pemilihan indikator

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Titrasi merupakan salah satu cara untuk menentukan konsentrasi larutan suatu zat dengan cara mereaksikan larutan tersebut dengan zat lain yang diketahui konsentrasinya. Prinsip dasar titrasi asam basa didasarkan pada reaksi nertalisasi asam basa. Titik ekivalen pada titrasi asam basa adalah pada saat dimana sejumlah asam tepat di netralkan oleh sejumlah basa. Selama titrasi berlangsung terjadi perubahan pH. pH pada titik equivalen ditentukan oleh sejumlah garam yang dihasilkan dari netralisaasi asam basa. Indikator yang digunakan pada titrasi asam basa adalah yang memiliki rentang pH dimana titik equivalen berada Pada umumnya titik equivalen tersebut sulit untuk diamati, yang mudah dimatai adalah titik akhir yaang dapat terjadi sebelum atau sesudah titik equivalen tercapai. Titrasi harus dihentikan pada saat titik akhir titrasi tercapai, yang ditandai dengan perubahan warna indikator. Titik akhir titrasi tidak selalu berimpit dengan titik equivalen. Dengan pemilihan indikator yang tepat, kita dapat memperkecil kesalahan titrasi.

Titrasi asam basa merupakan contoh analisis glumetri, yaitu suatu cara atau metode yang menggunakan larutan yang disebut titran dan dilepaskan dari perangkat gelas yang disebut buret. Titik dalam titrasi dimana titran yang telah ditambahkan cukup untuk bereaksi secara tepat dengan senyawa yang ditentukan disebut titik ekivalen atau titik stoikhiometri, titik ini sering ditandai dengan perubahan warna senyawa yang disebut indikator. Berikut ini syarat-syarat yang diperlukan agar titrasi yang dilakukan berhasil : 1. Konsentrasi titrasi harus diketahui. Larutan seperrti ini disebut larutan standar. 2. Reaksi yang tepat antara titran dan senyawa yang dianalisis harus diketahui. 3. Titik stoikhiometri atau titik ekivalen harus diketahui. Indikator yang memberikan perubahan warna, atau sangat dekat pada titik ekivalen yang sering digunakan. Titik pada saat indikator berubah warna disebut titik akhir.

I.2 Tujuan Pratikum

1. Menentukan skala PH 2. Membuat ekstrak-ekstrak tumbuhan 3. Menentukan trayek perubahan PH 4. Menentukan pH sebelum dan sesudah titrasi

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Indikator adalah suatu zat penunjuk yang dapat membedakan larutan, asam, basa, atau netral. Alearts dan Santika (1984) melampirkan beberapaindikator dan perubahannya pada trayek PH tertentu, kegunaan indikatorini adalah untuk mengetahui berapa kira-kira PH suatu larutan. Disampingitu juga digunakan untuk mengetahui titik akhir kosentrasi pada beberapaanalisa kuantitatif senyawa organik dan senyawa anorganik. Dengan indikator, kita dapat menentukan suatu larutan bersifat asam, basa, atau netral. Dengan indikator universal kita dapat menentukan pH suatu larutan. Indikator universal adalah campuran dari beberapa macam indikator yang telah distandarisasi warnanya pada pH 0-14. Oleh karena itu, dengan mencocokkan warna indikator universal dalam suatu larutan dengan warna standart, kita dapat memperkirakan pH larutan tersebut.

Di laboratorium, terdapat beberapa indikator misalnya phenolptalien (PP), brom timol biru (BTB), metil merah (MM), metil jingga (MJ) dengan trayek perubahan tertentu. Warna indikator berubah secara gradual. Indikator lakmus berwarna merah dalam larutan yang memiliki pH sampai dengan 5,5 dan berwarna biru dalam larutan yang memiliki pH lebih dari 8, sedangkan dalam larutan yang pH-nya antara 5,5-8, warna lakmus adalah kombinasi dari kedua warna tersebut, yaitu berubah dari merah menjadi ungu kemudian menjadi biru. Batas-batas pH ketika indikator mengalami perubahan warna, kita sebut dengan trayek perubahan warna indikator, dan dengan memperhatikan trayek pH perubahan warna indikator tersebut, kita dapat memperkirakan harga pH suatu larutan. Pemilihan indikator merupakan suatu factor yang sangat penting dalam titrasi secara asidimetri dan alkalimetri. Penggunaan suatu indikator yang tepat dan benar dapat menentukan hasilny, indikator kan berubah warnanya secara beraturan sehingga diperoleh jarak atau daerah perubahan warna antara pH rendah sampai pH tinggi. Beberapa indikator beserta trayek pH-nya Indikator Warna pH Phenolptalein Tak Berwarna – Merah 8,3 – 10,0 Brom timol biru Kuning – Biru 6,0 – 8,0 Metil Merah Merah – Kuning 4,4 – 6,2 Metil Jingga Merah – Kuning 3,1 – 4,4 Berbagai teori telah dikemukakan dalam menerangkan sifat asam danbasa, diantaranya teori Arrhenius.Arrhenius adalah suatu teori yang mendefinisikan asam sebagaisuatu senyawa yang apabila dilarutkan dalam air akan membebaskan ionhidrogen (Hx) sedangkan basa adalah senyawa yang apabila dilarutkandalam air akan melepaskan ion hidroksida (OH-). Jadi reaksi netralisasiyang merupakan reaksi antara asam dan basa membentuk garam dan air,secara sederhana dapat ditulis :

H+ + OH- H2O

Tetapi kelemahan teori Arrhenius adalah hanya terbatas pada larutan dengan pelarut air, walaupun asam dan basa sebenarnya juga pada larutan dengan pelarut baku air : Contoh : Misalkan reaksi yang berlangsung pada larutan dengan amonia cairsebagai pelarut :

NH4CL + NaNH2 NaCL + NH3 Reaksi ionnya : NH4 +NH2 2NH3

Pada tahun 1923 G. N Lewis menganjurkan konsep basa terhadap asamdan basa. Lewis mendefinisikan suatu asam sebagai senyawa yang dapatmenerima sepasang elektron sedangkan basa adalah suatu senyawa yangdapat memberikan sepasang elektron. Menurut definisi klasik yang dirumuskan oleh Arrhenius asam (acid)adalah zat yang dapat menghasilkan H+ dalam larutan HCLO4 dan HNO3yang terionisasi seluruhnya didalam air masing-masing menjadi H+ danCLO4-dan H+ dan NO3. Pada semua kosentrasi dibawah 1 M disebut asamkuat (strong acid) HC2H3O2, asam asetat, dan HNO2, asam nitrit hanyaterionisasi sebagian menjadi H+ dan C2H3O2 dan menjadi H+dan NO2-dalam kosentrasi yang berkisar antara encer tak terhingga sampai 1M; danzat demikian disebut asam lemah (weak acid). Disasiasi asamlemahbersifat reversibel dalam larutan air dan dapat dinyatakan dengan suatutetapan keseimbangan (equilibrium constan). HC2H3O2 H++ C2H3O2, Demikian pula basa (base) ialah zat yag dapat menghasilkan OH-.NaOH suatu basa kuat (strong base) terionisasi seluruhnya didalam airmenjadi Na+dan OH- bahkan hidroksida yang relatif tak larut, seperti Ca(OH)2memberikan larutan yang terionisasi seluruhnya. Basa lemah (weak base) seperti NH4OH yang dalam larutan air hanya menghasilkan sebagianOH-dapat dicirikan dengan tatapan keseimbangan :

NH4OH NH+ + OH-

Konsep Arrhenius tentang asam dan basa telah dimodifikasikandan diberi bentuk umum oleh Bronstede – Lawry dalam konsep Bronsted–Lawry. Protonlah yang menjadi unsur penting dalam membentuk asamdan basa. Menurut konsep ini asam adalah zat yang dapat memberikanproton pada zat lain, dan zat lain ini mungkin adalah pelarut itu sendiri.Basa adalah zat yang mungkin saja pelarut yang dapat menerima protondari asam. Sedangkan menurut konsep Lewis, asam adalah struktur yang mempunyaiafinitas terhadap pasangan elektron yang diberikan oleh basa, dimana basadidefinisikan sebagai zat yang mempunyai pasangan elektron yang belummendapat pemilikan bersama. Indikator asam-basa adalah asam lemah, yang asam tak bertanya (HLn)mempunyai warna yang berbeda [warna (1)] dengan warna anionnya [warna (2)]. Jika sedikit indikator dimasukkan dalam larutan, maka larutanakan berubah warna menjadi warna (1) atau warna (2), tegantung padaapakah keseimbangan bergeser kearah bentuk asam atau anion. Arahpergeseran ketimbangan tergantung pada pH. F. HLn + H2O H3O++ Ln- Indikator asam – basa biasanya di buat dalam bentuk larutan (dalam air,etanol, atau pelarut lain). Dalam fitrasi asam bisa sejumlah kecil(beberapa tetes larutan indikator ditambah kedalam larutan indikator,kemudian di keringkan, jika kertas ini dibasahi dengan larutan yang sedang diuji terjadi warna yang dapat digunakan sebagai penetu pH larutankertas ini lazim disebut Kertas pH (Lakmus). Indikator asam – basa umumnya digunakan jika penentuan pH yang teliti tidak terlalu diperlukan.

Indikator untuk titrasi asam basa (analisis volumetri) memegang peranan yang sangat penting karena indikator akan menunjukkan dimana titik akhir dari titrasi tersebut (titik ekuivalen). Pemilihan indikator yang tepat akan sangat membantu dalam keberhasilan titrasi yang akan dilakukan. Jangan sampai salah dalam hal memilih indikator yang akan menyebabkan terjadinya kesalahan dalam penentuan titik akhir titrasi. Dalam memilih indicator yang akan digunakan dalam titrasi asam basa maka terlebih dahulu memperhatikan trayek pH dari indicator yang akan digunakan. Misalkan memililih indikator Hin yang memiliki sifat dalam kondisi asam lemah HIn tidak terionisasinya dan berwarna berwarna merah sedangkan dalam kondisi mbasa akan terionisasinyadan berwarna berwarna kuning.

HIn <-> H+ + In

Perubahan warna HIn ini akan terjadi pada kisaran pH tertentu. Perubahan ini akan tergantung pada kejelihan penglihatan darikorang yang melakukan titrasi. Untuk warna indikator yang terjadi akibat terbentuknya dari perubahan warna akan terjadi transisi (misal HIn berubah dari warna merah ke kuning maka kemungkinan warna transisinya adalah oranye), maka pada umumnya hanya satu warna yang akan teramati jika perbandingan kedua konsentrasi adalah 10:1 (cukup besar) jadi hanya warna dengan konsentrasi yang paling tinggi yang akan terlihat. Sebagai contoh jika hanya warna kuning yang terlihat maka konsentrasi [In-]/[HIn] = 10/1 dan jika kita masukkan ke persamaan Henderson-Hasselbalch diperoleh : pH = pKa + log 10/1 = pKa + 1 dan jika hanya warna merah yang terlihat maka konsentrasi [In]/HIn] = 1/10 sehingga: pH = pKa + log 1/10 = pKa – 1 Jadi pH indikator akan berubah pada kisaran warna tertentu yaiyu berkisar antara pKa-1 sampai dengan pKa + 1, dan pada titik tengah daerah transisi perubahan warna indicator konsentrasi [In-] akan sama dengan [HIn] oleh sebab itu pH = pKa. Dengan demikian apabila akan melakukan titrasi maka dapat memilih suatu indikator dengan cara mimilih indikator yang nilai pKa-nya adalah mendekati nilai pH pada titik ekuivalen atau untuk pH indikator dari basa lemah nilai pKb-nya yang mendekati nilai pH ekuivalen. Sebagai contoh indikator pp dapat digunakan dalam titrasi asam kuat dan basa kuat atau asam lemah dan basa kuat,sedangkan indikator metil merah dapat dipakai untuk titrasi basa lemah dan asam kuat. Indikator asam basa adalah zat yang warnanya berubah bergantung pada pH larutan. Indikator asam-basa dapat digunakan untuk menentukan sifat keasaman atau kebasaansuatu larutan. Larutan asam mempunyai pH< 7, larutan netral mempunyai pH = 7, dan larutan basa mempunyai pH> 7. Semua indikator asam-basa merupakan asam lemah atau basa lemah yang dapat memperlihatkan perbedaan warna di dalam larutan asam atau basa. Trayek atau daerah perubahan warna adalah daerah batas pH yang merupakan daerah transisi perubahan warna. Indikator yang berbeda mempunyai trayek perubahan warna yang berbeda.Sebuah indikator biasanya hanya menunjukkan sebuah rentang pH tertentu dan tidak menunjukkan sebuah nilai pH yang pasti. Karenanya, diperlukan indikator lain untuk mempersempit rentang perkiraan pH sampel yang diuji

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Alat Botol timbang digunakan untuk menimbang zat Erlenmeyer 250 mL digunakan sebagai tempat membuat larutan. Gelas piala 250 mL digunakan sebagai tempat menyimpan dan membuat larutan. Corong digunakan untuk memasukkan atau memindahkan larutan dari satu tempat ke tempat lain. Buret 50 mL digunakan untuk titrasi. Batang pengaduk digunakan untuk mengaduk suatu larutan supaya larut. Labu ukur 50 mL untuk membuat atau mengencerkan larutan dengan ketelitian tinggi. Pipet ukur 10 mL untuk mengukur volume larutan. Pipet takar 10 mL untuk mengukur volume sesuai dengan takar yang telah ditentukan.

III.2 Bahan Larutan HCl CH3COOH yang telah distandarisasi NaOH yang telah distandarisasi Aquades Indikator PP Indikator metil merah Indikator fenol merah

III.3 Prosedur Kerja

Titrasi Asam Kuat Dengan Basa Kuat ke dalam masing-masing Erlenmeyer 300 mL, dimasukkan dengan memipet 10 mL HCl 0,1M, tambahkan pada tiap-tiap Erlenmeyer 2-3 tetes indikator : Phenolphthalein (pp) Brom Tymol blue (BTB) Merah metil Sindur metil Kemudian titar dengan NaOH 0,1N dilakukan 2 atau 3 kali duplo atau triplo. Titrasi Asam Lemah Dengan Basa Kuat caranya sama dengan no 1 diatas hanya HCl 0,1N diganti dengan CH3COOH 0,1N. Titrasi Basa Lemah Dengan Asam Kuat Caranya sama dengan no 1 diatas hanya NaOH 0,1N diganti dengan NH4OH 0,1N yang dititar dengan HCl 0,1N. Dari percobaan 1,2 dan 3 diatas : Catat berapa mL titaran yang digunakan untuk menitrasi larutan masing-masing no 1,2 dan 3. Hitung berapa pH sebelum dan sesudah titrasi dan hitung pula dari masing-masing pemakaian indicator. Ambil kesimpulan, indicator mna yang cocok untuk titrasi msing-masing tersebut diatas (buat grafiknya).

III.4 Skema Kerja

Titrasi Asam Kuat Dengan Basa Kuat Titrasi Asam Lemah Dengan Basa Kuat Titrasi Basa Lemah Dengan Asam Kuat

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. Hasil

Dari percobaan yang telah dilakukan didapati hasil standarisasi NaOH dengan Oksalat dan titrasi NaOH dengan Asam Asetat yang terlihat pada tabel dibawah ini :

Tabel II.1 Titrasi Asam Lemah dengan Basa Kuat

Indikator Volume NaOH sebelum TE Volume NaOH setelah TE pH larutan sebelum TE pH larutan setelah TE PP 34,5 mL 34,55 mL 7,9 10,1 FM 33,95 mL 34,05 mL 6,8 9,02 MM 24,45 mL 25,55 mL 5,5 11,62

IV. Pembahasan

Titasi adalah penambahan larutan baku (larutannya telah diketahui dengan tepat konsentrasinya) kedalam larutan ini dengan bantuan indikator sampai tercapai titik ekivalen. Titrasi dihentikan tepat pada saat indikator menunjukkan perubahan warna, saat perubahan warna indikator disebut titik akhir titrasi. Pada percobaan kali ini, volume CH3COOH 10 mL dicampurkan dengan NaOH yang dimasukkan kedalam buret sehingga volumenya berada diskala nol, larutan CH3COOH 10 mL yang konsetrasinya belum diketahui itu dimasukkan kedalam Erlenmeyer ditetesi dengan berbagai indikator PP lalu diteteskan larutan NaOH dari buret sedikit demi sedikit sehingga volume NaOH yang terpakai yaitu 34,5 mL dengan konsentrasi CH3COOH yaitu 0,3271 N. Pada percobaan standarisasi NaOH dengan Oksalat, volume oksalatnya 10 mL dicampurkan dengan NaOH yang dimasukkan kedalam buret sehingga volumenya berada diskala nol, lalu dititrasi sehingga diperoleh konsentrasi NaOH yaitu 0,095N. Selanjutnya percobaan menghitung pH larutan 1 tetes sebelum TE dengan volume NaOHnya 34,45 mL dengan menggunakan indikator PP. Dimana pH larutan 1 tetes sebelum TE dengan menggunakan indikator PP yaitu 7,9. Sedangkan pH larutan setelah TE dengan volumenya 34,55 diperoleh pH larutannya 10,1.

Pada percobaan dengan menggunakan indikator FM, pH larutan 1 tetes sebelum TE dengan volumenya 33,95 mL diperoleh pHnya 6,79. Sisa asam yang diperoleh yaitu 0,0517 dan sisa garam yang diperoleh dari reaksi CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O. Garamnya diperoleh yaitu 3,2253, pH larutannya setelah TE dengan volume setelah TE yaitu 34,05 mL diperoleh pH larutanny 9,02. Rentan PH yng diperoleh pada pratikan 6,8-9,02. Pada percobaan dengan menggunakan indikator MM,pH larutan 1 tetes sebelumTE dengan volumenya yaitu 24,45 mL. pH larutannya yaitu 5,5 sedangkan setelah TE perhitungan pH larutannya 1 tetes dengan volume 25,55 mL diperoleh pH larutannya 11,62. Rentan pH yang diperoleh pada pratikum yaitu 5,5-11,62. Rentan pH metil merah secara teoritis yaitu 4,2-6,2 sedangkan yng didapatkan pada pratikan 5,5-11,62. Selanjutnya pH larutan PP secara teoritis yaitu 8,9-10,0 sedangkan yang didapatkan pada pratikan 7,9-10,1. Dari yang terakhir pH larutan dengan menggunakan indikator FM yang diperoleh saat pratikan yaitu 6,8-9,02. Dalam titrasi dan indikator yang cocok untuk titrasi asam lemah dengan basa kuat ini adalah indikator PP, karena indikator PP ini cocok utuk semua larutan.

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa : pH larutan dengan menggunakan indikator PP yang diperoleh saat pratikum yaitu 7,9-10,1. Ph larutan dengan menggunakan indikator FM yang diperoleh saat pratikum yaitu 6,8-9,02. pH larutan dengan menggunakan indikator MM yang diperoleh saat pratikum yaitu 5,5-11,62. Suatu asam yang mempunyai pH kurang dari 7 jika ditambahkan basa yang pHnya lebih dari 7, maka pH asam naik. Sebaliknya suatu basa jika ditambahkan asam, maka pH basa akan turun. Titrasi dihentikan tepat pada saat indikator menunjukkan perubahan warna : Indikator PP perubahan warna pada trayek pH dari tidak bewarna menjadi pink seulas. Indikator FM perubahan warna pada trayek pH dari Indikator MM perubahan warna pada trayek pH dari merah menjadi kuning.

V.2 Saran

1. Sebaiknya dalam percobaan titrasi asam lemah dengan basa kuat diperlukan hati-hati serta melakukan percobaan ingat tata cara kerja laboratorium. 2. Serta memakai alat pelindung diri seperti jas lab. sarung tangan, masker dan sepatu.

LAMPIRAN

Perhitungan : Standarisasi NaOH dengan Oksalat

[NaOH] = (V(oksalat)x N (oksalat))/(V (NaOH))

= ( 10 mL x 0,1 N )/(10,5 mL)

= 0,095 N

Titrasi NaOH dengan Asam Asetat

[CH3COOH] = (V(NaOH)x N( NaOH))/(V( CH3COOH))

= ( 34,5 mL x 0,095 N)/(10 mL)

= 0,3277 N

Hitung pH larutan 1 tetes sebelum TE (Menggunakan indikator PP)

Volume TE = 34,5 mL

Volume sebelum TE = 34,45 mL

H+ = Ka . ([Sisa Asam])/garam

= 10-5 0,0043/3,2727

= 10-5 . 0,0013

H+ = 10-5 . 13x 10-4

pH = -log H+

= -log 13x 10-9

= 9- log 13

= 0,0043

pH = 7,89

pH larutan 1 tetes setelah TE (Menggunakan indikator PP)

Volume TE = 34,5 mL

Volume setelah TE = 34,55 mL

OH- = ((V.N)basa - (V.N)asam)/(Vol basa+vol.asam)

= ( (34,55.0,095)- (10.0,3277) )/(44,55 mL)

= 1,17 X 10-4

POH = -log 1,17 X 10-4

= 4 – log 1,17

= 3,93

PH = 14-3,93

= 10,07

Hitung pH larutan 1 tetes sebelum TE (Menggunakan indikator FM)

Reaksi :

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

3,2770 3,2253

3,2253 3,2253 3,2253

- 0,0517 - 3,2253

H+ = Ka . ([Sisa Asam])/garam

= 10-5 0,0517/3,2253

H+ = 16 X 10-8

pH = -log H+

= -log 16x 10-8

= 8- log 16

pH = 6,79

pH larutan 1 tetes setelah TE (Menggunakan indikator FM)

Volume sebelum TE = 34,05 mL

OH- = ((V.N)basa - (V.N)asam)/(Vol basa+vol.asam)

= ( (34,05.0,095)- (10.0,3277) )/(44,05 mL)

= -9,6 X 10-4

POH = -log -9,6 X 10-4

= 4 +log 9,6

= 4,98

PH = 14-4,98

= 9,02

Hitung pH larutan 1 tetes sebelum TE (Menggunakan indikator MM)

Reaksi :

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

3,2770 2,4117

3,2253 2,4117 2,4117

- 0,0517 - 3,2253

H+ = Ka . ([Sisa Asam])/garam

= 10-5 0,0517/3,2253

H+ = 16 X 10-8

pH = -log H+

= -log 16x 10-8

= 8- log 16

pH = 6,79

pH larutan 1 tetes setelah TE (Menggunakan indikator MM)

Volume sebelum TE = 25,55 mL

OH- = ((V.N)basa - (V.N)asam)/(Vol basa+vol.asam)

= ( (25,55.0,095)- (10.0,3277) )/(35,55 mL)

= -0,024

POH = -log -2,4 X 10-2

= 2+ log 2,4

= 2,38

PH = 14-2,38

= 11,62