galat titrasi - knowledge sharing · •salah satu sumber galat analisis. ... larutan/sistem v ml....

Ilma Nugrahani

GALAT TITRASI

Galat Titrasi

• Adalah galat yang terjadi karena indikator berubah warna

sebelum atau sesudah titik setara ditunjukkan dari

kurva titrasi titik akhir ≠ titik ekivalen.

• Dapat disebabkan oleh :

- kepekaan indikator

- sistem yang dititrasi

- suhu

- konsentrasi

• Salah satu sumber galat analisis

Kurva Titrasi

Galat Analisis

Sumber :

a. Metode analitik

b. Peralatan dan instrumen.

c. Personal yang melakukan analisis.

Galat metode mencakup galat yang ditimbulkanoleh kesalahan penimbangan, penyiapan larutanuji (pelarutan, perlakuan awal, penguapan, dll.), pengukuran (alat gelas atau dengan instrumen).

Titrasi Asam-Basa Kuat

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat tidakmengalami hidrolisis dan bersifat netral.

Di dalam air garam ini mengalami ionisasi sempurna menjadi aniondan kation.

Contoh : Garam NaClDi dalam air, NaCl terion sempurna membentuk ion Na+ dan Cl-

NaCl(aq) Na+(aq) + Cl-(aq)

Ion Na+ berasal dari asam kuat dan ion Cl- berasal dari basa kuatsehingga keduanya tidak bereaksi dengan air.

Na+(aq) + H2O(l) (tidak ada reaksi)

Cl-(aq) + H2O(l) (tidak ada reaksi)

Oleh karena itu, larutan tetap bersifat netral (pH=7).

TITRASI ASAM BASA

1. Titrasi Asam Kuat – Basa Kuat

Reaksi dasar : H+ + OH- ↔ H2O

Indikator berubah pada saat C asam/basa =

a gram ekivalen/liter dan volume

larutan/sistem V mL.

Gram ekivalen asam/basa pada titik akhir

(indikator berubah warna) adalah :

a V

1000

Larutan asam/basa yang dititrasiV ml dengan C = n normal

banyaknya asam/basa yang berpartisipasi dalam titrasi :

n.V/1000

Galat titrasi (GT) dapat dinyatakan dengan :

GT = a V x 100%

n v

Galat titrasi sangat tergantung pada :

a. Sensitivitas indikator (a), makin kecil (a) makin kecil GT.

b. PengenceranV/v, rasio volume akhir titrasi terhadap volume

awal. Makin kecilV/v (vV) makin kecil GT.

c. Konsentrasi asam/basa, makin besar konsentrasi makin kecil

GT.

Contoh

• 50 mL larutan HCl 0,1 N dititrasi dengan larutan

NaOH 0,1 N. Berapa galat titrasi jika menggunakan

metil kuning dan fenoftalein sebagai indikator?

(lihat daftar pH perubahan warna indikator)

1. Metil kuning : akan berubah warna pada saat [H+] =

10-4 , Pt = 4 dan a = -10-4 (tanda -, karena berubah

sebelum pT = 7).

GT = aV x 100% = -10-4 . 100 x 100% = 0,2%

nv 0,1 . 50

2. Fenoftalein : berubah warna pada saat pH = 9; pOH = 5;

dan [OH-] = 10-5 = a

GT = 10-5 . 100 x 100% = 0,02%

0,1 x 50

3. Metil merah : berubah warna pada pH = 6;

maka [H+] = a = - 10-6, maka

GT = - 10-6 . 100 x 100% = - 0,002%

0,1 x 50

Jika konsentrasi HCl yang dititrasi adalah 0,01 N maka n =

0,01, galat titrasi menjadi -2% dengan metil kuning, +0,2

jika fenoftalein yang dipakai dan - 0,02% dengan metil

merah. Dengan demikian pada titrasi HCl 0,01 N dengan

NaOH 0,01 N indikator yang sesuai adalah metil merah.

TITRASI ASAM KUAT BASA LEMAHGaram ini di dalam air terionisasi menghasilkan ion-ion. Kation berasal dari

basa lemah dan Anion berasal dari asam kuat, contoh: NH4Cl, Al2(SO4)3

Contoh : garam NH4Cl. Dalam air, NH4Cl. terionisasi sempurna membentuk ion

Cl-dan NH4+

NH4Cl NH4+ + Cl-

Kation (NH4+) dari basa lemah akan terhidrolisis, sedangkan anion (Cl-)

yang berasal dari asam kuat, tidak bereaksi dengan air (tidak

terhidrolisis) sehingga terjadi hidrolisis parsial.

Persamaan reaksi:

Reaksi Hidrolisis

NH4+(aq) + H2O(aq) NH3(aq) + H3O

+(aq)

Na+(aq) + H2O(l) (tidak ada reaksi)

Hidrolisis menghasilkan ion H3O+sehingga larutan bersifat asam (pH<7).

Jika diuji keasamannya dengan menggunakan kertas lakmus biru ,

maka warna kertas akan berubah menjadi merah.

TITRASI ASAM LEMAH BASA KUAT

GT = Av x 100% tidak dapat digunakan untuk

nV

asam basa lemah karena adanya reaksi hidrolisis

Ka dan Kb cukup berperan.

Titrasi asam lemah (HA) :

Ka = [H3O+][A-] [HA] = [H3O

+]

[HA] [A-] Ka

Kaidah proporsionalitas

[HA] = [H3O]___

[HA] + [A-] Ka + [H3O]

Maka Galat Titrasi (GT)

GT = - [HA].100 = -[H3O].100

[HA]+[A-] Ka + [H3O]

Persamaan ini mengabaikan bagian [HA] hasil

hidrolisis garam.

Contoh

Asam asetat (Ka = 1,8x10-5) 0,1 N dititrasi dengan

larutan NaOH 0,1 N. Titrasi dihentikan pada pH 5,6,

dan 8. Berapa galat titrasinya?

pH = 5 [H3O+] = 10-5 M

GT = -10-5 . 100 = -100 = -35,7%

1,8x10-5+10-5 2,8

pH = 6 [H3O+] = 10-6M

GT = -10-6 . 100 = -100 = -5,26%

1,8x10-5 + 10-6 19

pH = 8 [H3O+] = 10-8 M

GT = -10-8 . 100____ = -100 = -0,05%

1,8x10-5 + 10-8 1800

Pada pH = 8, titrasi Asam asetat 0,1 N dengan NaOH 0,1 N akan menghasilkan [Ac-]=5x10-2M, maka pada titikakhir :

[HAc] = [H3O+][HAc-]=10-8 x 5 x 10-2= 2,8 X 10-5M

Ka 1,8 x 10-5

Ac- akan mengalami hidrolisis sbb.

Ac- + H2O ↔ HAc + OH-

Karena [H3O+] = 10-8 maka [OH-] = 10-6M dan HAc yang

terbentuk pun 10-6M [OH-] = [HAc]

HAc pada titik akhir titrasi tinggal [HAc] = 2,8x10-5-

0,1x10-5 = 2,7 x 10-5 M Selisih sangat kecil diabaikan.

Jika titrasi dihentikan pada pH = 9, maka [H3O+ ]= 10-9 M

dan [OH- ] = 10-5M. HAc hasil hidrolisis pun 10-5M dan

[HAc] total adalah (dengan GT 0,2%) :

[HAc]T = 10-4 (sisa) + 10-5 M = 1,1 x 10-4M

Pada titik yang sangat dekat dengan titik akhir,

[A-] = 5 x 10-2M. GT mendekati 0,2% maka :

KHA = [H3O][A-] = (10-9) (5x10-2) = 4,5 x 10-7

[HA] 1,1x10-4

Dengan demikian hanya asam lemah dengan Ka >>

4,5 x 10-7 yang dapat dititrasi pada pH = 9 dengan

galat titrasi 0,2%. Kalau titik akhir dihentikan pada

pH = 10 dan galat titrasi 0,2%, maka KHA >> 2,5 x

10-8

pH padaTA titrasi adalah :

pH = ½ pKw + ½ pKa + ½ log [Ac-]

seharusnya titrasi dihentikan pada pH ini. Pada titrasi

ini terdapat :

a. HA + H2O ↔ H3O+ + A- Ka = [H3O

+][A-]

[HA]

b. 2 H2O ↔ H3O+ + OH- Kw = [H3O

+][OH-]

c. A- + H2O ↔ HA+OH- Kw/Ka=[HA][OH-]

[A-]

Hasil Hidrolisis

[HA] = [OH-] dan [A-] = CHA - [OH-]

Titik setara : [HA]s = {Kw/Ka.(CHA- [HA]}1/2

If : CHA >>>[HA] [HA] = (Kw.CHA)1/2 = [OH-]

Ka

Jika titik akhir titrasi tidak bertepatan dengan

titik setara dan terjadi pada pH yang lain, maka

galat titrasi (GT) adalah :

Garam yang berasal dari asam lemah danbasa lemah mengalami hidrolisis sempurna

Garam ini terionisasi dalam air menghasilkan ion-ion.

Kation dan Anion keduanya berasal dari asamlemah dan basa lemah.

Kedua ion tersebut mengalami hidrolisis sempurna.

Garam yang termasuk jenis ini antara lain :CH3COONH4, (NH4)2CO3.

Contoh Asam-Basa Lemah

CH3COONH4 dalam air akan terionisasi sebagai berikut:

CH3COONH4 CH3COO- + NH4+

Perhatikan reaksi hidrolisis yang terjadi pada garam

CH3COONH4!

CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-

NH4+(aq) + H2O(aq) NH3(aq) + H3O

+(aq)

Pada hasil reaksi terdapat ion OH- dan H+. Jadi garam ini

mungkin bersifat basa, asam, atau netral.

Konsentrasi ion OH- dan H+ bergantung pada harga

Ka (konstanta ionisasi asam lemah)

dan Kb (konstanta ionisasi basa lemah).

Bagaimana hubungan antara Kadan Kb?

1.Jika harga Ka > Kb,

berarti konsentrasi ion H+ lebih banyak dari ion OH-

sehingga garam bersifat asam.

2.Jika harga Ka < Kb,

berarti konsentrasi ion H+ lebih sedikit dari ion OH-

sehingga garam bersifat basa.

3. Jika harga Ka= Kb,

berarti konsentrasi ion H+ sama dengani ion OH-

sehingga garam bersifat netral.

pH larutan Asam-Basa Lemah

pH larutan garam yang berasal dari asam lemah dan basa

lemah secara kuantitatif sukar dikaitkan dengan harga Ka dan

Kb maupun dengan konsentrasi garam. pH larutan hanya

dapat ditentukan secara tepat melalui pengukuran.

Untuk menentukan [H+] garam yang berasal dari asam lemah

dan basa lemah tentukan dahulu hargaKh.

TITRASI ASAM DIPROTIK

H2B + OH ↔ HB- + H2O

HB- + OH- ↔ B2- + H2O

H2B + 2OH- ↔ B2- + 2H2O

Di dalam air, H2B mengalami disosiasi 2 tahap :

H2B + H2O ↔ H3O+ + HB- Ka1 = [H3O

+] [HB-]

[H2B]

HB- + H2O ↔ H3O+ + B2- Ka2 = [H3O

+] [B2-]

[HB-]

2 HCO3- ↔ H2CO3 + CO3

=

Akibat hidrolisis ini karbonat setara dengan bikarbonat.

Maka Asam karbonat pada TA adalah :

[H2CO3]T = 1,67 x 10-3 - 0,22 x 10-3 = 1,45 X 10-3

Jika [H2CO3] = 0,1N maka CHA= 5 x 10-2 M,

dengan galat titrasi : GT = 1,45 X 10-3 X 100

5 X 10-2

= 2,9 %

Terlihat bahwa GT tidak tergantung pada pengenceran.

TITRASI ASAM DIPROTIKH2CO3 dengan Ka1 = 3 x 10-7 dan Ka2 = 4,5 x 10-4

H2CO3 + OH- ↔ HCO3- + H2O H2CO3 + H2O ↔ H3O

+ + HCO3-

HCO3- + OH- ↔ CO3

2- + H2O HCO3- + H2O ↔ H3O

+ + CO32-

H2CO3 + 2OH- ↔ CO32- + 2 H2O H2CO3 + H2O ↔ 2 H3O

+ + CO32-

[H3O+] = = 3,68 x 10-9

pH = 8,43

Jika titrasi dihentikan pada saat pH = 8 atau pH = 8,8, berapa galat titrasinya?

(Konsentrasi awal 0,1 N).

Pada pH = 8 [H3O+] = 10-8M, maka [HCO3

- ]= 5x10-2 M.

[H2CO3 ] = [H3O+] [HCO3

- ]

Ka.1

[CO3- ] = HCO3

- ].Ka.2

[H3O+]

Kalau titrasi bikarbonat dihentikan pada

pH = 8,8 bukan pada pH = 8,4, berapa galat titrasinya?

pH = 8,8 [H3O+] = 1,6 x10-9 M

[CO3=]T = [HCO3

-].Ka2 = 5 x 10-2 x 4,5 x 10-11

[H3O+] 1,6 x 10-9

= 1,41 x 10-3 M

Sebagian CO32- terhidrolisis :

CO32- + H2O ↔ HCO3

- + OH-

HCO3- + OH- ↔ H2CO3 + OH-

[H2CO3] = [H3O+] [HCO3

-] = 1,6 x 10-9.5x10-2

Ka.1 3 x 10-7

= 2,7 x 10-4 M ≈ [CO32-]

[CO32-] sisa yang tidak tertitrasi adalah :

[CO32-] = 1,41 x 10-3- 0,27x10-3 = 1,14 x 10-3 M

Galat Titrasi (GT)-nya adalah :

GT = 1,14 x 10-3 . 100 = 2,3 %

5.10-2