BAB I PENDAHULUAN 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. Tujuan Tujuan dibuat makalah ini adalah: Untuk mengetahui prinsip titrasi asam-basa Untuk mengetahui jenis-jenis titrasi asam basa Untuk mengetahui cara preparasi Untuk mengedetahui metode pembakuan pada titrasi asam basaBAB 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 .Beberapa indikator yang biasa digunakan dalam aside-alkalimetri(Gandjar,2007): Indikator Trayek pH Asam kuning metal Biru bromfenol jingga metal Hijau bromkresol Merah metal ungu bromkresol Biru bromtimol merah fenol Merah kresol Biru timol Fenolftalein Timolftalein 2,4-4,0 3,0-4,6 3,1--4,4 3,8-5,4 4,2-6,3 5,2-6,8 6,1-7,6 6,8-8,4 7,2-8,8 8,0-9,6 8,2-10,0 9,3-10,5 Merah Kuning Jingga Kuning Merah Kuning Kuning Kuning Kuning Kuning Tak brwarna Tak berwarna Warna Basa Kuning Biru Metil Biru Kuning Ungu Biru Merah Merah Biru Merah Biru2.2 Jenis-jenis Titrasi Berdasarkan reaksi yang terjadi selama titrasi, volumetri dapat dikelompokkan menjadi 4 jenis1 ( Gandjar, 2007): 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. Reaksi oksidasi-reduksi (redoks) Dasar yang digunakan adalah perpindahan elektron. Penetapan kadar senyawa berdasarkan ini digunakan secara luas seperti permanganometri, serimetri, iodiiodometri, iodametri serta bromatometri. Reaksi pengendapan (presipitasi) Penetapan kadar berdasrkan terjadinya endapan yang sukar larut misalnya penetapan1 Prof. Dr. Ibnu Gholib Gandja, DEA., Apt. Kimia Farmasi Analisis.2007. yogyakarta: pustaka pelajar.hal.122-123kadar secara argentometri. 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. Jenis- jenis titrasi asam-basa Titrasi asam-basa dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut: 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 H+ + OHH2O NaCl + H2OReaksi 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 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:NH4OH + HClNH4Cl + H2OKurva titrasinya dapat ditulis sebagai berikut:Kurva titrasi 0,1 M 0,1 M NH4OH HCl denganPada awal titrasi dalam Erlenmeyer hanya terdapat NH4OH, karena NH4OH adalah basa lemah maka tidak semua akan terionisasi untuk mencari pH nya 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 0,1 M NaOH denganPada 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 Titrasi asam lemah dan basa lemaPada akhir titrasi akan terbentuk garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Misal : Asam asetat dan NH4OH CH3COOH + NH4OH > CH3COONH4 + 2.3 Preparasi 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 H2Ojadi 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. Hal ini dapat dilihat seperti padaGambar 2.Kertas pH dari Ekstrak Bunga Mawar MerahKertas pH dari Ekstrak Bunga RoselaKertas pH dari Ekstrak Bunga SepatuKertas pH dari Ekstrak Kubis UnguGambar 2. Preparasi Indikator Alami Titrasi asam Basa dalam Bentuk Kertas pH Gambar 2 menunjukkan bahwa indikator alami titrasi asam basa yang dipreparasi dalam bentuk kertas pH dapat digunakan sebagai alat untuk menunjukkan suatu larutan bersifat asam atau basa dan dapat digunakan dalam waktu yang relatif lama jika disimpan dalam tempat yang tidak terkena matahari secara langsung. Kelemahannya tidak dapat menunjukkan harga pH secara pasti meskipun lebih mudah dan murah cara preparasinya. Selain itu, preparasi indikator alami dalam bentuk kertas pH dapat diaplikasikan untuk ekstrak zat warna lainnya selain seperti yang terlihat pada gambar 2. 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 dapat dilihat pada Gambar 3.Serbuk Ekstrak Bunga Mawar MerahSerbuk Ekstrak bunga RoselaSerbuk Ekstrak Bunga SepatuSerbuk Ekstrak Kubis UnguGambar 3. Indikator Alami dalam Bentuk Serbuk (Pruetong, S., et al, 2009) 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. Hal ini dapat dilihat pada gambar 4.Ekstrak Bunga Mawar MerahEkstrak Bunga RoselaEkstrak Bunga SepatuEkstrak Kubis UnguGambar 4. Warna larutan pada Kondisi Asam dan Basa untuk Serbuk Indikator yang dilarutkan (Pruetong, S., et al, 2009) Berdasarkan gambar 3 menunjukkan bahwa indikator alami dapat dipreparasi dalam bentuk serbuk dan pada penggunaannya dapat dilakukan dengan melarutkan indikator tersebut sehingga terbentuk larutan yang homogen. Indikator ini cukup menunjukkan perubahan warna yang mencolok pada kondisi asam dan basa sehingga dapat digunakan sebagai indikator alami 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 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 KCl + H2O= mole x Mr = 3,9375 x 56= 220,5 mgBilangan 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) sebagaiIndikator 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-asamsulfath2.html. diakses pada tanggal 16 desember 2012: 21.00 wib