Asidi – Alkalimetri

A. Judul Percobaan     : Asidi – Alkalimetri

B. Tujuan Percobaan     : Menentukan kadar atau konsentrasi larutan asam dengan larutan basa yang sudah diketahui konsentrasinya atau sebaliknya.

C. Dasar  Teori

Asidimetri adalah pengukuran konsentrasi asam dengan menggunakan larutan baku basa, sedangkan alkalimeteri adalah pengukuran konsentrasi basa dengan menggunakan larutan baku asam. Oleh sebab itu, keduanya disebut juga sebagai titrasi asam-basa. Titrasi adalah proses mengukur volume larutan yang terdapat dalam buret yang ditambahkan ke dalam larutan lain yang diketahui volumenya sampai terjadi reaksi sempurna. Atau dengan perkataan lain untuk mengukur volume titran yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. Titik ekivalen adalah saat yang menunjukkan bahwa ekivalen perekasi-pereaksi sama. Di dalam prakteknya titik ekivalen sukar diamati, karena hanya meruapakan titik akhir teoritis atau titik akhir stoikometri. Hal ini diatasi dengan pemberian indikator asam-basa yang membantu sehingga titik akhir titrasi dapat diketahui[1].

Asidi alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion hidrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi juga dapat dikatakan sebagai reaksi antara pemberi proton (asam) dengan penerima proton. Metode titrimetri masih digunakan secara luas karena merupakan metode yang tahan, murah, dan mampu memberikan ketapatan yang tinggi. Keterbatasan metode ini adalah bahwa metode titrimetrik kurang spesifik[2].

Dalam analisis titrimetri atau analisis volumetri atau analisis kuantitatif dengan mengukur volume, sejumlah zat yang diselidiki direaksikan dengan larutan baku (standar) yang kadar (konsentrasinya) telah diketahui secara teliti dan reaksinya berlangsung secara kuantitatif.  Suatu titrasi yang ideal adalah jika titik akhir titrasi sama dengan titik ekivalen teoritis. Dalam kenyataannya selalu ada perbedaan kecil. Beda ini disebut dengan kesalahan titrasi yang dinyatakan dengan mililiter larutan baku. Oleh karena itu, pemilihan indikator harus dilakukan sedemikian rupa agar kesalahan ini sekecil-kecilnya. Dalam larutan, kadar bahan yang terlarut (solut) dinyatakan dengan konsentrasi. Istilah ini berarti banyaknya massa yang terlarut dihitung sebagai berat (gram) tiap satuan volume (mililiter) atau tiap satuan larutan, sehingga satuan kadar seperti ini adalah gram/mililiter[3].

Indikator adalah suatu senyawa organik kompleks merupakan pasangan asam basa konyugasi dalam konsentrasi yang kecil indikator tidak akan mempengaruhi pH larutan. Indikator memiliki dua warna yang berbeda ketika dalam bentuk asam dan dalam bentuk basanya. Perubahan warna ini yang sangat bermanfaat, sehingga dapat dipergunakan sebagai indicator pH dalam titrasi.Normalitas didefinisikan banyaknya zat dalam gram ekivalen dalam satu liter larutan. Secara sederhana gram ekivalen adalah jumlah gram zat untuk mendapat satu muatan. Dalam reaksi redoks, kita dapat memodifikasi definisi dari berat ekivalen, yaitu berat dalam gram (dari) suatu zat yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dengan 1 mol electron[4].

Titik akhir titrasi merupakan keadaan di mana penambahan satu tetes zat penitrasi (titran) akan menyebabkan perubahan warna indikator. Kadua cara  di atas termasuk analisis titrimetri atau volumetrik. Selama bertahun-tahun istilah analisis volumetrik lebih sering digunakan dari pada titrimetrik. Akan tetatpi, dilihat dari segi yang yang keta, “titrimetrik” lebih baik, karena pengukuran volume tidak perlu dibatasi oleh titrasi. Jika HA merupakan asam yang akan ditentukan dan BOH sebabagi basa, maka reksinya adalah : HA + OH→A^- + H₂O. Jika BOH merupakan basa yang akan ditentukan dan HA sebagi asam, maka reaksinya adalah ; BOH + H⁺ → B⁺ = H₂O. Berdasarkan koifisein reaksi atau pensetaraan jumlah mol.

Titrasi asidi-alkalimetri menyangkut reaksi dengan asam kuat-basa kuat, asam kuat-basa lemah, asam lemah-basa kuat, asam kuat-garam dari asam lemah, basa kuat-garam dari basa lemah. Titrasi ini menggunakan indikator pH atau indikator asam-basa sebagai penanda karena memiliki sifat dapat berubah warna apabila pH lingkungannya berubah. Warna asam ialah sebutan warna indikator ketika dalam keadaan asam dan warna basa ketika dalam keadaan basa[5].

D. Alat dan Bahan

            1. Alat

No	Nama Alat	Kategori	Gambar	Fungsi
1.	Kaca Arloji	1		Sebagai wadah tempat zat yang akan ditimbang
2.	Neraca Analitik	2		Untuk mengukur bahan (sampel), atau zat kimia
3.	Spatula	1		Sebagai alat untuk mengambil zat
4.	Gelas Kimia	1		Sebagai wadah ditempatkannya larutan
5.	Batang Pengaduk	1		Untuk mengaduk larutan
6.	Buret	1		Digunakan untuk meneteskan sejumlah larutan yang sangat teliti, tepat terukur, volume variable dan biasa digunakan  pada metode titrasi atau volumetri.
7.	Statif and klem	1		Untuk menahan buret pada saat proses titrasi sedang berlangsung
8.	Pipet	1		Sebagai alat untuk meneteskan larutan
9.	Gelas ukur	1		Sebagai wadah untuk mengukur volume larutan
10.	Corong	1		Alat untuk memasukkan larutan agar tidak tumpah
11.	Labu ukur	1		Untuk mengencerkan suatu bahan

            2. Bahan

No	Nama Bahan	Kategori	Sifat fisik	Sifat Kimia
1.	Asam Oksalat	Khusus	v  Warna putih v  Densitas1,90 g cm-3	v Rumus kimia H2C2O4 v Keasaman (pka) 1,38; 4,28, agen pereduktor
2.	NaOH	Khusus	v  Densitas dan fase : 2.100 g cm-3,cairan v  Titik lebur :3180C v  Titik didih :13900C v  Penampilan: cairan higrokopis tidak berwarna	v NaOH sangat mudah menyerap gas CO2 v Senywa sangat mudah larut dalam air v Merupakan larutan basa kuat organic v Tidak berbau
3.	Indikator Fenoftalin	Khusus	v  Penampilan : padatan Kristal tak berwarna v  Massa jenis : 1,227 v  Berbentuk larutan v  Merupakan asam lemah v  Larut dalam air	v Trayek pH 8,2-10 v Merupakan indikator dalam analisa kimia v Tidak dapat bereaksi dengan larutan yang direaksikan,hanya sebagai indikator v Larutan dalam 95% etil alcohol v Asam dwiprotik
4.	Asam Cuka	Khusus	v  Massa molar : 60,05 g/mol v  Densitas dan fase : 1.049 g cm-3,cairan 1.266 g cm-3, padatan v  Titik lebur : 16.5°C (289.6± 0.5 K) (61.6 °F)[1] v  Titik didih : 118.1 °C (391.2 ± 0.6 K) (244.5 °F)[1] v  Penampilan:Cairan higroskopis tak berwarna.	v Bersifat higroskopik dan korosif v Asam asetat merupakan asam lemah v Asam asetat merupakan monobasic v Asam asetat merubah litmus biru mejadi merah v Asam asetat membebaskan CO2 dari karbonat
5.	HCl	Khusus	v  Kalor jenis: 0,115 kal/gr0C v  tidak berwarna. v  Berbau tajam v  Titik leleh: -1010C	v HCl akan berasap tebal di udara lembab v Gasnya berwarna kuning kehijauan dan berbau merangsang. v Dapat larut dalam alkali hidroksida, kloroform, dan eter. v Merupakan oksidator kuat.
6.	Boraks	Khusus	v  Berbentuk kristal lunak	v Nama kimia Natrium tetraborat.jika dilarutkan dalam air akan menjadi natrium hidroksida serta asam borat.
7.	Indicator Metyl Orange	Khusus	v  Berwarna merah dalam suasana asam, berwarna jingga dalam suasana basa	v Trayek pH 3,1 – 4,4, dihentikan penggunaan setelah warna berubah.

E. Prosedur Kerja

            1. Alkalimetri

a.       Membuat larutan baku primer asam oksalat 0,1 N

Asam Oksalat

-   Menimbang sebanyak 6,3035 gr

-   Melarutkan dalam Aquadest hingga mencapai 100 mL

Larutan Asam Oksalat 0,1 N

 

b.       Penentuan konsentrasi NaOH dengan larutan baku asam oksalat

·          Perubahan warna ·         Konsentrasi NaOH

Larutan baku asam oksalat 0,1 N

Membersihkan buret dengan larutan NaOH yang akan dipakai, kemudian diisi dengan larutan NaOH tersebut Memasukkan larutan baku asam oksalat ke dalam dua labu erlenmeyer Menambahkan 4 tetes indikator fenoftalein Melakukan titrasi sampai terjadi perubahan warna Mencatat volume akhir NaOH yang dipakai Menentukan konsentrasi NaOH

 

c.       Penentuan Asam asetat dalam cuka

Asam Cuka

Mengambil 5 mL dan memasukkan ke dalam labu takar 100 mL Mengencerkan dengan aquades hingga tanda batas Mengambil 5 mL dan memasukkan ke dalam labu Erlenmeyer Menambahkan indikator  PP  3 tetes Menitrasi dengan NaOH hingga terjadi perubahan warna Mencatat volume NaOH yang digunakan Melakukan titrasi secara duplo

·         Perubahan warna ·         Volume NaOH

 

2.       Asidimetri

a.       Membuat larutan baku primer Boraks

Boraks

-   Menimbang sebanyak 2 gram

-   Melarutkan dalam Aquadest hingga mencapai 250 mL

Larutan Boraks 250 mL

 

b.       Penentuan konsentrasi HCl dengan larutan baku asam oksalat

Boraks

 

Memasukkan ke dalam 2 labu erlenmeyer Menambahkan beberapa indikator metil orange Melakukan titrasi sampai terjadi perubahan warna Mencatat volume yang telah dipakai untuk mnitrasi asam boraks Mengulangi proses titrasi secara duplo

·         Perubahan warna ·         Volume HCl

 

c.       Analisis NaOH dan Na₂CO_3­ dari soda kue (Caustic Soda)

soda kue (Caustic Soda)

Menimbang soda kue 2 gram Melarutkan dengan aquades sampai volume 250 mL Memasukkan ke dalam labu Erlenmeyer dan menambahkan 25 mL aquades Menambahkan 3 tetes indikator PP terjadi perubahan warna merah muda Menitrasi dengan HCl sampai menjadi warna bening Mencatat volume HCl

·         Perubahan warna ( menggunakan indikator PP dan MO) ·         Volume HCl (menggunakan indikator PP dan MO)

Titrat

Menambahkan indikator MO 3 tetes terjadi perubahan warna Menitrasi dengan HCl sampai terjadi perbuhan warna Mengulangi perlakuan secara duplo

 

F. Hasil Pengamatan

No	Perlakuan	Hasil Pengamatan
1.	Alkalimetri a. Mengukur asam cuka sebanyak 25 ml kemudian memasukannya kedalam labu takar b. Mengencerkan asam cuka 25 ml dengan aquades hingga 100 ml c. Mengukur asam cuka yang sudah diencerkan masing-masing 5 ml kemudian memasukannya kedalam 2 labu Erlenmeyer dan diberi label titrasi 1 dan titrasi 2 d. Menambahkan indicator PP kedalam 2 labu Erlenmeyer masing-masing sebanyak 3 tetes e. Menitrasi 2 labu Erlenmeyer dengan NaOH 0,63035 N sampai larutan berwarna merah muda pudar	Larutan berwarna bening Labu 1 = 14,2 ml (V NaOH 1) Labu 2 = 19,1 ml (V NaOH 2)
2.	Asidimetri a. Menimbang soda kue sebanyak 2gram b. Melarutkan soda kue dengan aquades hingga volume 250 ml c. Memasukan soda kue yang sudah dilarutkan dan aquades kedalam labu Erlenmeyer masing-masing 25 ml dan diberi label titrasi 1 dan 2 d. Menambahkan indicator PP kedalam 2 labu Erlenmeyer tersebut sebanyak 3 tetes e. Menitrasi dengan HCl 0,1 M sampai larutan berwarna bening f.  Menambahkan indicator MO sebanyak 3 tetes g. Menitrasi dengan HCl 0,1 M sampai larutan berwarna orange kemerah-merahan	Larutan berwarna merah muda Labu 1 = 1,5 ml (a1) Labu 2 = 1 ml (a2) Larutan berwarna orange Labu 1 = 23 ml (b1) Labu 2 = 15,4 ml (b2)

Perhitungan :

1.       Asidimetri

HCl yang dipakai dengan indicator PP     = 1,25 ml (a)

HCl yang dipakai dengan indicator MO    = 19,2 ml (b)

HCl yang bereaksi dengan Na₂CO₃         = (b - a) ml = c ml

= (19,2 - 1,25) ml = 17,95 ml (c)

HCl yang bereaksi dengan NaOH           = (b - c) ml

                                                            = (19,2 – 17,95) ml = 1,25 ml

% NaOH           = (b – c) N HCl x BE NaOH x fp

                                    Berat contoh

                        = 1,25 x 0,104 x 39,99 x 2

                                         2

                        = 5,1987 %

% Na₂CO₃        = c x N HCl x BE Na₂CO₃ x fp

                                    Berat contoh

                        = 17,95 x 0,104 x 52,845 x 2

                                          2

                        = 98,651046 %

% NaOH + % Na₂CO₃   = 5,1987 + 98,651046

                                    = 103,8497 %

Reaksi yang terjadi

1.       Boraks + HCl

Na₂B₄O₇.10H₂O + 2HCl                   2NaCl + H₂B₄O₇ + 10 H₂

2.       HCl + NaOH

HCl + NaOH                   NaCl + H₂O

3.       2HCl + Soda kue

2HCl + Na₂CO₃                   2NaCl + H₂CO₃

2.       Alkalimetri

Diketahui :

V₁ CH₃COOH   = 5 ml      V = V₁ CH₃COOH + V₂ CH₃COOH = 5 ml + 5 ml = 5 ml

V₂ CH₃COOH   = 5 ml                                   2                                 2

V₁ NaOH          = 5 ml      V = V₁ NaOH + V₂ NaOh = 14,2 ml + 19,1 ml = 16,65 ml

V₂ NaOH          = 5 ml                           2                             2

N NaOH           = 0,63035 N

-          Konsentrasi CH₃COOH

V CH₃COOH x N CH₃COOH           = V NaOH x N NaOH

                        N CH₃COOH          = V NaOH x N NaOH

                                                              V CH₃COOH

                                                      = 16,65 ml x 0,63035 N

                                                                      5 ml

                                                      = 2,099 N

-          Berat CH₃COOH

V CH₃COOH           = 5 ml        0,005 L

CH₃COOH                          CH₃COO^- + H⁺

CH₃COOH = V.N BE           BE = Mr/n = 60gr/ 1 ek = 60gr/mol

                  = 0,005 . 2,099 . 60 gr/ek

                  = 0,63 gr

Reaksi yang terjadi :

-          2 NaOH   +   (COOH)₂      →     (COONa)₂   +   2H₂O

-          CH₃COOH  +  NaOH  →  CH₃COONa   +   2 H₂O

G. Pembahasan

1.       Alkalimetri

·         Pembuatan larutan baku asam oksalat 0,1 N

Untuk alkalimetri diawali dengan pembuatan larutan baku primer asam oksalat dengan cara menimbang asam oksalat sebanyak 2 gram dan dilarutkan dengan aquades sampai 100 ml. Kemudian larutan baku primer ini digunakan untuk standarisasi larutan NaOH.

·         Penentuan konsentrasi NaOH dengan larutan baku asam oksalat.

Larutan asam oksalat dipakai sebagai larutan standar karena memiliki kemurnian tinggi, memiliki berat ekivalen yang cukup besar, sehinngga dapat dikatakan tergolong dalam larutan standar primer. Karena larutan NaOH termasuk basa kuat sedangkan larutan asam oksalat termasuk asam lemah, maka, larutan akan memiliki pH di sekitar titik ekivalen yang basa. Oleh karena itu digunakan indikator fenolftalein, karena indikator ini trayek pH-nya antara 8,3-10. Larutan asam oksalat dimasukan dalam labu erlenmeyer sebanyak 5 ml. Saat titrasi larutan asam oksalat dengan larutan NaOH, warna larutan berubah dari tidak berwarna menjadi berwarna agak merah muda. Titrasi dilakukan duplo artinya dua kali. Volume rata-rata NaOH dalam buret yang terpakai yaitu sebesar 16,65 ml. Dari hasil ini dapat dihitung normalitas yang diperoleh yakni sebesa 0,63035 N.

·         Penentuan asam asetat dalam cuka

Langkah pertama yang harus dilakukan pada percobaan ini adalah menimbang botol terlebih dahulu kemudian memasukan 5 ml asam cuka kedalam botol tersebut setelah itu ditimbang kembali botol yang sudah terisi tersebut. Langkah yang selanjutnya adalah menuangkan cuplikan semuanya kedalam labu ukur 100 ml setelah itu di encerkan dengan aquadets  kemudian diimpitkan dan dikocok. Setelah melakukan pengenceran yang terjadi adalah larutan berubah menjadi bening. Kemudian selanjutnya ditetesi tiga tetes indicator fenoftalin kedalam 25 ml larutan yang ada dalam Erlenmeyer. Tujuan menetskan indicator tersebut adalah agar pada saat titrasi akan terjadi perubahan warna. Setelah itu dititrasi dengan menggunakan larutan baku NaOH, sehingga yang terjadi adalah larutan tersebut berubah menjadi warna jingga. Disebabkan karena indicator tersebut terionisasi dalam larutan basa. Larutan tersebut berubah warna pada volume 14,2 ml. Pada percobaan duplo, proses dan hasilnya hampir sama dengan percobaan pertama dan volume NaOH yang di hasilkan adalah19,1 ml.

2.       Asidimetri

·         Pembuatan larutan baku primer untuk asidimetri dan standarisasi HCl dengan larutan boraks

Untuk asidimetri diawali dengan pembuatan larutan baku primer boraks.Tahap-tahap yang dilakukan yaitu 2 gram kemudian dilarutkan dengan HCl sampai volume 250 ml. Larutan ini selanjutnya digunakan untuk standarisasi larutan HCl dengan larutan boraks. . Larutan boraks dipakai sebagai larutan standar karena memiliki beberapa keuntungan yaitu boraks memiliki berat ekivalen yang tinggi (1 gr ek borat = 190,72), boraks mudah dimurnikan, tidak perlu memanaskan sampai berat tetap. HCl bersifat asam kuat dan boraks merupakan garam dari basa lemah sehingga pH pada titik ekivalen bersifat asam. Dari kondisi ini, maka digunakan indikator metil jingga (MO), dengan trayek pH antara 3,1 – 4,4. Setelah dilakukan hal tersebut di dapati konsentrasi HCl senilai 0,104 N.

·         Analisis NaOH dan Na₂CO₃

Langkah pertama yang dilakukan yaitu menimbang caustic soda 2 gram, lalu melarutkan dengan aqquades hingga volume 250 mL dalam labu takar. Selanjutnya mengambil 25 mL larutan dan di masukkan kedalam Erlenmeyer dan menambahkan aquadest sampai volume mencapai 50 ml dan 3 tetes indikator fenoftalin, dimana terjadi perubahan warna dari bening menjadi merah muda. Larutan berubah warna karena telah mencapai titik ekivalen, dimana titik ekivalen adalah saat yang menunjukkan bahwa ekivalen perekasi-pereaksi sama.

            Langkah berikutnya mentitrasi larutan tersebut,dimana yang menjadi titran yaitu HCl hingga terjadi perubahan warna, dimana terjadi perubahan dari warna merah muda menjadi bening kembali. Perubahan warna ini karena asam kuat yang di titrasi, maka peningkatan besar dalam pH di titik ekivalen adalah cukup untuk mencakup daerah jangkauan indicator. Dimana V₁adalah 1,5 mL. Kemudian menambahkan kembali indikator metil orange, dimana terjadi perubahan warna dari bening menjadi kuning. Langkah terakhir yaitu mentitrasi kembali larutan tersebut sampai terjadi perubahan warna menjadi merah jingga,pewarnaan ini menyerap beberapa dari panjang gelombang dari cahaya yang di pancarkanoleh kedua warna, sehingga mengurangi tumpang tindih dari kedua warna sehingga V₂ adalah 1 ml

H. Kesimpulan

Berdasarkan yang telah dilakukan dalam laboratorium dapat diketahui bahwa Analisisis volumetri dilakukan dengan tujuan menentukan kadar atau konsentrasi larutan asam dengan larutan basa yang sudah diketahui konsentrasinya atau sebaliknya.konsentrasi larutan baku sekunder NaOH ditetapkan melalui titrasi dengan larutan baku primer. Apabila basa ditirasi dengan larutan baku asam maka disebut asidimetri. Sedangkan apabila asam ditirasi dengan larutan baku basa disebut alkalimetri.

DAFTAR PUSTAKA

1. Day, J,D, Underwood, 1988, Analisis kimia kualitatif (edisi keempat), Jakarta, Erlangga.

2. Vogel, & G, Svehla, 1985, Buku teks analisis anorganik kualitatif makro dan semimikro (terjemahan setiono), Jakarta, PT. Kalman Media Pustaka.

3.  Kokyum, 2011, Asidimetri dan Alkalimetri, Tersedia :

http://kokyum.wordpress.com/2011/01/20/asidimetri-dan-alkalimetri.html, Diakses pada tanggal 26 oktober 2016, 19.00 WITA.

4. Khopkar, S, M, 2008,  Konsep Dasar Kimia Analitik, Jakarta, Universitas Indonesia.

5. Kleinfetter, 2011, Asidi Alkalimetri, Diakses di:http://kleinfetter.blogspot.com/2011/11/asidi-alkalimetri.html, diakses tanggal 26 oktober 2016, 19.00 WITA.