daya hantar jenis) yang
merupakan kebalikan dari resistivitas, resistivitas adalah tahanan dari suatu
larutan yang diukur pada jarak 1 cm antara elektroda – elektrodanya :
G = 1 / R = k (A/ l )
R = ρl / A
k = 1 / ρ
Dengan :
G : Konduktovitans(ohm-1)
3
4
I : Panjang material(meter)
k : Konduktovitas(omh-1cm -1)
ρ : Hambatan jenis atau resistivitas(ohm cm)
Daya hantar listrik (G) merupakan kebalikan dari tahanan (R),
sehingga daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1. Bila arus listrik
dialirkan dalam suatu larutan mempunyai dua elektroda, maka daya hantar
listrik (G) berbanding lurus dengan luas permukaanelektroda (A) dan
berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (l).
Pengukuran daya hantar memerlukan sumber listrik, sel untuk menyimpan
larutan dan jembatan (rangkaian elektronik) untuk mengukur tahanan larutan.
1. Sumber listrik
Hantaran arus DC (misal arus yang berasal dari batrei) melalui larutan
merupakan proses faradai, yaitu oksidasi dan reduksi terjadi pada kedua elektroda.
Sedangkan arus AC tidak memerlukan reaksi elektro kimia pada elektroda-
elektrodanya, dalam hal ini aliran arus listrik bukan akibat proses faradai.
Perubahan karena proses faradai dapat merubah sifat listrik sel, maka pengukuran
konduktometri didasarkan pada arus nonparaday atau arus AC.
2. Tahanan Jembatan
Jembatan Wheatstone merupakan jenis alat yang digunakan untuk
pengukuran daya hantar.
3. Sel
Salah satu bagian konduktometer adalah sel yang terdiri dari sepasang
elektroda yang terbuat dari bahan yang sama. Biasanya elektroda berupa logam
yang dilapisi logam platina untuk menambah efektifitas permukaan elektroda.
Konduktivitas larutan elektrolit pada temperatur konstan, tergantung
padajenis ion dan konsentrasinya. Jika larutan semakin encer, maka
konduktovitasnya akan menurun. Ini terjadi karena jumlah ion persatuan luas
semakin sedikit. Akan tetapi, keampuan tiap ion dalam meneruskan muatan
4
5
akan semakin besar karena tidak adanya hambatan antar ion pada larutan encer.
Karena konsentrasi larutan pada umumnya dinyatakan dalam satuan
molar (mol/liter), Maka pada konduktometri terdapat istilah konduktovitas
molar (Λ), yang mempunyai hubungan dengan konsentrasi secara:
Λ=1000K/C
Dimana:
Λ=konduktoitas molar(Scm2 mol-1)
C=konsentrasi (mol.dm-3)
K=Konduktovitas(Scm-1)
Konduktovitas di tentukan oleh jenis ion. Sehingga untuk
mengetahui kemampuan tiap jenis ion, maka perlu dilakukan percobaan
dengan larutan yang sangat encer, sehingga tidak di pengaruhi oleh ion lain.
Pada kondisi seperti ini, maka konduktovitas larutan merupakan jumlah
konduktovitas ion positif(Kation) dan ion negative(anion).
Λo= ΛoKation+ Λoanion
Λo adalah konduktivitas molar ion pada larutan sangat encer (konsentrasi
mendekati nol.
Kelebihan titrasi konduktometer :
a. Titrasi tidak menggunakan indikator, karena pada titik keivalen sudah dapat
ditentukan dengan daya hantar dari larutan tersebut.
b. Dapat digunkan untuk titrasi yang berwarna
c. Dapat digunakan untuk titrasi yang dapat menimbulkan pengendapatan
d. Lebih praktis
e. Lebih cepat atau waktu yang diperlukan lebih sedikit
f. Untuk persen kesalahanya lebih kecil jika dibandingkan dengan titrasi
volumetri
Kekurangan titrasi konduktometer :
a. Hanya dapat diterapkan pada larutan elektrolit saja
5
6
b. Sangat dipengaruhi temperatur
c. Dapat ditunjukka dengan tidak langsung
d. Peralatan cukup mahal
e. Jika tidak hati – hati maka akan cepat rusak
f. Tidak bisa digunakan pada larutan yang sangat asam atau basa karena akan
meleleh.
1.2 Tujuan Percobaan
1. Menentukan konsentrasi asam basa secara konduktometri
2. Menentukan konstanta sel konduktansi
3. Menentukan kelarutan AgCl secara konduktometri
6
7
BAB II
METODE PERCOBAAN
2.1 Alat yang digunakan
1. Konduktormeter
2. Buret
3. Pipet volum 10 ml
4. Gelas piala 400 ml
5. Gelas piala 100 ml
6. Labu ukur 100 ml
7. Corong
8. Batang pengaduk
9. Erlenmeyer 100 ml
2.2 Bahan yang digunakan
1. HCl 0.1 N
2. AgNo3 0.1 N
3. NaOH 0.1 N
4. KCl 0.1 N
5. KNO3 0.1 N
6. Asam Oksalat 0.1 N
2.3 Prosedur Percobaan
A. Persiapan Larutan
Siapkan larutan AgNO3 0.01 N, KCl 0.01 N, KNO3 0.01 N masing-masing
100 ml dengan cara pengenceran dari larutan induk.
B. Titrasi asam basa secara konduktometri
Pipet 10 ml HCl 0.1 N ke dalam gelas piala 400 ml encerkan dengan 100
ml aquades
7
8
Lalu tahanan larutan HCl diukur dengan mencelupkan elektroda
konduktometri
Lakukan proses titrasi dengan NaOH 0.1 N, tambah 1 ml NaOH sampai
penambahan 5 ml, kemudian 0.5 ml NaOH sampai volume penambahan 15
ml. Selanjutkan penambahan 1 ml sampai volume 20 ml. (lakukan
pengukuran tahanan setiap kali penambahan)
C. Menentukan kelarutan AgCl secara Konduktometri
Buat larutan Agcl jenuh dengan mereaksikan 5 ml AgNO3 0,1N Dan 10 ml
HCl 0,1 N di dalam gelas piala 100 ml. Lalu endapan AgCl yang terbentuk
disaring dengan kertas saring.
Lalu endapan AgCl di larutkan sampai menghasilkan larutan jenuh.
Ukur tahanan dari larutan KCl 0,1N, 0,01N, KNO3 0,01N AgNO3 0,01N
AgCl jenuh dan Aquadest.
Lakukan percobaab triplo
2.4 Pengamatan
a. Titrasi asam basa secarakonduktometri
Pertama diukur tahanan HCl dan Aquades, kemudian barulah dimulai
titrasi HCl dan NaOH. Pada penambahan 1 ml pertama sampai volume
penambahan 9 ml hasil pengukuran tahanan selalu menurun ketika penambahan
0,5 ml berikutnya tahanan meningkat sampai pengukuran terakhir.
b. Kelarutan AgNO3 0,01N secara konduktometri
Larutan Tahanan 1 Tahanan 2 Tahanan 3
KCl 0,1 N 20,4 ms 20,3 ms 20,4 ms
KCl 0,01 N 2,4 ms 2,23 ms 2,24 ms
KNO3 0,01 N 3,58 ms 3,58 ms 3,58 ms
AgNO3 0,01 N 2,18 ms 2,18 ms 2,17 ms
AgCl jenuh 446 µs 499 µs 505 µs
Aquadest\ 76 µs 76,3 µs 76,4 µs
As. Oksalat 0,1N 15,56 ms 15,61 ms 15,60 ms
8
9
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Penentuan konsentrasi asam basa secara konduktometri
L HCl 0.01 N = 53.4 mmho
Tabel 3.1 Hasil percobaan titrasi konduktometri
ml NaOH
∆ml NaOH
L (mho)R (ohm) V0
(ml)Vkor (ml)
Lkor (mho)
1/L(V0+ml
NaOH)/V0 L*Vkor
1 101 0.00501 0.01 100 0.990099 0,005161
1 102 0.00469 0.009901 101 0.990196 0,004736
1 103 0.00409 0.009804 102 0.990291 0,00413
1 104 0.00378 0.009709 103 0.990385 0,003817
1 105 0.00321 0.009615 104 0.990476 0,003241
0.5 105.5 0.00299 0.009524 105 0.995261 0,003004
0.5 106 0.00277 0.009479 105.5 0.995283 0,002783
0.5 106.5 0.00245 0.009434 106 0.995305 0,002462
0.5 107 0.00235 0.00939 106.5 0.995327 0,002361
0.5 107.5 0.00228 0.009346 107 0.995349 0,002291
0.5 108 0.001863 0.009302 107.5 0.99537 0,001872
0.5 108.5 0.00174 0.009259 108 0.995392 0,001748
0.5 109 0.001522 0.009217 108.5 0.995413 0,001529
0.5 109.5 0.001548 0.009174 109 0.995434 0,001555
0.5 110 0.001575 0.009132 109.5 0.995455 0,001582
0.5 110.5 0.001611 0.009091 110 0.995475 0,005161
0.5 111 0.0017 0.00905 110.5 0.995495 0,004736
9
10
ml NaOH
∆ml NaOH
L (mho)R (ohm)
V0 (ml)
Vkor (ml) Lkor (mho)
1/L(V0+ml
NaOH)/V0 L*Vkor
0.5 111.5 0.001808 0.009009 111 0.995516 0,00413
0.5 112 0.001943 0.008969 111.5 0.995536 0,001618
0.5 112.50.00207 0.008929
1120.995556
0,001708
0.5 113 0.00226 0.008889 112.5 0.9955750,001816
0.5 113.5 0.00232 0.00885 113 0.9955950,001952
0.5 114 0.00245 0.008811 113.5 0.9956140,002079
0.5 114.5 0.00262 0.008772 114 0.9956330,00227
0.5 115 o.oo274 0.008734 114.5 0.9956520,00233
1 116 0.00285 0.008696 115 0.9913790,002461
1 117 0.00305 0.008621 116 0.9914530,002631
1 118 0.00317 0.008547 117 0.9915250,002752
1 119 0.00345 0.008475 118 0.9915970,002875
1 120 0.00351 0.008403 119 0.9916670,003076
10
11
100 105 110 115 1200
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
Volume NaOH (ml)
Lkor
(mho
)Lkor (mho)
Titik Ekuivalen
Gambar 3.1 Grafik lkor vs ml NaOH
Pada percobaan ini dilakukan titrasi NaOH dan HCl secara konduktometri.
Pada penambahan NaOH pada titrasi tersebut pertama-tama tahanannya turun
kemudian perlahan-lahan naik dengan tahanan minimum adalah 1548 ᶙs, jadi titik
ekivalen titrasi tersebut pada hantaran minimum dari percobaan yaitu pada
tahanan 1522 ᶙs. Titik ekivalen ini terjadi karena asam klorida yang bereaksi
dengan NaOH tepat habis bereaksi yang ditandai dengan nilai hantaran minimum
pada percobaan ini yang diukur dengan konduktometer yaitu pada volume larutan
109 ml dengan hantaran 1548 ᶙs. Perlahan hantaran naik hingga volume 111.5 ml,
tetapi pada volume larutan 112 ml, hantaran larutan menurun lagi hingga
penambahan selanjutnya. Hal ini terjadi mungkin pada saat membuat larutan
NaOH kurang teliti dalam pengukuran volume aquades yang dipakai dan
penimbangan padatan NaOH.
1548 ᶙs
11
12
3.2 Pengaruh konsentrasi terhadap tahanan
Tabel 3.2 pengaruh konsentrasi terhadap tahanan
larutan
konsentrasi konduktansi
(N)(ms)
1 2 3
KCl0,1 20,4 20,3 20,40,01 2,24 2,23 2,24
KNO3 0,01 3,,58 3,58 3,58
AgNO3 0,01 2,18 2,18 2,18
AgCl Jenuh
- 446ᶙs
499ᶙs
505ᶙs
Asam Oksalat
0,01 15,56
15,60
15,60
Dari data tabel 3.2 diatas, dapat disimpulkan bahwa semakin rendah
konsentrasi maka semakin kecil hantaran pada zat tersebut. Hal ini dapat
dibuktikan pada saat KCl 0,1 N, konduktansinya 20,4 ms. Sedangkan pada saat
konsentrasi KCl lebih rendah yaitu 0,01 N, konduktansinya menurun menjadi 2,24
ms
3.3 Penentuan kelarutan AgCl jenuh secara konduktometri
Pada penambahan AgCl, AgNO3 ditambahkan dengan HCl masing-masing
5 ml dan 10 ml dengan konsentrasi yang sama akan membentuk AgCl dan HNO3
menurut reaksi
AgNO3 + HCl AgCl + HNO3
Dari reaksi diatas didapatkan AgCl yang kemudian dibuat jenuh dengan
menambahkan aquades, maka hantaran diperoleh 446 μs.
12
13
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Titik ekivalen pada percobaan titrasi HCl 0.1 N dengan NaOH 0.1 N
terjadi pada saat penambahan 9,5 ml NaOH
2. Larutan dengan konsentrasi yang berbeda akan mempunyai hantaran jenis
yang berbeda, karena volume larutan dengan konsentrasi berbeda
mengandung ion yang berbeda.
3. Hantaran = Hantaran jenis, karena nilai konstanta sel konduktansinya = 1
5.2. Saran
1. Lakukan titrasi dengan teliti dan seksama agar didapati titik ekuivalen
menggunakan konduktometer dengan tepat.
2. Lakukan prosedur dengan tepat dan benar terutama saat menimbang dan
pengukuran hambatan dengan konduktometri.
13
14
DAFTAR PUSTAKA
Supandi. 2010. Titrasi Konduktometri. http://www-supadi.blogspot.com/2010
/12/titrasi-konduktometri.html (diakses 24 November 2013)
Serba Murni. 2012. Konduktometri. http ://serbamurni .blogspot.com/2012/10/
konduktometri. html (diakses 24 November 2013)
Nuansa Harapan.2011. Konduktometri. http://nuansa harapan .blogspot .com
/2011 /12 / konduktometri.html (diakses 24 November 2013)
14
15
LAMPIRAN ATUGAS DAN PERTANYAAN
A.1 Tugas
1. Buat kurva titrasi, yaitu hubungan Lkor dengan volume titran NaOH.
Hitung volume NaOH pada titik ekuivalen
100 105 110 115 1200
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
Lkor
Volume NaOH (ml)
Lkor
(mho
)
Gambar A.1 Kurva Lkor vs Volume NaOH
2. Tabelkan data hasil pengukuran saudara
ml NaOH
R(ohm) L(mho) Vkor Lkor(mho)
100 0,01 0,00511 0,990099 0,005161
101 0,009901
0,00469 0,990196 0,004736
102 0,009804
0,00409 0,990291 0,00413
103 0,009709
0,00378 0,990385 0,003817
104 0,009615
0,00321 0,990476 0,003241
105 0,00952 0,00299 0,995261 0,003004
15
16
4
105,5 0,009479
0,00277 0,995283 0,002783
106 0,009434
0,00245 0,995305 0,002462
106,5 0,00939 0,00235 0,995327 0,002361
107 0,009346
0,00228 0,995349 0,002291
107,5 0,009302
0,001863 0,99537 0,001872
108 0,009259
0,00174 0,995392 0,001748
108,5 0,009217
0,001522 0,995413 0,001529
109 0,009174
0,001548 0,995434 0,001555
109,5 0,009132
0,001575 0,995455 0,001582
110 0,009091
0,001611 0,995475 0,001618
110,5 0,00905 0,0017 0,995495 0,001708
111 0,009009
0,001808 0,995516 0,001816
111,5 0,008969
0,001943 0,995536 0,001952
112 0,008929
0,00207 0,995556 0,002079
112,5 0,008889
0,00226 0,995575 0,00227
113 0,00885 0,00232 0,995595 0,00233
113,5 0,008811
0,00245 0,995614 0,002461
114 0,008772
0,00262 0,995633 0,002631
114,5 0,008734
0,00274 0,995652 0,002752
115 0,008696
0,00285 0,991379 0,002875
116 0,008621
0,00305 0,991453 0,003076
117 0,008547
0,00317 0,991525 0,003197
118 0,008475
0,00345 0,991597 0,003479
16
17
119 0,008403
0,00351 0,991667 0,003539
Tabel A.1 Hasil Pengamatan
A.2 Jawaban Pertanyaan
1. Kontanta Sel KCl 0.1 N
K = 1, karena l = 1 cm dan A = 1 cm2
2. Ls KCl 0,1 N dan Ls Aquades
Ls = L, karena K=1
Ls KCl = L KCl
= 20,3667 mS
= 20,3667 x 10-3 mho
Ls Aquades = Ls Aquades
= 76,233µs
= 76,223 x 10-6 mho
3. Lion masing-masing larutan
Untuk KCl 0,1N
Lion = Ls – L air
Lion = 0,0203667 mho – 0,000076223 mho
= 0,020290477 mho/cm
Untuk KCl 0,01 N
Lion= Ls – L air
Lion = 0,0022367 mho – 0,000076223 mho
= 0,00216 mho/cm
Untuk KNO3 0,01 N
Lion = Ls – L air
Lion = 0,00358 mho – 0,000076223 mho
= 0,003503777 mho/cm
Untuk AgNO3 0,01 N
Lion = Ls – L air
Lion = 0,0021767 mho – 0,000076223 mho
17
18
= 0,002100477 mho/cm
Untuk AgCl jenuh
Lion = Ls – L air
Lion = 0,000483 mho – 0,000076223 mho
= 0,000406777mho/cm
Untuk Asam Oksalat
Lion = Ls – L air
Lion = 0,01559 mho – 0,000076223 mho
= 0,015513777 mho/cm
4. Hantaran ekivalen AgNO3 0.01 N
Hantaran ekuivalen = Ls
C
Hantaran ekuivalen = 0,0021767 mho/cm x 1000
0.01 N
= 0.021767 mho cm2/mol
Hantaran ekuivalen KNO3 0,01N
Hantaran ekuivalen = Ls
C
Hantaran ekuivalen = 0,00358 mho/cm x 1000
0.01 N
= 0.0358 mho cm2/mol
Hantaran ekuivalen KCl 0,01N
Hantaran ekuivalen = Ls
C
Hantaran ekuivalen = 0,0022367 mho/cm x 1000
0.01 N
= 0.022367 mho cm2/mol
5. Hantaran ekuivalen AgCl 0,01 N
Hantaran ekuivalen = 0,021767+0,0358+0,022367
= 0,079934
6. Kelarutan AgCl 0,01 N
18
19
Kelarutan = 1000 x 0,000406777
0,079934
= 5,08891085
19