Prinsip Titrasi Asam Basa Kata Kunci: asam basa, Titik Ekivalen, titrasi asam

Ditulis oleh Adam Wiryawan pada 17-01-2011

Titrasi asam basa melibatkan reaksi antara asam dengan basa, sehingga akan terjadi

perubahan pH larutan yang dititrasi. Secara percobaan, perubahan pH dapat diikuti

dengan mengukur pH larutan yang dititrasi dengan elektrode pada pH meter. Reaksi

antara asam dan basa, dapat berupa asam kuat atau lemah dengan basa kuat atau

lemah, meliputi berikut ini ;

Tabel 6.1. Harga pH titik ekivalen titrasi asam basa

Dari pH titik ekivalen tersebut dapat dipilih indikator untuk titrasi asam basa yang

mempunyai harga kisaran pH tertentu.

Kurva Titrasi Asam Basa

Pada titrasi asam dengan basa, maka kurva titrasinya merupakan hubungan antara

volume basa sebagai penitrasi (sumbu X) dengan pH (sumby Y) seperti pada Gambar

6.1a, dengan bertambahnya basa sebagai penitrasi maka pH larutan yang dititrasi

akan meningkat.

Sedangkan pada titrasi basa dengan asam, maka kurva titrasinya merupakan

hubungan antara volume asam sebagai penitrasi (sumbu X) dengan pH (sumby Y)

seperti pada Gambar 6.1b, dengan bertambahnya asam sebagai penitrasi maka pH

larutan yang dititrasi akan menurun.

Gambar 6.1. Kurva titrasi asam kuat dengan basa kuat(a) dan kurva titrasi basa

kuatdengan asam kuat(b)

Indikator Asam Basa

Indikator asam basa merupakan asam organik lemah dan basa organik lemah yang

mempunyai dua warna dalam pH larutan yang berbeda. Pada titrasi asam dengan

basa, maka indikator yang digunakan adalah asam kedua yang merupakan asam yang

lebih lemah dan konsentrasi indikator berada pada tingkat kecil.

Pada titrasi asam dengan basa, indikator (asam lemah) akan bereaksi dengan basa

sebagai penitrasi setelah semua asam dititrasi (bereaksi) dengan basa sebagai

penitrasi.

Sebagai contoh indikator asam (lemah), HInd, karena sebagai asam lemah maka

reaksi ionisasinya adalah sebagai berikut :

Indikator asam basa sebagai HInd mempunyai warna tertentu dan akan berubah

bentuk menjadi Ind-setelah bereaksi dengan basa sebagai penitrasi yang juga akan

berubah warna.

Beberapa indikator asam basa disajikan pada Tabel 6.1, pada tabel tersebut setiap

indikator mempunyai harga kisaran pH dan perubahan warna dalam bentuk asam

(HInd) dan basa (Ind-).

Tabel 6.1. Kisaran harga pH indikator asam basa dan perubahanwarnanya (Fritz dan

Schenk, 1979).

Jadi indikator yang dipilihuntuk titrasi asam basa, adalah indikator yang mempunyai

kisaran harga pH yang berada pada sekitar harga pH titik ekivalen.

Titrasi Asam Basa

April 12, 2010 by Risanggeni Damanik

Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan kadar suatu zat dengan

menggunakan zat lain yang sudah dikethaui 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.

(disini hanya dibahas tentang titrasi 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.

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.

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.

Cara Mengetahui Titik Ekuivalen

Ada dua cara umum untuk menentukan titik ekuivalen pada titrasi asam basa.

1. Memakai pH meter untuk memonitor perubahan pH selama titrasi dilakukan,

kemudian membuat plot antara pH dengan volume titrant untuk memperoleh kurva

titrasi. Titik tengah dari kurva titrasi tersebut adalah titik ekuivalent.

2. Memakai indicator asam basa. Indikator ditambahkan pada titrant sebelum proses

titrasi dilakukan. Indikator ini akan berubah warna ketika titik ekuivalen terjadi, pada

saat inilah titrasi kita hentikan.

Pada umumnya cara kedua dipilih disebabkan kemudahan pengamatan, tidak

diperlukan alat tambahan, dan sangat praktis.

Indikator yang dipakai dalam titrasi asam basa adalah indicator yang perbahan

warnanya dipengaruhi oleh pH. Penambahan indicator diusahakan sesedikit mungkin

dan umumnya adalah dua hingga tiga tetes.

Untuk memperoleh ketepatan hasil titrasi maka titik akhir titrasi dipilih sedekat

mungkin dengan titik equivalent, hal ini dapat dilakukan dengan memilih indicator

yang tepat dan sesuai dengan titrasi yang akan dilakukan.

Keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indicator

disebut sebagai titik akhir titrasi.

Rumus Umum Titrasi

Pada saat titik ekuivalen maka mol-ekuivalent asam akan sama dengan mol-ekuivalent

basa, maka hal ini dapat kita tulis sebagai berikut:

mol-ekuivalen asam = mol-ekuivalen basa

Mol-ekuivalen diperoleh dari hasil perkalian antara Normalitas dengan volume maka

rumus diatas dapat kita tulis sebagai:

NxV asam = NxV 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:

nxMxV asam = nxVxM basa

keterangan :

N = Normalitas

V = Volume

M = Molaritas

n = jumlah ion H+ (pada asam) atau OH (pada basa)

Indikator Asam-Basa

Halaman ini menggambarkan bagaimana indikator asam-basa bekerja, dan bagaimana

pemilihan indikator yang tepat untuk titrasi tertentu.

Bagaimanakah cara kerja indikator

Indikator sebagai asam lemah

Lakmus

Lakmus adalah asam lemah. Lakmus memiliki molekul yang sungguh rumit yang akan

kita sederhanakan menjadi HLit. H adalah proton yang dapat diberikan kepada yang

lain. Lit adalah molekul asam lemah.

Tidak dapat dipungkiri bahwa akan terjadi kesetimbangan ketika asam ini dilarutkan

dalam air. Pengambilan versi yang disederhanakan kesetimbangan ini:

Lakmus yang tidak terionisasi adalah merah, ketika terionisasi adalah biru.

Sekarang gunakan Prinsip Le Chatelier untuk menemukan apa yang terjadi jika anda

menambahkan ion hidroksida atau beberapa ion hidrogen yang lebih banyak pada

kesetimbangan ini.

Penambahan ion hidroksida:

Penambahan ion hidrogen:

Jika konsentrasi Hlit dan Lit- sebanding:

Pada beberapa titik selama terjadi pergerakan posisi kesetimbangan, konsentrasi dari

kedua warna akan menjadi sebanding. Warna yang anda lihat merupakan

pencampuran dari keduanya.

Alasan untuk membubuhkan tanda kutip disekitar kata netral adalah bahwa tidak

terdapat alasan yang tepat kenapa kedua konsentrasi menjadi sebanding pada pH 7.

Untuk lakmus, terjadi perbandingan warna mendekati 50 / 50 pada saat pH 7 hal

itulah yang menjadi alasan kenapa lakmus banyak digunakan untuk pengujian asam

dan basa. Seperti yang akan anda lihat pada bagian berikutnya, hal itu tidak benar

untuk indikator yang lain.

Jingga metil (Methyl orange)

Jingga metil adalah salah satu indikator yang banyak digunakan dalam titrasi. Pada

larutan yang bersifat basa, jingga metil berwarna kuning dan strukturnya adalah:

Sekarang, anda mungkin berfikir bahwa ketika anda menambahkan asam, ion

hidrogen akan ditangkap oleh yang bermuatan negatif oksigen. Itulah tempat yang

jelas untuk memulainya. Tidak begitu!

Pada faktanya, ion hidrogen tertarik pada salah satu ion nitrogen pada ikatan rangkap

nitrogen-nitrogen untuk memberikan struktur yang dapat dituliskan seperti berikut ini:

Anda memiliki kesetimbangan yang sama antara dua bentuk jingga metil seperti pada

kasus lakmus tetapi warnanya berbeda.

Anda sebaiknya mencari sendiri kenapa terjadi perubahan warna ketika anda

menambahkan asam atau basa. Penjelasannya identik dengan kasus lakmus

bedanya adalah warna.

Pada kasus jingga metil, pada setengah tingkat dimana campuran merah dan kuning

menghasilkan warna jingga terjadi pada pH 3.7 mendekati netral. Ini akan

diekplorasi dengan lebih lanjut pada bagian bawah halaman.

Fenolftalein

Fenolftalein adalah indikator titrasi yang lain yang sering digunakan, dan fenolftalein

ini merupakan bentuk asam lemah yang lain.

Pada kasus ini, asam lemah tidak berwarna dan ion-nya berwarna merah muda

terang. Penambahan ion hidrogen berlebih menggeser posisi kesetimbangan ke arah

kiri, dan mengubah indikator menjadi tak berwarna. Penambahan ion hidroksida

menghilangkan ion hidrogen dari kesetimbangan yang mengarah ke kanan untuk

menggantikannya mengubah indikator menjadi merah muda.

Setengah tingkat terjadi pada pH 9.3. Karena pencampuran warna merah muda dan

tak berwarna menghasilkan warna merah muda yang pucat, hal ini sulit untuk

mendeteksinya dengan akurat!

Rentang pH indikator

Pentingnya pKind

Berpikirlah tentang indikator yang umum, HInd dimana Ind adalah bagian indikator

yang terlepas dari ion hidrogen yang diberikan keluar:

Karena hal ini hanya seperti asam lemah yang lain, anda dapat menuliskan ungkapan

Ka untuk indikator tersebut. Kita akan menyebutnya Kind untuk memberikan

penekanan bahwa yang kita bicarakan di sini adalah mengenai indikator.

Pikirkanlah apa yang terjadi pada setengah reaksi selama terjadinya perubahan warna.

Pada titik ini konsentrasi asam dan ion-nya adalah sebanding. Pada kasus tersebut,

keduanya akan menghapuskan ungkapan Kind.

anda dapat menggunakan hal ini untuk menentukan pH pada titik reaksi searah. Jika

anda menyusun ulang persamaan yang terakhir pada bagian sebelah kiri, dan

kemudian mengubahnya pada pH dan pKind, anda akan memperoleh:

Hal itu berarti bahwa titik akhir untuk indikator bergantung seluruhnya pada harga

pKind. Untuk indikator yang kita miliki dapat dilihat dibawah ini:

indikator pKind

lakmus 6.5

jingga metil 3.7

fenolftalein 9.3

Rentang pH indikator

Indikator tidak berubah warna dengan sangat mencolok pada satu pH tertentu

(diberikan oleh harga pKind-nya). Malahan, mereka mengubah sedikit rentang pH.

Dengan mengasumsikan kesetimbangan benar-benar mengarah pada salah satu sisi,

tetapi sekarang anda menambahkan sesuatu untuk memulai pergeseran tersebut.

Selama terjadi pergeseran kesetimbangan, anda akan memulai untuk mendapatkan

lebih banyak dan lebih banyak lagi pembentukan warna yang kedua, dan pada

beberapa titik mata akan mulai mendeteksinya.

Sebagai contoh, jika anda menggunakan jingga metil pada larutan yang bersifat basa

maka warna yang dominan adalah kuning. Sekarang mulai tambahkan asam karena

itu kesetimbangan akan mulai bergeser.

Pada beberapa titik akan cukup banyak adanya bentuk merah dari jingga metil yang

menunjukkan bahwa larutan akan mulai memberi warna jingga. Selama anda

melakukan penambahan asam lebih banyak, warna merah akhirnya akan menjadi

dominan yang mana anda tidak lagi melihat warna kuning.

Terjadi perubahan kecil yang berangsur-angsur dari satu warna menjadi warna yang

lain, menempati rentang pH. Secara kasar aturan ibu jari, perubahan yang tampak

menempati sekitar 1 unit pH pada tiap sisi harga pKind.

Harga yang pasti untuk tiga indikator dapat kita lihat sebagai berikut:

indikator pKind pH rentang pH

lakmus 6.5 5 8

jingga metil 3.7 3.1 4.4

fenolftalein 9.3 8.3 10.0

Perubahan warna lakmus terjadi tidak selalu pada rentang pH yang besar, tetapi

lakmus berguna untuk mendeteksi asam dan basa pada lab karena perubahan

warnanya sekitar 7. Jingga metil atau fenolftalein sedikit kurang berguna.

Berikut ini dapat dilihat dengan lebih mudah dalam bentuk diagram.

Sebagai contoh, jingga metil akan berwarna kuning pada tiap larutan dengan pH lebih

besar dari 4.4. Hal ini tidak dapat dibedakan antara asam lemah dengan pH 5 atau

basa kuat dengan pH 14.

Pemilihan indikator untuk titrasi

Harus diingat bahwa titik ekivalen titrasi yang mana anda memiliki campuran dua zat

pada perbandingan yang tepat sama. anda tak pelak lagi membutuhkan pemilihan

indikator yang perubahan warnanya mendekati titik ekivalen. Indikator yang dipilih

bervariasi dari satu titrasi ke titirasi yang lain.

Asam kuat vs basa kuat

Diagram berikut menunjukkan kurva pH untuk penambahan asam kuat pada basa

kuat. Bagian yang diarsir pada gambar tersebut adalah rentang pH untuk jingga metil

dan fenolftalein.

anda dapat melihat bahwa tidak terdapat perubahan indikator pada titik ekivalen.

Akan tetapi, gambar menurun tajam pada titik ekivalen tersebut yang menunjukkan

tidak terdapat perbedaan pada volume asam yang ditambahkan apapun indikator yang

anda pilih. Akan tetapi, hal tersebut berguna pada titrasi untuk memilihih

kemungkinan warna terbaik melalui penggunaan tiap indikator.

Jika anda mengguanakan fenolftalein, anda akan mentitrasi sampai fenolftalein

berubah menjadi tak berwarna (pada pH 8,8) karena itu adalah titik terdekat untuk

mendapatkan titik ekivalen.

Dilain pihak, dengan menggunakan jingga metil, anda akan mentitrasi sampai bagian

pertama kali muncul warna jingga dalam larutan. Jika larutan berubah menjadi merah,

anda mendapatkan titik yang lebih jauh dari titik ekivalen.

Asam kuat vs basa lemah

Kali ini adalah sangat jelas bahwa fenolftalein akan lebih tidak berguna. Akan tetapi

jingga metil mulai berubah dari kuning menjadi jingga sangat mendekati titik ekivalen.

anda memiliki pilihan indiaktor yang berubah warna pada bagian kurva yang curam.

Asam lemah vs basa kuat

Kali ini, jingga metil sia-sia! Akan tetapi, fenolftalein berubah warna dengan tepat

pada tempat yang anda inginkan.

Asam lemah vs basa lemah

Kurva berikut adalah untuk kasus dimana asam dan basa keduanya sebanding

lemahnya sebagai contoh, asam etanoat dan larutan amonia. Pada kasus yang lain,

titik ekivalen akan terletak pada pH yang lain.

Anda dapat melihat bahwa kedua indikator tidak dapat digunakan. Fenolftalein akan

berakhir perubahannya sebelum tercapai titik ekivalen, dan jingga metil jauh ke bawah

sekali.

Ini memungkinkan untuk menemukan indiaktor yang memulai perubahan warna atau

mengakhirinya pada titik eqivalen, karena pH titik ekivalen berbeda dari kasus yang

satu ke kasus yang lain, anda tidak dapat mengeneralisirnya.

Secara keseluruhan, anda tidak akan pernah mentitrasi asam lemah dan asam basa

melalui adanya indikator.

Larutan natrium karbonat dan asam hidroklorida encer

Berikut ini adalah kasus yang menarik. Jika anda menggunakan fenolftalein atau

jingga metil, keduanya akan memberikan hasil titirasi yang benar akan tetapi harga

dengan fenolftalein akan lebih tepat dibandingkan dengan bagian jingga metil yang

lain.

Hal ini terjadi bahwa fenolftalein selesai mengalami perubahan warnanya pada pH

yang tepat dengan titik ekivalen pada saat untuk pertamakalinya natrium

hidrogenkarbonat terbentuk.

Perubahan warna jingga metil dengan tepat terjadi pada pH titik ekivalen bagian

kedua reaksi.

Kenapa saat indikator pp (fenolftalen) bereaksi dengan NaOH terjadi

perubahan warna menjadi merah lembayung?

1. Itu menunjukkan bahwa larutan tersebut berada pada pH asam atau basa. Jadi,

bukannya terjadi reaksi kimia, tapi indikator asam-basa (fenoftalen) menunjukkan

bahwa suatu larutan bersifat asam atau basa. Indikator asam-basa seperti pp

(fenoftalen) mempunyai warna tertentu pada trayek pH / rentang pH tertentu =>

yang ditunjukkan dengan perubahan warna indikator.

Kalau indikator pp, merupakan indikator yang menunjukkan pH basa, karena dia

berada pada rentang pH antara 8,3 hingga 10,0 (dari tak berwarna merah pink).

Kalau pada percobaan Anda ketika NaOH diberi fenoftalen, lalu warnanya berubah

menjadi merah lembayung, maka trayek pH-nya mungkin sekitar 9-10

2. fenolftalen itu tidak beraksi

cuma saat keadaan basa dia menjadi bewarna merah

nah yang kamu lakukan adalah titrasi volumetrik asam- basah

jadi fenolftalen bisa digunakan sebagai indikator titrasi

dimana pada keadaan asam dia netral.. dan

pada akhir titrasi.. atau pas pada titik titrasi fenolftalen berwarna lembayung

kalau berwarna merah artinya anda kelewatan titik akhir titrasinya