my inspiration: Makalah Titrasi Asam Basa

KIMIA ANALITIK

TITRASI ASAM BASA

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan dengan baik. Makalah ini ditunjukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Analitik di semester dua.

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, baik dari segi isi maupun penyajiannya. Hal ini disebabkan kemampuan dan pengetahuan penulis yang masih sangat terbatas. Walaupun demikian penulis berusaha semaksimal mungkin untuk menyajikan makalah ini dengan sebaik- baiknya.

Akhir kata Penulis mengharapkan semoga makalah yang disusun ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis dan umumnya bagi para pembaca.

Bandung, Agustus 2015

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah diketahui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redox untuk titrasi yang melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatan pembentukan reaksi kompleks dan lain sebagainya.

Berbicara masalah reaksi asam-basa atau yang biasa juga disebut reaksi penetralan, maka tidak akan terlepas dari titrasi asam-basa. Perlu dipahami terlebih dahulu bahwa reaksi asam-basa atau reaksi penetralan dapat dilakukan dengan titrasi asam-basa. Adapun titrasi asam-basa ini terdiri dari titrasi asam kuat-basa kuat, titrasi asam kuat-basa lemah, titrasi basa lemah-asam kuat, dan titrasi asam lemah-basa lemah. Titrasi asam-basa ini ditentukan oleh titik ekuivalen (equivalent point) dengan menggunakan indikator asam-basa.

Zat yang akan ditentukan kadarnya disebut sebagai “titrant” dan biasanya diletakan di dalam Erlenmeyer, sedangkan zat yang telah diketahui konsentrasinya disebut sebagai “titer” dan biasanya diletakkan di dalam “buret”. Baik titer maupun titrant biasanya berupa larutan. Pada laporan kali ini akan di jelaskan mengenai titrasi asam-basa.

1.2. IDENTIFIKASI MASALAH

Identifikasi masalah yang akan dibahas dalam laporan dengan judul “Titrasi Asam Basa” yaitu sebagai berikut :

1. Apa itu titrasi asam basa?

2. Apa kegunaan titrasi asam basa?

3. Apa kelebihan titrasi asam basa?

4. Apa kekurangan titrasi asam basa?

5. Contoh apa saja yang dapat dibuktikan dengan titrasi asam basa dalam bidang farmasi?

1.3. MAKSUD DAN TUJUAN

1. Maksud

Pembuatan laporan ini mempunyai maksud sebagai syarat memenuhi tugas Kimia Analitik semester dua tahun ajaran 2015

2. Tujuan

Adapun tujuan dalam laporan, yaitu sebagai berikut :

a. Untuk mengetahui apa itu titrasi asam basa.

b. Untuk mengetahui prinsip titrasi asam basa?

c. Untuk mengetahui kelebihan titrasi asam basa?

d. Untuk mengetahui kekurangan titrasi asam basa?

e. Untuk mengetahui contoh apa saja yang dapat dibuktikan dengan titrasi asam basa dalam bidang farmasi?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. PENGERTIAN TITRASI ASAM BASA

Reaksi asam-basa dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau larutan basa. Penentuan itu dilakukan dengan cara meneteskan larutan basa yang telah diketahui konsentrasiya ke dalam sejumlah larutan asam yang belum diketahui konsentrasinya atau sebaliknya. Penetesan dilakukan hingga asam dan basa tepat habis bereaksi. Waktu penambahan hingga asam dan basa tepat habis disebut titik ekuivalen. Dengan demikian, konsentrasi asam atau basa dapat ditentukan jika salah satunya sudah diketahui. Proses penetapan konsentrasi tersebut disebut titrasi asam-basa.

Metode titrimetri yang didasarkan pada reaksi asam basa ini adalah titrasi asam basa (Asidimetri dan alkalimetri). Titrasi ini termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion hydrogen yang berasal dari asam dengan ion yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Berdasarkan konsep lain reaksi netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa).

Dalam menganalisis sampel yang bersiaft basa, maka kita dapat menggunakan larutan standar asam, metode ini dikenal dengan istilah asidimetri. Sebaliknya jika kita menentukan sampel yang bersifat asam, kita akan menggunkan lartan standar basa dan dikenal dengan istilah alkalimetri.

Dalam melakukan titrasi netralisasi kita perlu secara cermat mengamati perubahan pH, khususnya pada saat akan mencapai titik akhir titrasi, hal ini dilakukan untuk mengurangi kesalahan dimana akan terjadi perubahan warna dari indikator

2.2. PRINSIP TITRASI ASAM BASA

Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant. Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya.

Titrant ditambahkan titer sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekuivalen ( artinya secara stoikiometri titrant dan titer tepat habis bereaksi). 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 disebut juga sebagai titik ekuivalen.

Pada saat titik ekuivalent ini maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita mencatat volume titer yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume titrant, volume dan konsentrasi titer maka kita bisa menghitung kadar titrant.

Titrasi netralisasi adalah titrasi yang didasarkan pada reaksi antara suatu asam dengan basa.

H₃O⁺ + OH^– ⇔ 2 H₂O

Dalam titrasi ini berlaku hubungan jumlah ekivalen asam (H₃O⁺) sama dengan jumlah ekivalen basa (OH^–).

Larutan baku yang digunakan pada titrasi netralisasi adalah asam kuat atau basa kuat, karena zat-zat tersebut bereaksi lebih sempurna dengan analit dibandingkan dengan jika dipakai asam atau basa yang lebih lemah. Larutan baku asam dapat dibuat dari HCl, H₂SO₄ atau HClO₄, sedangkan larutan baku basa dibuat dari NaOH atau KOH. Larutan baku primer adalah larutan yang konsentrasinya dapat ditentukan dengan perhitungan langsung dari berat zat yang mempunyai kemurnian tinggi, stabil dan bobot ekivalen tinggi kemudian dilarutkan sampai volume tertentu. Sedangkan larutan baku sekunder, konsentrasinya harus ditentukan terlebih dahulu dengan pembakuan/standarisasi terhadap baku primer.

Contoh:

Baku primer : Na₂CO₃, Na₂B₄O₇, Kalium Hidrogen Ptalat (KHP), H₂C₂O₄

Baku sekunder : HCl, H₂SO₄, NaOH, KOH

Titrasi netralisasi dapat berlangsung antara asam kuat dengan basa kuat; asam/basa lemah dengan basa/asam kuat seperti:

NH₄OH + H₃O⁺ ⇔ NH₄⁺ + 2H₂O (basa lemah dengan asam kuat)

CH₃COOH + OH^– ⇔ CH₃COO^– + H₂O (asam lemah dengan basa kuat)

CH₃COO^– + H₃O⁺ ⇔ CH₃COOH + H₂O (garam dengan asam kuat)

NH₄⁺ + OH^– ⇔ NH₃ + H₂O (garam dengan asam kuat)

Kedua contoh terakhir di atas menggambarkan titrasi garam monofungsional. Garam-garam tersebut dalam air mengalami hidrolisis menghasilkan larutan yang bersifat asam atau basa. Apakah garam-garam ini dititrasi dengan asam atau basa bergantung pada nilai Ka dan Kb. Bila nilai Ka>Kb (larutan lebih bersifat asam), maka garam tersebut dapat dititrasi dengan basa, bila sebaliknya (Ka<Kb), garam tersebut dapat dititrasi dengan asam. Titik ekivalen dicapai pada pH larutan CH₃COOH atau NH₄OH.

Gambar 2.2

Set alat titrasi

2.3. CARA MENGETAHUI TITIK EKUIVALEN

Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekuivalen pada titrasi asam basa, antara lain:

1. Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan, kemudian membuat plot antara pH dengan volume titran untuk memperoleh kurva titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah “titik ekuivalen”.

2. Memakai indikator asam basa. Indikator ditambahkan dua hingga tiga tetes (sedikit mungkin) pada titran sebelum proses titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen terjadi, pada saat inilah titrasi dihentikan. Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa adalah indikator yang perubahan warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indikator diusahakan sesedikit mungkin dan umumnya adalah dua hingga tiga tetes.

Indikator	Perubahan warna		Pelarut
Indikator	Asam	Basa	Pelarut
Thimol biru	Merah	Kuning	Air
Metil kuning	Merah	Kuning	Etanol 90%
Metil jingga	Merah	Kuning-jingga	Air
Metil merah	Merah	Kuning	Air
Bromtimol biru	Kuning	Biru	Air
Fenolftalein	Tak berwarna	Merah-ungu	Etanol 70%
thimolftalein	Tak berwarna	biru	Etanol 90%

Pada umumnya cara kedua lebih dipilih karena kemudahan dalam pengamatan, tidak diperlukan alat tambahan, dan sangat praktis, walaupun tidak seakurat dengan pH meter. Gambar berikut merupakan perubahan warna yang terjadi jika menggunakan indikator fenolftalein.

pH	< 0	0−8.2	8.2−12.0	>12.0
Kondisi	Sangat asam	Asam atau mendekati netral	Basa	Sangat basa
Warna	Jingga	Tidak berwarna	Pink keunguan	Tidak berwarna

Sebelum mencapai titik ekuivalen Setelah mencapai titik ekuivalen

Gambar 2.3.1

Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih sedekat mungkin dengan titik equivalent, hal ini dapat dilakukan dengan memilih indikator yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan.

Keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator disebut sebagai “titik akhir titrasi”.

Gambar 2.3.2

2.4. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN ASAM BASA

Menurut Arrhenius, larutan bersifat asam jika senyawa tersebut melepaskan ion hidronium (H3O+) saat dilarytkan dalam air, atau asam adalah zat yang dalam air melepaskan ion H+.

Menurut Arrhenius, basa adalah senyawa yang dapat melepas ion hidroksida (OH-) jika dilarutkan dalam air.

Kelebihan dan kekurangan teori asam basa arrhenius, yaitu :

1. Kelebihan

Mampu menyempurnakan teori asam yang dikemukakan oleh Justus Von Liebig. Liebig menyatakan bahwa setiap asam memiliki hidrogen (asam berbasis hidrogen). Pernyataan ini tidak tepat, sebab basa juga memiliki hidrogen.

2. Kekurangan

a. Teori asam basa Arrhenius terbatas dalam pelarut air, namun tidak dapat menjelaskan reaksi asam basa dalam pelarut lain atau bahkan reaksi tanpa pelarut.

b. Teori asam basa Arrhenius hanya terbatas sifat asam dan basa pada molekul, belum mampu menjelaskan sifat asam dan basa ion seperti kation dan anion.

c. Tidak menjelaskan mengapa beberapa senyawa yang mengandung hidrogen dengan bilangan oksidasi +1 (seperti HCl) larut dalam air untuk membentuk larutan asam, sedangkan yang lain seperti CH4 tidak.

d. Tidak dapat menjelaskan mengapa senyawa yang tidak memiliki OH-, seperti Na2CO3 memiliki karakteristik seperti basa.

2.5. JENIS – JENIS TITRASI ASAM BASA

Titrasi asam basa dapat dikelompokan sebagai berikut :

1. Basa Lemah vs Asam Kuat

Titrasi basa lemah dan asam kuat adalah analog dengan titrasi asam lemah dengan basa kuat, akan tetapi kurva yang terbentuk adalah cerminan dari kurva titrasi asam lemah vs basa kuat. Sebagai contoh disini adalah titrasi 0,1 M NH4OH 25 mL dengan 0,1 HCl 25 mL dimana reaksinya dapat ditulis sebagai:

NH4OH + HCl -> NH4Cl + H2O

Kurva titrasinya dapat ditulis sebagai berikut:

Kurva titrasi 0,1 M NH4OH dengan 0,1 M HCl

Pada awal titrasi dalam Erlenmeyer hanya terdapat NH4OH, karena NH4OH adalah basa lemah maka tidak semua akan terionisasi untuk mencari pH nya.

Setelah titrasi berlangsung maka akan terbentuk sistem buffer disebabkan dalam larutan sekarang terdapat NH4OH dan NH4Cl. Pada saat ini kurva titrasi berada pada daerah yang landai dan pH larutan ditentukan oleh pebandingan [NH4Cl]/[NH4OH].

Pada titik tengah titrasi yaitu setengah jumlah mol baik HCl dan NH4OH bereaksi maka [NH4Cl] akan sama dengan [NH4OH] akibatnya pH akan sama dengan pKb (ingat persamaan Henderson-Hasselbalch. Kb NH4OH adalah 10-5.

pH = pKb = 5

Pada saat titik ekuivalen dicapai maka dalam larutan sekarang hanya terdapat NH4Cl adalah garam dari asam kuat dan basa lemah sehingga dalam larutan akan terhidrolisis parsial dengan reaksi sebagai berikut:

NH4Cl -> NH4+ + Cl-

NH4+ + H2O -> NH4OH + H+

Dalam larutan sekarang akan bersifat asam disebabkan terdapat H+ dari hidrolisis parsial NH4Cl.

2. Asam Lemah vs Basa Kuat

Asam lemah yang dicontohkan disini adalah asam asetat CH3COOH (biasanya kita singkat menjadi HOAc) dan dititrasi dengan basa kuat NaOH. Reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut:

HOAc + NaOH -> NaOAC + H2O

Dan kurva titrasi antara 0,1 M HOAc 50 mL dengan 0,1 M NaOH 50 mL dapat digambarkan sebagai berikut

Kurva titrasi 0,1 M CH₃COOH dengan 0,1 M NaOH

Pada saat sebelum titrasi dalam Erlenmeyer hanya terdapat asam asetat. HOAc adalah asam lemah sehingga dalam laruta tidak terdisosiasi sempurna, dan untuk mencari konsentrasi H+ nya kita menggunaka rumus pH asam lemah. 0,1 M HOAc dengan volume 50 mL memiliki pH sekitar 3.

Setelah titrasi dijalankan dengan penambahan sedikit demi sedikit NaOH maa dalam larutan akan terbentuk NaOAc sebagai hasil reaksi antara NaOH dan HOAc. Dalam larutan sekarang terdapat HOAc yang belum bereaksi serta NaOAc sehingga terbentuk sistem buffer. pH larutan pun sedikit demi sedikit beranjak naik sebagai fungsi perubahan perbandingan [OAc-]/[HOAc].

3. Asam Kuat vs Basa Kuat

Titran yang dipakai dalam jenis titrasi asam basa ini adalah asam kuat dan basa kuat. Titik akhir titrasi mudah diketahui dengan membuat kurva titrasi yaitu plot antara pH larutan sebagai fungsi dari volume titran yang ditambahkan. Sebagai contoh titrasi asam kuat dan basa kuat adalah titrasi HCl dengan NaOH.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

HCl + NaOH NaCl + H2O

H+ + OH- H2O

Reaksi umum yang terjadi pada titrasi asam basa dapat ditulis sesuai dengan reaksi kedua diatas. Ion H+ bereaksi dengan OH- membentuk H2O sehingga hasil akhir titrasi pada titik ekuivalen pH larutan adalah netral. Kurva titrasi antara 50 mL HCl 0,1 M dengan 50 mL NaOH 0,1 M dapat ditunjukkan dengan gambar berikut ini:

Kurva Titrasi 0,1 M HCl dengan 0,1 M NaOH

4. Titrasi asam lemah dan basa lemah

Pada akhir titrasi akan terbentuk garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah. Misal : Asam asetat dan NH4OH

CH3COOH + NH4OH —> CH3COONH4 + H2O

2.6. RUMUS UMUM TITRASI

Pada saat titik ekuivalen maka mol-ekuivalen asam akan sama dengan mol-ekuivalen basa, maka hal ini dapat ditulis sebagai berikut:

mol-ekuivalen asam = mol-ekuivalen basa

Mol-ekuivalen diperoleh dari hasil perkalian antara normalitas (N) dengan volume, maka rumus diatas dapat ditulis sebagai berikut:

N asam x V asam = N asam x V basa

Normalitas diperoleh dari hasil perkalian antara molaritas (M) dengan jumlah ion H+ pada asam atau jumlah ion OH- pada basa, sehingga rumus diatas menjadi:

(n x M asam) x V asam = (n x M basa) x V basa

Keterangan :

N            = Normalitas
V            = Volume
M           = Molaritas
n             = Jumlah ion H +(pada asam) atau OH- (pada basa)

2.7. CONTOH ASAM BASA

Metode titrasi asm basa bisa kita gunakan dalam menentukan bilangan saponikasi. Bilangan saponifikasi didefinisikan sebagai milligram KOH yang diperlukan untuk menitrasi 1 gram lemak dengan reaksi:0,10 gram mentega dititrasi dengan menggunakan 25 mL KOH 0,250 N. Setelah proses saponifikasi berlangsung sempurna maka KOH yang tidak bereaksi dengan mentega dititrasi dengan 0,250 N HCl dan membutuhkan 9,26 mL. Berapakah bilangan saponifikasi/bilanga penyabunan dari mentega tersebut? Dan hitung pula berapa berat formula lemak dalam mentega tersebut (asumsikan semua mentega adalah lemak).

Penyelesaian:

Metode titrasi diatas sering dilakukan pada industri minyak goreng dan sabun. Hal ini penting untuk mengetahui jumlah total lemak dan asam lemak dalam minyak. Titrasi yang dipakai adalah titrasi kembali, jadi KOH awal adalah berlebih dan kelebihan KOH yang tidak bereaksi dengan lemak dititrasi dengan HCl menggunakan indicator pp. Jumlah mol KOH awal dikurangi mol KOH yang bereaksi dengan KOH adalah jumlah mol KOH yang bereaksi dengan lemak.

Titrasi asam basa berguna dalam bidang kefarmasian terutama untuk raksi-reaksi dalam pembatan obat yang memerlukan sebuah analisis tersendiri. Beberapa contoh asam basa yaitu :

1. Metanol yang digunakan sebagai pelarut untuk membuat polimer dan senyawa organik yang lain seperti ester.

2. Etanol pada suhu kamar berupa zat cair bening, mudah menguap dan berbau khas. Etanol terdapat dalam spiritus dan obat pencuci luka.

3. Gliserol atau gliserin adalah zat cair yang kental, tidak berwarna dan mempunyai rasa manis. Gliserol mudah larut dalam air dengan segala perbandingan. Senyawa ini digunakan sebagai pelembab pada tembakau dan kembang gula, pelarut obat- obatan, dan membuat nitrogliserin (bahan pembuat peledak).

4. Eter (Alkoksialkana) digunakan sebagai pelarut dan obat bius (anastesi) pada operasi yang diberikan melalui pernapasan.

5. Aseton digunakan untuk pembersih pewarna kuku (pelarut senyawa karbon), bahan baku pembuat obat bius.

6. Asam asetat (asam cuka) digunakan sebagai asam yang terdapat dalam cuka makanan.

BAB III

PENUTUP

3.1. KESIMPULAN

1. Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah diketahui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redox untuk titrasi yang melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatan pembentukan reaksi kompleks dan lain sebagainya.

2. Prinsip titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titrant. Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya.

3. Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekuivalen pada titrasi asam basa, antara lain :

a. Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan.
b. Memakai indikator asam basa.

DAFTAR PUSTAKA

http://bisakimia.com/2014/09/05/titrasi-asam-basa-netralisasi/ (diakses pada 11 Agustus 2015)

https://id.wikipedia.org/wiki/Titrasi (diakses pada 11 Agustus 2015)

https://esdikimia.wordpress.com/2011/06/17/titrasi-asam-basa/ (diakses pada 11 Agustus 2015)

http://kamibarampek.blogspot.com/2014/06/laporan-praktikum-kimia-titrasi-asam.html (diakses pada 11 Agustus 2015)

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/06/teori-asam-basa-arrhenius-kelebihan-dan-kekurangan.html (diakses pada 11 Agustus 2015)