BAB I

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Titrasi merupakan suatu prosedur yang bertujuan untuk menentukan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang telah diketahui agar tepat habis bereaksi dengan sejumlah larutan yang dianalisis (ingin diketahui kadarnya). Titrasi yang melibatkan reaksi antara asam dengan basa dikenal dengan istilah titrasi asam basa. Secara teknis titrasi dilakukan dengan cara mereaksikan sedikit demi sedikit dan bahkan tetes demi tetes larutan basa melalui buret, ke dalam larutan asam dengan volume tertentu yang terletak dalam labu erlenmeyer sampai keduanya tepat bereaksi yang ditandai dengan berubahnya warna indikator. 

Titrasi asam basa dengan menggunakan indikator PP berdasarkan reaksi netralisasi asam dan basa, pada titik ekivalen (sama tepat atau sesuai) dengan jumlah basa yang dipakai, untuk menentukan titik ekivalen ini biasanya dipakai suatu indikator asam basa yaitu suatu zat yang dapat berubah warnanya tergantung pada pH larutan macam indikator yang kita pilih harus sesuai sedemikian sehingga pH pada titik ekivalen titrasi terdapat pada daerah perubahan warna indikator. Jika pada suatu titrasi dengan indikator tertentu terjadi perubahan warna maka titik akhir telah tercapai.

Suatu eksperimen dapat diukur dengan menggunakan dua metode, yaitu potensiometri langsung dan titrasi langsung. Potensiometri langsung merupakan pengukuran tunggal terhadap potensial dari suatu aktivitas ion yang di amati,hal ini terutama diterapkan dalam pengukuran pH larutan air. Sedangkan melalui titrasi langsung,ion dapat di titrasi dan potensialnya di ukur sebagai fungsi volum titran. Titrasi potensiometri merupakan metode elektroanalisis suatu zat dengan menggunakan elektroda pembanding dan elektroda indikator.

1.2              Perumusan Masalah

Ø    Bagaimana menstandarisasi larutan NaOH?

Ø    Bagaimana menggambarkan kurva titrasi?

Ø    Bagaimana menentukan tetapan kesetimbangan asam lemah?

1.3              Tujuan

Pada akhir percobaan ini mahasiswa diharapkan dapat:

Ø    Menstandarisasi larutan NaOH.

Ø    Menggambarkan kurva titrasi.

Ø    Menentukan tetapan kesetimbangan asam lemah.

1.4              Manfaat

Praktikan dapat menstandarisasi larutan NaOH, menggambarkan kurva titrasi, menentukan tetapan kesetimbangan asam lemah.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Proses titrasi potensiometri dapat dilakukan dengan bantuan elektroda indikator dan elektroda pembanding yang sesuai. Dengan demikian, kurva titrasi yang diperoleh dengan menggambarkan grafik potensial tarhadap volume per liter yang ditambahkan, mempunyai kenaikan yang tajam disekitar titik kesetaraan, sehingga dari grafik tersebut dapat diperkirakan titik akhir titrasi.

a.    Titrasi Asam-Basa Menggunakan Indikator

Titrasi ini berdasarkan reaksi netralisasi asam dengan basa, pada titik ekivalen (sama tepat/sesuai) dengan jumlah basa yang dipakai. Untuk menentukan titik ekivalen ini biasanya suatu indikator asam basa, yaitu suatu zat yang mempunyai warna tertentu pada pH tertentu. Jenis indikator yang kita pilih harus sedemikian sehingga pH pada titik ekivalen titrasi terdapat pada daerah perubahan warna, maka titik akhir telah tercapai.

Jadi, titik akhir titrasi adalah dimana saat timbul perubahan warna indikator yang dipakai. Titik akhir tidak selalu berimpit dengan titik ekivalen dan selisihnya disebut kurva titasi.

Pada umumnya indikator yang sering digunakan adalah indikator fenolfthalien (pp), bromtimol biru (BTB), dan lakmus. Zat-zat yang indikator dapat berupa asam atau basa, dan menunjukkan perubahan warna yang kuat serta biasanya adalah zat organik. Perubahan warna disebabkan oleh resonansi isomer elektron.

Titrasi asam basa dapat memberikan titik akhir yang cukup tajam dan untuk itu digunakan pengamatan dengan menggunakan indikator bila pH pada titik ekivalen antara 4-10. Demikian juga titik akhir titrasi akan tajam pada tirasi asam atau basa lemah jika penitrasian adalah asam atau basa kuat dengan perbandingan tetapan disosiasi asam lebiih besar dari 10. Selama titrasi asam basa, pH larutan berubah secara khas, pH berubah secara drastis bila volume titrasinya mencapai titik ekivalen.

b.                  Titrasi Asam-Basa Menggunakan pH meter

pH meter dapat digunakan untuk mengikuti titrasi asam basa (dapat dianggap sebagai indikator). Pada dasarnya pH meter terdiri atas dua elektroda dan satu voltmeter. Untuk mengukur benda potensial (antara potensial dalam elektroda dan potensial elektroda lainnya disebut elektroda indikator, respon terhadap elektroda indikator menyebabkan pergeseran pada voltmeter yang tertera pada skala pH.

c.                   pH larutan pada titik ekivalen

  pH titik ekivalen adalah pH larutan yang terdapat pada titik ekivalen itu. Larutan itu adalah sebagai larutan garam dalam titrasi asam dan basa atau sebaliknya.

1.      Larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat. Larutan garamnya memiliki pH = 7, sehingga indikator agak leluasa pilihannya, baik yang bertrayek  pH di bawah 7, sekitar ataupun di atas 7.

2.      Asam kuat-basa lemah, larutan garamnya mempunyai pH < 7.

3.      Asam kuat-basa kuat, larutan garamnya mempunyai pH > 7.

4.      Larutan asam lemah dan garam dalam titrasi garam asam lemah oleh asam kuat, dengan sendirinya pH larutan rendah (pH < 7).

5.      Larutan basa lemah dan garam, dalam titrasi garam dari basa lemah oleh basa kuat.

Potensial dalam titrasi potensiometri dapat diukur sesudah penambahan sejumlah kecil volume titran secara berturut-turut atau secara kontinu dengan perangkat automatik.

Titrasi adalah analisis dengan mengukur jumlah larutan yang diperlukan untuk bereaksi tepat sama dengan larutan lain. Titrasi ini digunakan pada reaksi netralisasi asam dengan basa pada titik ekivalen (sama tepat atau sesuai).

Cara titrasi yaitu dengan menambahkan setetes demi setetes larutan basa kepada larutan asam. Setiap basa yang diteteskan bereaksi dengan asam dan penetesan dihentikan pada saat jumlah mol H⁺ setara dengan jumlah mol OH^-. Pada saat itulah, larutan bersifat netral dan disebut titik ekivalen.

            Larutan basa yang akan diteteskan (titran) dimasukkan ke dalam buret (pipa panjang berskala) dan jumlah yang terpakai dapat diketahui dari tinggi sebelum dan sesudah titrasi. Larutan asam yang akan dititrasi dimasukkan dalam erlenmeyer dengan mengukur volumenya terlebih dahulu. Untuk mengamati titik ekivalen digunakan indikator yang perubahan warnanya disekitar titik ekivalen. Saat terjadi perubahan warna itu disebut titik akhir titrasi.

            Larutan yang digunakan pada titrasi ini adalah asam klorida (HCl) atau asam asetatat (CH₃COOH) dengan indikator untuk menitrasi asam-basa ditentukan dari kurva titrasi yang menunjukkan hubungan antara pH larutan dengan volume titran. Kurva ini dapat dibuat secara teoritis dengan menghitung pH larutan asam pada :

1.      Titik awal sebelum penambahan

2.      Titik-titik setelah ditambahkan basa sehingga larutan mengandung garam yang terbentuk dan kelebihan asam

3.      Titik ekivalen, yaitu saat larutan mengandung garam tanpa ada kelebihan asam atau basa

4.      Daerah lewat ekivalen, yaitu larutan mengandung garam dan kelebihan basa.

Larutan basa yang akan diteteskan atau titran dimasukkan ke dalam buret (pipa panjang berskala) dan jumlah yang dipakai dapat diketahui dari tinggi sebelum dan sesudah titrasi. Larutan asam yang akan dititrasi dimasukkan dalam erlenmenyer dengan mengukur volumenya terlebih dahulu. Untuk mengamati titik ekivalen digunakan indikator yang perubahan warnanya di sekitar titik ekivalen. Saat terjadi perubahan warna itu disebut titik akhir titrasi.

Berikut ini adalah contoh kurva titrasi asam asetat dengan larutan NaOH 0,101 M tertera pada sebagai berikut :

12

10

8

6

4

2

0

10

40

20

30

50

Volume NaOH (mL)

pH

Titik ekuivalen

pH=pKa=4,77

13,51mL

27,02 mL

 

Gambar 1. kurva titrasi asam-basa antara larutan asam asetat dengan larutan NaOH 0,101 M. Titik ekivalen tercapai setelah penambahan 27,02 mL NaOH.

Titik ekivalen tercapai setelah penambahan NaOH 27,2 mL. Dari kurva titrasi didapat data untuk menghitung tetapan ionisasi asam asetat melalui persamaan Henderson-Hasselbalch.

pH = pKa + log

Persamaan ini digunakan untuk menghitung harga pH dari larutan buffer. Cara ini dapat digunakan untuk menghitung pH pada setiap titik dari kurva titrasi.

Harga pH pada kurva terlihat dari mulai harga pH sebelum penambahan NaOH sampai pada lewat titik ekuivalen. Dengan menggunakan persamaan di atas kita bisa menghitung harga Ka. Selama titrasi, konsentrasi asam akan menurun karena asam lemah bereaksi dengan NaOH yang ditambahkan. Kualitas asam dan basa akan sama pada titik tertentu; keasaman juga akan terjadi pada ½ titik ekuivalen. Pada titik pertengahan, jumlah ½ NaOH yang diperlukan bereaksi sempurna dengan ½ jumlah asam lemah. Kuantitas NaOH pada titik pertengahan adalah : 27,02/ 2 = 13,51 mL. Pada saat ini konsentrasi asam sama dengan konsentrasi basa sesuai dengan persamaan berikut :

[asam] = [basa]

Menurut persamaan Henderson-Hasselbalch.

pH = pKa, maka pKa dapat ditentukan.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

• Tempat pelaksanaan penelitian

Laboratorium Kimia FKIP Unlam Banjarmasin

• Waktu pelaksanaan penelitian

Hari Rabu, Tanggal 20 Oktober 2010

3.2 Alat dan Bahan

A.    Alat-alat yang digunakan       :

1.      Gelas Kimia 250 mL              : 1 buah

2.      Labu Ukur                              : 1 buah

3.      Neraca Analitik                      : 1 buah

4.      Erlenmeyer                             : 1 buah

5.      Gelas Kimia 10 mL                : 2 buah

6.      Gelas Kimia 50 mL                : 1 buah

7.      pH meter                                : 1 buah

8.      Buret 50 mL                           : 1 buah

9.      Statif + klem                          : 1 buah

10.  Stirer                                      : 1 buah

11.  Batu magnet                           : 1 buah

12.  Pipet tetes                              : 2 buah

13.  Botol Pencuci                         : 1 buah

B.     Bahan-bahan yang digunakan :

1.      Kalium Hidrogen ftalat

2.      NaOH standar 0,1 M

3.      Asam asetat 0,1 M

4.      Akuades

5.      Indikator pp

6.      Buffer pH = 10

3.3 Prosedur Kerja

A.    Standarisasi  Larutan NaOH dengan KHP

1.      Memasukkan  larutan NaOH yang akan distandarisasi ke dalam buret sebanyak 10 mL.

2.      Mengambil 10 mL larutan KHP 0,1 M dan memasukkan ke dalam erlenmenyer.

3.      Menambahkan 2 tetes indicator PP ke dalam larutan KHP dan menitrasi dengan arutan NaOH.

B.     Titrasi CH₃COOH dengan NaOH STandar dengan menggunakan pH meter

1.        Menyiapkan seperangkat alat pH meter dan kalibrasi dengan larutan buffer ber-pH 10

2.        Menitrasi 25 mL CH₃COOH 0,1 M dengan NaOH standar. Mencatat pH larutan yang terbaca pada skala pH sebelum penambahan NaOH dan sesudah penambahan NaOH sebanyak  5, 10, 11,12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20,21, 22, 23, 24, 25, dan 30 mL.

3.        Membuat kurva titrasi yakni plot antara pH larutan dengan volume NaOH yang ditambahkan.

4.        Menentukan harga Ka  CH₃COOH yang dianalisis.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.  Hasil Pengamatan

No	Variabel yang diamati	Hasil Pengamatan
1 2	Standarisasi larutan NaOH dengan KHP Menitrasi CH3COOH dengan NaOH standar dengan menggunakan pH meter -          25 mL CH3COOH -          Menitrasi dengan 5 mL NaOH -          Volume NaOH      :  10 mL -          Volume NaOH      :  11 mL -          Volume NaOH      :  12 mL -          Volume NaOH      :  13 mL -          Volume NaOH      :  14 mL -          Volume NaOH      :  15 mL -          Volume NaOH      :  16 mL -          Volume NaOH      :  17 mL -          Volume NaOH      :  18 mL -          Volume NaOH      :  19 mL -          Volume NaOH      :  20 mL -          Volume NaOH      :  21 mL -          Volume NaOH      :  22 mL -          Volume NaOH      :  23 mL -          Volume NaOH      :  24 mL -          Volume NaOH      :  25 mL -          Volume NaOH      :  30 mL	V = 9,3 mL pH = 3,4 pH = 4,6 pH = 5 pH = 5,1 pH = 5,1 pH = 5,2 pH = 5,3 pH = 5,3 pH = 5,4 pH = 5,5 pH = 5,6 pH = 5,7 pH = 5,8 pH = 5,9 pH = 6,2 pH = 6,6 pH = 11 pH = 11,6 pH = 12,2

4.2.  Analisis Data

1.      Standarisasi NaOH dengan KHP

Pada percobaan ini, pertama yang dilakukan adalah standarisasi larutan  NaOH. Adapun tujuannya adalah untuk mengetahui konsentrasi NaOH yang sebenarnya. Hal ini penting dilakukan karena NaOH bersifat higroskopis dan juga cepat menyerap CO₂, sehingga konsentrasinya sewaktu-waktu akan berubah.

Standar utama yang digunakan adalah kalium hidrogen ftalat (KHP) karena KHP adalah standar yang baik sekali untuk larutan basa. Jadi apabila ingin membuat suatu larutan asam maupun basa dengan konsentrasi yang di inginkan,maka untuk mengetahui konsentrasi yang sebenarnya,dilakukan standarisasi dengan standar utama, contohnya KHP. Senyawa ini stabil pada saat pengeringan, non hidgroskopis dan mempunyai berat ekivalen yang tinggi (204,2 gr/eq) sehingga dapat meminimalkan kesalahan pada saat penimbangan.

Standarisasi dilakukan dengan menitrasi 10 ml KHP yang sudah ditambahkan  indikator pp dengan larutan NaOH yang akan di standarisasi sampai larutan  berubah warna menjadi merah muda pucat. Indikator pp (fenolftalein) berguna untuk mengetahui tercapainya titik akhir titrasi. Dari data percobaan, didapatkan data bahwa volume NaOH yang diperlukan adalah 9,3 ml dan dengan perhitungan seperti pada yang terlampir, didapatkan konsentrasi NaOH yang sebenarnya adalah sebesar 0.1075 M.

Reaksi antara KHP dengan NaOH adalah:

KHC₈H₄O₄(aq) + NaOH(aq)             KNaC₈H₄O₄(aq) + H₂O(aq)

2.      Titrasi dengan pH meter

 Titik akhir titrasi diketahui dengan perubahan warna suatu larutan yang semula bening menjadi merah muda. Perubahan warna tersebut diketahui terjadi karena adanya indikator asam basa yaitu fenolftalein yang memiliki trayek perubahan warna pada kisaran pH tertentu, sehingga praktikan harus lebih cermat dalam meneteskan NaOH (penitran) karena kelebihan sedikit saja penetesan NaOH, maka menyebabkan akhir titrasi pH-nya menjadi kurang tepat. Oleh karena itu bisa digunakan indikator lain yang berupa alat. Indikator ini lebih teliti dan praktis, yaitu pH meter.

Pada percobaan ini dengan menggunakan pH meter, pH diukur dan dicatat pada saat penambahan NaOH sebanyak 5 mL, 10 mL, 11 mL, 12 mL, 13 mL,14 mL, 15 mL, 16 mL, 17 mL, 18 mL, 19 mL, 20 mL, 21 mL, 22 mL, 23 mL, 24 mL, 25 mL, dan 30 mL.

Penambahan NaOH dilakukan dengan mengaduk larutan menggunakan stirer. Pengadukan ini berfungsi agar larutan basa yang ditambahkan dalam larutan asam asetat (CH₃COOH) dapat bercampur seluruhnya dengan sempurna sehingga seluruh partikel zat bereaksi dengan sempurna. Alat ini sangat memudahkan praktikan karena pengadukan secara manual sering kali membuat larutan tidak bercampur sempurna, sehingga mengurangi ketepatan hasil akhirnya.

Adapun reaksi ion asetat mula-mula dan setelah penambahan NaOH adalah sebagai berikut :

Reaksi ion asetat mula-mula

CH₃COOH (aq) + H₂O (i)                     CH₃COO ^- (aq) + H₃O ⁺ (aq)

Reaksi ion asetat setelah penambahan NaOH

CH₃COOH (aq) + NaOH (aq)                        CH₃COONa (aq) + H₂O (l)

Pada langkah praktikum titrasi asam basa menggunakan pH meter ini, variasi penambahan pH tidak bertujuan untuk mengakhiri titik akhir titrasi, tetapi untuk mengetahui pH yang dihasilkan jika dilakukan penambahan setiap mL NaOH pada larutan CH₃COOH.

Hasil pH yang terbaca pada pH meter untuk setiap penambahan NaOH akan dialurkan pada sebuah kurva yang menunjukkan hubungan antara pH dan volume NaOH yang diperlukan untuk melakukan pengujian larutan  CH₃COOH. Kurva dicantumkan pada lampiran.

Dari kurva terlihat bahwa setiap penambahan NaOH akan menaikkan pH karena meningkatkan konsentrasi OH^- dan menurunkan konsentrasi H⁺, dari kurva juga terlihat bahwa pH awal adalah 3,4. Kemudian  pH beranjak naik sesuai dengan bertambahnya volume NaOH. Perubahan pH yang perlahan sebelum titik ekivalen adalah akibat bekerjanya buffer. pH yang semula meningkat sedikit demi sedikit, tiba-tiba melonjak tajam pada saat titik ekivalen, Hal ini menunjukkan bahwa pada daerah ini, penambahan sedikit saja NaOH lagi, maka akan terjadi perubahan yang sangat besar. Hal ini terjadi karena larutan ini merupakan larutan hasil titrasi dari asam lemah dengan basa kuat, sehingga pH pada titik ekivalen sekitar 8,5.

Pada literatur, pH pada titik ekivalen terjadi sekitar 8-9 dengan menggunakan indikator fenolftalein. pH yang didapatkan pada percobaan sesuai dengan literatur yaitu berkisar antara 8-9.

Dari kurva dan perhitungan didapatkan bahwa ekivalen terjadi pada volume 23,24 mL sehingga ½ ekivalen berada pada 11,62 mL dengan harga pH adalah 5,1. Sehingga harga Ka bisa diperoleh karena pada saat ini konsentrasi asam sama dengan konsentrasi basa dan didapat harga Ka adalah 7,94.10^-6. Harga ini berbeda dari literatur, yaitu 1,8.10^-5. Perbedaan ini mungkin disebabkan oleh pH meter yang terlalu sensitif atau mungkin terjadi karena kesalahan praktikan.

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

1.      Dalam standarisasi larutan NaOH, dilakukan dengan cara menitrasi larutan NaOH dengan larutan KHP yang telah di tetesi indikator pp untuk mengetahui konsentrasi dari NaOH tersebut.

2.      Dari percobaan di dapatkan konsentrasi NaOH yang telah distandarisasi dengan KHP 0,1 M adalah 0,1075M.

3.      Harga Ka yang di peroleh dari titrasi dengan menggunakan pH meter adalah Ka = 7,94 × 10^-6.

4.      pH pada titik ekivalen adalah 8,5

5.2. Saran-Saran. 

1.      Persiapan alat dan bahan untuk kedepannya sebaiknya lebih matang agar percobaan berjalan lebih efektif.

2.      Praktikan hendaknya memperhatikan kesterilan bahan yang digunakan.