Laporan Kimia Analitik KI-3121

PERCOBAAN 3

TITRASI SPEKTROFOTOMETRI

Nama : Kartika Trianita

NIM : 10510007

Kelompok : 1

Tanggal Percobaan : 5 Oktober 2012

Tanggal Laporan : 12 Oktober 2012

Asisten : Juandi (10508086)

Laboratorium Kimia Analitik

Program Studi Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Bandung

2012

Titrasi Spektrofotometri

I. Tujuan

1. Menentukan konsentrasi EDTA standar

2. Menentukan konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ dalam cuplikan

II. Teori Dasar

Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada

pengukuran serapan  sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada

panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi

difraksi dengan detektor fototube. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan

suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi.

Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan

dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk

komponen yang berbeda.

Seperti titrasi biasanya, pada titrasi spektrofotometri larutan dititrasi dengan

titran sedikit demi sedikit kemudian diukur absorbannya. Adanya perbedaan nilai

ansorptivitas molar berbagai zat yang terdapat dalam larutan pada panjang gelombang

yang digunakan menentukan hasil kurva yang akan diperoleh. Timbul atau lenyapnya

zat-zat penyerap menghasilkan perubahan absorban yang merupakan fungsi

konsentrasi. Berubahnya A akan menghasilkan perpotongan antara 2 garis lurus yang

menunjukkan titik ekuivalensi.

Pada larutan setidaknya ada tiga komponen zat, yaitu zat penitrasi, zat yang

dititrasi, dan hasil reaksi. Oleh karenanya, untuk melakukan pengukuran hanya pada

salah satu zat, perlu dipilih panjang gelombang pengukuran yang sesuai, biasanya

pada panjang gelombang yang hanya satu zat saja yang menyerap. Supaya titrasi

berjalan dengan baik, komponen yang akan diukur absorbannya harus menaati hukum

Lambert-Beer.

Pada titrasi spektrofotometri perlu diperhatikan perubahan volume yang terjadi

selama titrasi. Koreksi dilakukan dengan mengalihkan nilai A dengan faktor koreksi

karena perubahan volume. Koreksi dapat diperkecil, biasanya dengan cara membuat

larutan titran lebih pekat dibandingkan larutan yang dititrasi. Kelebihan titrasi

spektrofotometri adalah untuk menentukan titik ekuivalensi tidak perlu dilakukan

pengukuran atau pengamatan tepat pada titik ekuivalen tersebut.

III. Data Pengamatan

[EDTA] = 1 M

[Cu2+] = 0,02 M

[Bi3+] = 0,01 M

1. Standardisasi Larutan EDTA

vtitran (ml) %T A

0.2 99 0.00436

0.4 98 0.00877

0.6 96 0.0178

0.8 76 0.1191

1 75 0.1249

1.2 73 0.1612

1.4 69 0.1612

1.8 63 0.2007

2.2 60 0.2218

2. Titrasi spektrofotometri campuran Bi3+ dan Cu2+ dalam sampel

vtitran (ml) %T A

0.3 100 0

0.6 100 0

0.9 100 0

1 100 0

1.1 100 0

1.2 100 0

1.4 99 0.00436

1.7 93 0.0315

2 90 0.0458

2.3 86 0.0655

2.6 84 0.076

2.9 82 0.0862

3.2 81 0.0915

3.4 81 0.0915

3.6 81 0.0915

4 81 0.0915

5 80 0.0969

IV. Pengolahan Data

1. Standarisasi larutan EDTA

A = −log%T100

=−log99

100=0,00436

Absorbansi terkoreksi

A’= V awal+v titran

V awalx A=100+0,2

100x 0,00436=0,004369

Dengan menggunakan perhitungan yang sama, diperoleh nilai absorban

terkoreksi untuk larutan pada berbagai volume sebagai berikut.

v titran (ml) %T A V awal A'

0.2 99 0.00436 100 0.004369

0.4 98 0.00877 100 0.008805

0.6 96 0.0178 100 0.017907

0.8 76 0.1191 100 0.120053

1 75 0.1249 100 0.126149

1.2 73 0.1612 100 0.163134

1.4 69 0.1612 100 0.163457

1.8 63 0.2007 100 0.204313

2.2 60 0.2218 100 0.22668

Kurva standardisasi EDTA

Dari kurva di atas, diperoleh 2 persamaan garis, yaitu

y1 = 0,1102x + 0,0042

y2 = 0,0338x – 0,0032

Pada titik ekuivalen, y1 = y2, sehingga:

0,1102x + 0,0042 = 0,0338x – 0,0032

0,0764x = - 0,0074

x = - 0,0969

Jadi, volume titran pada titik ekuivalen adalah 0,0969 ml

MCu x VCu= MEDTA x VEDTA

0,02 M x 1 ml = MEDTA x 0,0969 ml

MEDTA = 10, 3199 M

Jadi, konsentrasi EDTA adalah 10,3199 M

2. Penentuan konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ dalam sampelUntuk volume titran = 0,3 ml

0 0.5 1 1.5 2 2.50

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

f(x) = 0.0338449999999999 x − 0.00317766666666664

f(x) = 0.110234446107784 x + 0.00422614071856281

V titran (ml)

A'

A = −log%T100

=−log100100

=0

Absorbansi terkoreksi=A’= V awal+v titran

V awalx A=100+0,3

100x0=0

Dengan menggunakan cara perhitungan yang sama, diperoleh absorbansi

terkoreksi pada berbagai volume sebagai berikut.

V titran (ml) V awal (ml) %T A A'

0.3 100 100 0 0

0.6 100 100 0 0

0.9 100 100 0 0

1 100 100 0 0

1.1 100 100 0 0

1.2 100 100 0 0

1.4 100 99 0.00436 0.004421

1.7 100 93 0.0315 0.032036

2 100 90 0.0458 0.046716

2.3 100 86 0.0655 0.067007

2.6 100 84 0.076 0.077976

2.9 100 82 0.0862 0.0887

3.2 100 81 0.0915 0.094428

3.4 100 81 0.0915 0.094611

3.6 100 81 0.0915 0.094794

4 100 81 0.0915 0.09516

5 100 80 0.0969 0.101745

Grafik A’ terhadap volume titran

Dari grafik di atas, diperoleh 3 buah persamaan garis, yaitu

y1 = 0

y2 = 0,0506x – 0,0579

y3 = 0,0042x + 0,0802

Penentuan konsentrasi Bi3+ dalam sampel

Volume titran pada titik ekuivalen untuk Bi3+ terletak pada titik potong antara

persamaan garis y1 dan y2.

y1 = y2

0 = 0,0506x – 0,0579

0,0506 x = 0.0579

x = 1,1443

Jadi, volume titran pada titik ekuivalen adalah 1,1443 ml.

MBi x VBi= MEDTA x VEDTA

MBi x 25 ml = 10,3199 M x 1,1443 ml

MBi = 0,4724 M

Galat = ¿0,4724−0,01∨ ¿0,01

x100 %=4624 ¿%

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.010.020.030.040.050.060.070.080.09

0.1

f(x) = 0

f(x) = 0.0505579418791478 x − 0.057921194313657f(x) = NaN x + NaN

V titran (ml)

A'

Penentuan konsentrasi Cu2+ dalam sampel

Volume titran pada titik ekuivalen untuk Cu2+ terletak pada titik potong antara

persamaan garis y2 dan y3.

y2 = y3

0,0506x – 0,0579 = 0,0042x + 0,0802

0,0464x = 0,1381

x = 2,9763

V titran = 2,9763 ml

Jadi, volume titran pada titik ekuivalen adalah 2,9763 ml.

MCu x VCu= MEDTA x VEDTA

MCu x 0,5 ml = 10,3199 M x 2,9763 ml

MCu = 61,43 M

Galat = ¿61,43−1∨¿1x100 %=6043¿ %

V. Pembahasan

Pada percobaan ini akan ditentukan konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ dalam cuplikan

dengan metoda spektrofotometri. Pada titrasi spektrofotometri tidak diperlukan

indikator seperti pada titrasi asam basa karena pada titrasi spektrofotometri titik

ekuivalen ditentukan oleh kurva absorban terhadap volume titran. Sedangkan pada

titrasi asam basa diperlukan indikator karena titik ekuivalen ditentukan dari terjadinya

perubahan warna. Pada titrasi spektrofotometri yang diukur adalah perubahan absorban,

sedangkan pada titrasi asam basa yang diukur adalah perubahan volume.

Alat spektrofotometer bekerja sebagai berikut. Sumber energi radiasi yang kontinu

meliputi daerah spektrum dimana alat ditujukan untuk dijalankan. Sumber energi

tersebut masuk ke dalam monokromator yang akan mengisolasi satu panjang

gelombang yang disiarkan oleh sumber. Sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan

oleh medium, sebagian diserap, dan sisanya diteruskan. Detektor yang akan mengubah

sinyal energi radiasi menjadi isyarat listrik dan dengan aplikasi dapat diperoleh data

dan hubungan absorban terhadap panjang gelombang.

Awalnya dilakukan pembakuan larutan EDTA sebagai titran terlebih dahulu.

Larutan EDTA perlu dibakukan karena merupakan larutan baku sekunder, yaitu larutan

yang konsentrasinya belum diketahui karena tidak stabil sehingga harus dibakukan

terlebih dahulu untuk menentukan konsentrasinya. Selain itu, EDTA memiliki 4 jenis

disosiasi. Pada pH tertentu, disosiasinya berbeda-beda sehingga harus

distandardisasikan terlebih dahulu.

Pada percobaan ini digunakan Tri Cloro Asetat (TCA) sebagai pemberi suasana

asam. Nilai pH larutan diatur agar berada pada pH = 2. Hal ini dikarenakan pada pH

lebih basa, Bi3+ akan mengendap menjadi Bi(OH)3. Sedangkan pada pH yang lebih

asam atau kurang dari 2, dikhawatirkan titik ekuivalen tidak akan terlihat dengan jelas.

Pada percobaan ini dimasukkan TCA dengan jumlah yang tidak diukur sebelumnya

serta tidak dilakukan pengukuran dengan kertas pH. Hal ini bisa menyebabkan pH

larutan tidak tepat yang dapat mengakibatkan kesalahan dalam pengukuran. Dengan

menggunakan monokloro asetat, dibutuhkan sebanyak 2 gram. Dengan menggunakan

TCA dibutuhkan jumlah yang lebih sedikit.

Struktur EDTA adalah sebagai berikut.

EDTA bereaksi dengan Bi3+ dan Cu2+ membentuk senyawa kompleks. Reaksi

pembentukan kompleks yang terjadi pada percobaan ini adalah sebagai berikut.

Bi3+ + EDTA Bi-EDTA

Cu2+ + EDTA Cu-EDTA

Pengukuran absorban dilakukan pada panjang gelombang 745 nm. Panjang

gelombang dipilih pada 745 nm karena pada penjang gelombang tersebut hanya

kompleks Cu-EDTA yang menyerap sinar, sedangkan senyawa lain yang ada dalam

larutan yang sama, yaitu ion Cu2+, ion Bi3+, EDTA, dan kompleks Bi-EDTA tidak

menyerap sehingga yang terukur hanya kompleks Cu-EDTA. Sebelum dilakukan

pengukuran pada spektrofotometer, campuran larutan diaduk terlebih dahulu dengan

menggunakan magnetik stirer. Hal ini dilakukan agar larutan homogen.

Ion Bi3+ akan terlebih dahulu dikomplekskan oleh EDTA dibandingkan ion Cu2+.

Hal ini dikarenakan tetapan kestabilan kompleks Bi-EDTA lebih besar, yaitu 1022,8,

dibandingkan dengan tetapan kestabilan kompleks Cu-EDTA sebesar 1018,8.

Konsentrasi EDTA ditentukan dari titik ekuivalen kurva absorban terhadap volume

titran. Konsentrasi Bi3+ dapat ditentukan dengan mengetahui volume titran pada titik

ekuivalen, yaitu pada saat Cu2+ habis bereaksi. Titik ekuivalen untuk Bi3+ terletak pada

titik potong antara persamaan garis y1 dan y2 karena kompleks Bi-EDTA terbentuk

terlebih dahulu. Sedangkan konsentrasi Cu2+ dapat ditentukan dengan mengetahui

volume titran pada titik ekuivalen, yaitu pada saat Cu2+ habis bereaksi. Titik ekuivalen

untuk Cu2+ terletak pada titik potong antara persamaan garis y2 dan y3 karena Cu-EDTA

terbentuk setelah Bi-EDTA.

Hasil percobaan ini menunjukkan galat yang sangat besar disebabkan pengukuran

absorban yang tidak akurat. Alat spektrofotometer sempat tidak berfungsi dengan baik

di tengah pengukuran sehingga perlu dilakukan perbaikan terlebih dahulu. Pada proses

perbaikan ini bisa jadi spektrofotometer mengalami perbedaan kalibrasi sehingga hasil

pada pengukuran sebelum perbaikan tidak sinkron dengan hasil pengukuran setelah

perbaikan alat.

VI. Kesimpulan

Konsentrasi EDTA yang digunakan adalah , konsentrasi Bi3+ dan Cu2+ berturut-turut

adalah

VII. Daftar Pustaka

Day, RA; Underwood, AL.2002.Analisis Kimia Kuantitatif ed.6. Jakarta: Erlangga.

hal. 108-112

http://repository.unand.ac.id/15742/ (12 Oktober 2012, pk 02.00)