laporan kimia asidimetri dan alkalimetri

ABSTRAK

Asidimetri dan alkalimetri merupakan proses titrasi yang menggunakan larutan  asam dan basa.Tujuan dari percobaan ini adalah menetapkan konsentrasi HCl dengan standarisasi larutan Borax (Na₂B₄O₇.10H₂O) dan Na₂CO₃, membuat larutan standar NaOH serta standarisasinya dengan menggunakan asam oksalat, serta untuk menetukan kadar NH₃ dalam NH₄Cl dan kadar asam asetat dalam asam cuka yang diperdagangkan.

Untuk menetukan konsentrasi baik dengan standarisasi menggunakan Borax, Na₂CO₃ anhidrous atau asam oksalat prinsip kerjanya sama, yaitu dengan proses titrasi. Begitu pula dengan menetukan kadar NH₃ dan kadar asam asetat yang masing-masing sample dijadikan titrat yang dititrasi dengan larutan standar. Kemudian dari data yang diperoleh, maka dilakukan perhitungan untuk mengetahui nilai konsentrasi maupun kadarnya.

 Dari perhitungan yang dilakukan didapatkan hasil bahwa nilai konsentrasi HCl dengan standarisasi menggunakan Borax sebesar 0, 0669N, dengan menggunakan Na₂CO₃ sebesar 0, 0858N. Saat pembuatan NaOH standar konsentrasinya 0, 1N, standarisasi dengan asam oksalat didapatkan konsentrasi NaOH sebesar 0, 1347N. untuk kadar NH₃ didapat sebesar 70, 125% dan kadar asam asetat sebesar 4, 598%.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1    LATAR BELAKANG

Kata larutan (solution) sering dijumpai. Larutan merupakan campuran homogeny antar dua atau lebih zat berbeda jenis. Ada dua komponen utama pembentukan larutan, yaitu zat terlarut (solution) dan pelarut. Dalam pembuatan larutan dengan konsentrasi tertentu sering dihasilkan konsentrasi yang tidak tepat dengan yang diinginkan, untuk itu perlu dilakukan praktikum. Dalam hal ini, dilakukan pembuatan dan standarisasi larutan. Pada praktikum kali ini adalah membuat larutan 0,1 N HCl dan standarisasi larutan HCl, serta menentukan kadar Na₂CO₃ degan larutan standar HCl 0,1 N yang merupakan standarisasi dengan metode asidimetri. Sedangkan standarisasi dengan metode alkalimetri adalah standarisasi larutan NaOH dengan asam oksalat.

Untuk mengetahui konsentrasi sebenarnya dari larutan yang dihasilkan maka dilakukan standarisasi. Standarisasi pada percobaan kali ini menggunakan metode titrasi asam basa yaitu proses penambahan larutan standar dengan larutan asam dan basa.

1.2    TUJUAN PERCOBAAN

1.      Membuat larutan standar HCl 0,1 N

2.      Menetapkan konsentrasi larutan standar HCl dengan boraks

3.      Menetapkan kadar Na₂CO₃ dalam soda

4.      Membuat larutan standar NaOH 0,1 N

5.      Menetapkan konsentrasi larutan standar NaOH dengan asam oksalat

6.      Menetapkan kadar asam dalam asam cuka yang diperdagangkan

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Analisis kimia yang diketahui terhadap sampel yaitu analisis kualitatif dan analisis kuantitatif. Analisis kuantitatif yang paling sering diterapkan yaitu analisis titrimetri. Analisis titrimetri dilakukan dengan menitrasi suatu sampel tertentu dengan larutan standar, yaitu larutan yang sudah diketahui konsentrasinya. Perhitungan didasarkan pada volume titran yang diperlukan hingga tercapai titik ekuivalen titrasi. Analisis titrimetri yang didasarkan pada terjadinya reaksi asam dan basa antara sampel dengan larutan standar disebut analisis asidi – alkalimetri. Apabila larutan yang bersifat asam maka analisis yang dilakukan adalah analisis asidimetri. Sebaliknya jika digunakan suatu basa sebagai larutan standar, analisis tersebut disebut sebagai analisis alkalimetri. (Keenan, 1991)

Standarisasi dapat dilakukan dengan titrasi. Titrasi merupakan proses penentuan konsentrasi suatu larutan dengan mereaksikan larutan yang sudah ditentukan konsentrasinya ( larutan standar). (Syukri, 1999)

Proses penentuan konsentrasi suatu larutan dipastikan dengan tepat dikenal sebagai standarisasi. Suatu larutan standar dapat disiapkan dengan menggunakan suatu sampel zat terlarut yang diinginkan, yang ditimbang dengan tepat dalam volume larutan yang diukur dengan tepat. Zat yang memadai dalam hal ini disebut standar primer. (Day, 1998)

Suatu zat standar primer harus memenuhi persyaratan berikut :

1.   Zat harus mudah diperoleh, mudah dimurnikan, mudah dikeringkan, dan mudah dipertahankan dalam keadaan murni.

2.    Zat harus tak berubah dalam udara selama penimbangan, kondisi-kondisi ini mengisyaratkan bahwa zat tak boleh higroskopis, tak pula dioksidasi oleh udara atau dipengaruhi karbon dioksida.

3.  Zat harus dapat diuji terhadap zat-zat pengotor dengan uij-uji kuantitatif atau uji-uji lain yang kepekaannya diketahui.

4.      Zat harus mempunyai ekuivalen yang tinggi, sehingga sesatan penimbangan dapat diabaikan.

5.      Zat harus mudah larut pada kondisi-kondisi dalam mana ia digunakan.

6.      Reaksi dengan larutan standar harus stokiometri dan praktis. Zat-zat yang biasa dipakai sebagai standar primer adalah reaksi asam basa natrium karbonat, natrium tetraborat, KH(C₈H₄O₄), asam klorida bertitik didih konstan, dan asam benzoat.

Dalam analisis larutan asam dan basa, titrasi akan melibatkan pengukuran yang seksama volume – volumenya suatu asam dan suatu basa yang tepat akan saling menetralkan. Reaksi penentralan atau asidimetri dan alkalimetri adalah salah satu dari empat golongan utama dalam penggolongan reaksi alam analisis titrimetri. Asidi – alkalimetri ini melibatkan titrasi basa bebas atau basa yang terbentuk karena hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah, dengan suatu standar (asidimetri) dan teori asam bebas yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah, dengan suatu basa standar (alkalimetri). Reaksi – reaksi ini melibatkan bersenyawaannya ion hidrogen dan ion hidroksida untuk membentuk air. (Bassett, 1994)

Tidak semua reaksi dapat digunakan sebagai reaksi titrasi. Untuk itu reaksi harus memenuhi syarat-syarat berikut :

1.      Berlangsung sempurna, tunggal dan menurut persamaan yang jelas (dasar teoritis).

2.      Cepat dan reversibel. Bila tidak cepat, titrasi akan memakan waktu terlalu banyak.

3.      Ada penunjuk akhir titrasi (indikator).

4.    Larutan baku yang direaksikan dengan analay harus mudah didapat dan sederhana menggunakannya, juga harus stabil sehingga konsentrasinya tidak mudah berubah saat disimpan.

Indikator asam-basa ialah zat yang dapat berubah warna apabila pH lingkungannya berubah. Setiap indikator asam-basa mempunyai trayeknya sendiri, demikian pula warna asam dan warna basanya. Diantara indikator ada yang mempunyai satu macam warna, misalnya fenolftalein yang berwarna merah dalam keadaan basa tetapi tidak berwarna bila keadaannya asam. Indikator satu warna menunjukkan warna yang sama, juga dalam trayeknya, akan tetapi intensitas warna tersebut berbeda sesuai dengan pHnya. Untuk fenolftalein, warnanya tampak semakin tua bila pH semakin tinggi (mendekati 9,6) dan makin muda bila semakin kecil (mendekati 8,0). Letak trayek fenolftalein diantara 8,0 sampai 9,6 sehingga pada pH dibawah 8,0 larutan tak berwarna dan diatas 9,6 warna merah tidak berubah intensitasnya. (Harjadi, 1990)

Tabel 1. Beberapa indikator asam-basa yang penting

Nama Indikator	Trayek pH	Warna
		Asam	Basa
1.   Asam pikrat	0,1 – 0,8	Tidak berwarna	Kuning
2.   Biru timol	1,2 – 2,8	Merah	Kuning
3.   2,6-Dinitrofenol	2,0 – 4,0	Tidak berwarna	Kuning
4.   Kuning metiil	2,9 – 4,0	Merah	Kuning
5.   Jingga metil	3,1 – 4,4	Merah	Jingga
6.   Hijau bromkresol	3,8 – 5,4	Merah	Biru
7.   Merah metal	4,2 – 6,3	Merah	Kuning
8.   Lakmus	4,5 – 8,3	Merah	Biru
9.   Purpur bromkresol	5,2 – 6,8	Kuning	Purpur
10. Biru bromtimol	6,0 – 7,6	Kuning	Biru
11. Merah fenol	6,4 – 8,0	Kuning	Merah
12. p-a-Naftolftalein	7,0 – 9,0	Kuning	Biru
13. Purpur kresol	7,4 – 9,6	Kuning	Biru
14. Fenolftalein	8,0 – 9,6	Tidak berwarna	Merah
15. Timolftalein	9,3 – 10,5	Tidak berwarna	Biru
16. Kuning alizarin R	10,1 – 12,0	Kuning	Violet
17. 1,3,5-Trinitrobenzen	12,0 – 14,0	Tidak berwarna	Jingga

Pada saat terjadi perubahan warna indikator, titrasi dihentikan. Indikator berubah warna pada saat titik ekuivalen. Pada titrasi asam basa dikenal istilah ekuivalen dan titik akhir titrasi. Titik ekuivalen adalah titik pada proses titrasi ketika asam dan basa tepay habis bereaksi. Untuk mengetahui titik ekuivalen digunakan indikator. Saat perubahan warna terjadi, saat itu disebut titik akhir titrasi. (Sukmariah, 1990)

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

                                                           

3.1    ALAT DAN BAHAN

3.1.1 Alat yang digunakan

a.       Buret 50 ml

b.      Erlenmeyer 250 ml

c.       Labu ukur 250 ml

d.      Labu ukur 100 ml

e.       Pipet gondok 25 ml

f.       Pipet gondok 10 ml

g.      Botol timbang

h.      Kaca arloji

i.        Neraca analitik

j.        Batang pengaduk

k.      Pipet tetes

l.        Corong

m.    Klem dan statif

3.1.2 Bahan yang digunakan

a.       Larutan HCl pekat

b.      Larutan HCl 0,1 N

c.       Larutan NaOH 0,1 N

d.      Na₂B₄O₇ . 10H₂O _(s)

e.       Na₂CO_{3 (s)}

f.       Larutan H₂C₂O₄ 0,1 N

g.      Sampel asam cuka

h.      Indikator fenolftalein

i.        Indikator MM

j.        Aquadest 

3.2    PROSEDUR KERJA

3.2.1 Asidimetri

A.    Membuat larutan standar HCl 0,1 N

1.      Dipipet 2,1 ml HCl pekat ke dalam labu ukur 250 ml, kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas

2.      Larutan yang diperoleh kemudian dititrasi

B.     Standarisasi larutan HCl dengan boraks

1.      Ditimbang 1,9 gram boraks padat, kemudian dilarutkan dengan aquadest ke dalam labu ukur 100 ml

2.      Dipipet sebanyak 25 ml larutan boraks, kemudian dimasukkan ke dalam Erlenmeyer

3.      Ditambahkan 2 tetes indikator MM, dititrasi dengan larutan HCl sampai warna larutan menjadi merah muda

C.     Penetapan kadar Na₂CO₃ dalam soda

1.      Ditimbang 1,5 gram Na₂CO₃, dilarutkan ke dalam labu ukur 100 ml dengan aquadest

2.      Dipipet 25 ml larutan Na₂CO₃ ke dalam Erlenmeyer

3.      Ditambahkan 3 tetes indikator MM, dititrasi dengan larutan HCl sampai warna larutan menjadi merah muda

3.2.2 Alkalimetri

A.    Membuat larutan standar NaOH 0,1 N

1.      Ditimbang NaOH kristal 1,1 gram ddengan botol timbang

2.      Dilarutkan dengan aquadest bebas CO₂ ke dalam labu ukur 250 ml

3.      Larutan disimpan dalam botol tertutup

B.     Standarisasi larutan NaOH dengan asam oksalat

1.      Ditimbang 0,63 gram H₂C₂O₄, dilarutkan dengan aquadest ke dalam labu ukur 100 ml sampai tanda batas

2.      Dipipet 10 ml larutan H₂C₂O₄ ke dalam erlenmeyer, ditambahkan 3 tetes indikator fenolftalein

3.      Dititrasi dengan NaOH sampai warna larutan berubah menjadi merah muda

C.     Penentuan kadar asam dalam asam cuka yang diperdagangkan

1.      Ditimbang 5 ml sampel asam cuka dengan botol timbang

2.      Dilarutkan dengan aquadest ke dalam labu ukur 100 ml

3.      Dipipet 10 ml ke dalam Erlenmeyer, ditambahkan 4 tetes indikator PP

4.      Dititrasi dengan NaOH standar sampai warna larutan menjadi merah muda

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1    DATA PENGAMATAN

4.1.1 Asidimetri

A.    Pembuatan larutan standar HCl 0,1 N

-        Bj = 1,19 gr/ml

-        % = 37 %

-        Mr = 36,5 gr/mol

-        [HCl _(p)] = 12,06 N

-        V HCl _(p) = 2,1 ml

B.     Standarisasi HCl 0,1 N dengan Na₂B₄O₇ . 10H₂O

Volume	I	II	x
Larutan Na2B4O7	25 ml	25 ml	25 ml
Larutan HCl	27,5 ml	27,4 ml	27,45 ml

C.     Penentuan kadar Na₂CO₃ dalam soda

Volume	I	II	x
Larutan Na2CO3	25 ml	25 ml	25 ml
Larutan HCl	74,2 ml	74,2 ml	74,2 ml

4.1.2 Alkalimetri

A.    Pembuatan larutan standar NaOH 0,1 N

-        Gram NaOH = 1,1 gram

B.     Standarisasi NaOH 0,1 N dengan H₂C₂O₄

Volume	I	II	x
Larutan H2C2O4	10 ml	10 ml	10 ml
Larutan NaOH	10,2 ml	10 ml	10,1 ml

C.     Penentuan kadar asam dalam asam cuka

Volume	I	II	x
Larutan asam cuka	10 ml	10 ml	10 ml
Larutan NaOH	8,6 ml	8,5 ml	8,55 ml

4.2    REAKSI

4.2.1 Asidimetri

-        2HCl _(l) +  Na₂B₄O_{7 (l)}  ®  2NaCl _(l)  + H₂B₄O_{7 (l)}

-        Indikator MM

            

-        2HCl _(l)  + Na₂CO_{3 (l)}  ®  2NaCl _(l)  +  H₂CO_{3 (l)}

4.2.2 Alkalimetri

-        2NaOH _(l)  + H₂C₂O_{4 (l)} ®   Na₂C₂O₄  +  2H₂O _(l)

-        Indikator fenolftalein

             

-        NaOH _(l)  + CH₃COOH _(l)  ®  CH₃COONa  +  H₂O _(l) 

4.3    PERHITUNGAN

A.    Pembuatan larutan standar HCl 0,1 N

              

B.    Konsentrasi larutan standar HCl

             

C.    Kadar Na₂CO₃ dalam soda

              

D.     Pembuatan larutan standar NaOH 0,1 N

            

E.     Konsentrasi larutan standar NaOH

             

F.    Kadar asam dalam asam cuka

             

4.4    PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini, praktikan bertujuan untuk dapat membuat larutan HCl 0,1 N, dapat melakukan standarisasi larutan HCl 0,1 N, menentukan kadar Na₂CO₃ dalam soda, dapat membuat larutan NaOH 0,1 N, dapat melakukan standarisasi larutan NaOH 0,1 N, dan dapat menentukan kadar asam dalam asam cuka yang diperdagangkan. Penggunaan larutan NaOH dan HCl didasarkan pada pengertian asidimetri dan alkalimetri. Asidimetri yaitu analisis secara volumetri dengan larutan standar asam. Sedangkan alkalimetri yaitu analisis secara volumetri dengan lartan standar basa. Tujuan dari standarisasi adalah menentukan konsentrasi larutan setepat mungkin.

Pada percobaan asidimetri digunakan larutan HCl dengan konsentrasi 0,1 N yang akan distandarisasi. Hal pertama yang dilakukan adalah menghitung berapa banyak HCl pekat yang diperlukan untuk membuat HCl 0,1 N, kemudian larutan HCl distandarisasi menggunakan larutan standar primer yaitu boraks. Standarisasi dilakukan dengan melakukan titrasi terhadap larutan boraks  dengan HCl 0,1 N yang akan distandarkan dengan menggunakan indikator metil merah untuk mengetahui titik akhir titrasi. Titrasi dihentikan pada saat terjadi perubahan warna kuning menjadi merah muda.

Kemudian larutan HCl standar digunakan untuk menentukan kadar Na2CO3 dalam soda. Sejumlah tertentu Na2CO3 ditimbang, kemudian dititrasi menggunakan HCl standard dengan menambahkan 2 tetes indikator MM sebelum dititrasi. Titrasi dihentikan pada saat terjadi perubahan warna kuning menjadi merah muda. Perubahan warna terjadi karena adanya pengaruh dari ion H+ yang bersifat asam dari larutan HCl. Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan konsentrasi larutan HCl standar 0,0910 N, dan kadar Na2CO3 dalam soda sebesar 95,43%.

Pada percobaan alkalimetri digunakan larutan NaOH 0,1N sebagai larutan standar. Dalam pembuatan larutan NaOH digunakan air bebas CO2 dengan cara dipanaskan terlebih dahulu, hal ini bertujuan untuk menghilangkan CO2 dalam air karena apabila NaOH bereaksi dengan CO2 dapat mempersulit pada saat pembacaan titik akhir titrasi. Kemudian Larutan NaOH distandarisasi menggunakan Larutan asam oksalat dengan menambahkan 3 tetes indikator fenolftalein. Titrasi dihentikan sampai larutan berubah warna menjadi merah muda.

Kemudian larutan NaOH standar digunakan untuk menentukan kadar asam asetat dalam sampel asam cuka yang diperdagangkan. Sampel diencerkan sebanyak 5 ml ke dalam 100 ml aquadest. Pengenceran cuka bertujuan agar jumlah kandungan ion asam asetat didalam larutan sedikit berkurang, dengan demikian mempercepat pada saat titrasi. Karena basa kuat hanya mengubah sejumlah kecil kandungan ion asam asetat. Titrasi dibantu oleh larutan indikator yaitu indikator fenolftalein yang jangkauan pH antara 8 – 9,6. Pada saat ion basa kuat mengubah semua ion asam asetat yang terdapat dalam Erlenmeyer, maka indikator akan berubah warna menjadi merah muda karena telah terjadi titik ekuivalen. Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan konsentrasi larutan NaOH 0,0990 N dan kadar asam asetat dalam asam cuka sebesar 10,39 %.

BAB 5

PENUTUP

4.1    KESIMPULAN

1.  Pembuatan larutan HCl standar dilakukan dengan pengenceran larutan HCl pekat. Dari hasil perhitungana didapatkan volume 2,1 ml HCl pekat untuk membuat HCl 0,1 N.

2.   Larutan standar HCl distandarisasi dengan boraks, dengan volume rata-rata 27,45 ml sehingga konsetrasi  yang didapatkan yaitu 0,0910 N.

3.  Penentuan kadar Na₂CO₃ dalam soda dilakukan dengan larutan HCl sebagai peniter dan penambahan indikator MM, sehingga kadar yang didapatkan sebesar 95,43 %.

4.      Pembuatan larutan NaOH standar dilakukan dengan melarutkan sejumlah NaOH dengan aquadest bebas CO₂.

5.      Larutan standar NaOH distandarisasi menggunakan asam oksalat, dengan volume rata-rata 10,1 ml sehingga konsentrasi yang didapatkan yaitu 0,0990 N.

6.  Penentuan kadar asam asetat dalam dilakukan dengan larutan NaOH sebagai peniter dan penambahan indikator fenolftalein, sehingga kadar yang didapatkan sebesar 95,43%.

DAFTAR PUSTAKA

Bassett, J. et al. 1994. Buku Ajar Vogel : Kimia Analitik Kuantitatif Anorganik. Kedokteran. EGC. Jakarta.

Day, R.A. dan S. Keman. 1998. Kimia Analisa Kuantitatif. Erlangga. Jakarta.

Harjadi, W. 1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Gramedia. Jakarta.

Syukri. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung. ITB.

Keenan, Charles W. et al. 1991. Ilmu Kimia Untuk Universitas. Erlangga. Jakarta.

Sukmariah. 1990. Kimia Kedokteran edisi dua. Binarupa Aksara. Jakarta.