Asidi Alkalimetri

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Asidi-alkalimetri adalah titrasi yang menyangkut asam basa. Titrasi asam basa merupakan

contoh analisis volumetri, yaitu suatu cara atau metode yang menggunakan larutan yang

disebut titran dan dilepaskan dari perangkat gelas yang disebut buret.

Berbagai macam zat asam dan basa, baik anorganik maupun organik dapat ditentukan

dengan titrasi asam basa. Terdapat juga banyak contoh dimana analit dapat diubah secara

kimia menjadi suatu asam atau basa dan kemudian ditentukan dengan titrasi. Dalam analisis

larutan asam dan basa titrasi melibatkan pengukuran yang seksama volume-volume suatu

asam dan suatu basa yang tepat saling menetralkan. Dalam reaksi penetralan tidak ada lagi

kelebihan asam atau basa dalam larutan, melainkan kelebihan garam yang dihasilkan dari

penetralannya.

Penerapan cara asidi-alkalimetri yang paling jelas adalah penentuan zat-zat anorganik,

organik, biologis yang tal terbilang jumlahnya, bersifat asam atau basa secara langsung. Tak

kalah penting adalah penentuan yang didahului reaksi mengubah yang dianalisa menjadi

asam atau basa yang kemudian dititrasi dengan basa atau asam baku.

Asidi-alkalimetri melibatkan asam basa digunakan secara meluas dalam pengendalian

analitik banyak produk komersial dan penguraian asam dan basa mempunyai pengaruh yang

penting atau proses-proses metabolisme dalam sel hidup. Oleh karena itu, mengingat

pentingnya reaksi asidi-alkalimetri dalam kehidupan sehari-hari perlu dilakukan percobaan

untuk memperluas pemahaman tentang asidi-alkalimetri.

1.2 Tujuan Percobaan

- Menentukan konsentrasi NaOH

- Menentukan kadar asam asetat dalam cuka perdagangan

- Mengetahui volume titran (NaOH) yang digunakan untuk menetralkan CH3OOH

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Asam dan basa telah didefinisikan oleh ahli kimia beabad-abad yang lalu. Ahli kimia

dahulu mendefinisikan asam basa berdasarkan sifat mereka bila ada dalam larutan. Asam

didefinisikan sebagai suatu zat yang larutan airnya berasa asam, memerahkan lakmus biru,

bereaksi dengan logam aktif dan menetralkan basa. Sedangkan basa didefinisikan sebagai

suatu zat yang larutan airnya berasa pahit, membirukan lakmus merah dan menetralkan asam.

Bila kuantitas ekuimolar dari suatu asam kuat seperti Hcl, dan suatu basa kuat seperti

NaOH dicampur dalam suatu larutan air, ion hidronium dari asam dan ion hidroksida dari

basa akan bersenyawa membentuk air. Reaksi ini dikenal sebagai penetralan atau netralisasi.

Persamaan reaksinya sebagai berikut.

                        H+ + Cl- + Na+ + OH-              Na+ + Cl- + H2O

Setelah reaksi antara asam klorida dan natrium hidroksida lengkap, tinggallah larutan

dari ion Na+ dan Cl-. Meskipun kedua ion penonton ini tidak terlibat dalam penetralan,

dapatlah dikatakan bahwa larutan NaCl terbentuk sebagai akibat reaksi asam basa (Keenan,

dkk. 1984).

Pemaparan lama dari reaksi penetralan hanya menunjukkan asam dan basa yang

dicampur dan zat-zat yang ada pada saat reaksi itu selesai, tanpa memperhatikan pelarut yang

digunakan, jika ada. Reaksi antara HCl dan NaOH, baik dalam bentuk murni maupun dalam

larutan air, ditafsirkan sebagai

            HCl     +     NaOH                     NaCl    +    HOH

           asam             basa                      garam            air

Reaksi penetralan dapat dipakai untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau

basa. Caranya 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 mol OH-. Pada saat itu larutan bersifat netral dan disebut titik

ekuivalen. Cara seperti ini disebut titrasi, yaitu analisis dengan mengukur jumlah larutan yang

diperlukan untuk bereaksi tepat sama dengan larutan lain. Analisis ini disebut juga analisis

volumetri, karena yang diukur adalah volume larutan basa yang terpakai dengan volume

tertentu larutan asam (Syukri, S. 1999).

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 ke dalam gelas kimia (erlenmeyer), dengan

mengukur volumnya terlebih dulu dengan memakai pipet gondok. Untuk mengamati titik

ekuivalen dipakai indikator yang perubahan warnanya di sekitar titik ekuivalen. Saat terjadi

perubahan warna itu disebut titik akhir (Syukri, S. 1999).

Berikut syarat-syarat yang dilakukan agar titrasi yang dilakukan berhasil:

-          Konsentrasi titran harus diketahui. Larutan seperti ini disebut larutan standar.

-          Reaksi yang tepat antara titran dan senyawa yang dianalisis harus diketahui.

-          Titik stoikhiometri atau ekivalen harus diketahui. Indikator yang memberikan perubahan

warna, atau sangat dekat pada titik ekivalen, yang sering digunakan. Titik pada saat indikator

berubah warna disebut titik akhir.

-          Volume titran yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekivalen harus diketahui setepat

mungkin.         

Titrasi asidimetri-alkalimetri menyangkut reaksi dengan asam dan atau basa diantaranya:

1.      Asam Kuat dan Basa Kuat

Reaksi untuk titrasi asam kuat-basa kuat adalah

            H+ (c)    +    OH- (c)                  H2O

Untuk menghitung [H+] pada titik tertentu dalam titrasi, kita harus menentukan jumlah H+

yang tetap tinggal pada titik tersebut dibagi dengan volume total larutan.

Definisi satuan baru lebih tepat menggunakan satuan mililiter dan milimol (mmol).

1 mmol  =   = 10-3 mol

                                                   mol solute

                       mol solute               1000                mmol solute

Molaritas  =                        

=                         =  

                       L larutan              L larutan             mL larutan   

                                                      1000                                                   

Jadi larutan 1,0 M mengandung 1,0 mol solute per liter larutan, atau ekivalen 1,0 mmol solute

per mililiter larutan (Hardjono. 2005)

2.      Asam Kuat dan Basa Lemah

Meskipun istilah penetralan lazim digunakan untuk reaksi apa saja antara asam

dengan basa, tak selalu akan dihasilkan larutan yang benar-benar netral. Memang larutan

netral hanya diperoleh bila asam dan basa itu sama kuatnya.

Perhatikan apa yang terjadi bila asam kuat, seperti HCl, dan amonia, NH3, suatu basa

lemah, dicampur dalam larutan air. Persamaan berikut dapat digunakan untuk memaparkan

reaksi ini:

Pemaparan             HCl    +    NH4OH                  NH4Cl   +   H2O

lama                       asam           basa                      garam         air

Pemaparan             H3O+    +   Cl-    +  NH3                    NH4+

    + 

Cl-   +   H2O

baru                      

Larutan amonium klorida yang diperoleh bersifat agak asam, bukannya netral, karena ion

NH4+ berfungsi sebagai suatu asam dalam larutan air (Keenan, dkk. 1984).

Pada hakekatnya titrasi basa lemah dengan asam kuat dapat dipahami seperti cara

kerja sebelumnya. Yang perlu diperhatikan adalah tentang komponen utama dalam larutan

dan kemudian memutuskan apakah reaksi terjadi menuju sempurna (Keenan, dkk. 1984).

Berdasarkan definisi titik ekivalen terjadi bila semua NH3 semula diubah menjadi

NH4+. Hingga komponen utama dalam larutan adalah: NH4

+, Cl- dan H2O. Pada titik ekivalen

tidak ada reaksi yang berlangsung sempurna. Pada titik ekivalen, larutan hanya mengandung

garam  NH4Cl yang menghasilkan ion NH4+.

3.     Asam Lemah dan Basa Kuat

Reaksi dalam larutan air dari asam lemah seperti asam asetat, HC2H3O2, dengan basa

kuat NaOH dapat dinyatakan oleh persamaan berikut:

Pemaparan             HC2H3O2   +    NaOH                  NaC2H3O2   +   H2O

lama                      

Pemaparan             HC2H3O2 + Na+   +  OH-                Na+  + 

C2H3O2-   +   H2O

baru          

Larutan natrium asetat yang dihasilkan agak bersifat basa, karena ion asetat berfungsi sebagai

basa dalam larutan air (Keenan, dkk. 1984).

4.      Asam Lemah dan Basa Lemah

Sebagai contoh akhir dari penetralan, perhatikan reaksi dalam larutan air dari asam

asetat yang lemah itu dengan basa lemah amonia. Persamaan berikut ini dapat digunakan

untuk memaparkan penetralan ini

Pemaparan             HC2H3O2  +   NH4OH                  NH4C2H3O2   +   H2O

lama                      

Pemaparan             HC2H3O2  +   NH3                  NH4+  +  C2H3O2

- 

baru

Larutan amonium asetat, NH4C2H3O2 , yang dihasilkan, praktis netral. Ini karena kuat asam

ion NH4+ tepat diimbangi oleh basa kuat dari ion C2H3O2

-.

Sebagai ringkasan, reaksi asam dan basa yang sama kekuatannya, akan menghasilkan

larutan netral. Asam dan basa yang bereaksi dapat keduanya kuat maupun keduanya lemah.

Reaksi asam dan basa dengan kekuatan yang berlainan akan menghasilkan larutan yang atau

asam lemah atau basa lemah, bergantung pada kekuatan asam konjugat dan basa konjugat

yang dihasilkan. Jika asam yang dihasilkan itu lebih kuat daripada basa yang dihasilkan,

maka diperoleh larutan asam lemah. Sebaliknya jika basa yang dihasilkan lebih kuat daripada

asam yang dihasilkan, akan diperoleh larutan basa lemah. Terlepas dari kekuatan relatif asam

dan basa yang terlibat, semua reaksi asam-basa smacam itu lazim dirujuk sebagai reaksi

penetralan (Keenan, dkk. 1984).

Secara khas, bobot ekuivalen suatu asam ialah bobot yang menyediakan 1 mol proton,

yakni 6,022 x 1023 proton, kepada suatu basa.

Asam-asam dan basa-basa tertentu dapat mempunyai lebih dari satu bobot ekuivalen,

bergantung pada reaksi yang dijalani. Dalam hal-hal ini, persamaan berimbang untuk reaksi

yang sebenarnya terjadi, harus selalu diperhatikan dalam menghitung bobot ekuivalen.

Misalnya, jika hanya satu dari dua proton asam dari H2SO4 diambil oleh reaksi dengan

NaOH, maka bobot ekuivalen H2SO4 adalah 98,1 g:

     H2SO4        +     NaOH                        NaHSO4         +      H2O

1 mol, 98,1 g        1 mol, 40 g               1 mol, 12,01 g       1 mol, 18,0 g

Berdasarkan reaksi kimia khas yang dipergunakan dalam tiap kasus, reaksi penetralan

didefinisikan sbagai reaksi dalam mana kuantitas asam dan basa yang ekuivalen, bereaksi.

Umumnya, dengan penetralan diartikan bahwa semua proton yang tersedia dari asamnya dan

semua ion hidroksida dari basanya bereaksi untuk membentuk air. Misalnya, jika dirujuk

penetralan H2SO4 oleh NaOH, diandaikan bahwa reaksi itu akan menghasilkan Na2SO4

kecuali bila diperoleh informasi bahwa dalam suatu kasus istimewa, NaHSO4 merupakan

hasil reaksi.

Normalitas suatu larutan asam atau basa didefinisikan sebagai jumlah ekuivalen zat

terlarut per liter larutan. Suatu larutan 1 N suatu asam atau basa mengandung satu bobot

ekuivalen per liter larutan; suatu larutan 0,5 N mengandung setengah bobot ekuivalen per

liter; dan sebagainya.

Dalam analisis larutan asam dan basa, titrasi melibatkan pengukuran yang seksama

volume-volume suatu asam dan suatu basa yang tepat saling menetralkan.

Untuk masing-masing larutan, perkalian volume, V (dalam liter) kali Normalitas, N,

adalah banyaknya ekuivalen dari spesi-spesi yang bereaksi:

VA   x   NA    =   ekuivA

VB   x   NB    =   ekuivB

dengan A dan B masing-masing menyatakan asam dan basa pada penetralan, banyaknya

ekuivalen asam (ekuivA) sama dengan banyaknya ekuivalen basa (ekuivB),

ekuivA    =    ekuivB

dan

VA   x   NA    =    VB   x   NB   

Karena faktor volume muncul pada kedua ruas persamaan, maka satuan volume apa saja

dapat digunakan dalam persamaan ini, asal kedua volume itu dinyatakan dengan satuan yang

sama, misalnya, keduanya dalam liter (L) atau keduanya dalam mililiter (mL), yakni:

LA   x   NA    =    LB   x   NB  

atau

mLA   x   NA    =   mLB   x   NB  

(Keenan, dkk. 1984)

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

- Statif

- Erlenmeyer 250 mL

- Buret

- Pipet volume 10 mL

- Labu ukur 100 mL

- Klem

- Pipet tetes

- Gelas ukur 10 mL

- Corong

- Gelas kimia

3.1.2 Bahan-bahan

- Asam cuka perdagangan

- NaOH 0,1 N

- Asam oksalat dehidrat 0,1 N

- Indikator PP

- Akuades

3.2 Prosedur percobaan

3.2.1 Asidimetri

         Dimasukkan larutan asam oksalat (H2C2O4) 0,1 N kedalam buret

         Dimasukkan 10 mL NaOH kedalam erlenmeyer

         Ditambahkan 2 tetes indikator PP

         Dititrasi larutan tersebut dengan larutan asam oksalat hingga warna merah lembayung hilang

         Dicatat volume asam oksalat

         Dihitung normalitas NaOH

3.2.2 Alkalimetri

         Diencerkan 10 mL asam asetrat dalam 100 mL akuades

         Diambil 10 mL larutan encer tersebut dengan pipet, dimasukkan kedalam erlenmeyer

         Ditambahkan 2-3 tetes indikator PP

         Dititrasi larutan tersebut dengan larutan NaOH 0,033N yang telah distandarisasi hingga

terjadi perubahan warna menjadi merah lembayung

         Dicatat volume NaOH

         Dihitung kadar asam asetat dalam cuka tersebut

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1  Hasil pengamatan

4.1.1        Asidimetri

Perlakuan Pengamatan

       Dimasukkan larutan asam oksalat 0,1

N kedalam buret

       Dimasukkan 10 mL NaOH kedalam

erlenmeyer

       Ditambahkan 2 tetes indikator PP

       Dititrasi dengan larutan asam H2C2O4

0,1N

       Larutan NaOH berwarna bening

       Setelah diteteskan indikator PP warna

larutan menjadi merah lembayung

       Setelah dititrasi, larutan NaOH berubah

menjadi bening

4.1.2        Alkalimetri

Perlakuan Pengamatan

       Diencerkan 10 mL asam asetrat dalam

100 mL akuades

       Diambil 10 mL larutan tersebut

dimasukkan dalam erlenmeyer

       Ditambahkan 2-3 tetes indikator PP

       Dititrasi dengan larutan NaOH 0,033N

Faktor pengenceran = 10 kali

       Larutan asam asetat berwarna bening

(tak berwarna)

       Larutan asam aseton menjadi berwarna

merah lembayung

4.2 Reaksi

Reaksi yang terbentuk dari indikator fenolptalein (PP) dan larutan NaOH yaitu

           

Fenolftalein                                            warna merah lembayung

Reaksi yang terbentuk dari indikator fenolptalein dengan larutan asam oksalat

                  Fenolftalein

Reaksi yang terbentuk dari larutan NaOH dengan larutan asam oksalat yaitu

      H2C2O4   +   2NaOH                     Na2C2O4    +    2H2O

Reaksi yang terbentuk saat titrasi larutan asam asetat dan larutan NaOH yaitu

      CH3COOH   +   NaOH                       CH3COONa   +   H2O

4.3 Perhitungan

4.3.1 Perhitungan Normalitas NaOH

NH2C2O4    =   0,1 N

V H2C2O4     =   3,3 mL

VNaOH      =   10 mL

V1 N1   =  V2 N2

10 N1   =  3,3. 0,1

10 N1   =  0,33

                 N1   =  0,033 N

NNaOH  =  0,033 N

4.3.2 Perhitungan kadar asam asetat dalam cuka

VNaOH   =   17,675 mL

NNaOH    =   0,033 N

VCH3COOH  =  10 mL

Mr CH3COOH  =  60 gr/mol

f = 10 kali pengenceran

                        NNaOH  x  VNaOH

C CH3COOH  =                                 x  valensi CH3COOH  x  Mr

CH3COOH 

                           VCH3COOH

                           0,033  x  17,675

                           =                                x  1  x  60  x  10

                                    10

                  =   34,9965 gr/100 mL

4.4 Pembahasan

Asidimetri ialah penentuan kadar suatu basa dengan menggunakan asam sebagai

standar primer. Alkalimetri ialah penentuan kadar suatu asam dengan menggunakan basa

sebagai standar primer.

Titrasi adalah kegiatan yang dilakukan pada titran dan titrat dengan meneteskan

sedikit demi sedikit larutan titran pada larutan titrat. Titrat adalah zat yang dititrasi

ditempatkan di erlenmeyer. Larutan titrat ialah larutan yang ingin diketahui konsentrasinya.

Titran adalah zat penitrasi yaitu larutan standar yang diketahui tepat konsentrasinya.

Titik akhir titrasi ialah titik saat larutan berubah warna karena adanya indikator. Titik

ekivalen ialah titik daat jumlah mol ekivalen titran sama dengan molekivalen titrat.

Larutan standar primer adalah larutan yang kadarnya dapat diketahui secara langsung

dari penimbangannya. Contohnya: K2Cr2O7, As2O3, H2C2O4. Larutan standar sekunder adalah

larutan dimana konsentrasinya ditentukan dengan cara pembakuan. Contohnya: NaOH, HCl,

KMnO4.

Hasil percobaan titrasi NaOH dan H2C2O4 secara asidimetri yaitu warna larutan NaOH

menjadi merah lembayungsetelah ditetesi dengan indikator PP. Merah lembayung

menunjukkan bahwa larutan tersebut mengandung basa, tetapi setelah dititrasi dengan asam

oksalat, pada titik ekivalen volumenya 3,3 mL warna NaOH menjadi bening (tak berwarna)

karena titrannya berupa asam. Titrasi ini bereaksi secara sempurna karena perubahan pH pada

titik ekivalen besar. Semakin besar perubahan pH-nya, semakin mudah indikator PP untuk

menempatkan titik ekivalen atau berubah warna.

Pada titrasi asam asetat dan NaOH secara alkalimetri, warna larutan asam asetat tetap

bening setelah ditetesi indikator PP, karena indikator PP tidak akan bereaksi dengan suatu zat

asam. Setelah ditetesi larutan NaOH yang telah distandarisasi, warna larutan berubah menjadi

merah lembayung karena telah terjadi titrasi sempurna sehingga indikator PP memberikan

perubahan warna pada saat volume NaOH yang dibutuhkan mencapai titik ekivalen.

Asam secara umum merupakan senyawa kimia bila dilarutkan dalam air dakan

menghasilkan larutan dengan pH lebih kecil dari 7. Dalam definisi modern, asam adalah

suatu zat yang dapat memberi proton (ion H+) kepada zat lain, atau menerima pasangan

elektron bebas dari suatu basa.

Basa adalah senyawa kimia yang menyerap ion hydronium ketika dilarutkan dalam

air, memiliki pH lebih dari 7. Kekuatan basa sangat tergantung pada kemampuan melepaskan

ion OH- dalam larutan.

Indikator adalah suatu zat penunjuk yang dapat membedakan larutan asam, basa, atau

netral berdasarkan trayek pH-nya.

Indikator PP dipergunakan untuk dapat mengetahui sifat dari suatu larutan apakah

asam maupun basa dan untuk mengetahui selesainya titrasi dengan menggunakan trayek pH.

Trayek pH merupakan suatu contoh warna yang akan digunakan untuk mengatur kadar asam

dan basa dalam suatu larutan sehingga dapat menentukan mana yang asam dan mana yang

basa.

Prinsip percobaan ini adalah menentukan kadar atau konsentrasi suatu larutan dengan

menggunakan larutan yang konsentrasinya diketahui dengan cara menitrasi suatu zat yang

konsentrasinya tidak diketahui dengan zat lain yang konsentrasinya diketahui, sehingga

jumlah mol kedua zat sama antar satu dengan yang lainnya.

Syarat-syarat larutan standar primer adalah:

1.      Sangat murni atau mudah dimurnikan

2.      Stabil dalam keadaan biasa, setidak-tidaknya selama ditimbang

3.      Sedapat mungkin mempunyai berat ekivalen tinggi untuk mengurang kasalahan

penimbangan

4.      Dalam titrasi akan bereaksi menurut syarat-syarat reaksi titrasi

5.      Mempunyai rumus molekul yang pasti

Berikut ini adalah beberapa faktor kesalahan yang terjadi dalam praktikum asidi-

alkalimetri

-          Penambahan indikator PP yang berlebih. Penambahan indikator yang berlebih pada larutan

yang akan dititrasi mengakibatkan larutan tersebut membutuhkan volume titran yang besar

sampai indikator berubah warna pada titik ekivalen sehingga membutuhkan volume yang

lebih banyak.

Indikator Perubahan warna dengan

meningkatnya pH

Rentang pH

Asam pikrat

Timol biru

2,6-Dinitrofenol

Metil kuning

Bromfenol biru

Metil oranye

Bromkresol hijau

Metal merah

Litmus

Metal ungu

p-Nitrofenol

Bromkresol ungu

Bromtimol biru

Netral merah

Fenol merah

Fenolftalein

Timolftalein

Tidak berwarna ke kuning

Merah ke kuning

Tidak berwarna ke kuning

Merah ke kuning

Kuning ke biru

Merah ke kuning

Kuning ke biru

Merah ke kuning

Merah ke biru

Ungu ke hijau

Tidak berwarna ke kuning

Kuning ke ungu

Kuning ke biru

Merah ke kuning

Kuning ke biru

Tidak berwarna ke merah

Tidak berwarna ke biru

0,1 – 0,8

1,2 – 2,8

2,0 – 4,0

2,9 – 4,0

3,0 – 4,6

3,1 – 4,4

3,8 – 5,4

4,2 – 6,2

5,0 – 8,0

4,8 – 5,4

5,6 – 7,6

5,2 – 6,8

6,0 – 7,6

6,8 – 8,0

6,8 – 8,4

8,0 – 9,6

9,3 – 10,6

p-a Naftolftalein

Alzarin Kuning R

1,3,5 Trinitrobenzena

Kuning ke biru

Kuning ke violet

Tidak berwarna ke oranye

7,0 – 9,0

10,1 – 12,0

12,0 – 14,0

BAB 5

PENUTUP

5.1  Kesimpulan

-          Konsentrai NaOh yang diperoleh secara asidimetri yaitu 0,033 N

-          Kadar asam asetat dalam cuka perdagangan yang diperoleh secara alkalimetri sebesar

34,9965 gr/100mL

-          Volume NaOH terpakai pada penelitian CH3COOH sebanyak 17,675 mL.

5.2  Saran

Bagaimana jika dilakukan titrasi asam kuat-basa kuat seperti HCl dan NaOH agar dapat

dibandingkan dengan hasil percobaan titrasi asam lemah dan basa kuat.

DAFTAR PUSTAKA

Keenan,dkk. 1984. Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga

Petrucci, Ralph. 1986. Kimia Dasar. Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Sastrohamidjojo, H.2005. Kimia Dasar 2. Yogyakarta: UGM Press

S, Syukri. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung: ITB