ASAM BASA

ASAM BASA IV

 

  1. A. Pendahuluan

Kurva titrasi         : kurva (grafik) yang didapat bila pH pada titrasi asidimetri –

alkalimetri diukur dengan pengukuran pH (pH meter) pada

awal titrasi (yakni sebelum ditambah basa) dan pada waktu-

waktu tertentu setelah titrasi dimulai, di alurkan berlawanan

dengan volume titrant.

Titrant                  : larutan yang digunakan untuk menitrasi.

Titrat                    : larutan yang dititrasi.

Titik awal             : titik sebelum titrasi dimulai (0% titrant), pH disini ialah pH

titrat.

Daerah sebelum titik ekivalen      : larutan yang berisi sisa titrat dan hasil dan hasil

reaksi antara titrat dan titrant, pH ialah pH larutan campuran tersebut (50% selesai)

Titik ekivalen (100% titrant ditambahkan) : larutan hanya berisi hasil reaksi dan

pH-nya dapat dihitung dengan menggunakan pH larutan pada titik ekivalen.

Daerah setelah titik ekivalen        : larutan berisi hasil titrasi dan kelebihan titrant,

pH adalah pH larutan campuran.

Indikator asam-basa (indikator pH)             : zat yang dapat berubah warna apabila

pH lingkungannya berubah.

 

 

  1. B. Titrasi Asam Lemah – Basa Kuat
    1. 1. Kurva Titrasi Asam Lemah – Basa Kuat

 

  1. 2. Perhitungan Kurva Titrasi Asam Lemah – Basa Kuat
    1. a. Titik awal (pH permulaan)

Pada titik awal ini berisi titrat (asam lemah) misalkan HB (asam lemah) terdisosoiasi secara lemah dan menghasilkan B dan H3O+.

HB + H2O        H3O+ + B

Dalam larutan tersebut ada empat spesies, yaitu H3O+, OH, HB, dan B.

Keempat persamaannya adalah

[H3O+] [OH] = Kw

[H3O+] [B]    = Ka

[HB]

[H3O+]            = [B] + [OH]

[HB] + [B]     = [HB]

 

  • pH larutan (pH asam lemah)

 

[H+] = Ka . Ca à pH = – log [H+] atau pH = ½ (pKa + pCa)

 

  • contoh

larutan asam asetat 0,1 M + larutan NaOH 0 M (penambahan 0%)

pH  = ½ (pKa + pCa)

= ½ [(-log Ka) + (-log Ca)]

= ½ [( -log 10-5 ) + (-log 10-1)]

= ½ (5 + 1)

= 3

 

  1. b. Daerah sebelum titik ekivalen
  • Larutan merupakan campuran sisa asam lemah dan garamnya sehingga merupakan campuran buffer asam.

Dalam larutan ini terdapat 5 spesies yaitu H3O+, OH, HB, B, dan Na+.

Persamaannya adalah

[H3O+] + [Na+] = [B] + [OH]

 

  • pH larutan (pH buffer asam)

 

[H+] = Ka. Ca à        pH = – log [H+] atau pH = pKa + pCa – pCg

Cg

 

 

  • contoh

larutan asam asetat 0,1 M + larutan NaOH 0,05 M (penambahan 50%), Ka = 10-5

 

[H+] =      Ka.  Ca

Cg

 

=      10-5. 5. 10-2

5. 10-2

= 10-5

pH   = – log [H+]

= 5

 

  1. c. Titik Ekivalen
  • Larutan berisi larutan garam dan air
  • pH larutan (pH hidrolisis parsial asam lemah)

 

[OH+] =      Kw. Cg

Ka

 

pH      = 14 +  log [OH]

  • contoh

larutan CH3COOH 0,1 M + 100 % penambahan NaOH 0,1 M, Ka = 10-5

 

[OH]   =      10-14 . 10-1

10-5

=     10-10

[OH]  = 10-5

pOH    = – log [OH]

= 5

pH       = 14 – 5 = 9

 

  1. d. Daerah sesudah Ekivalen
  • Larutan berisi campuran garam sisa basa kuat. Karena basa yang digunakan , dan [OH] yang dihasilkan cukup banyak sehingga mendesak kesetimbangan hidrolisa ke kiri. Berarti bahwa [OH] hanya ditentukan oleh basa dan tidak bergantung dari adanya garam.
  • pH larutan (pH sisa basa kuat)

[OH] = Cb

pOH  = 14 + log [OH]

  • contoh

larutan asam asetat 0,1 M + 100,2 % penambahan NaOH (0,1002 M)

[OH]  = 0,1002 – 0,1 M

= 0,0002 M

[OH]  =  2 x 10-4 M

pH       = 14 + log (2 x 10-4)

= 14 – 4 + log 2

= 10,3

 

  1. 3. Pemilihan indikator

Pemilihan indikator disini sangat bergantung dari kekuatan asam yang akan dititrasi.

  1. Penggunaan jingga metil

Trayek pH 3,1 – 4,4 sehingga indikator ini tidak dapat digunakan karena

1)       Warna berubah menjadi kuning saat pH 4,4 dimana titrasi baru 20 % selesai. Bila ditambahkan terus NaOH, warna tetap kuning dan tidak dapat diketahui kapan titik ekivalen (pH 9) tercapai.

2)       Perubahan warna indikator terjadi sangat perlahan sehingga sulit menentukan kapan sebenarnya warna sudah tetap kuning.

  1. Penggunaan biru bromtimol

Trayek pH adalah 6,0 – 7,6 sehingga indikator ini kurang baik digunakan karena trayek pH tidak seluruhnya memotong bagian curam dari kurva, sehingga penambahan setetes titrant tidak dapat mengubah warna langsung dari kuning menjadi biru. Titik ekivalen terdapat di atas trayek, berarti warna harus sudah biru bila hendak menghentikan titrasi, tetapi titrasi harus segera dihentikan pada saat mulai tampak biru. Perubahan warna terjadi bertahap, sedikit demi sedikit, tetapi lebih cepat daripada dengan jingga metal. Jadi, agak sukar untuk menentukan dengan pasti kapan titrasi harus dihentikan.

  1. Penggunaan fenolftalein

Trayek pH adalah 8,0 – 9,6 dmana trayek pH ini mencakup pH titik ekivalen. Bila larutan baru saja mulai berwarna, pH sudah lewat 8, mungkin masih belum 9, tetapi mungkin juga sudah. Jadi, titrasi harus segera dihentikan saat sudah timbul warna merah.

 

 

  1. 4. Kurva berbagai Ka pada asam lemah

  1. C. Titrasi Basa Lemah – Asam Kuat
    1. 1. Kurva Titrasi Basa Lemah – Asam Kuat

Semakin besar nilai Ka maka semakin curam kurva titrasi

  1. 2. Penentuan dan Perhitungan Kurva Titrasi Basa Lemah dan Asam Kuat
    1. a. Titik Awal (pH permulaan)
  • Pada titik awal ini larutan berisi titrat (basa lemah)
  • pH larutan (pH basa lemah)

[OH] =     Kb . Cb­­

pH = 14 + log [OH] atau pH = 14 – ½ (pKb + pCb)

  • contoh

larutan NH4OH 0,1 M + larutan HCL 0 M ( 0 % penambahan), Kb = 10-5

 

[OH]   =     10-1. 10-5

=     10-6

= 10-3

pH       = 14 + log 10-3

= 14 – 3

= 11

  1. b. Daerah Sebelum TItik Ekivalen
  • larutannya merupakan campuran sisa basa lemah dan garamnya, sehingga merupakan buffer basa
  • pH larutan (pH buffer basa)

[OH+] =    Kb. Cb à pH = 14 + log [OH+]

Cg

  • contoh

larutan NH4OH 0,1 M + larutan HCL 0,05 M ( 50 % penambahan), Kb = 10-5

 

[OH+] =    Kb. Cb

Cg

=    10-5. 5.10-2

5.10-2

= 10-5

pH       = 14 + log 10-5

= 9

 

  1. c. Titik Ekivalen
  • Larutan berisi garam dan air
  • pH larutan (pH hidrolisis parsial basa lemah)

 

[H+] =    Kw. Cg

Kb

pH   = – log [H+]

  • contoh

larutan NH4OH 0,1 M + larutan HCL 0,1 M ( 100 % penambahan), Kb = 10-5

[H+]     =    Kw. Cg

Kb

=    10-14. 10-1

10-5

=   10-10

= 10-5

pH       = – log 10-5

= 5

 

  • Daerah sesudah Ekivalen
  • Larutan berisi campuran garam dan asam kuat. Karena asam yag digunakan adalah asam kuat dan [H+] yang dihasilkan cukup banyak sehingga mendesak kesetimbangan ke kiri, berarti [H+] hanya ditentukan oleh asam dan tidak bergantung dari adanya garam.
  • pH larutan (pH sisa asam kuat)

[H+] = Ca à pH = – log [H+]

 

  • contoh

larutan NH4OH 0,1 M + larutan HCL 0,1002 M ( 100,2 % penambahan HCl)

[H+] = Ca à Ca = 1,1002 – 0,1 M

= 0,0002 M

= 2. 10-4

pH   = – log [H+]

= – log 2. 10-4

= 4 – log 2

= 3,7

 

  1. 3. Pemilihan Indikator

–          Fenoftalein (pp)

Trayek pH adalah 80 – 9,6, karena itu tidak dapat digunakan pada titrasi basa lemah dan asam kuat. Hal ini disebabkan oleh trayek pH pp tidak mencakup titik ekivalen titrasi (± 5)

–          Bromfenol biru

Trayek pH dalaha 3,0 – 4,6. Indicator ini kurang baik digunakan sebab trayek tidak memotong bagian curam dari kurva sehingga penambahan setetes titrant tidak  dapat mengubah warna dari kuning menjadi biru. Titik ekivalen terdapat di atas trayek, berarti warna harus sudah biru bila hendak menghentikan titrasi tetapi titrasi harus segera berhenti ketika mulai tampak biru.

–          Metil merah

Trayek pH adalah 4,2 – 6,2. Trayek ini mencakup pH titik ekivalen.. titrasi basa lemah dan asam kuat harus segera dihentikan saat larutan sudah mulai berwarna kuning.

–          Jingga metil

Trayek pH adalah 3,1 – 4,4 sehingga tidak mencakup pH titik ekivalen. Jadi indikator ini kurang baik digunakan untuk titrasi basa lemah dan asam kuat.

 

  1. 4. Kurva berbagai Kb pada basa lemah

 

  1. D. Titrasi Asam Lemah – Basa Lemah

pH       = ½ pKw + ½ pKa – ½ pKb

= 7,0 + 2,37 – 2, 37

= 7,0

 

Contoh dari titrasi asam lemah dengan basa lemah ini adalah titrasi dari 100 ml asam asetat 0,1 M (Ka = 1,8 x 10 -5) dengan larutan air amonia 0,1 M (Kb = 1,8 x 10 -5 ). pH pada titik ekivalen adalah sebagai berikut :

 

 

pH = pKw – pKb – Log [Garam]/[Basa]

 

Kurva penetralan sampai dengan titik ekivalen adalah hampir identik dengan kurva yang menggunakan natrium hidroksida 0,1 M sebagai basa, dibalik titik ini, titrasi bisa dikatakan merupakan penambahan larutan air amonia 0,1 M kepada larutan amonium asetat 0,1 M dan pH dapat dihitung sebagai berikut :

 

Kurva titrasi untuk penetralan100 ml asam asetat dengan larutan air amonia 0,1 M pada temperature laboraturium, diperlihatkan oleh garis titik-titik pada gambar di bawah ini :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sifat utama dari kurva ini adalah bahwa perubahan pH di dekat titik ekivalen dan sesungguhnya sepanjang seluruh kurva penetralan adalah sangat berangsur-angsur. Tak ada perubahan pH yang mendadak, maka tak dapat ditemukan titik akhir yang tajam dengan suatu indikator sederhana. Suatu indikator campuran, yang memperlihatkan perubahan warna tajam sepanjang jangkau pH yang sangat terbatas, kadang-kadang dapat ditemukan. Untuk titrasi asa lemah dengan basa kuat ini, dapat digunakan indikator merah netral-biru metilena. Akan tetapi secara keseluruhan paling baik hindari penggunaan indikator dalam titrasi yang sekaligus melibatkan asam lemah dan basa lemah.

  1. E. Pengaruh Konsentrasi Terhadap Kurva Titrasi

Besarnya  ΔpH pada titik ekivalenjuga tergantung pada konsentrasi analit dan titran. Pengaruh konsentrasi pada perubahan pH untuk titrasi asam basa ditunjukkan pada gambar dibawah ini, dimana ΔpH berkurang apabila konsentrasi analit dan titran berkurang.

 

 

Untuk suatu asam lemah, pengaruh konsentrasi maupun besarnya Ka terhadap ΔpH ditunjukkan pada tabel dibawah ini :

Ka HA mmol HA yang dititrasi Volum mula-mula (ml) pH (0,05 ml sebelum TE **) pH pada TE pH (0,05 ml setelah TE) ΔpH untuk 0,10 ml

 

 

1 x 10-5

2,5 75 7,70 8,70 9,70 2,00
2,5 50 7,70 8,76 9,82 2,12
2,5 25 7,70 8,85 10,00 2,30
5,0 75 8,00 8,80 9,60 1,60
5,0 50 8,00 8,85 9,70 1,70
5,0 25 8,00 8,91 9,82 1,82
5 x 10-6 2,5 75 8,00 8,85 9,70 1,70
1 x 10-6 2,5 75 8,70 9,20 9,70 1,00
5 x 10-7 2,5 75 9,00 9,35 9,70 0,70
*1 x 10-7 2,5 75 9,70 9,70 9,70 0,00

**) Perhitungan pendekatan

*)  Titik ekivalen

Kesimpulan yang dapat diambil dari table diatas adalah sebagai berikut :

1. Makin kecil harga Ka , makin tinggi pH pada titik ekivalen dan makin kecil ΔpH.

2. (a) Peningkatan jumlah HA yang dititrasi dalam volum mula-mula menurunkan ΔpH. Akan tetapi, ini meningkatkan volum titran yang diperlukan. Hal ini membuat kesalahan tertentu lebih besar daripada kesalahan relatif.

(b) Jika jumlah yang sama dari HA dititrasi, sedang volum mula-mula diturunkan, ΔpH meningkat. Hal ini terutama disebabkan oleh kenyataan bahwa titran yang berlebih ada di dalam volum yang lebih kecil.

3. Peningkatan konsentrasi titran menaikkan ΔpH. Hal ini mengurangi volum titran yang diperlukan, sehingga memberikan suatu kesalahan relatif  yang lebih besar daripada suatu kesalahan tertentu.

Untuk titrasi sejumlah tertentu asam lemah, prosedur yang dianjurkan untuk meningkatkan ΔpH adalah yang diiuraikan pada 2 (b) di atas. Dimulai dengan volum yang lebih kecil, yaitu suatu konsentrasi HA yang ditingkatkan akan meningkatkan ΔpH pada titik ekivalen, sementara menggunakan volum titran yang sama.

Dalam larutan-larutan dalam air, reaksi asam basa yang paling lengkap adalah reaksi antara H3O+ dan OHdan harga K adalah 1 x 1014 . Perubahn besar pH yang terjadi dalam hal ini berjumlah secara kasar 6 satuan, dari pH sekitar 4 ke pH sekitar  10. Dapat disimpulkan bahwa jika pH pada titik ekivalensuatu titrasi jatuh di bawah 4 atau di atas 10, maka besarnya ΔpH tidak akan sangat besar. Selain itu, makin dekat pH titk ekivalen pada 4 atau 10, maka makin kecil harga ΔpH atau ΔV.

 

Lampiran

DAFTAR BEBERAPA INDIKATOR ASAM – BASA

Indikator Perubahan warna dengan peningkatan pH Jangkau pH
Asam pikrat Tak berwarna – kuning 0,1 – 0,8
Timol biru Merah – kuning 1,2 – 2,8
2,6-Dinitrofenol Tak berwarna – kuning 2,0 – 4,0
Metil kuning Merah – kuning 2,9 – 4,0
Bromfenol biru Kuning – biru 3,0 – 4,6
Metil oranye Merah – kuning 3,1 – 4,4
Bromkresol hijau Kuning – biru 3,8 – 5,4
Metil merah Merah – kuning 4,2 – 6,2
Litmus Merah – biru 4,5 – 8,3
Metil ungu Ungu – hijau 4,8 – 5,4
p-Nitrofenol Tak berwarna – kuning 5,0 – 7,0
Bromkresol ungu Kuning – ungu 5,2 – 6,8
Bromtimol biru Kuning – biru 6,0 – 7,6
Netral merah Merah – kuning 6,8 – 8,0
Fenol merah Kuning – merah 6,8 – 8,4
p-α-Naftolftalein Kuning – biru 7,0 – 9,0
Fenolftalein Tak berwarna – merah 8,0 – 9.6
Timolftalein Tak berwarna – biru 9,3 – 10,6
Alizarin kuning R Kuning – merah lembayung 10,1 – 12,0
1,3,5-Trinitrobenzena Tak berwarna – oranye 12,0 – 14,0

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: