Laporan Praktikum Konduktometri PDF

Preview

Summary

Download Laporan Praktikum Konduktometri PDF

Description

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR ANALISIS INSTRUMEN TITRASI KONDUKTOMETRI

DISUSUN OLEH Aquila 4301419052 PENDIDIKAN KIMIA 19A

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2021

1. Pendahuluan 1.1 Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan ini yaitu : 1.1.1 Menentukan konsentrasi dari NaOH, HCl, dan CH3COOH 1.1.2 Menentukan Ka CH3COOH 1.2 Tinjauan Pustaka Daya hantar listrik Daya hantar listrik (konduktivitas) (G) merupakan kebalikan dari tahanan (R), sehingga daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1. Bila arus listrik dialirkan dalam suatu larutan mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (G) berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik dengan jarak kedua elektroda (l).

Dengan : G = daya hantar listrik (ohm-1) R = tahanan (ohm) k = Konduktovitas (Sm-1) A = luas permukaan elektroda (m2) l = jarak kedua elektroda (m) Konduktansi larutan elektrolit pada suhu berapa pun hanya bergantung pada ion yang ada, dan konsentrasinya. Ketika larutan elektrolit diencerkan, konduktansi akan berkurang, karena lebih sedikit ion yang ada per mililiter larutan untuk membawa arus. Jika larutan ditempatkan di antara dua elektroda dengan jarak 1 cm dan cukup besar untuk menampung seluruh larutan, konduktansi akan meningkat seiring dengan pengenceran larutan. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh penurunan efek interionik untuk elektrolit kuat dan peningkatan derajat disosiasi untuk elektrolit lemah. Konduktivitas molar (A) elektrolit didefinisikan sebagai konduktivitas karena satu mol dan diberikan oleh

dimana C adalah konsentrasi larutan dalam mol L-', dan V adalah pengenceran dalam L (yaitu jumlah liter mengandung satu mol). Jelasnya, karena K memiliki dimensi R-1 cm-1, maka satuan A adalah R-1 cm2 mol-1, atau dalam satuan SI, R-1 m2 mol-1.

Untuk elektrolit kuat, konduktivitas molar meningkat saat pengenceran meningkat, tetapi tampaknya mendekati nilai batas yang dikenal sebagai konduktivitas molar pada pengenceran tak terbatas. Kuantitas A ∞ dapat ditentukan dengan ekstrapolasi grafis untuk larutan encer elektrolit kuat. Untuk elektrolit lemah metode ekstrapolasi tidak dapat digunakan untuk penentuan A ∞ tetapi dapat dihitung dari konduktivitas molar pada pengenceran tak terhingga dari masing-masing ion, gunakan dibuat dari 'Hukum Migrasi Independen Ion'. Pada pengenceran tak terhingga, ion-ion tidak bergantung satu sama lain, dan masing-masing menyumbangkan bagiannya dari konduktivitas total, dengan demikian: A∞ = A∞ (kation) + A∞ (Anion) Dimana A∞ (kation) dan A∞ (Anion) masing-masing adalah konduktivitas molar ionik pada pengenceran tak terhingga kation dan anion (Vogel & Jeffery, 1989) Perhitungan Konduktivitas Untuk mengukur konduktivitas suatu larutan, larutan tersebut ditempatkan dalam sel yang membawa sepasang elektroda platina yang terpasang kuat pada posisinya. Biasanya sangat sulit untuk mengukur secara tepat luas elektroda dan jaraknya, sehingga jika nilai konduktivitas yang akurat ingin ditentukan, konstanta sel harus dievaluasi dengan kalibrasi dengan larutan konduktivitas yang diketahui secara akurat, mis. larutan standar kalium klorida. Sekarang merupakan praktik umum untuk menentukan konstanta sel oleh pabrikan, dan untuk memungkinkan pengukuran dengan larutan dengan konduktivitas yang sangat berbeda, sel yang berbeda dapat diperoleh dengan menawarkan kisaran konstanta sel. Pengukuran dilakukan dengan menghubungkan sel ke pengukur konduktivitas yang memasok arus bolak-balik pada frekuensi sekitar 1000 Hz ke sel. Penggunaan arus bolak-balik mengurangi kemungkinan terjadinya elektrolisis dan menyebabkan polarisasi pada elektroda, tetapi hal ini menimbulkan komplikasi bahwa sel memiliki kapasitansi selain resistansinya. Pengukur konduktivitas modern memiliki sirkuit elektronik canggih yang menghilangkan efek kapasitansi, dapat mengukur berbagai konduktivitas (misalnya 0,001 PR-' cm -' - 1300 mR - ' cm - '), dan dengan ketentuan untuk peralihan rentang otomatis. Dengan pengoperasian kontrol keseimbangan, instrumen disetel sehingga konstanta sel yang digunakan ditampilkan pada meter digital yang mencatat nilai konduktivitas. Sebuah sensor suhu (yang mungkin merupakan termometer resistansi platinum yang kadang-kadang tergabung dalam sel konduktivitas) juga terhubung ke meteran: ini akan secara otomatis mengoreksi konduktivitas yang diukur pada rentang suhu hingga nilai pada 25

OC, suhu di mana peralatan dikalibrasi. Sel konduktivitas bersih dibilas dengan, dan kemudian diisi dengan, larutan yang konduktivitasnya akan diukur, dan hasil yang diperlukan segera ditampilkan pada meteran (Vogel & Jeffery, 1989) Konduktometri Konduktometri merupakan metode untuk menganalisa larutan berdasarkan kemampuan ion dalam mengantarkan muatan listrik di antara dua elektroda. Ini berarti konduktometri adalah salah satu metode analisa elektrokimia di samping potentiometri, amperometri dan sebagainya. Di dalam titrasi konduktometri kita akan mendapatkan beberapa kemudahan yang mungkin tidak kita dapatkan jika kita menggunakan 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 (Susiani, 2014). Dalam titrasi konduktometri ini juga sangat berhubungan dengan konsentrasi dan temperatur dari larutan yang akan ditentukan daya hantarnya. Sehingga ikita 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 besar 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 (Khopkar, 2007) Konduktometri dapat dilakukan dengan dua cara bergantung arus yang digunakan. Jika frekuensi arus bertambah besar maka pengaruh kapasitas dan induktif akan semakin besar titik oleh karena itu peralatan yang digunakan perlu dimodifikasi untuk menghitung pengaruh pengaruh tersebut. Adapun titrasi tersebut adalah sebagai berikut yaitu yang pertama titrasi konduktometri yang dilakukan dengan frekuensi arus rendah ( Maximum 300 Hz) dan yang kedua titrasi yang dilakukan dengan menggunakan frekuensi arus tinggi yang disebut titrasi frekuensi tinggi (Dila Adila, 2014). 2. Metode Percobaan

2.1 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam percobaan ini antara lain, Erlenmeyer, gelas ukur, labu takar, pipet, cawan porselen, pengaduk magnetik, pipet ukur, spatula, kertas saring, corong, gelas arloji, gelas kimia, dan hot plate. Sedangkan bahan yang digunakan antara lain FeSO4, FeCl3, Naoh 1,5 M, KBr, dan aquades. 2.2 Skema Kerja

25 mL sampel diencerkan menjadi 100 mL. Dipipet 25 mL

Dimasukkan ke erlenmeyer. Ditambahkan 150 mL air

Diaduk di atas pengaduk magnetik

Pengadukan dihentikan. Dilakukan pengukuran hantaran dan pencatatan

Ditambahkan 1 mL titran. Diaduk di pengaduk magnetic (Sampel HCl & HOAc dititrasi dengan NaOH dan sampel NaOH dititrasi dengan HCl)

Pengadukan dihentikan. Dilakukan pengukuran hantaran dan pencatatan

Diulangi hingga penambahan titran 10 mL

Dibuat kurva titrasinya. Ditentukan konsentrasi sampel

3. Hasil, Pemgolahan data dan Pembahasan 3.1 Hasil Pengamatan Pada percobaan dilakukan titrasi eluat dengan data volume titrasi sebagai berikut [NaOH]titran = 0,1996 M [HOAc]titran = 0,2216 M

V titran (mL) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

λ (mS) HCl - NaOH CH3OH - NaOH 0.247 4.940 0.242 4.380 0.361 3.820 0.524 3.200 0.665 2.670 0.804 2.100 0.954 1.605 1.100 1.479 1.254 1.651 1.467 1.915 1.786 2.240 Tabel 1. Hasil Pengamatan

NaOH – CH3OH 2.280 1.934 1.616 1.287 1.054 0.988 0.981 0.976 0.974 0.973 0.972

3.2 Pengolahan data 1. Hantaran terkoreksi Untuk data hantaran HOAc sebelum penambahan titran Sedangkan untuk volum yang berbeda maka didapat:

Ttitran 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

L’ HOAc (mS) 0.247 0.25168 0.38988 0.58688 0.7714 0.9648 1.18296 1.408 1.65528 1.99512 2.5004

2. Kurva titrasi Tittrasi HOAc dengan NaOH 0,1996 M

L’ HCl (mS) 4.94 4.5552 4.1256 3.584 3.0972 2.52 1.9902 1.89312 2.17932 2.6044 3.136

L’NaOH (mS) 2.28 2.01136 1.74528 1.44144 1.22264 1.1856 1.21644 1.24928 1.28568 1.32328 1.3608

Kurva L'HOAc vs V NaOH 3 2.5

f(x) = 0.36 x − 1.18 L'HOAc

2 1.5

f(x) = 0.17 x + 0.11

1 0.5 0

0

2

4

6

8

10

12

V NaOH (mL)

Gambar 1. Kurva L Asam asetat vs Volume NaOH

Tittasi HCl dengan NaOH 0,1996 M

Kurva L'HCl vs V NaOH 6 5

f(x) = − 0.47 x + 4.98

L'HCl

4 3

f(x) = 0.42 x − 1.08

2 1 0

0

2

4

6

8

10

V NaOH (mL)

Gambar 2. Kurva L HCl vs Volume NaOH Titrasi NaOH dengan HOAc 0,2216 M

12

f(x) = 0

Kurva L'NaOH vs V HOAc 1.4 1.35

f(x) = 0.03 x + 1.07 L'NaOH

1.3 1.25 1.2 1.15 1.1 1.05

3

4

5

6

7

8

9

10

Volume HOAc

Gambar 3. Kurva L’NaOH vs Volume HOAc (mL) 3. Volum Ekivalen 

Titrasi HOAc dengan NaOH 0,1996 M



Titrasi HCl dengan NaOH 0,1996 M



Titrasi NaOH dengan HOAc 0,2216 M

4. Penentuan (Sampel)  [HOAc]



[HCl]



[NaOH]

5. Penentuan Ka HOAc a. Ka HOAc 1 LNaOAc dari titrasi NaOH oleh HOAc

11

LNaCl dari Titrasi HCl oleh NaOH

b. Ka HOAc 2 LNaOAc dari titrasi NaOH oleh HOAc

LNaCl dari Titrasi HCl oleh NaOH

3.3 Pembahasan Pada percobaan titrasi konduktometri data yang dianalisis berupa data hantaran larutan atau konduktivitas. Jika suatu larutan bersifat elektrolit, berarti larutan tersebut memiliki ion-ion yang terlarut di dalamnya sehingga larutan elektrolit tersebut dapat menghantarkan arus listrik. Arus listrik yang mengalir di dalam suatu larutan diakibatkan oleh adanya pergerakan ion ion dengan muatan tertentu dalam larutan tersebut. Kemampuan larutan untuk menghantarkan arus listrik tersebut dinamakan hantaran larutan atau disebut dengan simbol L. Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai suatu daya hantar adalah Jumlah muatan, dan ukuran dari ion-ion yang terdapat dalam larutan. Tingginya jumlah ion dalam larutan sebanding dengan hantaran larutan tersebut. Hal ini juga berlaku dengan muatan jika muatan yang dimiliki oleh larutan itu besar maka larutan tersebut juga akan memiliki daya hantar yang besar. Sedangkan untuk mengukur anion dalam larutan jika ukuran dalam suatu larutan ini besar maka daya hantarnya semakin kecil begitu pula sebaliknya. Prinsip yang digunakan dalam titrasi konduktometri adalah pergantian ionion analit yang sebelumnya ada di dalam larutan menjadi ion-ion titran yang ditambahkan ke dalamnya. Adanya perubahan ion ini akan mengubah nilai hantaran dari larutan tersebut sesuai dengan nilai muatan, jumlah dan ukuran dari ion-ion analit dan ion yang di tran didalam larutan. Perubahan nilai hantaran inilah yang diamati untuk menentukan titik ekuivalen dari suatu titrasi.

Terdapat beberapa perbedaan dan kelebihan penggunaan titrasi konduktometri yaitu, kita dapat menentukan titik ekuivalen titrasi bukan titik akhir titrasi. Dengan titik ekivalen kita akan mendapatkan hasil yang lebih teliti dibandingkan dengan hasil pengolahan data dengan data titik akhir titrasi. Kemudian titrasi konduktometri tidak memerlukan reagen berupa indikator titik akhir titrasi sehingga kita dapat menekan penggunaan reagen dan biaya selama proses analisis. Selain itu titrasi konduktometri dapat digunakan untuk menentukan tetapan k keasaman asam lemah. Namun, tittrasu konduktometri tidak dapat diterapkan di semua larutan hanya untuk larutan elektrolit. Pada kurva titrasi HOAc oleh NaOH diamati kurva yang terus-menerus naik. Hal ini bisa terjadi karena pada kondisi sebelum titrasi, ion-ion yang terdapat di dalam larutan sampel hanyalah ion H+ dan ion OAc-. Ion H+ dan ion OAc- yang ada dalam larutan ini berasal dari penguraian sebagian kecil HOAc di dalam sampel atau dengan kata lain di dalam sampel kita sendiri masih terdapat molekul HOAc yang belum terurai menjadi ion-ionnya. Oleh karenanya, teramati nilai hantaran yang cukup kecil dari larutan sampel awal. Kemudian, setelah dilakukan penambahan NaOH ke dalam analit, nilai hantaran yang terbaca bertambah. Hal ini diakibatkan oleh adanya ion Na + dari titran NaOH yang masuk ke dalam larutan sampel disertai dengan berkurangnya ion H + dari HOAc akibat reaksi dengan ion OH- dari NaOH membentuk molekul H 2O (air). Oleh karena itu, setiap dilakukan penambahan titran NaOH ke dalam analit diperoleh nilai hantaran yang semakin besar. Pada pertengahan kurva, terlihat adanya perbedaan gradien yang signifikan dari sebelumnya. Titik dimana gradien kurva berubah secara drastis inilah yang menunjukkan titik ekivalen titrasi. Secara fisis, pada titik ekivalen seluruh analit (HOAc) telah terurai habis menjadi ion-ionnya (salah satunya H+) yang kemudian bereaksi dengan OH- dari NaOH menghasilkan H2O. Oleh karenanya, setelah titik ekivalen terlewati, kenaikan nilai hantaran larutan menjadi sangat signifikan akibat sumbangsih dari ion-ion yang ada di dalam larutan, yaitu ion Na+, OH-, dan OAc-. Sedangkan untuk kurva titrasi HOAc oleh NaOH, kurva titrasi HCl oleh NaOH berbentuk huruf “V”. Hantaran awal dari analit sangatlah besar nilainya, kontras sekali dengan saat titrasi HOAc. Hal ini dikarenakan oleh sifat HCl yang merupakan asam kuat yang akan terurai seutuhnya di dalam larutan. Oleh karenanya, nilai hantaran saat titrasi belum dimulai sangatlah besar. Selanjutnya, saat penambahan NaOH dilakukan, di dalam larutan terjadi reaksi yang sama seperti reaksi yang terjadi pada titrasi HOAc oleh NaOH. Oleh karena adanya penggantian ion H+ oleh ion Na+, maka nilai hantaran larutan pun berkurang. Hal ini mengindikasikan bahwa konduktansi dari ion H + lebih besar dibanding konduktansi ion Na+. Hal ini sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa jika muatan suatu ion sama, ukuran dari ion tersebut menentukan besarnya konduktansi (daya hantar) ion tersebut. Oleh karena ion H + dan ion Na+ samasama bermuatan +1, dan ukuran ion H + lebih kecil dibanding ion Na+, maka

konduktansi ion H+ akan bernilai lebih besar dibanding konduktansi Na+. Titik ekivalen dari kurva titrasi ini ditentukan dari perubahan gradien yang paling signifikan, sama seperti kasus sebelumnya pada titrasi HOAc. Pada titrasi NaOH oleh HOAc, sebelum penambahan titran dilakukan, nilai hantaran larutan cukup tinggi. Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan sifat NaOH yang merupakan basa kuat. Basa kuat, sama halnya dengan asam kuat, akan terurai seutuhnya saat dilarutkan dalam air. Oleh karenanya, diperoleh nilai hantaran yang tinggi sebelum penambahan titran dilakukan. Setelah dilakukan penambahan HOAc, nilai hantaran yang terbaca berkurang. Hal ini diakibatkan oleh berkurangnya ion OH - di dalam larutan akibat bereaksi dengan ion H + dari HOAc. Oleh karenanya, semakin banyak HOAc ditambahkan ke dalam analit, selama masih ada ion OH - di dalam larutan analit, nilai hantaran larutan akan terus berkurang. Setelah ion OH - habis bereaksi semuanya, penambahan HOAc ke dalam larutan akan menyebabkan kenaikan nilai hantaran akibat sumbangsih dari HOAc yang terurai sebagian menjadi ion H+ dan OAC-. Kemudian dari hasil pengolahan data, diperoleh nilai Ka HOAc yang jauh melenceng dari nilai Ka HOAc referensi (1,754x10-5). Salah satu faktor kesalahan yang mungkin menjadi penyebab melencengnya nilai Ka percobaan ini dari nilai Ka referensi adalah tidak dilakukannya kaibrasi terlebih dahulu oleh praktikan atas konduktometer yang digunakan. Akibatnya, jika nilai hantaran yang terbaca berbeda dari yang semestinya, maka kurva titrasi yang di dapat juga akan berbeda. Hal ini berdampak langsung ke persamaan regresi yang diperoleh. Dengan berbedanya persamaan regresi, tentu saja hasil penentuan konsentrasi larutan, derajat disosiasi, dan tetapan keasaman akan berbeda dari yang diperoleh.

4. Penutup 4.1 Kesimpulan Dari percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa: 4.1.1 Konsentras asam asetat yaitu sebesar 0,1832 M, HCl 0,2186 dan NaOH 0,1832 M. 4.1.2 Tetapan asam asetatat Ka 1-6,224 x 10-4 dan Ka 2=6,4439 x 10-4 4.2 Saran Saran untuk percobaan selanjutnya adalah membandingkan hasil percobaan dengan ka yang dihitung dengan metode lain. 5. Daftar Pustaka Dila Adila. (2014, April 20). Laporan Pratikum Konduktometri. Slideshare. https://www.slideshare.net/dilaadila566/laporan-pratikum-konduktometri

Khopkar, S. M., & A Saptorahardjo. (1990). Konsep dasar kimia analitik. Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta. Susiani,

E.

(2014).

makalah

konduktometri.

Pdfcoffee.com.

https://pdfcoffee.com/makalah-konduktometri-pdf-free.html Vogel, A. I., & Jeffery, G. H. (1989). Textbook of quantitative chemical analysis. English Language Book Society ; Harlow, England....