BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Metode
titrimetri merupakan salah satu cara analisis kuantitatif yang didasarkan pada
prinsip stoikiometri reaksi kimia. Dalam metode titrimetri ini suatu komponen
analit akan mengalami reaksi kimia dengan zat pendeteksi yang sering disebut
titran. Banyak macam reaksi yang terjadi pada metode titrimetri ini, salah
satunya adalah reaksi asam-basa.
Metode
titirimetri yang didasarkan pada reaksi asam basa ini adalah titrasi asam basa (Asidimetri
dan alkalimetri ). Titirasi ini termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara
ion hydrogen yang bersal dari asam dengan ion hidroksida yang bersal dari basa
untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi juga di katakana
sebagai reaksi antara pemberi proton (asam) dengan penerima proton (basa). Pada
titrasi ini larutan analit yang berupa larutan basa ditirasi dengan titran yang
berupa asam atau sebaliknya larutan analit yang berupa larutan asam ditirasi
dengan titran yang berupa basa.
Titrasi juga merupakan salah satu cara untuk
menentukan konsentrasi larutan suatu zat dengan cara mereaksikan larutan tersebut dengan zat lain
yang diketahui konsentrasinya. Dengan metode titrasi asam-basa ini
ini kita dapat menentukan konsentrasi larutan baku sekunder dan dapat
mengetahui kadar suatu zat dalam suatu sampel.
1.2.
Tujuan
Tujuan dibuat makalah ini adalah:
1.
Untuk
mengetahui prinsip titrasi asam-basa
2.
Untuk
mengetahui jenis-jenis titrasi asam basa
3.
Untuk
mengetahui cara preparasi
4.
Untuk
mengedetahui metode pembakuan pada titrasi asam basa
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Prinsip Titrasi
Titrasi adalah suatu proses atau
prosedur dalam analisis volumetric di mana suatu titran atau larutan standar
(yang telah diketahui konsentrasinya) diteteskan melalui buret kelarutan lain
yang dapat bereaksi
dengannya (belum diketahui
konsentrasinya) hingga tercapai
titik ekuivalen atau
titik akhir. Artinya,
zat yang ditambahkan
tepat ber eaksi dengan zat
yang ditambahi. Zat yang
akan ditentukan kadarnya
disebut sebagai “titrant” dan
biasanya diletakan di
dalam Erlenmeyer, sedangkan
zat yang telah
diketahui konsentrasinya disebut
sebagai “tit`er” dan biasanya diletakkan di dalam “buret”. Baik titer maupun
titrant biasanya berupa larutan (Almatsier, 2003).
Pada Titrasi asam basa dalam melakukan titrasi melibatkan asam maupun basa sebagai penitran/titer ataupun titran dan titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Untuk menentukan kadar larutan asam dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya. Titran
ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekuivalen (
artinya secara stoikiometri titran dan titer tepat habis bereaksi ). Keadaan
ini disebut sebagai ”titik ekuivalen”. Pada saat ekuivalen ini maka proses
titrasi dihentikan , kemudian kita mencatat volume titer yang diperlukan untuk
mencapai keadaah tersebut, dengan menggunakan data volume titran, volume dan
konsentrasi titer maka kita bisa menghitung kadar titran. Prinsip dasar titrasi asam basa didasarkan pada reaksi nertalisasi asam basa.
Titik equivalen pada titrasi asam basa adalah pada saat dimana sejumlah asam tepat di netralkan oleh
sejumlah basa. Selama titrasi berlangsung terjadi perubahan pH. pH pada titik equivalen ditentukan oleh
sejumlah garam yang dihasilkan dari netralisaasi asam basa
Untuk menegtahui titik ekivalen
pada titrasi asam basa kita bisa menggunakan indikator
asam basa. Indikator ditambahkan pada sampel sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna
ketika mendekati titik ekuivalen terjadi yang kita sebut titik akhir titrasi
,pada saat inilah titrasi kita hentikan
.
Indikator
|
Trayek pH
|
Warna
|
|
Asam
|
Basa
|
||
kuning metal
|
2,4-4,0
|
Merah
|
Kuning
|
Biru
bromfenol
|
3,0-4,6
|
Kuning
|
Biru
|
jingga metal
|
3,1--4,4
|
Jingga
|
Metil
|
Hijau
bromkresol
|
3,8-5,4
|
Kuning
|
Biru
|
Merah metal
|
4,2-6,3
|
Merah
|
Kuning
|
ungu
bromkresol
|
5,2-6,8
|
Kuning
|
Ungu
|
Biru
bromtimol
|
6,1-7,6
|
Kuning
|
Biru
|
merah fenol
|
6,8-8,4
|
Kuning
|
Merah
|
Merah kresol
|
7,2-8,8
|
Kuning
|
Merah
|
Biru timol
|
8,0-9,6
|
Kuning
|
Biru
|
Fenolftalein
|
8,2-10,0
|
Tak brwarna
|
Merah
|
Timolftalein
|
9,3-10,5
|
Tak berwarna
|
Biru
|
Add caption |
2.2 Jenis-jenis Titrasi
1. Mencari massa larutan asam sulfat H2SO4 pekat
= volume x densitas
= 100 x 1.84
= 184 g
2. Mencari massa asam sulfat H2SO4
= persen x massa larutan
= 98% x 184
= 180.32 g
3. mencari mol asam sulfat H2SO4
= g/Mr
= 180,32/98
= 1.84 mol
4. Menghitung konsentrasi dalam molar larutan asam sulfat pekat
= mol / volume larutan
= 1.84 / 0.1
= 18.4 Molar
: |
Berdasarkan
reaksi yang terjadi selama titrasi, volumetri dapat dikelompokkan menjadi 4
jenis[1] (
Gandjar, 2007):
1.
Reaksi
asam-basa ( asidi-alkalimetri = netralisasi)
Penetapan
kadar ini berdasarkan pada perpindahan protondari zat yang bersifat basa atau
asam, baik dalam linfkungan air atau bebas air.
2.
Reaksi
oksidasi-reduksi (redoks)
Dasar yang
digunakan adalah perpindahan elektron. Penetapan kadar senyawa berdasarkan ini
digunakan secara luas seperti permanganometri, serimetri, iodi-iodometri,
iodametri serta bromatometri.
3.
Reaksi
pengendapan (presipitasi)
Penetapan
kadar berdasrkan terjadinya endapan yang sukar larut misalnya penetapan kadar
secara argentometri.
4.
Reaksi
pembentukan kompleks (kompleksometri)
Dasar yang
diginakan adalah terjadinya reaksi antara zat-zat pengompleks organik dengan
ion logam menghasilkan senyawa kompleks yang mantap. Penetapan kadar yang
menggunakan prinsip ini adalah metode kompleksometri.
a.
Jenis- jenis
titrasi asam-basa
Titrasi
asam-basa dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut:
1.
Tirtasi asam kuat atau basa kuat
Titran
yang dipakai dalam jenis titrasi asam basa ini adalah asam kuat dan basa kuat. Titik akhir titrasi mudah
diketahui dengan membuat kurva titrasi yaitu plot antara pH larutan sebagai
fungsi dari volume titran yang ditambahkan. Sebagai contoh
titrasi asam kuat dan basa kuat adalah titrasi HCl dengan NaOH. Reaksi yang
terjadi adalah sebagai berikut:
HCl +
NaOH NaCl + H2O
H+ +
OH- H2O
Reaksi umum yang terjadi pada titrasi asam
basa dapat ditulis sesuai dengan reaksi kedua diatas. Ion H+ bereaksi dengan
OH- membentuk H2O sehingga hasil akhir titrasi pada titik ekuivalen pH larutan
adalah netral. Kurva titrasi antara 50 mL HCl 0,1 M dengan 50 mL NaOH 0,1 M
dapat ditunjukkan dengan gambar berikut ini:
Kurva Titrasi 0,1 M HCl dengan 0,1 M
NaOH
1.
Titrasi basa lemah dan
asam kuat
Titrasi basa lemah dan
asam kuat adalah analog dengan titrasi asam lemah dengan basa kuat, akan tetapi
kurva yang terbentuk adalah cerminan dari kurva titrasi asam lemah vs basa
kuat. Sebagai contoh disini adalah
titrasi 0,1 M NH4OH 25 mL dengan 0,1 HCl 25 mL dimana reaksinya dapat ditulis
sebagai:
) |
Kurva titrasinya dapat ditulis sebagai
berikut:
Kurva titrasi 0,1 M NH4OH dengan 0,1 M HCl
Pada awal titrasi dalam
Erlenmeyer hanya terdapat NH4OH, karena NH4OH adalah basa lemah maka tidak
semua akan terionisasi untuk mencari pH nya
1.
Titrasi basa kuat dan
asam lemah
) |
Asam lemah yang
dicontohkan disini adalah asam asetat CH3COOH (biasanya kita singkat menjadi
HOAc) dan dititrasi dengan basa kuat NaOH. Reaksi yang terjadi dapat ditulis
sebagai berikut:
HOAc + NaOH
-> NaOAC + H2O
Dan kurva titrasi antara 0,1 M HOAc 50 mL dengan 0,1 M NaOH 50 mL dapat digambarkan sebagai berikut
Kurva titrasi
0,1 M CH3COOH dengan 0,1 M NaOH
Pada saat sebelum titrasi
dalam Erlenmeyer hanya terdapat asam asetat. HOAc adalah asam lemah sehingga
dalam laruta tidak terdisosiasi sempurna, dan untuk mencari konsentrasi H+ nya
kita menggunaka rumus pH asam lemah. 0,1 M HOAc dengan volume 50 mL memiliki pH
sekitar
1. Titrasi asam lemah dan basa lema
Pada akhir
titrasi akan terbentuk garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Misal : Asam asetat dan
NH4OH
CH3COOH +
NH4OH —> CH3COONH4 + H2O
) |
a. Pembuatan
Larutan Asam Sulfat (H2 SO4)
Untuk membuat larutan asam sulfat encer dari larutan asam sulfat pekat 98%
maka langkah pertama adalah dengan menghitung terlebih dahulu molaritas larutan
asam sulfat pekat tersebut. Setelah mengetahui berapa konsentrasinya maka kita
tinggal menggunakan rumus pengenceran untuk mendapatkan berapa banyak larutan
asam sulfat pekat yang diperlukan.
1. Mencari massa larutan asam sulfat H2SO4 pekat
= volume x densitas
= 100 x 1.84
= 184 g
2. Mencari massa asam sulfat H2SO4
= persen x massa larutan
= 98% x 184
= 180.32 g
3. mencari mol asam sulfat H2SO4
= g/Mr
= 180,32/98
= 1.84 mol
4. Menghitung konsentrasi dalam molar larutan asam sulfat pekat
= mol / volume larutan
= 1.84 / 0.1
= 18.4 Molar
karena
konsentrasi asam sulfat pekat sudah diketahui maka unutk mencari berapa banyak
asam sulfat yang diperlukan untuk membuat larutan asam sulfat 6 M sebanyak 1
liter adalah
MV asam sulfat pekat =
MV asam sulfat 6M
18.4 x V = 6 x 1
V = 0.326 L
18.4 x V = 6 x 1
V = 0.326 L
jadi untuk
membuat larutan asam sulfat 6M dari asam sulfat pekat 98% adalah dengnan
memipet 326 mL asam sulfat pekat kemudian diencerkan hingga volumenya 1 liter.
Bagaimana apabila kita mencarinya dalam bentuk Normalitas? tinggal
dikalikan 2 nilai molaritasnya sebab asam sulfat memiliki 2 ion hidrogen. Cara
ini bisa juga diaplikasikan untuk mencari konsentrasi asam-asam pekat yang lain
seperti HCl, HNO3m dan H3PO4 (Uni,2012) .
a. Preparasi Indikator Alami Titrasi Asam Basa (Siti marwati,2012)
Indikator titrasi asam basa dapat
disediakan dalam berbagai bentuk. Jika meninjau fungsi indikator titrasi asam
basa selain sebagai penanda titik akhir titrasi berfungsi pula sebagai alat untuk membedakan suatu larutan
bersifat asam atau basa. Beberapa indikator baik indikator sintetik maupun
indikator alami, biasanya indikator titrasi asam basa disediakan dalam bentuk
larutan contoh indikator fenol ptalein. Selain dalam bentuk larutan, telah dikenal
pula kertas lakmus dan kertas pH yang dapat berfungsi sebagai alat untuk
membedakan larutan bersifat asam atau basa.
Seperti telah diketahui bahwa
indikator alami mempunyai kelemahan yaitu indikator alami dalam bentuk larutan
mudah rusak, larutan tidak tahan lama dan berbau tidak sedap. Hal ini juga akan
mempengaruhi tingkat kecermatan dan keakuratannya jika digunakan sebagai
indikator titrasi asam basa (Siti Marwati, 2010). Oleh karena itu preparasi
indikator alami titrasi asam basa perlu meninjau tingkat kestabilan dari
senyawa-senyawa zat warna yang terdapat dalam tumbuhan.
Berbagai upaya yang dilakukan agar
indikator alami titrasi asam basa dapat dipakai dalam waktu yang lama adalah
dengan menyimpan larutan pada kondisi senyawa tersebut lebih stabil. Sebagai
contoh agar kestabilan warna ekstrak kubis ungu sebagai indikator alami titrasi
asam basa relatif tinggi maka indikator
tersebut disimpan dalam bentuk larutan pada kondisi asam, dalam wadah gelap dan
tertutup. Agar indikator tersebut dapat digunakan dalam waktu yang relatif lama
(kurang lebih 3 bulan) maka indikator tersebut disimpan pada temperatur 15 oC
(Siti Marwati, 2011).
Indikator alami titrasi asam basa
dapat dipreparasi dalam bentuk kertas pH yang dapat dibuat dengan mencelupkan
kertas saring ke dalam ekstrak zat warna alam. Selanjutnya, kertas tersebut
dikeringanginkan sehingga diperoleh kertas yang berwarna tertentu. Sebagai
contoh kertas pH dari ekstrak bunga rosela berwarna merah, warna krem untuk
ekstrak bunga sepatu, warna merah keunguan untuk bunga mawar dan warna ungu
untuk kubis ungu (Pruetong, S., et al.2009). Setelah diperoleh kertas pH dapat
dicobakan dengan mencelupkan kertas tersebut ke dalam larutan asam dan larutan
basa.
Indikator
alami titrasi asam basa selain dipreparasi dalam bentuk kertas pH dan larutan
dapatjuga dipreparasi dalam bentuk serbuk (powder)
agar dapat disimpan dalam waktu yang lama dan tidak mudah rusak. Untuk membuat
indikator alami dalambentuk serbuk dapat dilakukan dengan cara dikeringkan
dengan oven pada suhu tertentu dan tetap memperhatikan kestabilannya pada saat
pengeringannya agar senyawa zat warna alami tidak rusak. Preparasi ini
memerlukan biaya yang relatif mahal tetapi indikator dapat dipakai secara
berulang. Contoh indikator alami titrasi asam basa yang dipreparasi dalam
bentuk serbuk. Aplikasi indikator alami titrasi asam basa dalam
bentuk serbuk dapat dilakukan dengan melarutkan serbuk indikator alami ke dalam
pelarut yang cocok misalnya dilarutkan dengan akuades. Setelah serbuk
dilarutkan dapat digunakan sebagai indikator titrasi asam basa.
2.4 Pembakuan
Larutan baku
adalah larutan yang memiliki konsentrasi atau
kandungan yang pasti dan memenuhi
persyatan sebagai acuan atau standar analisis atau reaksi kimia. Larutan baku
yang diperoleh langsung dari pembuataannya disebut larutan baku primer.
Sedangkan larutan yang yang berfungsi sebagai larutan baku setelah dilakukan
pembakuan disebut larutan baku sekunder
( mulyono,2006:249 ).
Larutan standar biasanya
ditambahkan dalam sebuah buret. Proses penambahan larutan standar sampai reaksi
tepat lengkap, disebut titrasi, dan zat yang akan ditetapkan, dititrasi. Titik
saat reaksi itu tepat lengkap, disebut titik ekuivalen (setara) atau
titik-akhir teoritis (atau titik-titik akhir stoikiometri). Dengan demikian
dalam praktik laboratorium untuk membuat
larutan dari asam dan basa dengan konsentrasi yang diinginkan dan kemudian
menstandarisasinya terhadap standar utama. Contohnya membuat larutan standar
dari asam klorida bisa dilakukan dengan langsung menimbang sebagian HCl yang
diketahui densitasnya, diikuti dengan pengenceran dalm labu volumetri. Namun, lebih
sering larutan tersebut distandarisai dengan cara yang biasa terhadap standar
utama. Larutan standar utama inilah disebut sebagai larutan baku primer yang
digunakan untuk membakukan larutan baku sekunder.
2.5 Contoh Analisis Titrasi Asam Basa
Metode titrasi asm basa bisa kita gunakan dalam menentukan bilangan saponikasi. Bilangan
saponifikasi didefinisikan sebagai milligram KOH yang diperlukan untuk
menitrasi 1 gram lemak dengan reaksi:0,10 gram mentega dititrasi dengan
menggunakan 25 mL KOH 0,250 N. Setelah proses saponifikasi berlangsung sempurna
maka KOH yang tidak bereaksi dengan mentega dititrasi dengan 0,250 N HCl dan
membutuhkan 9,26 mL. Berapakah bilangan saponifikasi/bilanga penyabunan dari
mentega tersebut? Dan hitung pula berapa berat formula lemak dalam mentega
tersebut (asumsikan semua mentega adalah lemak).
Penyelesaian:
Metode titrasi diatas sering dilakukan pada industri minyak goreng dan
sabun. Hal ini penting untuk mengetahui jumlah total lemak dan asam lemak dalam
minyak. Titrasi yang dipakai adalah titrasi kembali, jadi KOH awal adalah
berlebih dan kelebihan KOH yang tidak bereaksi dengan lemak dititrasi dengan
HCl menggunakan indicator pp. Jumlah mol KOH awal dikurangi mol KOH yang
bereaksi dengan KOH adalah jumlah mol KOH yang bereaksi dengan lemak.
Keseluruhan reaksi dapat ditulis: HCl +
KOH KCl + H2O
Mol-eq KOH awal
= V.N
= 25 mL x 0,25 N
= 6,25 mmol-eq
= 6,25 mmol
Mol KOH yang bereaksi dengan HCl diperoleh:
= V.N HCl
= 0,25 mL x 9,25 mL
= 2,3125 mmol-eq
= 2,3125 mmol
Jadi mol KOH yang bereaksi dengan lema adalah
= 6,25 mmol – 2,3125 mmol
= 3,9375 mmol
Massa KOH
= mole x Mr
= 3,9375 x 56
= 220,5 mg
Bilangan
saponifikasi/penyabunan didefinisikan sebagai mg KOH yang bereaksi dengan 1
gram lmak. Dari perhitungan diatas 220,5 mg KOH bereaksi dengan 1,10 g lemak
jadi bilangan saponifikasinya:
= 1 g/ 110 g x 220,5 mg
= 200,5 mg
Jadi cara membaca bilangan diatas adalah: setiap gram
lemak akan bereaksi dengan 200,5 mg KOH.Untuk mencari berat formula lemak maka
tinggal membagi massa lemak dengan molnya sehingga diperoleh:
Mol lemak (diperoleh dari reaksi diatas)
= 1/3 x mol KOH
= 1/3 x 3,9375 mmol
= 1,3125 mmol
Dan berat formula lemak
= 1,10/ 1,3125.10-3
= 838,1 gram/mol
Jadi dari prhitungan diatas bilangan saponifikasi mentega diatas adalah
200,5 dan berat formula lemaknya adalah 838,1 gram/mol.
DAFTAR PUSTAKA
Almatsier, Sunita. 2003. Prinsip Dasar Ilmu Gizi.
Jakarta : Gramedia
Gandjar, Ibnu Ghalib, Abdul
Rohman.2007. Kimia Farmasi Analisis. Yoyakarta: Pustaka Pelajar
Mulyono.2006. Membuat Reagen Kimia. Jakarta: Bumi Aksara
Siti Marwati.2011. Kestabilan warna Ekstrak
Kubis Ungu (Brassica oleracea) sebagai Indikator Alami
Titrasi Asam Basa, Prosiding Seminar
Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA FMIPA UNY, 11 Mei 2011
Siti Marwati.2012. Ekstraksi
Dan Preparasi Zat Warna Alami Sebagai
Indikator Titrasi Asam Basa.
Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA UNY
Uni,Murni.2012.http://serbamurni.blogspot.com/2012/03/cara-pembuatan-larutan-asamsulfat-h2.html.
diakses pada tanggal 16 desember 2012: 21.00 wib