laporan praktikum kimia analitik (3)

14
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK KI-2122 PENENTUAN KADAR KARBONAT DAN HIDROGEN KARBONAT MELALUI TITRASI ASAM BASA Nama : Clarissa Olivia NIM : 13011080 Kelompok : 4 (shift Rabu siang) Tanggal Praktikum : 10 Oktober 2012 Tanggal Laporan : 17 Oktober 2012 Asisten : Flo (10508061) LABORATORIUM KIMIA ANALITIK PROGRAM STUDI KIMIA 0

Upload: deonardo-hermawan

Post on 11-Aug-2015

277 views

Category:

Documents


21 download

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ANALITIK KI-2122

PENENTUAN KADAR KARBONAT DAN HIDROGEN

KARBONAT MELALUI TITRASI ASAM BASA

Nama : Clarissa Olivia

NIM : 13011080

Kelompok : 4 (shift Rabu siang)

Tanggal Praktikum : 10 Oktober 2012

Tanggal Laporan : 17 Oktober 2012

Asisten : Flo (10508061)

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2012

0

Page 2: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

PENENTUAN KADAR KARBONAT DAN HIDROGEN

KARBONAT MELALUI TITRASI ASAM BASA

I. Tujuan Percobaan

1. Menentukan kadar karbonat dengan titrasi asam basa menggunakan

indikator visual

2. Menentukan kadar hidrogen karbonat dengan titrasi asam basa

menggunakan indikator visual

II. Teori Dasar

Titrasi merupakan suatu metode yang bertujuan untuk menentukan

banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi diketahui agar tepat bereaksi

sempurna dengan sejumlah larutan yang akan dianalisis. Suatu zat yang akan

dianalisis disebut sebagai titran, sedangkan zat yang telah diketahui

konsentrasinya disebut sebagai titer. Baik titer maupun titran biasanya berupa

larutan. Titrasi asam basa merupakan metode analisis kuantitatif untuk

memantau keasaman atau kebasaan suatu larutan dan untuk menentukan

kadar zat yang bersifat asam atau basa, baik organik maupun anorganik.

Selain itu, titrasi asam basa juga berguna untuk menentukan kadar garam dari

asam atau basa lemah dengan standar basa atau asam kuat. Prinsip umum

dari titrasi adalah Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai

titer ataupun titrant. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan

larutan basa atau sebaliknya. Titer ditambahkan tetes demi tetes ke dalam

titran hingga mencapai keadaan ekuivalen (secara stoikiometri titran dan titer

tepat habis bereaksi), umunya ditandai dengan perubahan warna indikator.

Keadaan ini disebut sebagai titik ekuivalen, yaitu titik dimana konsentrasi

asam sama dengan konsentrasi basa atau jumlah basa yang ditambahkan sama

dengan jumlah asam yang dinetralkan [H+] = [OH-]. Sedangkan keadaan

penghentian titrasi dengan perubahan warna indikator disebut sebagai titik

akhir titrasi. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya

1

Page 3: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

melewati titik ekuivalen. Untuk membantu mengamati titik akhir titrasi asam

basa, dapat digunakan indikator tertentu yang berupa asam atau basa lemah

yang memiliki zat warna yang berbeda dalam bentuk asam atau basa dan

mempunyai nilai pKa di sekitar titik ekivalensi dari reaksi titrasi yang

diamati. Proses titrasi dihentikan, kemudian volume titer yang diperlukan

untuk menitrasi dicatat. Dengan menggunakan data volume titran, volume

dan  konsentrasi titer maka konsentrasi titran dapat dihitung.

Asam karbonat merupakan asam diprotik, yang dapat membentuk garam

karbonat dan garam hidrogen karbonat. Dalam air, kedua garam ini bersifat

basa sehingga dapat dititrasi dengan asam kuat secara bertahap. Persamaan

reaksi yang terjadi antara asam garam karbonat dan garam hidrogen karbonat

dengan asam kuat adalah :

CO32-

(aq) + H+ (aq) HCO3- (aq) (1)

HCO32-

(aq) + H+ (aq) H2CO3 (aq) (2)

Kadar analit dapat dihitung berdasarkan rumus :

III. Cara Kerja

Pertama-tama, sejumlah 1.2841 gram standar kering natrium karbonat

(Na2CO3) ditimbang lalu dilarutkan dengan 250 mL aqua dm dalam labu takar

250 mL menjadi larutan baku primer Na2CO3. Kemudian 1.3 gram sampel

ditimbang dan dilarutkan dengan 100mL aqua dm dalam labu takar 100mL.

Larutan standar sekunder HCl 0,5M diencerkan lima kali dengan aqua dm dan

dimasukkan ke dalam buret.

Sebanyak 25 mL larutan baku Na2CO3 dipipet ke dalam labu erlemeyer

250 mL, kemudian ditambahkan 50 mL aqua dm dan tiga tetes indikator pp

hingga berwarna ungu. Larutan baku primer tersebut dititrasi dengan larutan

baku sekunder HCl hingga warna ungu indikator pp tepat hilang. Titrasi

segera dihentikan, skala buret dibaca dan data volume HCl yang digunakan

2

Page 4: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

dicatat nilainya. Proses titrasi dilakukan duplo dan data volume HCl yang

digunakan dirata-ratakan.

Lalu, sebanyak 25 mL larutan sampel dipipet ke dalam labu erlemeyer

250 mL, kemudian ditambahkan 50 mL aqua dm dan tiga tetes indikator pp

hingga berwarna ungu. Larutan sampel tersebut dititrasi dengan larutan baku

sekunder HCl hingga warna ungu indikator pp tepat hilang. Titrasi segera

dihentikan, skala buret dibaca dan data volume HCl yang digunakan dicatat

nilainya. Kemudian, tiga tetes indikator metil jingga ditambahkan ke dalam

labu erlemeyer hingga larutan berubah warna menjadi kuning. Titrasi

dilanjutkan kembali hingga warna larutan tepat berubah menjadi jingga.

Titrasi segera dihentikan, skala buret dibaca dan data volume HCl yang

digunakan untuk proses kedua dicatat nilainya. Proses titrasi pertama dan

kedua dilakukan duplo, data volume HCl untuk proses pertama dan kedua

masing-masing dirata-ratakan.

IV. Data Pengamatan

Massa Na2CO3 : 1.2841 gram

Massa Sampel : 1.3 gram

Volume HCl :

TitrasiPercobaan

1Percobaan

2Rata-rata

Indikator Perubahan warna

Na2CO3 10.60 ml 10.60 ml 10.60 ml PPungu – tidak

berwarna

3

Page 5: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

Sampel

14.10 ml 14.10 ml 14.10 ml PPungu – tidak

berwarna

24.80 ml 24.70 ml 24.75 mlmetil jingga

kuning - jingga

V. Pengolahan Data

Pembakuan HCl oleh larutan baku primer Na2CO3:

- Penentuan jumlah mol larutan baku primer Na2CO3

Na2CO3

- Penentuan konsentrasi Na2CO3 yang dilarutkan dalam 250 mL aqua dm

Na2CO3

- Penentuan mol 25 mL larutan standar Na2CO3 (molaritas Na2CO3 konstan)

Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3

- Pengenceran Na2CO3 dengan 50 mL air bebas mineral (mol konstan)

- Penentuan konsentrasi HCl pada titik ekivalen, dimana koefisien dan

HCl dalam reaksi adalah 1 : 1

Na2CO3

[Na2CO3] Na2CO3

Melalui titrasi pembakuan, diperoleh konsentrasi HCl yaitu 0,1142844429 M.

4

CO32-

HCO3-

H+

H+

Volum titrasi I

Volum titrasi II

Page 6: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

32-

3-

Penentuan kadar ion karbonat:

- Titrasi sampel dengan menggunakan indikator pp membutuhkan HCl

sebanyak 14.10 mL

Reaksi yang terjadi:

- Larutan sampel yang dititrasi adalah ¼ dari volume awal (100mL) maka,

terdapat faktor pengenceran yaitu 4

mol CO32- dalam sampel = mol x fp = 1.611410645 mmol x 4

= 6.44564258 mmol

CO32- CO3

2- CO32-

32-

Melalui titrasi sampel oleh HCl, diperoleh kadar karbonat sebesar 29.749%

dalam sampel.

Penentuan kadar ion hidrogen karbonat:

- Titrasi sampel dengan menggunakan metil jingga membutuhkan HCl

sebanyak 24.75 mL

Reaksi yang terjadi:

- Larutan sampel yang dititrasi adalah ¼ dari volume awal (100mL) maka,

terdapat faktor pengenceran yaitu 4

mol HCO3- dalam sampel = mol x fp = 1.217129317 mmol x 4

= 4.868517268 mmol

HCO3- HCO3

- HCO3-

5

H2CO3 Volum titrasi II = Volum titrasi I + V x

3-

Page 7: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

Melalui titrasi sampel oleh HCl, diperoleh kadar hidrogen karbonat sebesar 22.845% dalam sampel.

VI. Analisis dan Pembahasan

Larutan standar sekunder harus dibakukan dengan menitrasinya dengan

larutan standar primer atau larutan lain yang telah diketahui konsentrasinya

secara pasti. Hal ini dilakukan karena larutan standar sekunder tidak dapat

dibuat dan ditentukan konsentrasinya dengan menimbang padatan dan

melarutkannya dalam pelarut, sehingga konsentrasi larutan standar sekunder

hanya dapat ditentukan melalui titrasi dengan larutan standar primer yang

sudah diketahui secara pasti konsentrasinya.

Larutan standar primer adalah larutan standar yang dapat dibuat dan

ditentukan konsentrasi hanya dengan menimbang padatannya dan

melarutkannnya dalam sejumlah pelarut. Larutan standar primer memiliki

syarat sebagai berikut:

Memiliki kemurnian 100%

Bersifat stabil pada suhu kamar dan suhu pemanasan (pengeringan)

karena standar primer biasanya dipanaskan dahulu sebelum ditimbang

Mudah didapatkan

Memiliki berat molekul (Mr) tinggi, untuk menghindari kesalahan

relatif pada saat menimbang

Memenuhi syarat titrasi, yaitu:

Reaksi antara titran dengan titer harus stoikiometri (reaksi

keduanya dapat ditulis dalam persamaan reaksi yang telah

diketahui pasti)

Reaksi antara titran dan titer harus berlangsung dengan cepat, agar

proses titrasi cepat berlangsung dan titik ekivalen cepat diketahui

Tidak ada reaksi lain yang mengganggu reaksi antara titran dan

titer.

6

Page 8: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

Adanya penanda perubahan keadaan saat reaksi sempurna antara

titran dengan titer terjadi (\sama-sama habis bereaksi), dapat berupa

perubahan warna larutan, arus listrik, dan sebagainya

Kesetimbangan reaksi mengarah ke pembentukan produk sehingga

dapat diukur secara kuantitatif dengan menentukan titik akhir titrasi

Indikator yang digunakan dalam percobaan ini adalah pp (phenophtalein)

dan metil jingga. Range pH kerja pp yaitu pada interval 8.0 – 9.6. Telah

dilakukan perhitungan sebelumnya, bahwa pH titik ekivalen karbonat berada

pada pH 8,3 yang masih berada di dalam rentang pH kerja fenolftalein. Oleh

karena itu, pada titrasi karbonat, digunakan indikator fenolftalein. Range pH

kerja metil jingga yaitu pada interval 3.1 –4.4. Telah dilakukan perhitungan

sebelumnya, bahwa pH titik ekivalen hidrogen karbonat berada pada pH 3.9

yang masih berada di dalam rentang pH kerja metil jingga. Oleh karena itu,

pada titrasi hidrogen karbonat, digunakan indikator fenolftalein.

Titik akhir titrasi adalah titik pada titrasi dimana reaksi telah berjalan

secara sempurna yang ditandai dengan perubahan warna indikator. Sedangkan

titik ekivalen adalah titik dimana titran dan titer mencapai keadaan ekivalen

yaitu secara stoikiometri tepat habis bereaksi.

Reaksi yang terjadi dalam percobaan titrasi antara sampel dengan HCl:

(1)

(2)

10,36

pH TE karbonat → hidrogen karbonat:

pH TE karbonat → asam karbonat berada di kisaran pH indikator metil jingga yaitu 3.1 – 4.4.

Air bebas mineral dapat dibuat dari air ledeng dengan melalui berbagai

proses, di antaranya destilasi bertingkat, deionisasi, osmosis balik, filtrasi

7

Page 9: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

karbon, microporous filtration, ultrafiltrasi, oksidasi ultraviolet, atau dialisis.

Prinsipnya adalah dengan pemisahan air dari mineral-mineral yang

terkandung di dalamnya, bisa melalui pemisahan berdasarkan titik didih, resin

penukar ion pengikat mineral, dan sebagainya.

Air bebas CO2 dapat diperoleh dengan mengalirkan Ba(OH)2 yang akan

mengikat CO2 menjadi BaCO3 yang berwujud padat pada suhu ruangan dalam

mesin pompa vakum. Prinsip pembuatan air bebas CO2 adalah penambahan

suatu senyawa yang mampu bereaksi dengan CO2 dan membentuk suatu

senyawa yang terpisah dari air.

Reaksi yang terjadi:

Metode titrasi asam basa dapat dilakukan untuk kombinasi campuran

hasil ionisasi asam diprotik.

Pada titrasi ini, pratikan harus menggunakan air bebas mineral dan CO2

karena kandungan mineral dan CO2 dalam air dapat memperbesar galat hasil

percobaan akibat adanya reaksi air dengan CO2 menjadi H2CO3 yang

menyebabkan titrasi yang dilakukan menjadi tidak akurat lagi.

Dalam proses titrasi asam basa, hasil kadar yang diperoleh tidak akurat

100 % karena terdapat beberapa kesalahan dalam proses titrasi, antara lain:

ketidaktepatan pembacaan volume HCl pada buret, pengambilan larutan

sampel saat akan dititrasi, penimbangan sampel dan pembuatan larutan,

ketidakbersihan alat yang digunakan, dan sebagainya.

VII. Kesimpulan

Titrasi asam basa dengan menggunakan indikator visual dapat digunakan

untuk menentukan kadar suatu zat di dalam suatu senyawa.

Kadar CO32-dalam sampel: 29.479 %-massa

Kadar HCO3 dalam sampel: 22.845 %-massa

VIII. Daftar Pustaka

G.D. Christian. 1986. Analytical Chemistry. 4th edition. John Wiley & Sons,

New York. page 586-587.

8

Page 10: Laporan Praktikum Kimia Analitik (3)

Harvey, David. 2000. Chemistry: Modern Analitycal Chemistry. International Edition. page 278-308.

Skoog, Douglas A.et.al.1996. Fundamentals of Analytical Chemistry 5th Edition, Orlando: Saunders College Publishing Page 382-388.

9