Titrasi

Kimia AnalitikKimia Analitik

VolumetriVolumetri

Volumetri

Angka volumetri : analisis kimia kuantitatif yang dilakukan dengan menentukan banyaknya volume larutan yang konsentrasinya sudah diketahui dengan tepat yang bereaksi secara kuantitatif dengan larutan yang dianalisis.

Larutan yang diketahui konsentrasinya dengan tepat : Larutan Standar / Larutan baku primer

Larutan baku

Larutan sampel

Diteteskan sampai titik ekivalen (TE)

Titrasi metode titrimetri

Volumetri

Lar. baku / lar. Sampel berwarna

Titik ekivalen dapat diamati

Lar. baku + lar. Sampel tidak berwarna

Titik ekivalen tidak teramati

+ indikator (memungkinkan TAT~TE → << kesalahan titrasi)

Titik akhir titrasi teramati (TAT) → jatuh setelah TE

Contoh :

Lar. KMnO4

Lar. Asam oksalat

Larutan tidak berwarna menjadi ungu ketika TE

Contoh :Lar. NaOH

Lar. CH3COOH + indikator pp

TE tidak berwarna

TAT merah muda → kelebihan 1 tetes

Larutan Standar

Larutan Standar PrimerLarutan Standar Primer : Larutan yang telah diketahui konsentrasinya dengan tepat, digunakan untuk pembakuan larutan standar sekunder atau untuk titrasi sampel.Zat-zat standar primer : zat-zat yang digunakan untuk membuat larutan standar primer

Larutan standarLarutan standar primer

Larutan standar sekunder

Syarat – syarat Standar Primer1. Zat harus : - mudah diperoleh

- mempunyai derajat kemurnian tinggi / mudah dimurnikan

- mudah dikeringkan (pada suhu 110-120 °C)

- mudah dipertahankan dalam keadaan murni (stabil)

2. Zat tidak boleh berubah oleh pengaruh udara selama penimbangan, mis. : - higroskopis- dipengaruhi oleh CO2

- mudah teroksidasi oleh udara

3. Zat standar harus dijaga agar komposisinya tidak berubah selama pe-nyimpanan

4. Zat harus dapat diuji terhadap zat-zat pengotor dengan uji kualitatif atau uji lain yang kepekaannya diketahui ( jumlah zat pengotor tidak boleh > 0,01- 0.02 %)

5. Zat harus mempunyai berat ekivalen (BE tinggi) sehingga kesalahan yang kecil dalam penimbangan dapat diabaikan

6. Zat mudah larut pada kondisi yang digunakan

7. Bereaksi stoikiometri dengan zat yang ditentukan. Kesalahan titrasi harus dapat diabaikan

Titrasi Asidi-AlkalimetriTitrasi Asidi-Alkalimetri

Titrasi Netralisasi

1. Titrasi AcidimetriTitrasi terhadap basa bebas atau larutan garam yang berasal dari asam lemah dengan larutan standar asam.

Contoh : NaOH atau NaCH3COO dititrasi dengan HCl

OH- + H+ → H2O CH3COO- + H+ → CH3COOH

2. Titrasi AlkalimetriTitrasi terhadap asam bebas atau garam yang berasal dari basa lemah dengan larutan standar basa

Contoh : HCl atau NH4Cl dititrasi dengan NaOH

H+ + OH- → H2O NH4+ + OH- → NH4OH

Contoh zat standar primer yang digunakan : Na2CO3, Na2B4O7.10H2O, H2C2O4.10H2O

Titrasi Netralisasi Untuk mengetahui saat tercapainya ekivalen dalam suatu

proses titrasi digunakan indikator indikator asam basa warna dipengaruhi banyak H+ pada larutan

Perubahan pH larutan yang menyebabkan perubahan warna indikator : daerah interval pH biasanya antara 2 satuan pH

Contoh : indikator fenolftaleintak berwarna merah

Perlu dipilih indikator sesuai indikator yang perubahan warnanya terletak pada daerah sekitar TE

Contoh : HoAc dititrasi dengan NaOH, pH TE = 8,5 indktr pp (8,3-10)

8.3 10.0

INDIKATOR

Oswald (1891) : Indikator adalah asam / basa organik lemah yang warnanya berbeda antara bentuk molekul dan ionnya

Indikator asam (HIn) Indikator basa (InOH)

1. Indikator AsamHIn H+ +In-

- Dlm lar. Asam → kesetimbangan ke kiri → In- << → warna sesuai bentuk molk indikator (HIn)- Dlm lar. basa → kesetimbangan ke kanan → In- >> → warna sesuai bentuk ion indikator (In-)

Indikator Asam

Menurut Hk. Aksi Massa

HIn

InH

HIn

InHIn

f

fxf

HIn

InH

a

axaK

f 1 krn indikator yang di+ hanya beberapa tetes

In

HInKInHpH

HIn

InHK In

logloglog

HIn

InpKInpH

log

2. Indikator Basa (InOH)

InOH In+ + OH-

InOH

In

KIn

KH

In

InOHKIn

H

K

KwOHHkarenaIn

InOHKInOH

InOH

OHInKIn

w

w

InOH

InpKpKpH bw

log

Konsep Asam Basa Bronsted

Tidak perlu dubedakan indikator asam dan basa Titik berat pada jenis muatan indikator bentuk asam (InA)

dan bentuk basa (InB)

InA H+ +InB

A

B

In

InH

a

xaaKIn

karena warna indikator yang dapat disaksikan oleh mata ditentukan perbandingan [InA] / [InB]

A

B

In

In

A

BInH f

f

In

InpKapH logloglog

A

BIn In

InpKpH log


Harga perbandingan [InA] / [InB] ditentukan dg perbandingan warna yang tampak → lebih tepat dengan spektrofotometer

warna tampak seperti warna dalam bentuk asam (InA) bila [InA] / [InB]>10, sehingga batas sesuai harga pH adalah pH = pKIn-1

warna tampak seperti warna dalam bentuk basa (InB) bila [InB] / [InA]>10, sehingga batas sesuai harga pH adalah pH = pKIn+1

Trayek perubahan warna indikator pH = pKIn ± 1


Indikator Jangkauan pH

Dalam larutan H+

Dalam larutan OH-

pKIn

Jingga metil 3.2-4.4 Merah Jingga 3.

Merah metil 4.2-6.3 Merah Kuning 5.

Fenolftalein (pp) 8.3-10 tb merah 9.6

Yang harus diperhatikan : pH air (pelarut)0.03 % CO2 dalam air pH = 5.7CO2 jenuh dalam air pH = 3.7air konduktivitas pH ~ 7

Pembagian Indikator

Indikator tunggal

campuran : dari campuran 2 indikator atau lebih

Syarat indikator campuran :

- mempunyai harga pKIn hampir sama

- warna yang bertindihan adalah komplementer dg pH pertengahan

Indikator campuran digunakan bila indikator tunggal sulit digunakan untuk range pH sempit

warna satu. Contoh : indikator pp (asam → tb, basa → merah)

warna dua. Contoh, merah metil, jingga metil, dsb

Pembagian Indikator

Contoh :

Indikator Titrasi TE Perubahan

Merah netral 1% : biru metilena 1% = 1:1

HoAc dengan NH4OH

7 Biru violet → hijau

Fenolftalein 0.1% : 1-nalftalein 0.1 % = 3:1

Asam fosfat ke tahap diprotik

8.7 ; Ka2 = 6.10-8

Merah muda pucat →violet

Biru timol 0.1% : merah kresol 0.1% = 3:1

Karbonat ke tahap hidrogen karbonat

Kuning → violet

Indikator Universal

Indikator yang dibuat dari campuran beberapa indikator dg pKa berbeda-beda → memiliki beberapa trayek perubahan warna

kertas pH kertas indikator. Contoh : lakmus

Grafik Netralisasi

mengetahui besarnya konsentrasi ion hidrogen (pH) dalam larutan selama berlangsungnya proses titrasi

mengetahui besarnya (perubahan) pH larutan di sekitar TE

memilih dan menentukan indikator yang paling sesuai

Rumus-rumus pH

1. Larutan Buffer dari Asam Lemah dan Garamnya

2. Larutan Buffer dari Basa Lemah dan Garamnya

3. Larutan Garam Terhidrolisis dari Asam Lemah dan Basa KuatMisal : NaOAc → Na+ + OAc-

OAc- + H2O HOAc + OH-

A

GpKapH log

B

GpKapKwpH log

Rumus-rumus pH Hukum aksi massa

Dalam larutan juga ada kesetimbangan

OAc

OHHOAcK

fencerlaruDalam

f

ff

OAc

OHHOAc

a

aaK

h

OAc

OHHOAc

OAc

OHHOAch

1_~tan

..

.

KhA

HAOH

AH

HAOHH

Ka

Kw

HA

AHKaAHHAdan

OHHKwOHHOH

2

Rumus-rumus pH Banyaknya HA dan OH- sama →[HA]=[OH-], konsentrasi garam =

[G]=[A-]

4. Larutan Garam Terhidrolisis dari Basa Lemah-Asam Kuat

5. Asam Lemah-Basa Lemah → tidak dipengaruhi konsentrasi

GpKapKwpHmakaOH

KwHKarena

GKa

KwOH

Ka

KwKh

G

OH

A

HAOH

log2

1

2

GpKbpKwpH log2

1

pKbpKapKwpH 2

1

Pedoman pembuatan grafik / kurva titrasi netralisasi

Tentukan besarnya pH larutan pada saat

1. mula-mula sebelum titrasi

2. setiap penambahan volume pereaksi sampai sebelum TE tercapai

3. saat TE tercapai

4. kelebihan pereaksi

Grafik Netralisasi antara Asam Kuat dan Basa Kuat

Misal : 100 mL HCl 1N dititrasi dengan NaOH 1 N1. pH larutan HCl mula-mula

HCl →H+ + Cl-

[HCl]=1 N →[H+]=1 NpH = -log [H+]= -log1 = 0

2. pH pada setiap penambahan NaOH sebelum TEa. 10 mL 100 mL HCl 1 N = 100 mgrek

10 mL NaOH 1 N = 10 mgrek NaCl yang terjadi = 10 mgrek/110 mL HCl sisa = (100-10) = 90 mgrek/110 mL

pH = -log (9/11) = 0,0877


b. 25 mL NaOH

100 mL HCl 1 N = 100 mgrek

25 mL NaOH 1 N = 25 mgrek

NaCl yang terjadi = 25 mgrek/125 mL

HCl sisa = (100-25) = 75 mgrek/125 mL

pH = -log (75/125) = 0,222

……….dst ~ TE

3. pH larutan saat TE


100 mL NaOH 1 N = 100 mgrek

NaCl yang terjadi = 100 mgrek/200 mL

HCl

NaOHelektrolit kuat → NaCl → netral → pH = 7


4. pH larutan saat kelebihan pereaksi (NaOH)

a. 101 mL NaOH

101 mL NaOH 1N = 101 mgrek


NaOH sisa = (101-100) = 1 mgrek/201 mL

[OH-]=1/201 N = 1/201 M

pH = 14-[-log (1/201)] = 11,6977

b. 110 mL NaOH

NaOH sisa = (110-100) = 10 mgrek/210 mL

[OH-]=1/21 N = 1/21 M

pH = 14-[-log (1/21)] = 12,678 ; dst………….


Grafik Netralisasi Larutan HCl 1N dengan NaOH 1 N

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

55.5

66.5

77.5

88.5

99.510

10.511

11.512

12.513

13.514

0 50 100 150

volume NaOH

pH

1 N 0.1 N 0.01 N

Indikator yang dapat digunakan :- Larutan 1 N pH 3,0-10,5- Larutan 0.1 N pH 4,5-9,5-Larutan 0,01 N pH 5,5-8,5

Grafik Netralisasi Asam Lemah dan Basa Kuat

Misal : 100 mL HOAc 0.1 N dititrasi dengan NaOH 0,1 N1. pH larutan HOAc mula-mula

HOAc H+ + OAC-

0.1 0.1 0.1 HOAc = 1.35 x 10-2

pH = -log H+ = -log 0.1 x 1.35 x 10-2 = 2,8732. pH larutan setelah ditambah NaOH sebelum TE

a. 10 mL 100 mL HOAc 0.1 N = 10 mgrek

10 mL NaOH 0.1 N = 1 mgrek NaOAc yang terbentuk = 1 mgrek/ 110 mL HOAc sisa = (10-1) = 9 mgrek/110 mL

pH = pKa + {log [G]/[A]] = 4.74 + log (1/9) = 3.876

b. 25 mL

100 mL HOAc 0.1 N = 10 mgrek

25 mL NaOH 0.1 N = 2.5 mgrek

NaOAc yang terbentuk = 2.5 mgrek/ 125 mL

HOAc sisa = (10-2.5) = 7.5 mgrek/125 mL

pH = pKa + {log [G]/[A]]

= 4.74 + log (2.5/125) = 4.263

(7.5/125)

dst……sebelum TE

3. pH larutan pada saat TE


100 mL NaOH 0.1 N = 10 mgrek

NaOAc yang terbentuk = 10 mgrek/ 200 mL

pH = ½ (pKw+pKa + log [G] )

= ½ (14+ 4.74 + log (1/20) = 8.719

4. pH larutan saat kelebihan NaOH


101 mL NaOH 0.1 N = 10.1 mgrek

NaOH sisa = (10.1-10) = 0.1 mgrek/ 201 mL

pOH = - log [OH-] = 3.303

pH = 14 – 3.303 = 10.697

…..dst

Indikator trayek pH 6.7-10.7misal : pp (8.3-10.0)

t.p (8.3-10.5) t.b (8.0-9.6)

Untuk asam yang menpunyai Ka 10-7, kelajuan perubahan pH di sekitar TE tidak jelas, sehingga penggunaan indikator tunggal kurang jelas → kesalahan → gunakan indikator campuran

Grafik Netralisasi Basa Lemah dan Asam Kuat

Misal 100 mL NH4OH 0.1 N dititrasi dengan HCl 0.1 N

Indikator

trayek pH 3.3-7.26

misal : m.o (3.0-4.5)

m.m (4.2-6.3)

Titrasi Kompleksometri

Terjadi reaksi pembentukan kompleks khelat → titrasi khelatometri

Th 1935 Schawarzenbach → zat pembentuk kompleks golongan asam amino polikarboksi

Dasar Teori : Asam basa → G.N. Lewis

Senyawa Koordinasi → Werner

Titrasi dengan menggunakan larutan standar komplekson (nama dagang EDTA / Etilen Diamin

Tetra Asetat) dan garamnya

Cincin heterosiklik yang dibentuk antaraksi sebuah ion logam + dua gugus fungsi dalam ligan disebut cincin kelat dan kompleksnya disebut kompleks kelat (> stabil dari kompleks sederhana)

Ligan multidentat : ligan yang mengandung 2 atom koordinasi tiap molekul

Mis. : EDTA → ligan heksadentat (2 atom N dan 4 atom O penyumbang)

HOCOCHCHOCOH

NCHCHN

HOCOCHCHOCOH

22

22

22

KESTABILAN KOMPLEKS

AgCl direaksikan dengan NH4OH —> Senyawa kompleks yang larut

komplekssenyawaaqclNHAgaqNHsAg cl )()()(2)( 233

Documents

Titrasi