kimia kuantitatif 2015 penetuan kadar asam dan basa melalui titrasi asam dan basa
DESCRIPTION
KIMIA ANALITIK Metode Asam Basa. Penetuan Kadar Titik Ekuivalen reaksi asam dan Basa Grekanalat=Grek Titran, titran HCl 1 mol = 1 grekTRANSCRIPT
-
DASAR-DASAR ANALISA KUANTITATIF TITRASI ASAM BASAKULIAH 4,5 12, 19 Maret 2015
-
ANALISA KUANTITATIV: bertujuan menentukan jumlah suatu zat atau komponen zatCara analisa kuantitatif: Metode klasik: berdsrkan interaksi materi dgn materi Metode instrumental: berdsrkan interaksi energi dgn materi
-
METODA INSTRUMENTALBerdasarkan interaksi energi dengan materiEnergi yg digunakan : * energi cahaya, * energi listrik, * energi panas
-
Contoh:Spektrofotometri Absorpsi : Berdasarkan absorpsi cahaya yg diserap analatPrinsipnya: * seberkas cahaya dilewatkan pada analat * Setelah melewati analat,intensitas cahaya berkurang sebanding dengan banyaknya molekul analat yg menyerap cahaya tsb.
-
Mengapa cara klasik msh dipertahankan?Cara klasik pada dasarnya sederhanaTidak perlu kalibrasiTdk memerlulkan peralatan yg mahalKalibrasi dan standarisasi alat diperlukan cara klasikTahap-tahap pengukuran sama cara klasik
-
METODE KLASIK cara yg menggunakan Rx kimia dgn zat yg akan ditentukan
METODE: Gravimetri Gasometri Volumetri
-
GRAVIMETRI Zat diubah menjadi st hsl Rx yg sukar lrt,
CaCl2 + H2SO4 CaSO4 + 2 HCl 10 gr * Saring * Cuci * Keringkan/pijar * Timbang 1,36 gr
-
CaCl2 + H2SO4 CaSO4 + 2 HCl 10 gr 1,36 gr 0,01 mol 0,01 mol 1,11 gr
Kadar CaCl2 = 1,11/10 x 100% = 11,1 %
GRAVIMETRI
-
GASOMETRI Hsl Rx mer. st gas yg dpt diukur volumenya pd P ,T tertentu
Zn + HCl ZnCl2 + H2 10 gr 2,24 ltr(0oC,1atm) 0,1 mol 0,1 mol 6,35 gr
Kadar Zn = (6,35/10) x 100% = 63,5 %
-
VOLUMETRI
Dgn menambahkan pereaksi yg sdh diketahui konsentrasinya dlm juml yg tepat ekivalent dan dinyatakan dalam satuan volum
Titik ekivalent
: st keadaan dimana : grek analat = grek titran [ V x N ] analat = [ V x N ] titrant
-
VOLUMETRI DASAR RX YG DIGUNAKAN
* Rx Asam-basa ( Acidi-alkalimetri) * Rx Redox (redoksimetri) * Rx Pembtkan komplek(komleksometri) * Rx Pengendapan(argentometri)
-
TITRASI ASAM BASA Dasar reaksi: asam basa Titrasi st zat yg bersifat asam(basa) dgn st zat yg bersifat basa(asam) yg sdh dik. kadarnya, dlm juml yg tepat ekivalent
Perhitungan: grek. Asam = grek basa (V x N)asam = (V x N)basa
-
Istilah
* Titrasi
* Larutan standar Larutan standar primer Larutan standar sekunder
* Titik akhir titrasi
-
TitrasiPenambahan larutan yg sdh diketahui kadarnya (titrant) kedalam larutan yang akan ditentukan kadarnyasampeltitrant
-
LARUTAN STANDAR* Larutan standar primer Lrt yg M ditentukan melalui perhitungan
Persyaratan: * Kemurnian tinggi * Stabil * RM pasti * BE besar * Mdh dikeringkan
-
Contoh:1,34 gr Na2C2O4 dilarutkan dlm 250 ml H2O
0,01 mol Na2C2O4 /250 ml
Konsentrasi Na2C2O4 = 0,04 M
-
Contoh: 4 gram NaOH dilarutan dlm 250 ml H2O
0,1 mol NaOH / 250 ml
Konsentrasi NaOH 0,4 M ??? * NaOH bukan larutan standart primer * NaOH higroskopis * 4 gram adalah berat (NaOH + H2O)
-
Larutan standar sekunder Lrt yg Molaritasnya ditentukan dgn melakukan titrasi dgn lrt standar primer contoh: Larutan NaOH
-
pH ekivalent Adalah pH pada titik ekivalent
NaOH + HCl NaCl + H2O
Pd titik Ekivalent: * Grek NaOH = Grek HCl * Zat yg ada pd titik ekivalent NaCl * pH ekivalent adlh pH NaCl =7
-
St keadaan dimana pe+an titran dihentikanberdsrkan perubahan warna Indikator
NaOH+ HCl NaCl+H2O
pH ekivalent = 7pH akhir =range pH ind Ttk akhir Ttk ekivalentNaOHHClTitik akhir titrasi
-
Acidi-alkalimetri Dasar reaksi asam basa
Perhitungan:Grek asam = grek basa
(V x N)asam = (V x N)basa
1 grek asam = 1 mol H+ yg dilepas 1 grek basa = 1 mol H+ yg diikat
-
Contoh:H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H201 mol H2SO4 = 1 grek
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2 H201 mol H2SO4 = 2 grek
-
Contoh:Na3PO4 + HCl Na2HPO4 + NaCl1 mol Na3PO4 = 1 grek
Na3PO4 + 2HCl NaH2PO4 + 2NaCl1 mol Na3PO4 = 2 grek
-
KELAYAKAN TITRASI ASAM-BASA
Suatu Rx dpt digunakan dalam st titrasi jika 1. Rx tsb sempurna kekanan pd TE dpl. nilai K >>>Contoh:Asam lemah HA dititrasi dgn basa kuatHA + OH- A- + H2O
-
ASAM LEMAH HA DITITRASI DGN BASA KUAT
HA + OH- A-+H2O
(1)
HA + H2O A-+H3O+
(2)
Dr (1) dan (2)
Kw
Makin besar nilai KReaksi makin sempurna
-
2. pH hrs besar pd TE Harus ada loncatan pH
-
14.012.010.08.0 6.04.02.00.00.010.020.030.040.0pHVolume of 0.100 M NaOH added(mL)Titration of a Strong Acid With a Strong BaseSolutionof NaOHSolutionof NaOHSolutionof HCl
-
3. Salah titrasi 2%
SALAH TITRASI KEBETULAN * Dihitung utk mengetahui apakah st Rx dpt digunakan * d.p.l. apakah TE tsb dpt digunakan
SALAH TITRASI SISTIMATIK * Dihitung untuk mengetahui dapat tidaknya suatu indikator dipergunakan pada titrasi asam basa.
-
SALAH TITRASI KEBETULAN Dihitung utk mengetahui apakah st Rx dpt digunakan utk titrasi d.p.l. apakah TE tsb dpt digunakan.
T = jml grek/l zat pentiter yg ditambahkan
-
SALAH TITRASI SISTIMATIKDihitung untuk mengetahui dapat tidaknya suatu indikator dipergunakan pada titrasi asam basa.
C = konsentrasi akhir zat yg dititrasi
-
Diagram logaritmikDiagram logaritmik H+Diagram logaritmik OH-Diagram logaritmik asam lemahDiagram logaritmik basa lemah
-
DIAGRAM LOGARITMIK H+Absis: pHOrdinat: - log [H+]
- log [H+] = pH ordinat absis
y = mx
Grafik: grs yg melalui :titik (0,0)dgn arah 45o kekanan
-
DIAGRAM LOGARITMIK OH-Absis : pHOrdinat : - log[OH-]
-Log [OH-] = log[H+] - log Kw -Log [OH-] = - pH + pKw Y = - mx + n Bila: * pH = pKw = 14 x =14 * -Log [OH-] = 0 y = 0
Grafik: grs melalui ttk (14,0) ; arah 45o kekiri
-
pH
-
as + H2O bs + H3O+Awal : CRX : C C Akhir : C - C C
as + bs = C bs = C - as
Diagram logaritmik asam lemah
-
Diagram logaritmik asam lemah Absis : pH Ordinat: -log(asam)
Pendekatan 1. pH = pKa [H3O+] = Ka
[as] = C/2
-log[as] = - logC+log 2
Diperoleh : ttk dgn koordinat: [pKa,(-logC+log2)]
- Diagram logaritmik asam lemah2. pH >>> pKa [H3O+]
-
Diagram logaritmik asam lemah3. pH >> Ka
Grafik: grs //absis,memotong ordinat di -logCdiabaikanyn
-
contohBuatlah diagram logaritmik CH3COOH 10-4MKa = 2 x 10-5
1.Titik dgn koordinat [pKa,(-logC+log2)] (4,7;4,3)ttk belok 2. Buat ttk dgn koordinat (4,7 ; 4) tarik grs melalui (4,7;4) dgn arah 45o kekanan 3. Grs //absis,memotong ordinat di logC
- 1.pH =pKa=4,7[pKa,(-logC+log2)]12.pH >>> pKa3.pH
-
Diagram logaritmik basa lemahKembalikan ke bentuk asam konyugasinya
as + H2O bs + H3O+ as + bs = C as = C - bs
-
Diagram logaritmik basa lemahPendekatan: 1. pH = pKa (H3O+)= Ka
Diperoleh titik dgn koordinat : [pKa;(-logC+log2)]
- Diagram logaritmik basa lemah2. pH >>> pKa [H3O+]
-
Diagram logaritmik basa lemah3. pH > Ka
diabaikan
Grafik: grs dgn arah 45o kekiri melalui ttk (pKa,-logC)
- 1.pH =pKa=4,7[pKa,(-logC+log2)]12.pH >>> pKa3.pH
-
MANFAAT DIAGRAM LOGARITMIK Utk mengetahui hubungan antara konsentrasi dan pH
Dapat digunakan untuk menghitung pH larutan
Hitung pH 100 ml larutan HAc 10-4M, Ka = 2 x 10-5Tahapan kerja:Tulis protolisa zat yg akan dihitung pH nyaHAc + H2O Ac- + H3O+Buat diagram logaritmik HAc 0,1MBuat diagram logaritmik H3O+Buat diagram logaritmik OH-
-
Diagram logaritmik HAc 10-4M, Ka = 2 x 10-5Buat titik P dgn koordinat [pKa,-logC] (4,7 ; 4 ) Tarik garis lurus dari ttk P (4,7 ; 4 ) 45o ke kanan (grs asam grs HAc)45o ke kiri ( grs basa grs Ac-)Buat titik Q dgn koordinat [pKa,(-logC+log2)] (4,7;4,3)Titik Q (4,7;4,3) adalah ttk belokTarik grs // absis,memotong ordinat di log C. dr kiri, melalui ttk Q dan grs asamTarik grs // absis,memotong ordinat di log C. dr kanan, melalui ttk Q dan grs basa
-
(4,7;4,3)(4,7 ; 4 )OH-H3O+
-
HAc + H2O Ac- + H3O+
pH dihitung dengan melihat protolisa HAcpH dihitung pada keadaan setimbang
Pd keadaan setimbang [Ac- ] = [ H3O+]
?????Di titik potong: garis Ac- dengan grs H3O+
-
OH-H3O+pH = 4,35
-
soalHitung pH larutan dibawah ini dgnmenggunakan diagram logaritmik :Larutan NaHCO3 0,1 MLarutan NaH2PO4 0,1MLarutan amonium asetat 0,1 M
-
H2CO3 + H2O HCO3- + H3O+ pKa1 = 6.34HCO3- + H2O CO3= + H3O+ pKa2 = 10.36protolisa NaHCO3
HCO3- + H2O CO3= + H3O+ diabaikan asam pKa = 10.36
HCO3- + H2O H2CO3 + OH- diabaikan basa pKb = 7.66
HCO3- + HCO3- CO3= + H2CO3 asam basa
-
pH dihitung dari protolisa:
HCO3- + HCO3- CO3= + H2CO3pH dihitung pada keadaan setimbangPd keadaan setimbang :
[ CO3= ] = [ H2CO3 ] dimana ????
Di titik potong:garis CO3= dengan grs H2CO3
-
Buat Diagram log H2CO3,H3O+ dan OH-Tarik grs // ordinat melalui ttk pot grsgaris CO3= dengan grs H2CO3 sampai memotong sumbu pH
Bandingkan nilai pH dengan menggunakan rumus:
pH = (pKw pKb HCO3- + pKa HCO3- )
-
H3PO4 + H2O H2PO4- + H3O+ pKa1 = 2H2PO4- + H2O HPO4= + H3O+ pKa2 = 6,8HPO4= + H2O PO4 + H3O+ pKa3 =11,5
Hitung pH Larutan NaH2PO4 0,1M
Protolisa yg terjadi:
H2PO4- + H2PO4- HPO4= + H3PO4
PH adl : grs //ordinat,melalui titik pot grs HPO4= dgn grs H3PO4 sampai memotong sumbu pH
-
soalDapatkah 25 ml HAc 0.1M dititrasi dengan 0.1N NaOH ? Dpl. Dptkah reaksi HAc dgn NaOH digunakan utk analisa kuantitatif Hitung salah titrasi kebetulan
-
Tahapan kerja:
1. Buat diagram logaritmik HAc 0,1M 2. Tulis persamaan reaksi yang terjadiHAc + NaOH NaAc + H2O 3. Tentukan pH ekivalent pH Ekivalent = pH Ac-
Ac- + H2O HAc + OH-
-
Ac- + H2O HAc + OH-
PH ekivalent : grs //ordinat,melalui titik potong grs HAc dan grs OH-
5. Tarik grs // ordinat, pd pH ekivalent 6. Hitung salah titrasi kebetulan Titrasi dpt dilakukan bila : salah titrasi Kebetulan 2%
-
F relatif = 0,04 % < 2 % Rx dpt digunakan
-
TITRASI ASAM BASA POLIVALENTH3PO4 + H2O H2PO4- + H3O+ pKa1 = 2H2PO4- + H2O HPO4= + H3O+ pKa2 = 6,8HPO4= + H2O PO4 + H3O+ pKa3 =11,5Dptkah H3PO4 dititrasi : sbg asam bervalensi I,II,III
-
H3PO4 sbg asam bervalensi I
H3PO4 + OH- H2PO4- + H2O pH ekivalent
Rx Protolisa H2PO4-
H2PO4- + H2PO4- HPO4= + H3PO4
PH ekivalent adl : grs //ordinat,melalui titik pot grs HPO4= dgn grs H3PO4
-
PH ekivalent adl : grs //ordinat,melalui titik potong grs HPO4= dan grs H3PO4 = 4,4
F absolut = { [H3O+] + [OH-] + as + bs } grek/l = 10-4,4 + 10-9,6 + 10-3,4 + 10-3,4 = 4,4 x 10-4
F relatif = (4,4 x 10-4) / (5 x 10-2) x 100% = 0,9 % < 2 %
H3PO4 dpt dititrasi sbg as ber val I
-
soalDptkah indikator fenolftalein ( pH 8 9,6) dipergunakan pada titrasi HAc dengan NaOH 0,1M?
Tahapan kerja 1. Buat diagram logaritmik HAc 2. Tarik grs // ordinat pada pH 8 ( sesuai dengan range pH indicator) 3. Hitung salah titrasi sistimatik 4. Indikator dapat dipergunakan bila perhitungan salah titrasi relatif 2 %
-
pH-log C
H3O+
OH--
H3O+
HAc
HAc
OH--
Ac--
pHakhir = 8
-
= - [ 10-4,3 - 0 + 10-8 - 10-6 = - 2,4 x 10-5 grek/ltPerhitungan Salah Titrasi sistimatik< 2%ind PP dpt digunakan
-
SOALDibawah ini adalah data data dari asam,basa dan indikator
Dapatkah HB dititrasi dgn NaOHDapatkah HC dititrasi dgn NaOH
-
Dapatkah HB dititrasi dgn NaOH
Tulis pers reaksiHB + OH- H2O + B-Hitung nilai K
HB + H2O B- +H3O+
-
INDIKATOR ASAM BASA Indikator asam basa, umumnya merupakan asam - basa lemah
HIn(aq) H+(aq) + In(aq) asam basa
-
KERJA INDIKATOR ASAM BASA
Gunakan prinsip Le Chateliers : untuk memprediksi perubahan warna:
ASAM
HIn(aq) H+(aq) + In(aq)
H+ bertambahKesetimbangan bergeser ke kiri :membentuk warna merah
-
KERJA INDIKATOR ASAM BASABASA:OH- dominanOH- bereaksi dengan H+ membentuk air
HIn (aq) H+(aq) + In(aq) + OH-
H2OPersamaan bergeser ke kanan membentuk warna biru
-
Indikator asam basa HIn(aq) H+ (aq) + In- (aq)
-
Warna asam: warna HIn
Warna basa: warna In- pH1 = pKa 1 pH2 = pKa + 1pH1 + pH2 = 2 pKa pKaindikator = [pH1 + pH2]
-
SYARAT INDIKATOR ASAM BASAPerubahan warna harus mudah diamati.Harus segera berubah dalam rentang pH yang dibutuhkan dengan penambahan 'setengah' tetes reagen.
PERUBAHAN WARNA BEBERAPA INDIKATOR
-
SOAL 1Dapatkah 25 ml H2C2O4 0.1M dititrasi dengan NaOH 0.1N sebagai asam bervalensi satu, jika ya indikator apa yang dapat digunakan? Ka H2C2O4 - HC2O4 = 6,5 x 10-2 Ka HC2O4- - C2O4-2 = 6,1 x 10-5 Kw = 10-14
-
1. Hitung nilai KH2C2O4 + OH- HC2O4 + H2OH2C2O4 +H2O HC2O4 +H3O+
Dr (1) dan (2)
Ka H2C2O4 - HC2O4 = 6,5 x10-2 Kw = 10-14(1)(2)
-
2. Hitung salah titrasi kebetulanH2C2O4 + OH- HC2O4 + H2O
HC2O4 + HC2O4 H2C2O4 + C2O4 -2
pH ekivalent = adl grs // ordinat melalui ttk pot grs H2C2O4 dan grs C2O4 -2 pH ekivalent
-
Reaksi dpt digunakan
-
Pemilihan indikator pH ekivalent = 3,19 Pilih indikator yg range pH pH ekiv Metil orange pH 3,2 4,4 Hitung salah titrasi sistimatik dgn : pH akhir 3.2 Bila salah titrasi sistimatik < 2%, maka indikator MO dpt digunakan
-
Soal2. 10 ml larutan yang mgd NaOH,Na2HPO4 diencerkan dengan aquades sp volume menjadi 100 ml. Kemudian 10 ml larutan ini di + indikator PP dan tepat dititrasi dgn 10 ml lrt HCl 0,1 N,setelah titrasi selesai kedalamnya di + indikator MO dan titrasi dilanjutkan dgn 5mllrt HCl 0,1N. Tkan M NaOH dan Na2HPO4 dlm lrt tsb diatas
-
TITRASI ASAM BASA POLIVALENT Bentuk awal bentuk 1 bentuk 2 CO3= HCO3- H2CO3 PO4-3 HPO4-2 H2PO4- indikator pp mo
-
10 ml zMyM10 ml
-
Mis NaOH z M ; Na2HPO4 y M(V x N)NaOH = (V x N)HCl 10 x z = 10 x 0,1 z = 0,1 M
(V x N)HPO4== (V x N)HCl 10 x y = 5 x 0,1 y = 0,05 M
-
NaOH(VxN)awal = (VxN)stlh +H2O10 x NNaOH = 100 x 0,1NNaOH = 1M
Na2HPO4(VxN)awal = (VxN)stlh +H2O10 x NNa2HPO4 = 100 x 0,05NNa2HPO4 = 0,5M
10 mlz = 0,1 MY = 0,05 MSetelah + H2Oawal
-
Soal 3.Tuliskan tahapan kerja yang sdr lakukan jika sdr ingin menentukan kadar NaHCO3 dalam 10 ml larutan yang mengandung Na2CO3 dan NaHCO3
-
I. Data Na2CO3 basa CO3=Reaksi: CO3= HCO3-1mol = 1 grek Reaksi: CO3= H2CO31 mol = 2 grek Titrant: HCl Ind PP Titrant: HCl Ind MO NaHCO3 HCO3-
Asam : HCO3- CO3= Basa : HCO3- H2CO3
Titrant: NaOH xxxx Titrant: HCl Ind MO
-
II.ANALISA TITRAN HCl asam zat yg tertitrasi basaNa2CO3 : PP indikator
CO3= HCO3- H2CO3
NaHCO3: MO indikatorHCO3- H2CO3
I. PP ind Yg tertitrasi CO3= HCO3-
II. MO ind Yg tertitrasi CO3= H2CO3 HCO3- H2CO3PPMOMO
-
III.METODATitrasi I. Titrant HCl Ind : PPReaksi: CO3= HCO3- 1mol Na2CO3 = 1 grekPerhitungan:Grek HCl = grek Na2CO3(VxN)HCl = (VxN) Na2CO3
-
METODETitrasi II. Titrant HCl ; Ind : MO
Reaksi: Na2CO3 CO3= H2CO3 1mol Na2CO3 = 2 grek NaHCO3 HCO3- H2CO3 1mol NaHCO3 = 1 grek
Perhitungan:Grek HCl = grek Na2CO3 + grek NaHCO3(VxN)HCl = (VxN) Na2CO3 + (V x N) NaHCO3
-
PERHITUNGANdr titrasi I:Grek HCl = grek Na2CO3(VxN)HCl = (VxN) Na2CO3 (pers 1.)
dr titrasi II:Grek HCl = grek Na2CO3 + grek NaHCO3(VxN)HCl = (VxN) Na2CO3 + (V x N) NaHCO3 . (pers2)
Dr pers (1) dan (2) dpt dihit : NNa2CO3 N NaHCO3
-
IV PELAKSANAANPersiapan sample:
ambil 100 ml sampel dgn volum pipet,masukkan kedalam labu takar 250 ml, encerkan dgn aquadest sp vol 250 ml
2. Pembuatan larutan standart:
Lar standart HCl 0,1N Lar Na2CO3 0,1N Ind PP,MO
-
IV PELAKSANAAN3. Standarisasi lar HCl dgn lar Na2CO3
4. Pelaksanaan titrasi Prosedur:I ambil 25 ml sampel + ind PP lalu titrasi dgn HCl 0,1N sp warna pink hilang (mis digunakan HCl 5 ml)
-
Perhitungan prosedur 1.
Mis: Na2CO3 : z M / 250 ml NaHCO3 : y M / 250 ml
Grek Na2CO3 = grek HCl
(V x N) Na2CO3 = (V x N)HCl 25 x z = 5 x 0,1 z = 0,02 M
-
Titrasi II:
Prosedur: 25 ml sampel + ind MO,titrasi dgn HCl 0,1N mis HCl yg digunakan 15 ml
Perhitungan:
Grek HCl = grek Na2CO3 + grek NaHCO3(VxN)HCl = (VxN) Na2CO3 + (V x N) NaHCO3 15 x 0,1 = (25 x 0,04) + 25 x y Y = 0,02 M
-
100 ml sampel +H2O sp vol 250 ml Na2CO3 : z M / 250 ml NaHCO3 : y M / 250 ml Na2CO3 0,02M/250 mlKadar Na2CO3100 x MNa2CO3 = 250 x 0,02MNa2CO3 = 0,05
NaHCO3 0,02M/250 mlKadar NaHCO3100 x MNaHCO3 = 250 x 0,02MNaHCO3 = 0,05
**