Laporan Praktikum Kimia Dasar Percobaan IV (Reaksi Asam-Basa [Analisis Kuantitatif] PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I JUDUL PERCOBAAN : REAKSI ASAM BASA : ANALISIS KUANTITATIF Disusun Oleh: Prastyo Abi WIdyananto (26020112130079) JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014 PERCOBAAN IV REAKSI ASAM BASA : ANALISIS KUANTITATIF I. TUJU...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I

JUDUL PERCOBAAN : REAKSI ASAM BASA : ANALISIS KUANTITATIF Disusun Oleh: Prastyo Abi WIdyananto (26020112130079)

JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014

PERCOBAAN IV REAKSI ASAM BASA : ANALISIS KUANTITATIF

I. TUJUAN 1.1 Mampu menerapkan reaksi asam basa untuk menetapkan konsentrasi asam atau basa. 1.2 Mampu menentukan kadar asam asetat dalam sampel asam cuka perdagangan.

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Volumetri Volumetri adalah suatu metode analisa kuantitatif yang digunakan dengan cara mengukur volume larutan yang konsentrasi larutannya telah diketahui dengan teliti, kemudian mereaksikannya dalam jumlah volume tertentu dengan larutan yang akan ditentukan konsentrasinya. Reaksireaksi yang dapat dimanfaatkan dalam volumetri adalah reaksi asam basa atau netralisasi, reaksi pengendapan atau pembentukan senyawa kompleks dan reaksi redoks. ( Svehla, 1979 )

2.2 Reaksi – Reaksi Volumetri 2. 2. 1 Reaksi Asam Basa atau Netralisasi Asam adalah zat yang bila dilarutkan dalam air mengalami dissosiasi dengan pembentukan ion Hidrogen sebagai salah satu ion positif. Basa adalah zat yang bila dilarutkan dalam air menglami dissosiasi dengan penbentukan ion Hidroksil ( OH ) sebagai satu-satunya ion negatif. Garam adalah hasil reaksi antara asam dan basa. Proses semacam ini disebut Reaksi Netralisasi. Jika sejumlah asam dan basa murni yang ekuivalent dicampur dan larutannya diluapkan, suatu zat kristalin tertinggal yang tak 2

mempunyai ciri ciri khas suatu asam ataupun basa, zat ini disebut garam. Contoh : HCl + NaOH → NaCl + H2O Pembentukan garam merupakan proses kimia sejati. Padahal asam, basa dan garam hampir semua terdissosiasi dalam larutan. Namun air juga dapat terbentuk tapi tidak terdissosiasi sama sekali. Pada hakekatnya reaksi asam basa dalam air adalah pembentukan air panas netralisasi ( 56.9 KJ ) untuk tiga mol asam dan basa. Zat-zat amphoter mampu melangsungkan reaksi netralisasi baik dengan menggunakan asam maupun basa ( lebih tepatnya dengan ion Hidrogen maupun ion Hidroksil ). Reaksi netralisasi antara asam kuat dengan Hidroksida logam dalam larutan air sebenarnya adalah reaksi antara Hidronium dan Hidroksima. Contoh : H3O + OH- → H2O + H2O Asam1 + basa2 → basa1 + asam2 Reaksi netralisasi dapat berlangsung tanpa adanya air. Dalam hal ini, asam-asam yang tak terdissosiasi bereaksi langsung dengan ion hidroksil yang berada dalam fase padat. ( Svehla, 1979 )

2.2.2. Reaksi Pengendapan Endapan zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat keluar dari larutan. Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat yang bersangkutan. Reaksi pengendapan terjadi karena kelarutan rendah. Kelarutan suatu endapan sama dengan konsentrasi molar dari larutan jenuhnya.

3

Contoh : Kation perak dengan anion halogen secara luas, reaksinya : Ag+ + X-

→ AgX

Dengan X- merupakan ion klorida, bromida, atau halida, reaksinya : AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 2.2.3. Reaksi Pembentukan Senyawa Kompleks. Dalam arti luas, Senyawa kompleks adalah senyawa yang terbentuk karena penggabungan dua atau lebih senyawa sederhana, yang masing – masing dapat berdiri sendiri. Suatu ion ( molekul ) kompleks terdiri dari suatu asam ( ion ) pusat dan sejumlah ligan yang terikat erat dengan atom ( ion ) pusat itu.

Rumus dan nama beberapa ion kompleks adalah sebagai berikut : [ Fe ( CN )6 ]4-

Ion heksa siano ferat (II)

[ Fe ( CN )6 ] 3-

Ion heksa siano ferat (III)

[ Cu (NH3)4 ] 2+

Ion tetra amino kuprat (II)

[ Cu (CN)4 ]

3-

Ion tetra siano kuprat (I)

[ Co (H2O)6 ] 3+

Ion heksa akuo kobaltat (III)

[ Ag (CN)3 ] -

Ion siano argentat (I)

Atom pusat ( Fe, Cu, Co, Ag ) ligan ( CN, H2O, NH3 ) Muatan ion kompleks merupakan jumlah muatan ion – ion yang membentuk kompleks itu. Ag + + 2CN- → [ Ag (CN)2 ] – Cu 2+ + 4CN- → [ Cu (CN)4 ] 2Salah satu fenomena umum yang sering muncul bila ion kompleks terbentuk adalah perubahan warna dalam larutan.

4

Cu2+ + 4NH3 → [ Cu (NH3)4 ] 2+ Biru 2+

Fe

biru tua gelap -

+ 6CN →

Hijau muda

[ Fe (CN)6 ] 4kuning

Fenomena lain ialah kenaikan larutan, banyak endapan bisa larut karena pembentukan kompleks. ( Svehla, 1979 )

2.2.4. Reaksi Redoks Reaksi redoks adalah bilamana bilangan oksidasi ( valensi ) spesi-spesi yang bereaksi tidaklah berubah. Namun terdapat sejumlah reaksi dimana keadaan oksidasi berubah yang disertai dengan pertukaran elektron antar pereaksi. Oksidasi adalah proses dimana oksigen diambil oleh suatu zat. Reduksi adalah proses dimana oksigen diambil dari zat. Contoh : 2FeCl3 + SnCl → 2FeCl2 + SnCl2 2.3 Titrasi Titrasi adalah cara analisis yang memungkinkan kita untuk mengukur umlah yang pasti dari suatu larutan dengan mereaksikan suatu larutan ion yang konsentrasinya diketahui. Pada waktu titrasi, larutan yang mengandung suatu pereaksi dimasukkan dalam buret yang disebut penitrasi. Larutan ini diteteskan perlahan lahan melalui kran dalam erlenmeyer yang mengandung pereaksi lain. Titrasi dihentikan sampai warna indikator berubah. Perubahan warna ini menandakan telah tercapainya titik akhir titrasi. ( Brady,1997 )

5

2.4. Analisis volumetri Analisis volumetri juga dikenal dengan titimetri, dimana zat yang akan dianalisa dibiarkan bereaksi dengan zat lain yang konsentrasinya diketahui dan dialirkan dari buret dalam bentuk larutan. Konsentrasi larutan yang tidak diketahui kemudian dihitung. Syaratnya adalah reaksi harus berlangsung secara tepat dan cepat, kuantitatif dan tidak ada reaksi samping. Selain itu, jika reagen penitrasi yang diberikan berlebih, maka harus diketahui dengan suatu indikator. Semua metode titimetri bergantung pada larutan standart yang mengandung sejumlah reagen persatuan volume larutan dengan ketetapan yang tinggi. Konsentrasi dinyatakan dalam normalitas, larutan standart disiapkan dengan menimbang reagen murni secara tepat, karena tidak semua larutan standart tersedia dalam keadaan murni. Oleh karena itu, dikenal standart primer yaitu zat yang tersedia pada kondisi titrasi, dan tidak melakukan reaksi sampingan. Standart primer yang biasa digunakan dalam titrasi volumetri adalah : a. Asam

: C6H4(COOK), C5OOH, C6H5COOH, HCl, asam

sulfat, SO2(NH2)OH b. Basa

: Na2CO3, MgO, dan Na2BaO7

c. Oksidator : K2Cr2O7, (NCl4)2, Fe (NO3)2, d. Reduktor : Na2C2O4 e. Lain lain : NaCl, KCl Dalam menggunakan standart primer larutan titietri yang sesuai adalah di standarisasikan secara gravimetri. Metode volumetri secara garis besar terbagi menjadi empat, yaitu : 1. Titrasi asam basa, meliputi reaksi asam basa baik lemah maupun kuat. 2. Totrasi pengendapan, meliputi pembentukan endapan dengan indikator pengabsorbsi. 3. Titrasi Redoks, meliputi hampir semua reaksi oksidasi reduksi.

6

4. Titrasi kompleksiometri, meliputi reaksi EDTA untuk melihat pembedahan pH pada pengomplekan. ( Khopkar, 1990 )

2.5. Teori Asam Basa Asam dan basa didefinisikan oleh ahli kimia berabad abad yang lalu dalam sifat sifat larutan air. Suatu zat yang larutan airnya berasa asam dan memerahkan lakmus biru, bereaksi dengan logam aktif untuk membentuk hidrogen dan menetralkan basa. Engan mengikuti pola yang serupa, suatu basa didefinisikan sebagai suatu zat yang larutannya berasa pahit, membirukan lakmus meerah, terasa licin, sabun, dan menetralkan ikatan asam. Pada tahun 1887, Arhenius mempostulatkan bahwa bila molekul elektrolit dilarutkan dalam air, akan terbentuk ion positif dan negatif. Menurut Arhenius, asam adalah zat yang larut dalam air untuk memberikan ion-ion H+. Sedangkan basa adalah zat yang melarut kedalam air untuk memberikan ion-ion OH-. Teori lewis menyatakan bahwa asam adalah spesi apa saja yang bertindak sebagai penerima pasangan elektron. Sedangkan basa adalah spesi apa saja yang bertindak sebagai pemberi pasangan elektron. ( Keenan, 1990 ) Bronsted-lowry mendefinisikan bahwa asam adalah suatu senyawa yang mampu menyumbang proton. Dipihak lain, tiap senyawa yang mampu menerima proton dianggap sebagai basa (akseptor proton). ( Rivai, 1995 )

2.6. Indikator Asam basa Indikator asam basa adalah senyawa organik yang berubah warnanya dalam larutan dengan pH larutan. Misalnya, lakmus yang berwarna merah dalam larutan asam tetap berwarna merah, dalam

7

larutan basa lakmus berwarna biru tetap berwarna biru. Lakmus yang berwarna biru, dalam larutan asam akan berwarna merah. Sedangkan lakmus berwarna merah di dalam larutan basa berwarna biru. ( Rivai, 1995 ) Para ahli kimia menggunakan zat warna bernama kertas lakmus. Kertas lakmus berasal dari lumut kerak (Rosella tunctona). Lakmus sangat umum digunakanuntuk menguji keasaman dan kebasaan, sebab memiliki keunggulan sebagai berikut, 1. lakmus sukar teroksidasi oleh O2 di udara, sehingga dapat disimpan lama. 2. lakmus mudah diserp oleh kertas, sehingga dapat disediakan dengan bentuk kertas lakmus 3. perubahan warnanya jelas terlihat. ( Arsyad, 2001 )

2.7. Pengenceran Proses pengenceran ialah mencampurkan larutan pekat ( konsentrasi tinggi ) dengan cara menambah pelarut agar diperoleh volume akhir yang lebih besar. V1. N1 = V2. N2 Keterangan : V1

: volume awal

N1

: volume akhir

V2

: normalitas awal

N2

: normalitas akhir

Jika larutan dengan senyawa kimia yang pekat diencerkan, kadang – kadang sejumlah panas dilepaskan. Hal ini terutama terjadi pada asam sulfat. Panas ini dapat dihilangkan dengan aman, asam sulfat harus dimusnahkan dulu dalam air dan tidak boleh sebaliknya. ( Brady, 1997 )

8

2.8. Larutan Standar Larutan standar adalah larutan yang konsentrasinya telah diketahui secara teliti. Larutan standart disebut juga larutan baku. Larutan standart ditambahkan melalui buret. Dalam titrasi sering digunakan larutan asam karena lebih mudah diawetkan dari pada larutan basa. Dalam memilih larutan asam sebagai larutan standart, faktor – faktor yang harus diperhatikan adalah : 1. asam harus kuat terdissosiasi tinggi 2. asam tidak boleh mudah menguap 3. larutan asam harus stabil 4. garam dan asamnya harus kuat 5. asam bukan oksidator yang kuat untuk merusak senyawa organik. ( Underwood, 1983 )

2.9. Indikator Universal Suatu indikator yang dapat berbentuk padatan atau cairan yang memperlihatkan pH larutan dengan kisaran warna. 1. Metil jingga -

merah dibawah 3

-

kuning diatas 4.5

2. Bromtimol biru -

kuning dibawah 6.5

-

biru diatas 7.5

3. Phenolphtalein -

tidak berwarna dibawah 8,5

-

merah jambu diatas 9.5

Nama metil kuning dinitro fenol metil jingga metil merah Lakmus

Jangkauan pH 2-3 2,4 - 4.0 3 - 4.5 4.4 - 6.6 6-8

9

Warna Asam merah tidak berwarna merah merah merah

Warna Basa Kuning Kuning Kuning Kuning biru

Phenolphtalein trinitro benzene

8 - 10 12 - 13

tak berwarna tak berwarna

Merah tak berwarna

2.10 Titik Akhir dan titik Ekuivalent Volume dalam jumlah tertentu yang ditambahkan tepat sama dengan yang diperlukan untuk bereaksi sempurna oleh zat yang dianalisis disebut sebagai titik ekuivalent. Volume dimana perubahan warna indikator nampak oleh pengamat adalah merupakan titik akhir. Titik ekuivalent dan titik akhir tidak sama pada praktiknya, titik akhir tercapai setelah titik ekuivalent. Perbedaan antara titik akhir dan titik ekuivalent adalah kasalahan titik akhir yaitu kesalahan acak yang berbeda untuk setiap sistem. Kesalahan ini bersifat aditif dan determinan, dan nialinya dapat dihitung. ( Khopkar, 1990 )

2.11. Analisa Bahan 1. Asam Oksalat •

merupakan larutan standart primer dengan konsentrasi 0,1 N

•

biasanya digunakan sebagai titran

•

sangat stabil, dapat diperoleh dengan derajat kemurnian tinggi

•

sangat terdissosiasi, Ka = 5.6 10-2 ( Khopkar, 1990 )

2. Asam asetat •

bentuk cair, TL : 16,6 oC, TD : 118,1oC

•

kadarnya dalam cuka makanan 20-25%

•

berbau tajam

•

terbuat dari oksidasi etanolkarena pengaruh jenis bakteri, seperti acetobacter ( Basri, 1996 )

10

3.` NaOH *

*

Sifat fisis : -

Indeks bias 2,13, BM : 40,01 gram/m

-

TL : 318oC , TD : 1390oC

-

sedikit tembus cahaya

Sifat kimia: -

Mudah larut dalam air

-

Kelarutan 300 gram / 100 ml air pada 0oC

-

Beracun dan menyebabkan iritasi pada kulit

-

Dapat menarik H2O dan CO2 dari udara ( Basri, 1996 )

4. Penolpthalein ( PP ) *

Berbau busuk

*

berwarna kuning keputihan

*

tidak larut dalam air

*

larut dalam alkali

*

larut dalam alkohol

*

sebagai indikator ( Basri, 1996 )

5. Aquades -

titik didih 100oC dan titik beku 0oC

-

senyawa berfase cair denhgan pH 7

-

tidak berbau dan tidak berwarna ( Basri, 1996 )

11

III.

METODE PERCOBAAN

3. 1

3. 2

Alat •

Buret

•

Labu ukur

•

Pipet tetes

•

Erlenmeyer

•

Statik

•

Gelas beker

•

Gelas ukur

•

Pipet gondok

•

Pipet ukur

Bahan •

NaOH

•

Asam oksalat

•

Asam asetat

•

Phenolphthalein

•

Aquades

3. 3 Gambar Alat a. Gelas Beker

b. Gelas Ukur

c. Tabung Reaksi

d. Pipet Tetes

e.Labu Ukur

f. Corong

12

g. Pipet gondok

h. Pipet ukur

i. Erlenmeyer

j. statif

3.4 Skema Kerja 3.4.1 Standarisasi NaOH dengan larutan standar asam oksalat 15 mL NaOH erlenmeyer -

Penambahan tiga tetes Phenolphtalein Penitrasi dengan asam oksalat sampai warna berubah Pencatatan volume asam oksalat yang diperlukan Penghitungan konsentrasi NaOH sesungguhnya

Hasil 3.4.2. Penetapan kadar asam asetat 25 mL asam cuka perdagangan labu ukur -

Pengenceran sampai 250 mL

Hasil

13

25 mL asam cuka encer Erlenmeyer -

Penambahan tiga tetes Phenolphtalein Penitrasian asam cuka dengan larutan NaOH Pencatatan volume NaOH yang diperlukan Perhitungan kadar asam oksalat

Hasil

IV.

DATA PENGAMATAN 4.1. Data Percobaan

NO

PERLAKUAN

HASIL

KET

Standarisasi NaHSO4 larutan standar 1 asam oksalat a. pengisian 15 mL NaOH ke dalam

NaOH setelah ditetesi PP berubah

erlenmeyer + 3 tetes PP

warna menjadi merah muda.

b. titrasi larutan NaOH dengan asam

Setelah dilakukan titrasi NaOh

oksalat standar sampai merah muda

berubah menjadi bening pada

(indikator tepat hilang)

volume asam oksalat 15 mL; 15,5 mL ; 15,3 mL.

+

+

c. lakukan titrasi 3 kali 2 Penetapan kadar asam asetat a. 250 mL pengenceran asam cuka + 3

Asam cuka yang semula berwarna

tetes PP

bening.

+

Pada saat dilakukan titrasi b. titrasi larutan asam cuka dengan

berubah warna menjadi merah

NaOH sampai warna berubah merah

muda pada saat volume NaOH 14

muda tetap

mL; 15 mL; 14,5 mL.

14

+

4.2. Perhitungan a.Standarisasi NaOH dengan larutan standar asam oksalat Diketahui : •

Volume asam oksalat V asam oksalat pada titrasi pertama = 15 mL V asam oksalat pada titrasi kedua

= 15,5 mL

V asam oksalat pada titrasi ketiga

= 15,3 mL

V asam oksalat rata-rata adalah V1+V2+V3 = 15+ 15,5+ 15,3 = 3 45,8 = 15,267 mL 3 •

Volume NaOH

= 15 mL

•

M (konsentrasi asam oksalat)

= 0,1 N

Ditanyakan : M (konsentrasi) NaOH? Jawab : MNaOH . VNaOH

= Masam oksalat . Vasam oksalat

M NaOH. 15 mL

= 0,1 . 15,267

M NaOH

= 1,5267 15

M NaOH

= 0,1017 N

b.Penetapan kadar asam asetat Diketahui: V CH3COOH = 25 mL M NaOH = 0,1017 N BM CH3COOH = 60 g/mol

15

3

Faktor pengenceran = 10 V NaOH V NaOH1 = 14 mL V NaOH2 = 15 mL V NaOH3 = 14,5 mL V rata-rata NaOH = V1+V2+V3 = 14+ 15+ 14,5 = 43,5 = 14,5 mL 3

3

3

Kadar asam asetat (CH3COOH) = VNaOH × M NaOH × BMCH3COOH × 100% Faktor pengenceran × V CH3COOH = 14,5 × 0,1017 × 60 ×100% 10×25 = 8847,9 250 = 35,3916 %

V. PEMBAHASAN 5.1. Standarisasi NaOH dengan larutan standar asam oksalat

Larutan NaOH ini harus `distandardisasi` atau `dibakukan`, yakni ditentukan konsentrasinya yang setepatnya atau sebenarnya. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan asam oksalat sebagai larutan standar, yaitu larutan yang telah diketahui konsentrasinya, dan NaOH sebagai larutan yang akan dicari konsentrasinya. Cara kerjanya yaitu, bilas buret oleh aquades lalu bilas dengan larutan asam oksalat. Pembilasan ini dilakukan agar buret benar-benar steril dari zat lain yang memungkinkan perbedaan pH asam oksalat, sehingga titrasi dapat berlangsung dngan akurat. . Asam oksalat

16

yang digunakan untuk membilas kemudian dibuang. Setelah dibilas, masukkan asam oksalat 0,1 N ke dalam buret hingga batas skala nol (sebagai titran). Tabung buret sebelumnya di Ke dalam erlenmeyer dimasukkan 15 mL NaOH

(sebagai titrat) dan 3 tetes indikator fenolftalein sabagai

indikator pH. Larutan ini berwarna merah muda pucat. Fenolphtalein tergolong asam yang sangat lemah dalam keadaan yang tidak terionisasi indikator tersebut tidak berwarna. Jika dalam lingkungan basa fenolphtalein akan terionisasi lebih banyak dan memberikan warna terang karena anionnya (Day, 1981). Selanjutnya

dilakukan

titrasi.

Titrasi

dilakukan

dengan

menambahkan titrat (asam oksalat) pada buret tetes demi tetes ke tabung erlenmeyer yang berisi titran (NaOH). Selama titrasi, tabung erlenmeyer digoyang-goyangkan agar campuran merata. Titrasi ini dilakukan sampai mencapai keadaan ekuivalen . Artinya secara stoikiometri titran dan titrat tepat habis bereaksi) yang ditandai dengan berubahnya warna indicator, dalam hal ini warna merah muda tepat berubah menjadi bening. Keadaan ini disebut sebagai “titik ekuivalen”, yaitu titik dimana konsentrasi asam sama dengan konsentrasi basa atau titik dimana jumlah basa yang ditambahkan sama dengan jumlah asam yang dinetralkan : [H+] = [OH-]. Sedangkan keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator disebut sebagai “titik akhir titrasi”. Titik akhir titrasi ini mendekati titik ekuivalen, tapi biasanya titik akhir titrasi melewati titik ekuivalen. Oleh karena itu, titik akhir titrasi sering disebu...