Upload
yiyinsetiaranta
View
574
Download
19
Embed Size (px)
DESCRIPTION
laporan praktikum
Citation preview
JUDUL PERCOBAAN : Titrasi Penetralan dan Aplikasinya
dalam Menentukan Kadar
NaHCO3 pada Soda Kue
TANGGAL PERCOBAAN : Senin, 3 Desember 2012
TUJUAN PERCOBAAN :
1. . Membuat dan menentukan standarisasi larutan
asam
2. Menentukan kadar NaHCO3 dalam soda kue
DASAR TEORI :
1. Titrasi Penetralan
Pada reaksi asam dan basa kosentrasi asam dan basa
dapat ditentukan dengan suatu metode kuantitatif dengan cara
titrasi, yaitu cara analisis tentang pengukuran jumlah larutan
yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan tepat dengan zat yang
terdapat dalam larutan asam atau basa dengan ditandai adanya
perubahan warna. Pada saat perubahan warna, titrasi dihentikan
dan kadar asam basa dapat ditentukan dengan perhitungan
stoikiometri.
Reaksi penetralan dalam analisis titrimetri lebih dikenal
sebagai reaksi asam basa. Reaksi ini menghasilkan larutan yang
pH-nya lebih netral.
Dasar reaksi dari reaksi penetralan adalah reaksi antara
ion hidrogen (H+) dan ion hidroksida (OH-) dan membentuk air.
Sehingga titrasi penetralan ini dikenal pula sebagai reaksi asidi-
alkalimetri. Asidimetri adalah titrasi penetralan yang melibatkan
basa dengan asam yang diketahui konsentrasinya. Sedangkan
alkalimetri adalah titrasi penetralan yang melibatkan asam
dengan basa yang diketahui konsentrasinya.Secara umum
metode titrimetri didasarkan pada reaksi kimia sebagai berikut
aA + tT à produk
dimana a molekul analit A bereaksi dengan t molekul pereaksi T.
untuk menghasilkan produk yang sifat pH-nya netral. Dalam
reaksi tersebut salah satu larutan (larutan standar) konsentrasi
dan pH-nya telah diketahui. Saat equivalen mol titran sama
dengan mol analitnya begitu pula mol equivalennya juga berlaku
sama.
ntitran = nanalit
neq titran = neq analit
dengan demikian secara stoikiometri dapat ditentukan
konsentrasi larutan ke dua.
Dalam analisis titrimetri, sebuah reaksi harus memenuhi
beberapa persyaratan sebelum reaksi tersebut dapat
dipergunakan, diantaranya:
a. reaksi itu sebaiknya diproses sesuai persamaan kimiawi
tertentu dan tidak adanya reaksi sampingan
b. reaksi itu sebaiknya diproses sampai benar-benar selesai
pada titik ekivalensi. Dengan kata lain konstanta
kesetimbangan dari reaksi tersebut haruslah amat besar
besar. Maka dari itu dapat terjadi perubahan yang besar
dalam konsentrasi analit (atau titran) pada titik ekivalensi.
c. diharapkan tersedia beberapa metode untuk menentukan
kapan titik ekivalen tercapai. Dan diharapkan pula
beberapa indikator atau metode instrumental agar analis
dapat menghentikan penambahan titran
d. diharapkan reaksi tersebut berjalan cepat, sehingga titrasi
dapat dilakukan hanya beberapa menit.
a. Penetralan asam kuat oleh basa kuat
Mula-mula pH larutan naik sedikit demi sedikit, kemudian
terjadi perubahan yang cukup drastis pada sekitar titik ekivalen.
Titik ekivalen terjadi pada saat pH larutan 7, dimana asam dan
basa tepat habis bereaksi. Untuk menunjukkan titik ekivalen
dapat digunakan indikator metil merah, bromtimol biru atau
fenolftalein. Indikator-indikator tersebut menunjukkan perubahan
warna pada sekitar titik ekivalen. Fenolftalein lebih sering
digunakan karena memberikan perubahan warna yang lebih
tajam disekitar titik ekivalen.
b. Penetralan asam lemah oleh basa kuat
Titik ekivalen berada diatas 7, yaitu antara 8 dan 9.
Lonjakan perubahan pH pada sekitar titik ekivalen lebih sempit,
hanya sekitar 3 satuan, yaitu antara pH ± 7 sampai pH ± 10.
Sebagai indikator digunakan fenolftalein, karena jika
menggunakan metil merah akan terjadi perubahan warna
sebelum tercapai titik ekivalen.
c. Penetralan basa lemah oleh asam kuat.
Titik ekivalen berada dibawah 7, lonjakan perubahan pH
pada sekitar titik ekivalen lebih sempit, hanya sekitar 3 satuan,
yaitu antara pH ± 7 sampai pH ± 4. Sebagai indikator digunakan
metil merah (trayek ; 4,2 - 6,3)
Petunjuk Pemilihan Indikator
1. gunakan 3 tetes larutan indikator kecuali dinyatakan lain;
2. asam kuat dititrasi dengan basa kuat menggunakan
indikator merah metil, fenolftalein, jingga metil;
3. asam kuat dititrasi basa lemah menggunakan indikator
merah metil;
4. basa kuat dititrasi asam lemah menggunakan indikator PP;
5. asam lemah dititrasi basa lemah tidak ada inidikator yang
dapat digunakan;
6. lebih mudah mengidentifikasikan warna yang timbul
daripada warna yang hilang.
Perubahan Warna Indikator terjadi karena:
1. indikator merupakan senyawa asam/basa organik lemah,
sehingga larutan terjadi kesetimbangan pengionan;
2. warna molekul-molekul indikator berbeda dengan ion-
ionnya;
3. menentukan keberadaan PH tinggi, PH rendah atau PH
sedang tergantung besar-kecilnya Ka/Kb indikator;
4. terjadinya trayek karena terjadinya kesetimbangan
pengionan dan kemampuan mata membedakan warna
terbatas.
2. Aplikasi titrasi Penetralan
Dalam titrasi asam-basa perubahan pH sangat kecil
hingga hampir tercapai titik ekivalen. Pada saat tercapai titik
ekivalen penambahan sedikit asam atau basa akan
menyebabkan pH yang sangat besar. Perubahan pH yang
sangat besar ini seringkali dideteksi dengan zat yang dikenal
sebagai indikator, yaitu suatu senyawa (organik) yang akan
berubah warnanya dalam rentang pH tertentu. Titik atau
kondisi penambahan asam atau basa dimana terjadi
perubahan warna indikator dalam suatu titrasi dikenal sebagai
titik akhir titrasi. Titik akhir titrasi sering diasamkan dengan
titik ekivalen, walaupun diantara keduanya masih ada selisih
yang relatif kecil.
Bermacam-macam zat asam dan basa, baik organik
maupun anorganik dapt ditentukan dengan titrasi asam-basa.
Juga banyak contoh yang analitnya dapat diubah secara kimia
menjadi asam atau basa dan kemudian ditentukan kadarnya
dengan titrasi asam basa.
Misalnya pada penentuan campuran karbonat, ion
karbonat dititrasi dalam dua langkah:
Natrium hidroksida umumnya terkontaminasi oleh
natrium karbonat sedangkan natrium karbonat dan natrium
bikarbonat sering terjadi bersama-sama.
Natrium bikarbonat adalah senyawa kimia dengan rumus
NaHCO3. Dalam penyebutannya kerap disingkat menjadi
bicnat. Senyawa ini termasuk kelompok garam dan telah
digunakan sejak lama. Senyawa ini disebut juga baking soda
(soda kue), Sodium bikarbonat, natrium hidrogen karbonat,
dan lain-lain. Senyawa ini merupakan kristal yang sering
terdapat dalam bentuk serbuk. Natrium bikarbonat larut
dalam air. Senyawa ini digunakan dalam roti atau kue karena
bereaksi dengan bahan lain membentuk gas karbon dioksida,
yang menyebabkan roti "mengembang".
Senyawa ini juga digunakan sebagai obat antasid (penyakit
maag atau tukak lambung). Karena bersifat alkaloid (basa),
senyawa ini juga digunakan sebagai obat penetral asam bagi
penderita asidosis tubulus renalis (ATR) atau rhenal tubular
acidosis (RTA).
NaHCO3 umumnya diproduksi melalui proses Solvay, yang
memerlukan reaksi natrium klorida, amonia, dan karbon
dioksida dalam air. NaHCO3 diproduksi sebanyak 100 000
ton/tahun (2001). Soda kue juga diproduksi secara komesial
dari soda abu (diperoleh melalui penambangan bijih trona,
yang dilarutkan dalam air lalu direaksikan dengan karbon
dioksida. Lalu NaHCO3 mengendap sesuai persamaan berikut :
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2 NaHCO3
ALAT DAN BAHAN :
Alat – alat
1. Labu Ukur 100 mL1 buah
2. Erlenmeyer 250 mL3 buah
3. Buret 1 buah
4. Spatula 1 buah
5. Pipet Gondok 10 ml1 buah
6. Gelas Ukur 2 buah
7. Pipet tetes 6 buah
Bahan
1. Na2CO3
2. Air suling
3. HCl
4. Indikator metil jingga
5. Soda kue
ALUR KERJA :
Penentuan larutan HCl 0,1N dengan Na2CO3 anhidrat
sebagai baku.
Penentuan kadar Cl- dalam air laut
dimasukkan ke dalam labu ukur 100mL
dilarutkan dengan air suling sampai tanda batas
dikocokLarutan baku Na2CO3
0,548 gram Na2CO3 anhidrat
diambil 10mL dengan pipet volum
dimasukkan ke dalam erlenmeyer 100mL
ditambah 10mL air suling
ditambah 2-3 tetes indikator metil jingga
dititrasi dengan larutan HCl hingga menjadi warna merah muda
dicatat angka buret awal dan akhir
dicatat volume HCl
dihitung konsentrasi HCl
diulangi 3 kali
Konsentrasi HCl
HASIL PENGAMATAN :
N
o.
Hasil PengamatanDugaan / Reaksi
Sebelum Sesudah
1. - Na2CO
3 :
serbuk
putih
- HCl :
tidak
berwa
rna
- Metil
jingga
:
oranye
- Volume
HCl:
V1:
9,5mL
V2:
9,5mL
V3:
9,5mL
Na2CO3(s)+H2O(l) → Na2CO3(aq)
Na2CO3(aq) + HCl(l) metil jingga NaHCO3(aq) +
NaCl(aq)
NaHCO3(aq) + HCl(l) metil jingga NaCl(aq) + H2O(aq) +
CO2(g)
Na2CO3(aq) + 2 HCl(aq) metil jingga NaCl(aq) +
H2O(aq) + CO2(g)
1,410 gram NaHCO3
Dicatat merknya
Dilarutkan dalam labu ukur 100mLLarutan NaHCO3
Diambil 10mL
Dimasukkan ke dalam erlenmeyer
Ditambah 2 tetes indikator metil jingga
Dititrasi dengan HCl hingga terjadi perubahan warna
Diulang 3 kali
Dihitung rata-rata NaHCO3kadar NaHCO3
- Laruta
n +
indikat
or
metil
jingga
berub
ah
warna
menja
di
kuning
muda
2.
- Soda
kue
merk
Cende
rawasi
h
- m
soda
kue :
1,410
gram
- Volume
HCl :
V1:16,9m
L
V2:
16,5mL
V3:
15,9mL
ANALISIS DAN PEMBAHASAN:
1. Penentuan larutan HCl 0,1 N dengan Na2CO3
Dalam menentukan (standarisasi) HCl dengan Na2CO3
pertama kali yang dilakukan adalah membuat larutan baku
Na2CO3 yaitu dengan cara melarutkan 0,548 gr Na2CO3 anhidrat
yang sudah ditimbang menggunakan neraca analitik ke dalam
labu ukur 100 mL lalu ditambah aquades sampai tanda batas.
Berdasarkan perhitungan, diperoleh N Na2CO3 sebesar 0,1 N.
Reaksi pengenceran ini adalah :
Na2CO3(s) + H2O(l) → Na2CO3(aq)
Setelah terbentuk larutan baku Na2CO3, larutan tersebut
dipipet 10 mL dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL
kemudian ditambah 10 mL air suling dan 2-3 tetes indikator metil
jingga. Larutan yang semula tidak berwarna berubah menjadi
berwarna kuning muda. Indikator metil jingga digunakan karena
larutan Na2CO3 ditambah HCl memiliki pH sekitar 3,9 pada titik
akhir titrasinya sehingga metil jingga yang memiliki rentang pH
3,1 sampai 4,4 cocok untuk digunakan. Metil jingga memiliki
perubahan warna seiring dengan meningkatnya pH yaitu merah
ke kuning. Sehingga bila HCl yang ditambahkan, perubahan
warna akan menuju ke arah merah karena pH akan semakin
turun/ menjadi asam. Pada saat titrasi, reaksi yang terjadi
adalah:
Na2CO3(aq) + HCl(l) metil jingga NaHCO3(aq) + NaCl(aq)
NaHCO3(aq) + HCl(l) metil jingga NaCl(aq) + H2O(aq) + CO2(g)
Na2CO3(aq) + 2 HCl(aq) metil jingga NaCl(aq) + H2O(aq) + CO2(g)
Titrasi dihentikan saat terjadi perubahan warna dari kuning
menjadi merah muda atau jingga. Berdasarkan perhitungan,
volume HCl yang diperlukan ketika terjadi perubahan warna pada
analit tiga kali berturut-turut diperoleh volume yang sama yaitu
9,5 mL. sehingga konsentrasi HCl adalah 0,1088 M.
2. Penentuan kadar NaHCO3 dalam soda kue cap
“Cenderawasih”
Titrasi penetralan dapat diaplikasikan dalam menentukan
kadar NaHCO3 dalam soda kue. Soda kue yang kami gunakan
dalam titrasi ini adalah soda kue cap “Cenderawasih”.yang
pertama kali kami lakukan adalah melarutkan 1,410 gr sampel
soda kue ke dalam labu ukur 100 mL kemudian setelah
terbentuk larutan baku NaHCO3, larutan tersebut diambil 10 mL
dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Reaksi yang terjadi:
NaHCO3(s) + H2O(l) → NaHCO3(aq)
Pada larutan NaHCO3 tersebut ditambahkan 2 tetes
indikator metil jingga dan larutan menjadi berwarna kuning
muda. Indikator metil jingga digunakan karena pH diperkirakan
juga sekitar 3,9 pada titik akhir titrasinya sehingga metil jingga
yang memiliki rentang pH 3,1 sampai 4,4 cocok untuk
digunakan. Sama seperti penjelasan sebelumnya, indikator metil
jingga memiliki perubahan warna seiring dengan meningkatnya
pH yaitu merah ke kuning. Karena yang ditambahkan HCl ,
perubahan warna akan menuju ke arah merah karena pH akan
semakin turun/ semakin asam. Setelah itu, sebelum titrasi
dilakukan, letakkan kertas putih di bawah erlenmeyer untuk
mengetahui perubahan warna yang terjadi dengan mudah. Pada
saat titrasi telah dilakukan, reaksi yang terjadi adalah :
Pada titik akhir titrasi, titrasi dihentikan. Hal ini ditandai
dengan larutan yang diperoleh berubah warna menjadi merah
muda. Pada percobaan yang kami lakukan, normalitas HCl yang
telah distandarisasi sebelumnya adalah 0,1088 N dan volume
HCl pada tiga kali titrasi diperoleh 16,9 mL; 16,5 mL; dan 15,9
mL. Sehingga diperoleh % NaHCO3 rata-rata dalam soda kue
sebesar 10,6525%.
KESIMPULAN :
1. Konsentrasi rata-rata HCl dari standarisasi dengan Na2CO3
anhidrat 0,548 gr sebesar 0,1088 M
2. Kadar NaHCO3 dalam soda kue cap “Cenderawasih”
sebesar 10,6525%
DAFTAR PUSTAKA :
Day, R.A., Underwood, A.L. (1986). Quantitative Anlysis (sixth ed)
New York : Prentice Hall. (terjemahan oleh Iis Sopyan.
(1999). Analisis Kimia Kuantitatif (ed ke-6). Jakarta :
Erlangga.
Meita. 2010. Titrasi Penetralan.
http://meitacourage.blogspot.com/2010/01/titrasi-
penetralan.html . diakses pada 9 Desember 2012.
Poedjiastoeti, Sri, dkk. 2012. Panduan Praktikum Dasar-dasar
Kimia Analitik. Surabaya: Unipress.
Sahri. 2012. Penetralan Asam Basa.
http://sahri.ohlog.com/penetralan-asam-basa.oh81201.html .
diakses pada 9 Desember 2012.
JAWABAN PERTANYAAN :
Standarisasi larutan HCl dengan Na2CO3
1. Mengapa pada pembuatan larutan NaOH harus memakai
air yang sudah dididihkan?
Jawab:
Tujuan menggunakan air yang mendidih yaitu untuk
menghindari ledakan, sebab reaksi logam alkali (Na)
bersifat eksoterm. Dan juga logam alkali (Na) mudah
bereaksi dengan air.
2. Apakah beda antara:
a. larutan baku dan larutan standar?
b. asidimetri dan alkalimetri?
Jawab:
a. Larutan baku: dimana larutan itu konsentrasinya
diketahui dari hasil penimbangan dan pengenceran,
konsentrasi ditentukan dari hasil perhitungan.
Larutan standar: dimana larutan itu konsentrasinya
sudah ditetapkan dengan akurat.
b. Asidimetri : dimana menitrasi larutan menggunakan
larutan baku asam
Alkalimetri : dimana menitrasi larutan menggunakan
larutan baku basa.
3. Berikan alasan penggunaan indikator pada titrasi di atas!
Jawab:
Pada titrasi antara HCl dengan Na2CO3 menggunakan
indikator metil-Orange karena titrasi tersebut antara asam
kuat dengan basa lemah yang memiliki rentang pH 4,2-6,2.
Pada umumnya indikator digunakan untuk menentukan
titik ekivalen atau titik akhir titrasi tepat pada pH tertentu.
Aplikasi titrasi penetralan
1. 1,2 gram sampel NaOH dan Na2CO3 dilarutkan dan dititrasi
dengan 0,5 N HCl dengan indikator PP. Setelah
penambahan 30 mL HCl larutan menjadi tidak berwarna.
Kemudian indikator jingga ditambahkan dan dititrasi lagi
dengan HCl. Setelah penambahan 5 mL HCl larutan
menjadi berwarna. Berapa prosentase Na2CO3 dan NaOH
dalam sampel ?
Jawab :
Diketahui : Massa NaOH = NaHCO3 = 1,2 gram
Mr.NaHCO3 = 84,008 gr/mol
M.HCl = 0,5 N
V1= 30 mL
V2= 5 mL
Ditanya : % Na2CO3
% NaOH
Jawab :
NaOH + Na2CO3 V1 > V2
NaOH = M . (V1-V2)
= 0,5 mmol/ml (30-5) ml
= 12,5 mmol = 0,0125 mol
Massa NaOH = 0,0125 mol . 40 g/mol
= 0,5 gram
Kadar NaOH =
Na2CO3 = M . V2
= 0,5 mmol/ml . 10 ml
= 2,5 mmol = 0,0025 mol
Massa Na2CO3 = 0,0025 mol . 106 g/mol
= 0,265 gram
Kadar Na2CO3 =
2. Pada pH berapa terjadi perubahan warna indikator PP?
Jawab:
Pada pH 8–9,6 perubahan warna merah menjadi tidak
berwarna terjadi pada indikator PP.
LAMPIRAN :
Perhitungan
1. Standarisasi larutan HCl dengan Na2CO3
Diketahui : m Na2CO3 = 0,548 gr
Mr Na2CO3 = 105,990 gr
V Na2CO3 = 100 mL
n Na2CO3 = 2
V Na2CO3 yang diambil = 10 mL
Didapatkan : Volume HCl
V1 = 9,5 mL
V2 = 9,5 mL
V3 = 9,5 mL
Maka;
o N Na2CO3 =
=
= 0,1034 N
o V HCl = 9,5 mL
meq Na2CO3 = meq HCl
N Na2CO3 x V Na2CO3 = N HCl x V HCl
0,1034 N x 10 mL = N HCl x 9,5 mL
N HCl =
= 0,1088 N
M HCl = N HCl
= 0,1088 M
2. Aplikasi penentuan kadar NaHCO3 dalam soda kue
Diketahui : V NaHCO3 = 10 mL
M HCl = 0,1088 M
m sampel NaHCO3 = 1,410 gr = 1410 mg
Mr NaHCO3 = 84,008 mg/mmol
Didapatkan : Volume HCl
V1 = 16,9 mL
V2 = 16,5 mL
V3 = 15,9 mL
Maka;
Titrasi 1 → V HCl = 16,9 mL
mmol NaHCO3 = mmol HCl
mmol NaHCO3 = M HCl x V HCl
= 0,1088 M x 16,9 mL
= 1,8387 mmol
% NaHCO3 =
=
= 10,9551 %
Titrasi 2 → V HCl = 16,5 mLmmol NaHCO3 = mmol HClmmol NaHCO3 = M HCl x V HCl
= 0,1088 M x 16,5 mL = 1,7952 mmol
% NaHCO3 =
=
= 10,6958 %Titrasi 3 → V HCl = 15,9 mL
mmol NaHCO3 = mmol HCl
mmol NaHCO3 = M HCl x V HCl
= 0,1088 M x 15,9 mL
= 1,7299 mmol
% NaHCO3 =
=
= 10,3068 %
% NaHCO3 rata-rata =
= 10,6525 %
Gambar
10 mL larutan baku Na2CO3 yang tidak berwarna
Hasil Setelah titrasi dari kiri ke kanan :V1 HCl : 9,5 mLV2 HCl : 9,5 mLV3 HCl : 9,5 mL
Hasil Setelah titrasi dari kiri ke kanan :V1 HCl : 16,9 mLV2 HCl : 16,5 mLV3 HCl :15,9 mL
10 mL larutan baku Na2CO3 + 2 tetes indikator metil jingga
Sampel soda kue cap “Cenderawasih”