Laporan Praktikum Titrasi Asam Basa (Asidi-Alkalimetri)

Percobaan berjudul Asidi-Alkalimetri bertujuan untuk mempelajari salah satu metode analisis kuantitatif yaitu asidi-alkalimetri dan penetapan terhadap campuran NaOH dan Na₂CO₃. Prinsip kerja yang digunakan dalam percobaan ini adalah titrasi asam-basa. Titrasi asam-basa dapat digunakan dalam percobaan asidi-alkalimetri dimana penentuan dilakukan dengan cara pengukuran volume larutan yang diketahui konsentrasinya.

PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK
“ASIDI-ALKALIMERTI”

 

A. Tujuan

1. Mempelajari salah satu metode analisis kuantitatif yaitu asidi-alkalimetri
2. Penetapan terhadap campuran NaOH dan Na₂CO₃

B. Dasar Teori

1. Analisis Kualitatif

Kimia analitik dibagi menjadi bidang-bidang yang disebut dengan analisis kualitatif dan analisis kuantitatif. Analisis kualitatif berkaitan dengan identifikasi zat-zat kimia, yaitu mengenali unsur atau senyawa apa yang terdapat dalam suatu sampel (Day dan Underwood, 1999).

• Kimia Analisis: Pengertian, Jenis, Metode, Fungsi dan Tahapan Analisis 

2. Analisis Kuantitatif

Analisis kuantitatif berkaitan dengan penetapan berapa banyak suatu zat tertentu yang terkandung dalam suatu sampel. Zat yang ditetapkan tersebut yang seringkali dinyatakan sebagai konstituen atau analit, menyusun sampel yang dianalisis. Jika zat yang dianalisa (analit) tersebut menyusun lebih dari sekitar 1% dari sampel, maka analit ini dianggap sebagai konstituen utama (Day dan Underwood, 1999).

3. Larutan Standar

Larutan standar merupakan larutan yang telah diketahui konsentrasinya. Terdapat dua macam larutan standar yaitu larutan standar primer dan larutan standar sekunder. Berikut penjelasan lebih lanjut macam-macam larutan standar:

a. Larutan Standar Primer

Larutan standar primer merupakan larutan dimana kadarnya dapat diketahui secara langsung dari hasil penimbangan. Contohnya K₂Cr₂O₄, Al₂O₃ dan sebagainya. Adapun syarat-syarat larutan standar primer adalah mudah diperoleh dalam bentuk murni, mempunyai kemurnian tinggi, mempunyai rumus molekul yang pasti, tidak mengalami perubahan saat penimbangan, dan mempunyai berat ekuivalen yang tinggi agar kesalahan penimbangan dapat diabaikan.

b. Larutan Standar Sekunder

Larutan standar sekunder merupakan larutan dimana konsentrasinya ditentukan dengan cara pembakuan. Contohnya NaOH, AgNO₃, KMnO₄, dan lain sebagainya (Harjadi, 1987).

• Larutan Standar: Pengertian, Jenis, Syarat, Proses Pembuatan dan Contoh 

4. Titrasi

Titrasi merupakan suatu metode untuk menentukan konsentrasi zat di dalam larutan. Titrasi dilakukan dengan mereaksikan larutan tersebut dengan larutan yang telah diketahui konsentrasinya (Brady, 2002).

Dalam titrasi, suatu larutan yang harus dinetralkan dimasukkan ke dalam wadah atau tabung. Titik pada saat titrasi dimana indikator berubah warna dinamakan titik akhir dari indikator. Oleh karena itu yang diperlukan adalah memadankan titik akhir indikator yang perubahannya terjadi selang pH yang meliputi pH sesuai dengan titik setara (Petrucci, 1987).

Titik ekuivalen adalah titik dimana asam atau basa telah bereaksi sempurna atau telah dinetralkan oleh asam atau basa. Titik ini biasanya ditandai dengan perubahan warna indikator yang tajam, yang telah ditambahkan sebelumnya ke dalam larutan (Chang, 2004).

• Analisis Titrasi: Pengertian, Prinsip Dasar, Jenis, Rumus, Syarat Titrasi 

5. Asidi-Alkalimetri

Asidi-alkalimetri merupakan salah satu metode kimia analisis kuantitatif yang didasarkan pada prinsip titrasi asam-basa. Asidi-alkalimetri berfungsi untuk menentukan kadar asam-basa dalam satu larutan secara analisa volumetri. Asidi-alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yaitu reaksi antara ion hidrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa) (Kleinfelter, 1980).

6. Indikator Larutan

Indikator yang digunakan dalam titrasi asam-basa adalah indikator yang perubahan warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indikator diusahakan sedikit demi sedikit mungkin dan umum dua hingga tiga tetes. Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir dititrasi dipilih sedikit mungkin dengan titik ekuivalen. Hal ini dapat dilakukan dengan memilih indikator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan. Keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara memilih perubahan warna indikator disebut dengan titik akhir titrasi (Chang, 2004).

• 4+ Cara Penentuan Asam, Basa, dan Netral
• 5 Metode dan Cara Identifikasi Asam Basa Netral dan Garam 
  

C. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah gelas beaker 250 mL, gelas beaker 150 mL, gelas beaker 250 mL, pipet volume 25 mL, labu ukur 50 mL, labu ukur 100 mL, buret 50 mL, statif, klem, erlenmeyer 250 mL, gelas arloji, pengaduk kaca, corong gelas kecil, bola hisap, sendok sungu, dan botol akuades.

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah Na-borat (Na₂B₄O₇.10H₂O) 0,1 N, larutan HCl 0,1 N, campuran NaOH-Na₂CO₃, indikator pp, indikator mo, dan akuades.

D. Cara Kerja

1. Standarisasi Larutan HCl

Langkah kerja yang dilakukan dalam standarisasi larutan HCl yaitu sebanyak 1,906 gram Na-Borat ditimbang dan dilarutkan dalam 100 mL akuades untuk membuat larutan standar 0,1 N. selanjutnya larutan standar dipipet 25 mL dan ditambahkan 2 tetes indikator metil orange (mo). Terakhir dititrasi dengan HCl sampai terjadi perubahan warna dan diulangi sebanyak tiga kali.

2. Penetapan Campuran NaOH dan Na₂CO₃

Langkah kerja yang dilakukan dalam tahap kedua yaitu sebanyak 0,630 gram padatan sampel ditimbang dan dilarutkan dalam 50 mL akuades. Kemudian larutan sampel dipipet 25 mL dan ditambahkan 2 tetes indikator pp lalu dititrasi dengan larutan HCl standar sampai warna merah muda dari pp hampir hilang dan dicatat volumenya. Selanjutnya larutan yang telah dititrasi ditambahkan 2 tetes indikator mo lalu dititrasi sampai terjadi perubahan warna dan dicatat volumenya.

E. Data Hasil Pengamatan

1. Standarisasi Larutan HCl

No.	Cara Kerja	Pengamatan
1.	1,906 gram Na-borat dilarutkan dengan 180 mL akuades	Massa cawan = 61,4527 gram Massa CuSO4.xH2O = 0,2035 gram Warna padatan CuSO4.xH2O biru
2.	25 mL larutan ditambahkan 2 tetes indikator mo	Terdapat uap air karena padatan menguap Warna padatan berubah menjadi abu muda
3.	Dititrasi dengan HCl sebanyak 3 kali	Silika gel pada desikator menyerap air dari padatan CuSO4.xH2O

2. Penetapan Campuran NaOH dan Na₂CO₃

No.	Cara Kerja	Pengamatan
1.	0,630 gram padatan sampel dilarutkan dengan 50 mL akuades	Massa cawan = 0,6302 gram Larut dalam akuades
2.	Ditambahkan 2 tetes indikator pp	Larutan berubah warna dari tidak berwarna menjadi merah muda
3.	Dititrasi dengan HCl	Larutan berubah warna dari merah muda menjadi tidak berwarna V1 = 45,65 mL
4.	Ditambahkan 2 tetes indikator mo	Larutan berubah warna dari tidak berwarna menjadi orange
5.	Dititrasi dengan HCl	Larutan berubah warna dari orange menjadi merah muda

F. Pembahasan

Percobaan yang dilakukan berjudul Asidi-Alkalimetri. Tujuan dari percobaan ini yaitu untuk mempelajari salah satu metode analisis kuantitatif yaitu asidi-alkalimetri dan penetapan terhadap campuran NaOH dan Na₂CO₃. Prinsip kerja yang digunakan dalam percobaan ini adalah titrasi asam-basa. Titrasi asam-basa dapat digunakan dalam percobaan asidi-alkalimetri dimana penentuan dilakukan dengan cara pengukuran volume larutan yang diketahui konsentrasinya. Larutan yang belum diketahui konsentrasinya disebut larutan baku atau larutan sekunder. Percobaan asidi-alkalimetri menggunakan larutan baku HCl yang akan diketahui secara tepat konsentrasinya.

Percobaan ini dilakukan dengan dua tahap yaitu standarisasi larutan HCl dan penetapan campuran NaOH dan Na₂CO₃. Tahap pertama yaitu Na-borat dilarutkan dalam akuades untuk membuat larutan standar 0,1 N. kemudian larutan dimasukkan ke dalam labu ukur dan dilakukan pengenceran agar mudah bereaksi ketika direaksikan dengan HCl dan indikator mo yang digunakan. Setelah larutan standar siap, larutan di pipet dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Kemudian larutan ditetesi indikator mo (metil orange) sebanyak dua tetes. Indikator mo pada percobaan ini digunakan karena trayek pH indikator mo yaitu 3,1-4,4 sehingga pada larutan yang bersifat basa indikator akan menunjukkan warna orange dan pada larutan yang bersifat asam indikator menunjukkan warna merah.

Larutan kemudian dititrasi menggunakan larutan HCl 0,1 N sampai larutan berubah warna menjadi merah muda. Titrasi dilakukan sebanyak 3 kali agar data yang diperoleh pada saat titrasi lebih akurat. Volume HCl yang digunakan sampai larutan berubah warna berturut-turut adalah 31,05 mL; 30,95 mL; dan 25,3 mL sehingga diperoleh volume rata-rata sebesar 29,1 mL. persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut:

Na₂B₄O₇.10H₂O_(aq) + 2HCl_(aq) → 2NaCl­_(aq) + 4H₃BO_3(aq) + 5H₂O_(l)

Percobaan ini termasuk dalam metode asidi-alkalimetri karena HCl bertindak sebagai larutan standar. Standarisasi ini dilakukan untuk keakuratan konsentrasi HCl dan mengetahui apakah indikator mo tepat digunakan untuk standarisasi. Larutan borat dipilih karena reaksinya dengan HCl menghasilkan keakuratan yang baik dibandingkan dengan basa lemah yang lain.

Pada percobaan menggunakan Na-borat bersifat basa lemah, sifatnya tidak mudah teroksidasi, cenderung stab, ditemukan dalam keadaan murni, dan tidak korosif. Berbeda dengan HCl yang berubah menjadi larutan gas Cl₂ dalam air, sehingga memungkinkan kelarutannya berubah. Perubahan suhu dan kelarutannya tersebut akan mempengaruhi konsentrasinya. Berdasarkan perhitungan didapatkan normalitas HCl yaitu sebesar 0,0859 N.

Tahap kedua yaitu penentuan campuran NaOH dan Na₂CO₃. Langkah pertama padatan sampel dilarutkan dalam akuades serta digojog bertujuan agar mempercepat terjadinya distribusi. Larutan ditetesi indikator pp karena indikator pp mempunyai trayek pH 8,2-9,6 sehingga larutan menjadi tidak berwarna dalam suasana asam dan larutan berwarna ungu/merah muda dalam suasana basa. Larutan sampel ketika ditetesi indikator pp berubah warna yang semula tidak berwarna menjadi merah muda. Hal ini menunjukkan bahwa larutan sampel berada dalam suasana basa. Selanjutnya larutan dititrasi dengan HCl sampai larutan berubah menjadi tidak berwarna. Dari hasil percobaan didapatkan hasil volume titran sebanyak 45,65 mL.

Percobaan ini terjadi dua reaksi yang ketika larutan sampel dititrasi dengan menggunakan larutan HCl karena sampel mengandung NaOH dan Na₂CO₃. Kedua persamaan reaksi tersebut sebagai berikut:

NaOH_(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + H₂O_(l)
Na₂CO_3(aq) + HCl_(aq) → NaHCO_3(aq) + NaCl_(aq)

Selanjutnya dilakukan titrasi yang kedua dengan larutan ditambahkan dua tetes indikator mo. Seperti yang telah dijelaskan pada titran sebelumnya, bahwa indikator mo memiliki trayek pH 3,1-4,4. Indikator mo digunakan karena larutan sampel yang awalnya dalam suasana basa setelah dititrasi dengan HCl sehingga larutan telah bersifat menjadi asam. Oleh sebab itu, digunakan indikator mo karena trayek pHnya berada dalam suasana asam. Larutan sampel yang awalnya tidak berwarna berubah menjadi warna orange setelah ditetesi dengan indikator mo.

Titrasi dilakukan setelah penambahan indikator mo menghasilkan perubahan warna orange menjadi merah muda. Perubahan warna tersebut menunjukkan bahwa sifat keasaman dari larutan menjadi lebih kuat. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa volume titrasi yang digunakan adalah 12,25 mL. Pada titrasi yang kedua lebih kecil volumenya daripada titrasi yang pertama karena larutan sampel berada dalam suasana basa sehingga membutuhkan banyak volume titrasi untuk mengubah suasana larutan menjadi basa. Sedangkan pada titrasi lanjutan sampel telah berada dalam suasana asam. Jadi untuk menjadikan larutan tersebut menjadi lebih asam hanya membutuhkan sedikit titrasi. Persamaan reaksi yang terjadi sebagai berikut:

NaHCO_3(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + CO_2(g) + H₂O_(l)

Berdasarkan data yang diperoleh, didapatkan perbandingan persentase Na₂CO₃ dan NaOH sebesar 1:1. Hal tersebut tidak sesuai dengan teori yang terdapat pada sampel 2:1. Hal tersebut dikarenakan titrasi yang hanya dilakukan satu kali sehingga data yang diperoleh tidak akurat.

G. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang berjudul Asidi-Alkalimetri dapat disimpulkan bahwa:

1. Salah satu metode analisis kuantitatif yaitu asidi-alkalimetri dimana dalam percobaan ini menggunakan prinsip netralisasi dan titrasi asam-basa.
2. Berdasarkan percobaan diperoleh kadar Na₂CO₃ sebesar 35,3986% dan kadar NaOH sebesar 36,4209% maka perbandingan persentase yang diperoleh adalah 1:1.

H. Daftar Pustaka

• Brady, J. 2000. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Jakarta: Binarupa Aksara.
• Chang, R. 2004. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
• Day dan Underwood. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.
• Harjadi, W. 1987. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: Gramedia.
• Kleinfelter, W. 1980. Kimia Dasar Untuk Universitas Jilid I. Jakarta: Erlangga.
• Petrucci, R. H. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga.

Lampiran

Perhitungan Asidi-Alkalimetri

1. Standarisasi Larutan HCl

- Persamaan reaksi
Na₂B₄O₇.10H₂O + 2HCl → 2NaCl­ + 4H₃BO₃ + 5H₂O

- Normalitas HCl
   = (m Na-borat : (Mr/2 . 0,1 L) x (25 : v titrasi)
   = (1,9068 g : (381,2 g/mol/2 . 0,1 L) x (25 : 29,1 mL)
   = 1,9068 g : 19,06 g.L/mol x 0,8591 mL^-1
   = 0,0859 N

2. Penetapan Campuran NaOH dan Na₂CO₃

- Campuran bereaksi dengan HCl dalam 2 tahap
a. NaOH + HCl → NaCl + H₂O
    Na₂CO₃ + HCl → NaHCO₃ + NaCl
b. NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O

- Diketahui
v titrasi pp (a) = 45,65 ml
v titrasi mo (b) = 12,25 mL

- % Na₂CO₃
   = (2b/100 . N HCl . BE Na₂CO₃) : massa sampel x (fp . 100%)
   = (2(12,25 L)/100 . 0,0859 N . 53 g/mol) : 0,6302 g x (2 . 100%)
   = (0,0245 L . 0,0859 N . 53 g/mol) : 0,6302 g x (2 . 100%)
   = 35,3986%

- % NaOH
   = (a-b/100 . N HCl . BE NaOH) : massa sampel x (fp . 100%)
   = ((45,65 - 12,25)L/100 .  0,0859 N . 40 g/mol) : 0,6302 g x (2 . 100%)
   = (0,0334 L .  0,0859 N . 40 g/mol) : 0,6302 g x (2 . 100%)
   = 36,4209%

- Perbandingan persentase
% Na₂CO₃    : % NaOH
35,3986%     : 36,4209%
0,972            : 1,0288
1                   : 1

Berbagi :