titrasi asam basa

STANDAR KOMPETENSI : Memahami sifat – sifat larutan asam basa, metode pengukuran dan terapannya

KOMPETENSI DASAR      : Menghitung banyaknya pereaksi dan hasil reaksi dalam larutan elektrolit dan hasil titrasi asam basa

I. Tujuan

A.Menentukan konsentrasi HCl dan larutan NaOH

B.Menentukan kadar asam asetat dalam cuka dapur dengan titrasi asam basa

II. Teori

Titrasi adalah metode analisis kuantitatif untuk menentukan kadar suatu suatu larutan. Dalam titrasi zat yang akan ditentukan konsentrasinya dititrasi oleh larutan yang konsentrasinya diketahui dengan tepat dan disertai penambahan indicator. Larutan yang telah diketahui konsentrasinya disebut larutan baku atau larutan tandar, sedangkan indicator adalah zat yang memberikan tanda perubahan pada saat titrasi berakhir yang dikenal dengan istilah titik akhir titrasi.

Berdasarkan pengertian titrasi, maka titrasi asam basa merupakan metode penentuan kadar larutan asam dengan zat peniter (titrant) suatu larutan basa atau penentuan kadar larutan basa dengan zat peniter(titrant) suatu larutan asam, dengan reaksi umum yang terjadi ;

Asam + Basa —> Garam + Air

Reaksi penetralan ini terjadi pada proses titrasi. Titik akhir titrasi adalah kondisi pada saat terjadi perubahan warna dari indicator. Titik akhir titrasi diharapkan mendekati titik ekivalen  titrasi, yaitu kondisi pada saat larutan asam tepat bereaksi dengan larutan basa. Dengan demikian, pada keadaan tersebut (titik ekivalen) berlaku hubungan :

Va.Ma.a = Vb.Mb.b

Va = Volume asam (L)

Ma=Molaritas asam

Vb = Volume basa (L)

Mb = Molaritas basa

a = valensi asam, b = valensi basa

 Pada percobaan ini, akan ditentukan konsentrasi HCl dalam Molar dengan menggunakan larutan NaOH dan indikator fenolftalein.

Titrasi Asam kuat dengan Basa kuat

Titrasi Larutan HCl 0,1 M oleh larutan NaOH 0,1 M

Reaksi : HCl + NaOH —> NaCl+ H₂O

Percobaan B : Penentuan kadar asam asetat dalam cuka dapur

Titrasi larutanCH₃COOH oleh larutan NaOH 0,1 M

Reaksi : CH₃COOH + NaOH —–> CH₃COONa + H₂O

Reaksi ion bersih : CH₃COOH + OH^- —–> H₂O + CH₃COO^-

Dalam titrasi ini dipilih indikator PP (fenolftalein). Pemilihan indikator tergantung pada titik setara (ekivalen) dan titik akhir titrasi. Indikator PP mempunyai selang pH = 8,3 – 10,0. Pada kondisi asam (pH < 7), indikator pp tidak memberi perubahan warna, sedang pada kondisi basa (pH>7) indikator PP memberi warna merah muda.

III. Alat dan Bahan

A. Alat :

1.       Labu erlenmayer 125 ml

2.       Pipet Volumetrik 10 ml

3.       Buret

4.       Labu ukur

5.       Statif dan Klem

6.       Corong Kecil

7.       Botol Semprot

8.       Pipet tetes

9.       Gelas Kimia 100 ml

B. Bahan :

1.       Larutan HCl 0,1 M

2.       Larutan asam cuka

3.       Larutan  NaOH 0,1 M

4.       Indikator PP

IV.Cara Kerja

Percobaan A: Titrasi Asam Kuat dan Basa Kuat

1.       Diambil  sebanyak  10  ml  larutan HCl M dengan pipet volumetrik lalu dipindahkan ke dalam labu erlenmayer 125 ml

2.       Sebanyak 5 tetes indikator PP ditambahkan  ke dalam labu erlenmayer tersebut

3.       Disiapkan buret, statif dan klem

4.       Buret diisi dengan larutan NaOH 0,1 M tepat ke garis nol

5.       Kran  buret dibuka secara perlahan sehingga NaOH tepat mengalir ke dalam labu erlenmayer

6.       Titrasi dilakukan hingga didapatkan titik akhir titrasi (pink muda). Selama penambahan NaOH goyangkan labu erlenmayer agar NaOH merata ke seluruh larutan . Diamati  perubahan warna yang terjadi. Dicatat volume NaOH yang dibutuhkan untuk mencapai titik akhir titrasi.

7.       Langkah 1 dan 6 diulangi, sehingga di dapatkan dua data titrasi

Percobaan B : Titrasi Asam cuka  dengan Basa Kuat

1.       Diambil 10 ml larutan asam cuka dengan pipet volumetric lalu dipindahkan ke dalam labu ukur 100 ml, tambahkan air hingga tanda batas

2.       Dipipet sebanyak 10 ml larutan tersebut ke dalam labu erlenmayer 125 ml, ditambahkan 5 tetes larutan indicator PP

3.       Titrasi dilakukan hingga di dapatkan titik akhir titrasi. Catat volume NaOH yang dibutuhkan untuk mencapai titik akhir titrasi

4.       Langkah 2 dan 3 diulangi, hingga diperoleh dua data titrasi

V. Hasil Pengamatan

1. Volume titik akhir titrasi asam kuat- basa kuat

No.	Volume HCL	Volume NaOH
1.	10 ml	8 ml
2.	10 ml	6.6 ml

2. Volume titik akhir titrasi asam cuka – basa kuat

No.	Volume asam cuka	Volume NaOH
1.	10 ml	1.5 ml
2.	10 ml	1.4 ml

VI. PERTANYAAN

1.       Bagaimana perbedaan titrasi A dan B ditinjau dari pH titik ekivalennya?

               Pada percobaan A titrasi yang dilakukan adalah antara larutan asam kuat (HCl) dengan Basa Kuat (NaOH), kedua larutan ini dapat terionisasi sempurna. Hal ini dikarenakan asam kuat dan basa kuat termasuk larutan  elektrolit kuat yang dapat terionisasi secara sempurna di dalam air. Sehingga garam yang tercipta dalam reaksi ini memiliki sifat netral. Oleh karena itu, pada proses  titrasi asam kuat dengan basa kuat titik ekuivalennya adalah ketika pH campuran = 7 (netral).

Pada percobaan B titrasi yang dilakukan adalah antara larutan asam lemah (CH3COOH) dengan basa kuat (NaOH), larutan CH3COOH tidak dapat terionisasi secara sempurna di dalam air karena termasuk elektrolit lemah. Sehingga garam yang dihasilkan dalam reaksi ini memiliki sifat basa. Oleh karena itu, pada proses titrasi asam lemah dengan basa kuat titik ekuivalennya terjadi ketika pH campuran > 7

2.      Hitunglah konsentrasi larutan HCl dengan data percobaan A

Molaritas HCl

mol HCl = mol NaOH

Va.Ma.a = Vb.Mb.b

10.Ma.1 = 7.3x0.1x1

10 Ma = 0.73

Ma = 0.73/10 = 0.073

3.      Hitunglah konsentrasi larutan Cuka dengan data percobaan B

Molaritas CH3COOH

mol CH3COOH = mol NaOH

Va.Ma.a               = fp. Vb.Mb.b

10.Ma.1                = 100/10x1.45x0.1.1

10 Ma                   = 1.45/10

Ma                        = 0.145

4.      Mengapa pada setiap titrasi asam basa diperlukan indicator?

Karena dengan penggunaan indicator di setiap titrasi maka dapat diketahui kapan titrasi itu mencapai titik akhir titrasi.

5.       Buatlah  sketsa grafik pH larutan terhadap volum larutan NaOH

           Percobaan A                                                               Percobaan B

                                

VII. KESIMPULAN :

        Titrasi merupakan suatu metode yang bertujuan untuk menentukan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang telah diketahui agar tepat habis bereaksi dengan sejumlah larutan yang dianalisis atau ingin diketahui kadarnya atau konsentrasinya. Dalam titrasi suatu larutan dibutuhkan indicator yang tepat, hal ini bertujuan agar kita dapat mengetahui titik akhir titrasi. Pada percoban di atas indicator yang digunakan adalah PP (fenolftalein) karena memiliki rentang pH 8,3-10.

Reaksi Netralisasi

1.     Tujuan : Menentukan perubahan entalpi reaksi larutan NaOH dengan larutan HCl dengan  kalorimeter

2.     Teori:

Setiap zat mengandung energy. Entalpi adalah energy yang terkandung di dalam zat. Perubahan seluruh energy zat di dalam reaksi disebut dengan perubahan entalpi reaksi. Panas reaksi adalah energy yang dilepaskan atau diserap bila jumlah mol masing-masing zat sama dengan koefisien reaksinya. Panas pembentukan adalah energy yang dilepaskan atau diserap pada pembentukan 1 mol zat dari unsur-unsurnya.

Q = m x c x ∆T

∆H = -q/mol

M = massa (gram)

C = kalor jenis air (4,2 J/g.^oC)

       ∆T= perubahan suhu (^oC)

Menurut Hukum Hess, banyaknya energy yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia tidak tergantung kepada jalannya reaksi, melainkan kepada keadaan awal dan keadaan akhir reaksi.ada energi  sistem, ada energi luar. Entalpi adalah energi sistem.

3.Alat dan Bahan

a. Kalorimeter                              f.   Termometer
b. Gelas kimia 100 ml                  g.  Pengaduk
c. Gelas ukur 50 ml
d. Larutan NaOH 1 M
e. Larutan HCl 1 M

4. Cara Kerja
a. Masukkan 50 ml larutan NaOH 1 M ke dalam gelas ukur, ukur suhu larutan
b. Masukkan  ke dalam calorimeter
c. Masukkan 50 ml larutan HCl 1 M ke dalam gelas ukur, ukur  suhu larutan
d. Masukkan  ke dalam calorimeter
e. Aduk campuran larutan. Amati suhunya yang naik, kemudian tetap. Catat suhu yang tetap sebagai suhu akhir reaksi.

Reaksi    :               NaOH  +  HCl  –>   NaCl + H₂O

5. Hasil  Pengamatan

Suhu Awal HCl           : 31^oC

Suhu Awal NaOH       : 32^oC

Suhu Campuran         : 36^oC

Perubahan Suhu        :  4.5^oC

PERTANYAAN

1.Hitunglah jumlah mol dalam 50 ml larutan HCl 1 M dan jumlah mol dalam 50 ml larutan NaOH 1 M!………………………………..

Jawab :

50 ml = 0.05 L

·         Pada larutan HCl                                                 * Pada larutan NaOH

Mol = M x L                                                          Mol = M x L

       = 1 x 0.05                                                            = 1 x 0.05

       = 0.05 mol                                                           = 0.05 mol

2.Hitunglah jumlah kalor yang dibebaskan per mol H₂O yang terbentuk dalam reaksi ini…

    Jawab:

    Dik : - m = 50 + 50 = 100 ml = 100 g

             c  = 4,2 J/g.^oC

            ∆T = 4.5  ^oC

    Q = m x c x ∆T

        = 100 g x 4.2 J/ g.^oC x 4.5^oC = 1890 J

    ∆H = -q/mol

          = -1890 J/ 0.05 mol

          = -37800 J/mol = -37.8 KJ/mol

3.     Tulislah persamaan termokimia untuk reaksi tersebut!

NaOH_(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + H2O_(l)

KESIMPULAN

Dari reaksi yang dilakukan pada larutan NaOH dengan HCl terjadi kenaikan suhu pada reaksi tersebut. Sehingga dapat diketahui bahwa terjadi reaksi eksoterm pada reaksi tersebut, dimana sistem melepas energy karena itu entalpi sistem akan berkurang. Artinya entalpi produk (Hp) lebih kecil daripada entalpi pereaksi (Hr). Akibatnya perubahan entalpinya menjadi bertanda negatif(-).

perubahan entalpi pembakaran bahan

Tujuan                  : Menentukan ∆H pembakaran methanol

Alat dan Bahan  :

1.      Gelas Kimia

2.     Pembakar spirtus

3.     Neraca

4.     Metanol

5.     Air

6.     Termometer

Langkah Kerja    :

1.     Timbang air dalam gelas kimia sebanyak 100 ml

2.     Ukur suhu air awal dan catat suhunya

3.     Isi pembakar spirtus dengan methanol, timbang pembakar tersebut dengan neraca

4.     Nyalakan pembakar spirtus dan panaskan air sampai hampir mendidih

5.     Catat suhu air,pada saat lampu spirtus dimatikan

6.     Timbang pembakar spirtus setelah pemanasan

Hasil pengamatan            :

Massa air                                                       : 100 ml = 100 gr

Massa lampu + methanol sebelum pemanasan  : 295.29 gr

Massa lampu + methanol setelah pemanasan    : 280.65 gr

Suhu air awal                                                  : 30°C

Suhu air setelah pemanasan                            : 88°C

Massa methanol yang hilang                            : 295.29 – 280.65 = 14.64 gr

Mr methanol (CH₃OH)                                      : 32

Perhitungan      :

q  reaksi       : m.c.∆T                                                                

       : 100 gr x 4,2 J/g.^oC x 58.^oC = 24360 J  

* mol methanol = gr/Mr
                       = 14.64 gr/ 32 = 0.458 mol

∆ H = – q/mol methanol

       = - 24360 J/ 0.458 mol = -53187.7 J/mol = -53.187 KJ/mol

Kesimpulan :

Berdasarkan perubahan entalpi dari pembakaran methanol yang bertanda negative dapat diketahui bahwa reaksi pembakaran methanol termasuk reaksi eksoterm karena kalor dilepaskan dari system ke lingkungan.