makalah konduktometri
Post on 05-Dec-2014
429 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
ANALISIS KONDUKTOMETRI
KIMIA ANALISIS II
DISUSUN OLEH:
1. RENGGA RAHARDIAN NIM: 11.14.005
2. ANTONIO MARIO NIM: 11.14.008
3. NUR AINI SETIAWATI NIM: 11.14.013
4. CHAIRA UMMATIN NIM: 11.14.018
5. WAHYUDA AUWALANI NIM: 11.14.030
6. KURNIAWAN NIM: 11.14.036
7. ANANCE JAIRIANTI NIM: 11.14.039
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
JURUSAN TEKNIK KIMIA
2011
April,2012
KATA PENGANTAR
Segala Puji syukur kepada Allah SWT, atas rahmat dan hidayah-Nya,
sehingga kami masih diberi kesehatan dan kesempatan untuk menyusun makalah
tentang titrasi konduktometri ini. Makalah ini dibuat untuk memahami lagi apa itu
titrasi konduktometri, sehingga kita dapat mengaplikasikanya dalam kehiudpan
sehari – hari. Makalah titrasi konduktometri ini disusun dari berbagai sumber.
Makalah ini berisi tentang uraian – uraian yang berhubungan dengan titrasi
konduktometri baik kelemahan dan kekuranganya serta aplikasinya dalam
kehidupan sehari – hari. Semoga makalah ini bermanfaat bagi yang membacanya.
Makalah yang kami buat ini masih banyak kesalahan dan kekurangan –
keurangan karena kami maih dalam tahap pembelajaran, maka dari itu kami
mengharapkan kritik dan saran bagi pembaca demi kesempurnaan dalam
penyusunan makalah ini.
Penulis
A. Pengertian
Titrasi konduktometri merupakan salah satu dari sekian banyak macam –
macam titrasi. Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya
hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (G) suatu larutan bergantung pada
jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Gejala ini yang membedakan larutan
elektrolit dan non elektrolit yaitu dengan menggunakan bola lampu yang
dihubungkan dengan dua batang karbon dan arus listrik yang menghubungkannya
dengan dua elektroda sejenis. Elektroda yang digunakan pada analisis
konduktometri adalah elektroda inert (platinum yang terplatinasi) untuk mengukur
konduktansi/daya hantar larutan elektrolit antara kedua elektroda tersebut.
Biasanya digunakan arus bolak balik (Hantaran arus DC), misal arus yang berasal
dari batrei melalui larutan merupakan proses faradai, yaitu oksidasi dan reduksi
terjadi pada kedua elektroda. Prinsipnya sama dengan analisis dengan metode
elektrolisis hanya saja analisis konduktometri ditekankan pada pengukuran secara
kuantitatif menggunakan alat yang disebut konduktometer.
B. Penggunaan Konduktometer
Gambar 1.1. Konduktometer
Pengunaan alat konduktometer di laboratorium yaitu untuk mengukur
daya hantar larutan zat elektrolit baik secara langsung, seperti pengukuran daya
hantar larutan sampel air atau air limbah, sampel makanan/minuman atau obat-
obatan atau digunakan di laboratorium pada proses titrasi netralisasi, titrasi
pengendapan bahkan dapat juga digunakan untuk menentukan kelarutan dan hasil
kali kelarutan (K dan Ksp) suatu larutan elektrolit yang sulit larut. Pada titrasi
secara konduktometri akan terjadi perubahan ion ataupun jumlah ion yang
mengakibatkan perubahan hantaran larutan selama titrasi tersebut.
C. Pembahasan
Didalam titrasi konduktometri kita akan mendapatkan beberapa
kemudahan yang mungkin tidak kita dapatkan jika kita menggunkan dengan titrasi
lainya, misal tidak menggunakan indikator, karena dalam titrasi konduktometri ini
kita hanya mengukur daya hantar larutan. Jadi dalam titrasi konduktometri ini kita
tidak perlu mencari titik eivalen dengan melihat adanya perubahan warna.
Walaupun demikian masih banyak kelemahan – kelamahan dalam titrasi
konduktometri ini. Karena kita tahu bahwa dalam titrasi konduktometri hanya
terbatas untuk larutan yang tergolong kedalam larutan elektrolit saja. Sedangkan
untuk larutan non elektrolit tidak dapat menggunakan titrasi Konduktometri.
Titrasi konduktometri ini sangat berhubungan dengan daya hantar listrik, jadi juga
akan berhubungan dengan adanya ion – ion dalam larutan yang berperan untuk
menghantarkan arus listrik dalam larutan. Arus listrik ini tidak akan bisa melewati
larutan yang tidak terdapat ion – ion, sehingga larutan non elektrolit tidak bisa
menghantarkan arus listrik.
Dalam titrasi konduktometri ini juga sangat berhubungan dengan
konsentrasi dan temperatur dari larutan yang akan ditentukan daya hantarnya.
Sehingga kita harus menjaga temperatur larutan agar berada dalam keadaan
konstan, sehingga kita dapat memebedakan perbedaan dari daya hantar larutan
hanya berdasarkan perbedaan konsentrasi saja. Jika temperatur berubah – ubah
maka bisa saja konsentrasi yang seharusnya memilki daya hantar yang besar
malah memiliki daya hantar yang kecil karena suhunya menurun. Sehingga ion –
ion dalam larutan tidak dapat begerak dengan bebas.
Daya hantar listrik juga berhubungan dengan pergerakan suatu ion di
dalam larutan. Ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang
besar. Daya hantar listrik (G) merupakan kebalikan dari hambatan (R), sehingga
daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1 . Bila arus listrik dialirkan dalam
suatu larutan yang mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (G)
berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik
dengan jarak kedua elektroda
G = IR
= k (IR
)
G = Daya hantar listrik
I = Kuat arus (Ampere)
R = hambatan (ohm)
K = k adalah daya hantar jenis dalam satuan ohm-1.cm-1.
Pengukuran daya hantar memerlukan sumber listrik, sel untuk
menyimpan larutan dan jembatan (rangkaian elektronik) untuk mengukur tahanan
larutan.
1. Sumber listrik
Hantaran arus DC (misal arus yang berasal dari batrei) melalui larutan
merupakan proses faradai, yaitu oksidasi dan reduksi yang terjadi pada kedua
elektroda. Sedangkan arus AC tidak memerlukan reaksi elektro kimia pada
elektroda- elektrodanya, dalam hal ini aliran arus listrik bukan akibat proses
faradai. Perubahan karena proses faradai dapat merubah sifat listrik sel, maka
pengukuran konduktometri didasarkan pada arus nonparaday atau arus AC.
2. Tahanan Jembatan
Jembatan Wheatstone merupakan jenis alat yang digunakan untuk pengukuran
daya hantar.
3. Sel
Salah satu bagian konduktometer adalah sel yang terdiri dari sepasang
elektroda yang terbuat dari bahan yang sama. Biasanya elektroda berupa logam
yang dilapisi logam platina untuk menambah efektifitas permukaan elektroda.
Metode konduktometri dapat digunakan untuk menentukan titik ekivalen suatu
titrasi, berupa beberapa contoh titrasi konduktometri dibahas berikut, Titrasi
asam kuat- basa kuat Sebagai contoh lrutan HCl dititrasi oleh NaOH. Kedua
larutan ini adalah penghantar listrik yang baik. Kurva titrasinya ditunjukkan
pada gambar di bawah ini. daya hantar H+ turun sampai titik ekivalen tercapai.
Dalam hal ini jumlah H+ makin berkurang di dalam larutan, sedangkan daya
hantar OH- bertambah setelah titik ekivalen (Te) tercapai karena jumlah OH-
di dalam larutan bertambah. Jumlah ion Cl- di dalam larutan tidak berubah,
karena itu daya hantar konstan dengan penambahan NaOH. Daya hantar ion
Na+ bertambah secara perlahan-lahan sesuai dengan jumlah ion Na+.
Konduktivitas suatu larutan elektrolit, pada setiap temperatur hanya
bergantung pada ion-ion yang ada dan konsentrasi ion-ion tersebut. Bila larutan
suatu elektrolit diencerkan, konduktivitas akan turun karena lebih sedikit ion yang
berada per cm3 larutan untuk membawa arus. Jika semua larutan itu ditaruh antara
dua elektrode yang terpisah 1 cm satu sama lain dan cukup besar untuk mencakup
seluruh larutan, konduktans akan naik selagi larutan diencerkan. Ini sebagian
besar disebabkan oleh berkurangnya efek-efek antar-ionik untuk elektrolit-
elektrolit kuat dan oleh kenaikan derajat disosiasi untuk elektrolit-elektrolit lemah.
Penambahan suatu elektrolit kepada suatu larutan elektrolit lain pada
kondisi-kondisi yang tak menghasilkan perubahan volume yang berarti akan
mempengaruhi konduktans (hantaran) larutan, tergantung apakah ada tidaknya
terjadi reaksi-reaksi ionik. Jika tak terjadi reaksi ionik, seperti pada penambahan
satu garam sederhana kepada garam sederhana lain (misal, kalium klorida kepada
natrium nitrat), konduktans hanya akan naik semata-mata. Jika terjadi reaksi ionik,
konduktans dapat naik atau turun; begitulah pada penambahan suatu basa kepada
suatu asam kuat, hantaran turun disebabkan oleh penggantian ion hidrogen yang
konduktivitasnya tinggi oleh kation lain yang konduktivitasnya lebih rendah. Ini
adalah prinsip yang mendasari titrasi-titrasi konduktometri yaitu, substitusi ion-
ion dengan suatu konduktivitas oleh ion-ion dengan konduktivitas yang lain.
Ada 2 jenis hantaran dalam analisis kondukmetri, yaitu:
1. Hantaran spesifik
2. Hantaran ekivalen
Kemampuan suatu zat terlarut untuk menghantarkan arus listrik disebut daya
hantar ekivalen yang didefinisikan sebagai daya hantar satu gram ekivalen zat
terlarut di antara dua elektroda dengan jarak kedua elektroda 1 cm. Yang
dimaksud dengan berat ekivalen adalah berat molekul dibagi jumlah muatan
positif atau negatif. Contoh: berat ekivalen BaCl2 adalah BM BaCl2 dibagi
dua. Volume larutan (cm3) yang mengandung satu gram ekivalen zat terlarut
dengan Volume 100 / C
dengan C adalah konsentrasi (ekivalen per cm-3), bilangan 1000 menunjukkan
1 liter = 1000 cm3. Volume dapat juga dinyatakan sebagai hasil kali luas (A)
dan jarak kedua elektroda (1).
V= l A
Dengan l sama dengan 1 cm ,
V = A = 1000 / C
Substitusi persamaan ini ke dalam persamaan G diperoleh,
G = 1/R = 1000k/C
Daya hantar ekivalen (^) akan sama dengan daya hantar listrik (G) bila 1 gram
ekivalen larutan terdapat di antara dua elektroda dengan jarak 1 cm.
^ = 1000 k/C
Titrasi Konduktometri dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Titrasi Konduktometri Frekuensi Rendah
Penambahan suatu elektrolit ke elektrolit lain pada keadaan yang tidak
ada perubahan volum yang begitu besar akan mempengaruhi konduktovitas
larutan terjadi reaksi ionik atau tidak. Jika tidak terjadi reaksi ionic, maka
perubahan konduktovitas sedikit sekali atau hampir tidak ada. Bila terjadi
reaksi ionic, maka perubahan konduktivitas yang relative cukup besar sehingga
dapat di amati, seperti pada titrasi basa kuat oleh asam kuat. Dalam titrasi ini
terjadi penurunan konduktivitas karena terjadi penggantian ion hydrogen, yang
mempunyai konduktovitas tinggi, dengan kation lain yang mempunyai
konduktovitas rendah.
Pada titrasi penetralan, pengendapan dll, penentuan titik ahir titrasi titrasi
ditentukan berdasarkan perubahan koduktivitas (hantaran) dari reaksi kimia
yang terjadi. Hantaran di ukur pada setiap penambahan sejumlah pereaksi dan
titik pengukuran tersebut bila di alurkan memberikan 2 garis lurus yang saling
berpotongan dinamakan titik ekivalen titrasi. Ketepatan metode ini bergantung
pada sudut perpotongan dan kerapatan titik pengukuran. Secara praktik
konsentrasi penitran 20-100 kali lebih kali pekat dari larutan yang di titrasi,
Pada metode ini larutan yang dihasilkan harus seencer ungkin namun suatu hal
yang perlu ditinjau lagi untuk efek keenceran harus dibuat dengan mengalikan
nilai-nilai konduktifitas dengan faktor (V+v)/V, dimana V adalah volume asli
dari larutan dan v adalah volume reagensia yang ditambahkan. Kelebihan
titrasi ini, baik untuk asam yang sangat lemah seperti asam borat dan fenol
yang secara potensiometri tidak dapat di lakukan. Selain itu, titrasi
konduktometri tidak perlukan kontrol suhu. Selain itu hendaknya diperhatikan
pengendalian temperatur dalam pengukuran-pengukuran konduktansi.
Sementara penggunaan termostat tidaklah penting dalam titrasi konduktometri
karena kekonstanan temperatur lebih diperhatikan, tetapi biasanya kita hanya
perlu menaruh sel konduktivitas itu dalam bejana berisi air pada temperatur
laboratorium.
Perubahan relatif dari konduktivitas larutan selama reaksi dan pada
penambahan reagensia berlebih, sangat menentukan ketepatan titrasi. Elektrolit
asing yang mengganggu proses reaksi ini tidak boleh ada karena zat-zat ini
mempunyai efek yang besar pada ketepatan hasil titrasi.
2. Titrasi Konduktometri Frekuensi Tinggi
Dalam metode titrasi frekuensi tinggi sebuah sel yang sesuai yang
mengandung sistem kimia itu dijadikan bagian dari atau dirangkaikan kesebuah
rangkaian osilator yang beresonansi pada suatu frekuensi dari beberapa
megahertz. Selain komposisi kimia itu berubah resistansi atau kapasitansi
rangkaian tersebut juga berubah dan teerjadilah perubahan karakteristik
osilator. Setiap kuantitas ini dapat dimbil dan diukur sebagai indikasi dari
perubahan dalam komposisi sistem kimia itu yaitu selagi suatu larutan dititrasi
dengan suatu reagensia yang sesuai umumnya dapat diperoleh kurva-kurva
yang menunjukan infleksi atau pematahan pada titik valen. Sifat fundamental
dari sistem kimia yang mempengaruhi karakteristik osilator ialah tetapan
dielektrik dan konduktifitasnya. Suatu keuntungan penting dari metode
frekuensi tinggi ini adalah elektrode dapat ditaruh diluar sel dan elektrode
tersebut tidak bisa berkontak langsung dengan larutan uji. Karenanya
pengukuran-pengukuran dapat dibuat tanpa bahaya elektrolisis atau polarisasi
elektrode sedangkan kekurangann frekuensi tinggi ini adalah respon dari suatu
titrimetri frekuensi tinggi ialah non spesifik karena bergantung hanya pada
konduktivitas dan tetapan dielektrik sistem itu serta tidak bergantung pada
identitas kimiawi dari komponen-komponen sistem itu.
Setiap ion atau molekul dipolar cendrung bergerak atau menjuruskan
dirinya sendiri dalam arah elektrode yang polaritasnya berlawanan. Polaritas
elektrode berubah satu kali setiap daur, dan ion atau dipol itu harus
membalikan gerakan atau orientasinya. Konduktan larutan ialah hasil dari
gerakan ion-ion negatif dan positif relatif terhadap ion-ion tersebut dan
terhadap molekul-molekul terlarut. Setiap ion cendrung unutk bergerak
mendahului atmosfer ioniknya dan akibatnya terbentuk distribusi muatan yang
tidak simetris disetiap ion pusat serta terjadinya suatu gaya hambat atas ion
dalam arah yang berlawanan dengan gerakannya. Pada frekuensi bolak balik
yang lebih besar dari suatu megaherzt, ion pusat merubah geraknya begitu
cepat dengan setiap daur dari medan yang dikenakan, sehingga tak banyak
kesempatan untuk timbulnya asimetri drai atmosfer ionik dan akhirnya
konduktanpun naik. Pada frekuensi-frekuensi tinggi, ion-ion mengalami
oksidasi yang lebih kecil sehingga atmosfer ionik yang bermuatan berlawanan
mengadaan gaya hambatan yang relatif lebih kecil ketimbang pada frekuensi
rendah. Teknik ferkuensi tinggi ini adalah paling peka dalam titrasi-titrasi
dimana konsentrasi total ion yang terlarut berubah, misalnya dalam reaksi
pengendapan dan pembentukan kompleks. Teknik ini juga dapat diaplikasikan
pada sebuah ion yang bergerak cepat digantikan oleh sebuah ion yang bergerak
lambat misalnya dalam titrasi asam basa.
D. Kesimpulan
1. Daya hantar listrik dalam titrasi konduktometri sangat berhubungan dengan
konsentrasi dan gerakan bebas dari ion.
2. Tiitik ekivalen dari titrasi konduktometri ditandai dengan konstanya nilai daya
hantar yang tertera dalam konduktometri.
3. Titrasi kondukto metri hanya dapat digunakan untuk larutan elektrolit.
4. Pengukuran daya hantar dalam titrasi konduktometri memerlukan 3 komponen
penting yaitu: sumber listrik, sel untuk menyimpan larutan dan jembatan
(rangkaian elektronik) untuk mengukur tahanan larutan.
5. Titrasi konduktometri terbagi 2 yaitu:
a. Titrasi konduktometri dengan frekuensi rendah
b. Titrasi konduktometri frekuensi tinggi
top related