perhitungan-normalitas

Sonny Widiarto, 2009 Kimia Analitik 1

Perhitungan Volumetri Menggunakan Normalitas

Normalitas suatu larutan menggambarkan banyaknya ekuivalen zat terlarut (solute) dalam 1 L

larutan.

Ekuivalen dan miliekuivalen adalah satuan yang menggambarkan banyaknya suatu spesi kimia

sebagaimana mol dan milimol. Konsep mol mungkin lebih dikenal dalam perhitungan -

perhitungan stoikiometri, sedangkan konsep ekuivalen lebih banyak digunakan dalam

menyelesaikan perhitungan dalam titrasi. Berikut ini adalah gambaran perbedaan kedua konsep

tersebut.

Jadi banyaknya zat yang terkandung dalam satu ekuivalen dapat berbeda untuk reaksi yang

berlainan. Konsekuensinya berat satu ekuivalen suatu zat tidak dapat dihitung tanpa diketahui

reaksi dari zat tersebut. Demikian pula normalitas larutan tidak dapat ditentukan tanpa

mengetahui berat ekuivalennya. Adanya ketidakpastian inilah yang menyebabkan saat ini

penggunaan satuan konsentrasi normalitas sudah jarang dipergunakan.

Berat Ekuivalen untuk Reaksi Asam Basa Berat ekuivalen dalam reaksi asam basa adalah banyaknya zat (molekul atau ion) yang bereaksi

dengan atau menghasilkan 1 mol hidrogen dalam reaksinya. Untuk asam atau basa yang

mengandung satu ion hidrogen (H+) atau hidroksida (OH

-), berat ekuivalen (BE) nya sama

dengan berat molekul (Mr) nya.

Contohnya: BE HCl = Mr HCl

Untuk basa sejenis Ba(OH)2 yang mengandung 2 ion (OH-), maka BE nya setengah dari Mr nya.


Untuk asam triprotik seperti H3PO4 yang memiliki proton dengan kemampuan terionisasi yang

berbeda, penentuan berat ekuivalennya menjadi agak rumit. Untuk indikator tertentu, hanya

proton pertama dari tiga proton yang dititrasi:

H3PO4 + OH- H2PO4

- + H2O

Sedangkan untuk indikator lainnya, warnanya berubah setelah dua proton terionisasi:

H3PO4 + 2 OH- HPO4

2- + 2 H2O

Pada reaksi pertama, BE asam fosfat = Mr nya, sedangkan pada reaksi kedua BE asam fosfat =

setengah Mr nya. Sedangkan untuk keseluruhan ketiga proton dari asam fosfat terionisasi tidak

pernah dijumpai.

Berat Ekuivalen untuk Reaksi Redoks Berat ekuivalen pada reaksi redoks adalah sejumlah reduktor atau oksidator yang melepaskan

atau menangkap 1 mol elektron. Contoh pada reaksi redoks berikut ini:

C2O42-

+ MnO4- CO2 + Mn

2+ (dalam suasana asam)

Pada reaksi ini,

reaksi oksidasi: C2O42-

CO2

C2O42-

2 CO2

C2O42-

2 CO2 + 2e-

X5

BE C2O42-

= (Mr C2O42-

)

reaksi reduksi: MnO4- Mn

2+

8H+ + MnO4

- Mn

2+ + 4H2O

5e- + 8H

+ + MnO4

- Mn

2+ + 4H2O X2

BE MnO4- = 1/5 (Mr MnO4

- )

Reaksi keseluruhan 5 C2O42-

+ 2 MnO4- + 16 H

+ 10 CO2 + 2 Mn

2++ 8 H2O

Soal : Dalam suasana basa, MnO4- berubah menjadi MnO2, hitunglah BE MnO4

- .

Jawab: selesaikan dahulu reaksi reduksi MnO4- :

MnO4- MnO2

4H+ + MnO4

- MnO2 + 2 H2O Hingga tahap ini penyelesaian

sama seperti pada suasana asam

4 OH- + 4H

+ + MnO4

- MnO2 + 2 H2O + 4 OH

- Tambahkan pada kedua ruas

dengan OH- sebanyak mol H

+

4 H2O + MnO4- MnO2 + 2 H2O + 4 OH

-

2 H2O + MnO4- MnO2 + 4 OH

-

3e- + 2 H2O + MnO4

- MnO2 + 4 OH

-

BE MnO4- = 1/3 (Mr MnO4

- )

Dari contoh di atas, terlihat bahwa BE MnO4- berbeda pada dua keadaan reaksi.


Berat ekuivalen dalam reaksi pengendapan dan pembentukan kompleks Berat ekuivalen dalam reaksi pengendapan dan pembentukan kompleks adalah sama dengan

Mr nya untuk kation bermuatan satu, setengah dari Mr nya untuk kation bermuatan dua, dan

sepertiga dari Mr untuk kation bermuatan tiga.

Contoh: berapakah BE untuk AlCl3 dan BiOCl, jika keduanya bereaksi dengan AgNO3

menghasilkan endapan AgCl.

Jawab: dalam hal ini BE didasarkan pada banyaknya mol ion Ag+ yang terlibat pada reaksi.

Karena 1 mol Ag+

bereaksi dengan 1 mol Cl- yang dihasilkan dari 1/3 mol AlCl3, maka BE AlCl3 =

1/3 Mr nya.

Untuk BiOCl, 1 mol Cl dihasilkan dari 1 mol BiOCl, maka BE BiOCl = Mr nya.

Normalitas Suatu larutan 0,2 N HCl berarti di dalam 1 L larutan tersebut terkandung 0,2 ekuivalen HCl

Soal: berapakah normalitas 0,1 M H2SO4?

Jawab : di dalam 1 L larutan tersebut terkandung 0,1 mol H2SO4.

BE H2SO4 = Mr H2SO4 = 98/2 = 49 gram / ekuivalen

0,1 mol H2SO4 = 9,8 gram

? ekuivalen H2SO4 = 0,1 mol H2SO4 x 98 g H2SO4

x 1 ekuivalen H2SO4

mol H2SO4 49 g H2SO4

= 0,2 ekuivalen H2SO4

Jadi normalitas 0,1 M H2SO4 = 0,2 N

Dapat juga dihitung dari 1 mol H2SO4 = 2 ekuivalen H2SO4

0,1 M H2SO4 = 0,1 mol H2SO4 / L larutan

? N H2SO4 = 0,1 mol H2SO4

x 2 ekuivalen H2SO4

L larutan 1 mol H2SO4

? N H2SO4 = 0,2 ek H2SO4 / L larutan = 0,2 N

Persamaan aljabar penting

ekuivalen zat A = gram zat A

BE zat A

ekuivalen zat A = Volume larutan x Normalitas

Dalam suatu reaksi titrasi, berlaku persamaan:

Untuk sebarang reaksi: A + B produk

ekuivalen zat A = ekuivalen zat B

NAVA = NBVB

Perhitungan Normalitas Larutan Standar Soal: Terangkan cara pembuatan larutan 0,1 N Na2CO3 sebanyak 5 L dari padatannya,

diasumsikan larutan tadi digunakan untuk titrasi dengan reaksi: CO32-

+ 2H+ 2 H2O + CO2


Jawab:

ekuivalen Na2CO3 = VNa2CO3 N Na2CO3 CO32-

+ 2H+ 2 H2O + CO2

= 5 L x 0,1 ekuivalen/L Dari reaksi di atas, 1 mol CO32-

= 2 ek CO32-

= 0,5 ek Mr Na2CO3= 105,99

Berat Na2CO3 = ek Na2CO3 x BE Na2CO3 BE Na2CO3 = Mr Na2CO3 = 53

= 0,5 ek x 53 g/ek

= 26,5 g

Maka untuk menyiapkan larutan tersebut, timbang dengan tepat 26,5 g Na2CO3 kemudian

larutkan dengan akuades hingga volume 5 L.

Perhitungan dari Data Titrasi Persamaan penting:

Untuk sebarang reaksi A + B produk

NAVA = NBVB NAVA = g B

BE B

Soal: 0,2121 g standar primer Na2C2O4 (134 g/mol) dititrasi dengan 43,31 mL KMnO4 . Hitunglah

normalitas KMnO4.

Jawab:

BE Na2C2O4 = 134/2 = 67 lihat perhitungan yang lalu

N KMnO4 V KMnO4 = berat Na2C2O4 / BE Na2C2O4

N KMnO4 x 0,04331 L = 0,2121 g / (67 g/ek) volume harus diubah ke liter

N KMnO4 = 0,07309 N

Soal: 0,08040 g sampel bijih besi dilarutkan dalam air. Semua besi direduksi menjadi Fe2+

,

kemudian dititrasi dengan 47,22 mL larutan KMnO4 0,1121 N. Hitung % Fe dalam sampel dan %

Fe3O4.

Jawab: % Fe = 36,77%

% Fe3O4 = 50,81%

perhitungan-normalitas

Documents