Nama : Indrasti Dwi Puji Lestari
Nim : 13612145
PENDAHULUAN
TITRASI POTENSIOMETRI
I.
TUJUAN
Setelah melakukan praktikum ini diharapkan
mahasiswa dapat melakukan analisis dengan metode titrasi potensiometri dengan
benar.
II.
DASAR TEORI
Potensiometri adalah metode analisa kimia untuk menentukan potensial
listrik dengan menggunakan elektroda dan alat yang digunakan dalam
potensiometri ini adalah potensiometer. Potensiometer merupakan aplikasi
langsung dari perasaan Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda
tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol. Persamaan Nernst memberikan hubungan
antara potensial relative suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya yang
sesuai dengan larutan. Dengan pengukuran potensial reversible suatu
elektroda,maka perhitungan aktifitas atau konsentrasi suatu komponen dapat
dilakukan.
Potensiometri merupakan salah
satu cara pemeriksaan fisik kimia yang menggunakan peralatan listrik untuk
mengukur potensial elektroda,besarnya potensial elektroda ini tergantung pada
kepekatan ion-ion tertentu dalam larutan.
Beda potensial antara kedua elektroda diukur memakai alat ukur
potensial atau alat ukur pH. Salah satu elektroda dinamakan elektroda
indicator, elektroda ini peka terhadap perubahan keaktifan salah satu species
dalam larutan elektroda indicator dikelompokan menjadi dua kelompok yaitu
elektroda logam dengan elektroda membran elektroda lainnya dinamakan elektroda
pembanding dengan harga potensial praktis tidak berubah selama berlangsung
pengukuran.
Beberapa logam seperto
perak,raksa,tembaga,dan timbale dapat bekerja sebagai elektroda
indicator.apabila berhubungan dengan suatu larutan dari ionnya, misalnya
potensial yang ditimbulkan pada sepotong kawat perak yang tercelup dalam suatu
larutan perak nitrat berubah-ubah dengan aktifitas ion perak sesuai dengan
ramalan persamaan Nernst, kiranya pemindahan electron reversible terjadi antara
permukaan logam dan ion-ion didalam larutan elektroda jenis ini yang ionnya
dapat bertukar secara langsung dengan logam tersebut “elektroda jenis pertama”.
Elektroda
perak-perak klorida, sebagai suatu elektroda pembanding merupakan suatu contoh
“elektroda jenis kedua”. Pada suatu elektroda jenis kedua, ion dalam larutan
tidak bertukar eletron secara langsung dengan elektroda logam.
Suatu “elektroda jenis ketiga”
yang secara luas dipakai adalah elektroda raksa – EDTA. Telah diamati oleh
Reilley dan Schmid bahwa potensial elektroda suatu raksa bersangkut secara
reversibel dengan ion-ion logam lain dalam larutan dengan adanya kompleks raksa
(Underwood, 1980).
Elektroda membran berbeda
dalam pokoknya dari elektroda logam yang telah dibahas. Tidak ada elektron yang
diberikan oleh atau kepada membran. Justru sebuah membran membiarkan
jenis-jenis ion tertentu untuk menembusnya, tetepi menahan yang lain. Elektroda
gelas, yang digunakan untuk menentukan pH, merupakan contoh elektroda membran
yang paling luas dikenal (Underwood, 1980).
Bermacam reaksi titrasi dapat dapat diikuti dengan
pengukuran potensiometri. Reaksinya harus meliputi penambahan atau pengurangan
beberapa ion yang sesuai dengan jenis elektrodanya. Potensial diukur sesudah
penambahan sejumlah kecil volume titran secara berturut-turut atau secara
kontinyu dengan perangkat automatik. Presisi dapat dipertinggi dengan sel
konsentrasi.
a) Reaksi netralisasi : Titrasi
asam basa dapat diikuti dengan elektroda indikatornya elektroda gelas. Tetapan
ionisasi harus kurang dari 10-8.
b) Reaksi pembentukan kompleks
dan pengendapan: pembentukan endapan atau kompleks akan membebaskan ion
terhidrasi dari larutan. Biasanya digunakan elektroda Ag dan Hg. Beberpa logam
dapat dapat dititrasi dengan EDTA.
c) Reaksi Redoks : Elektroda Pt
atau elektroda inert dapat digunakan pada titrasi redoks. Oksidator kuat
(KmnO4, K2Cr2O7, Co(NO3)3)
membentuk lapisan logam-oksida yang harus dibebaskan dengan reduksi secara
katoda dalam laritan encer
(Khopkar, 1997).
Dalam suatu ttitrasi potensiometrik, titik akhir
ditemukan dengan menentukan volume yang menyebabkan suatu perubahan yang
relatif besar dalam potensial apabila titran dtambahkan.
Dalam titrasi secara manual potensial diukur setelah penambahan
titran berurutan, dan hasil pengamatan digambarkan pada suatu kertas grafik
terhadap volum titran untuk diperoleh suatu kurva titrasi. Dalam banyak hal,
suatu potensiometer sederhana dapat digunakan. Akan tetapi jika menyangkut
elektroda gelas, seperti dalam kebanyakan titrasi asam-basa, suatu peralatan
pengukur dengan impedansi masukan tinggi diperlukan karena adanya tahanan
tinggi dari gelas.; digunakan pH meter khusus. Karena pH meter ini telah
menjadi delikian biasa, maka pH meter ini digunakan untuk semua jenis titrasi,
bahkan apabila penggunaanya tidak diwajibkan (Underwood, 1980).
Ada kemungkinan
untuk menentukan tempat titik akhir dengan cara yang sederhana pada data
nyata tanpa menggunakan bantuan suatu grafik, hanya pengamatan potensial dekat
dengan titik ekuivalen yang perlu direkam.
III. ALAT DAN BAHAN
Alat :
1. Labu ukur 250 mL
2. Pipet ukur 250 mL
3. Labu ukur 100 mL
4. Pipet tetes
5. Buret 50 mL
6. Statip dan klem
7. Erlenmeyer 250 mL
8. Corong gelas
9. Gelas beker 100 mL
10. Gelas beker 250 mL
11. pH meter
12. stirer magnetik
Bahan :
1. Larutan HCl 2 N
2. Larutan HCl 0,1 N
3. Aquadest
4. Larutan NaOH 0,1 N
5. Indikator pp
6. Indikator mm
IV.
CARA KERJA
1.
Titrasi asam kuat dan basa kuat dengan indikator pp
12,5 ml larutan HCl 2N
Dimasukkan dalam labu ukur 250 ml dan di encerkan dengan aquades
Digojok hingga homogen
Di pipet sebanyak 25ml dan dimasukkan labu ukur 100ml
Ditambahkan aquades hingga tanda batas
digijok hingga homogen
Dipipet sebanyak 50 ml
Dimasukkan kedalam erlemeyer 250 ml
Dititrasi dengan 0,1 N NaOH hingga terjadi perubahan warna menjadi merah muda
Volume NaOH
Hasiltitrasi yang dilakukan ;
2.. Titrasi asam kuat dan basa kuat secara potensiometri
25 ml HCl 0,1 N
Diencerkam dengan aquadest dalam labu ukur 100ml
digojok hingga homogen
Di pipet 50 ml dan dimasukkan ke dalam gelas beker 250 ml
Dimasukkan pH meter yang telah di kalibrasi kedalam larutan HCl dengan membenamkan 1 1/4 di bawah permukaan nya
Disesuaikan pengaduk maknetik nya
Diukur dan direkam pH Larutan
Ditambahkan 5 ml larutan NaOH 0,1 N dari buret dan diukur pH nya
Ditambahkan volume 1 ml sampai titik kesetaraan hampir tercapai dan hingga titik kesetaraan terlewati
Terjadi perubahan pH yang sangat besar
Direkam dua pembacaan ditambah pada kelebihan titran sekitar 5ml dan 10 ml
Dibuat alur data (1) pH vs ml NaOH (2) delta pH?delta V vs ml NaOH dan (3) delta^2 pH / delta V^2 vs ml NaOH
Dicatat volume basa yang diperlukan oleh asam dan tiap alur tersebut
Volume Basa
Rangkaian titrasi Potensiometri:
V.
DATA PENGAMATAN
1.
Titrasi asam kuat dan basa kuat dengan indicator
pp.
Volume HCl → 50 mL ditambah 2 tetes indicator pp
Volume NaOH yang
dititrasi
-
14,5 mL
-
14,1 mL
Volume rata-rata 14,3
mL
Reaksi yang terjadi
HCl
+ NaOH → NaCl + H2O (larutan berwarna
merah muda)
2. Titrasi asam kuat dan basa kuat secara
potensiometri
Volume HCl = 25 mL
V NaOH
|
pH
|
0
|
0.22
|
5
|
0.42
|
10
|
0.76
|
11
|
0.89
|
12
|
1.03
|
13
|
1.31
|
14
|
6.68
|
14.1
|
7.29
|
14.2
|
7.69
|
14.3
|
7.87
|
14.4
|
8.04
|
14.5
|
8.18
|
14.6
|
8.33
|
14.7
|
8.38
|
14.8
|
8.43
|
14.9
|
8.49
|
15
|
8.54
|
20
|
9.38
|
25
|
9.64
|
VI.
ANALISIS DATA
1.
Titrasi asam kuat dan basa kuat dengan indikato pp
HCl + NaOH → NaCl + H2O
“tak berwarna” “larutan berwarna
pink”
2. Titrasi asam kuat dan basa kuat secara potensiometri
pH
|
ΔV
|
ΔpH
|
Ṽ
|
ΔpH/ΔV
|
Δ (ΔV)
|
Δ (ΔpH/ΔV)
|
Ṽ^2
|
Δ^2 pH/ΔV^2
|
0.22
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0.42
|
5
|
0.2
|
2.5
|
0.04
|
0.32
|
-
|
-
|
-
|
0.76
|
5
|
0.34
|
7.5
|
0.068
|
0.59
|
0.028
|
5
|
0.047457627
|
0.89
|
1
|
0.13
|
10.5
|
0.13
|
0.825
|
0.062
|
9
|
0.075151515
|
1.03
|
1
|
0.14
|
11.5
|
0.14
|
0.96
|
0.01
|
11
|
0.010416667
|
1.31
|
1
|
0.28
|
12.5
|
0.28
|
1.17
|
0.14
|
12
|
0.11965812
|
6.68
|
1
|
5.37
|
13.5
|
5.37
|
3.995
|
5.09
|
13
|
1.274092616
|
7.29
|
0.1
|
0.61
|
14.05
|
6.1
|
6.985
|
0.73
|
13.775
|
0.104509664
|
7.69
|
0.1
|
0.4
|
14.15
|
4
|
7.49
|
-2.1
|
14.1
|
-0.280373832
|
7.87
|
0.1
|
0.18
|
14.25
|
1.8
|
7.78
|
-2.2
|
14.2
|
-0.28277635
|
8.04
|
0.1
|
0.17
|
14.35
|
1.7
|
7.955
|
-0.1
|
14.3
|
-0.01257071
|
8.18
|
0.1
|
0.14
|
14.45
|
1.4
|
8.11
|
-0.3
|
14.4
|
-0.036991369
|
8.33
|
0.1
|
0.15
|
14.55
|
1.5
|
8.255
|
0.1
|
14.5
|
0.01211387
|
8.38
|
0.1
|
0.05
|
14.65
|
0.5
|
8.355
|
-1
|
14.6
|
-0.119688809
|
8.43
|
0.1
|
0.05
|
14.75
|
0.5
|
8.405
|
-2.665E-14
|
14.7
|
-3.17018E-15
|
8.49
|
0.1
|
0.06
|
14.85
|
0.6
|
8.46
|
0.1
|
14.8
|
0.011820331
|
8.54
|
0.1
|
0.05
|
14.95
|
0.5
|
8.515
|
-0.1
|
14.9
|
-0.011743981
|
9.38
|
5
|
0.84
|
17.5
|
0.168
|
8.96
|
-0.332
|
16.225
|
-0.037053571
|
9.64
|
5
|
0.26
|
22.5
|
0.052
|
9.51
|
-0.116
|
20
|
-0.012197687
|
o Grafik plot antara pH vs V NaOH
Grafik plot v- vs ∆pH/∆V
·
Grafik plot V rata-rata dua vs ∆2pH/∆V2
VII.
PEMBAHASAN
Potensiometri adalah suatu teknik analisis yang
didasarkan dengan pengukuran potensial suatu sensor atau elektroda.suatu
membrane atau permukaan sensor berfungsi sebagai setengah sel elekimia yang
menimbulkan potensial sebanding dengan logaritma dari aktivitas atau
konsentrasi yang dianalisis. Potensial sel diperoleh dengan mengukur pada
keadaan tidak ada arus melalui sel. Potensiometri ini bekerja berdasarkan hokum
Nernt.
Prinsip dasar dari metode potensiometri adalah
pengukuran potensial suatu larutan dengan menggunakan elektroda dengan zero
current. Sementara titrasi potensiometri merupakan salah satu bentuk
pengembangan dari metode ini dengan penggunaan titrasi dalam penambahan suatu
larutan.
Dalam praktikum ini,nilai potensial yang diukur
setiap penambahan volume titran tertentu akan diplotkan menjadi kurva titrasi
dan akan didapatkan titik-titik ekuivalen titrasinya. Volume pada titik
ekuivalen titrasi tersebut adalah volume titran yang akan digunakan dalam
perhitungan selanjutnya. Dalam potensiometri, tidak digunakan indicator karena
denganpengukuran potensial larutan sudah bisa didapatkan titik ekuivalen dari
kurva (underwood,1998).
Titik akhir titrasi diharapkan mendekati titik
ekuivalen sehingga data yang dihasilkan dianggap memiliki kesalahan kecil. Pada
praktikum ini selain titrasi potensometri, dilakukan pula titrasi asam kuat
basa kuat dengan indicator pp. dimana larutan yang digunakan sama sperti pada
titrasi potensiometri yaitu larutan asam kuat HCl 0,1 N dititrasi dengan
larutan NaOH 0,1 N.
Pada titrasi dengan pp 50 ml HCl ditambahkan 2
tetes indicator pp. dititrasi dengan NaOH 0,1 N dimana pada titik akhir titrasi
terjadi perubahan warna dari tak bewarna menjadi merah muda, titik akhir
titrasi dicapai pada penambahan NaOH 0,1 N sebanyak 14,3 N. reaksi yang terjadi
:
HCl
+ NaOH → NaCl
Pada titrasi potensiometri, metode yang
digunakan merupakan ketetapan untuk dapat menemukan titik akhir pada titrasi
asam basa secara potensiometri tergantung dari konsentrasi dan kekuatan asam
serta basa. Elektroda indicator yang digunnakan pada titrasi asam basa adalah
electron membrane gelas yang sensitive terhadap perubahan jumlah ion hydrogen
(H+) dan elektroda pembandingnya adalah kalomel. Dalam titrasi asam
basa, diamati setiap perubahan ino H+ atau penambahan pH yang
ditunjukan pada alat pengukuran pH. Kelebihan dari electron membrane gelas
adalah tidak terjadinya kontaminasi sehingga tidak ada permukaan katalis yang
kehilangan aktivitasnya. Selain itu nilai-nilai pH dari suatu larutan yang
kurang tersangga bisa diukur secara akurat dan akhirnya elektroda jenis ini
sangat cocok digunakan untuk memonitor pH secara kontinu pada rentang waktu
yang lama (Day and Underwood,1981).
Melalui kurva hubungan antara volume pentiter vs
pH dapat ditentukan titik akhir titrasinya dari HCl. Selanjutnya titik akhir
titrasi dideteksi dengan menetapkan volume dimana terjadi perubahan potensial
yang relative besar ketika ditambahkan volume pentiter yang sedikit selain
menggunakan kurva tersebut digunakan pula kurva antara V rata-rata vs ∆pH dan grafik
antara V rata-rata dua vs ∆2pH/∆V2.
Pada titrasi potensiometri ini digunakan larutan
NaOH 0,1 N sebagai titran dan HCl sebagai titrannya. Sebanyak 50 mL HCl
dipipet,kemudian dimasukkan kedalam beker gelas yang berfungsi untuk mengaduk
larutan yang akan dititrasi. Titrasi kemudian di mulai dengan menambahkan
sejumlah volume NaOH sesuai petunjuk praktikum,dengan alat stirrer yang terus
berputar saat titrasi dilakukan agar terhomogenkan untuk menyamakan pH setiap
bagian dalam larutan.
Setiap penambahan sejumlah larutan titran, pH
kemudian diukur menggunakan potensiometer yang didalamnya terdapat elektroda membrane
gelas yang sangat sensitive terhadap perubahan jumlah H+.
Saat elektrod membrane gelas tercelup kedalam
campuran larutan HCl dan H2O, terjadi keseimbangan antara ion-ion
hydrogen yang terdapat dibagian tipis bola gelas dan ion hydrogen yang terletak
dalam larutan yang diuji. Elektroda gelas akan membiarkan ion H+
untuk menembusnya,tetapi menahan ion yang lain. Semakin besar konsentrasi ion
hydrogen dalam larutan HCl, semakin banyak ion hydrogen yang masuk kedalam
lapisan gelas tadi. Hal ini menyebabkan pada saat awal-awal titrasi,nilai pH
kecil. Semakin banyak pentiter yang ditambahkan,semakin sedikit ion hydrogen
yang terdapat dalam larutan HCl, karena ion hydrogen bereaksi dengan ion
hydroksida (-OH) dan membentuk air.
Hal ini akan menyebabkan ion hydrogen yang
memasuki gelas juga semakin sedikit sehingga muatan elektroda gelas
berkurang,maka nilai pHnya meningkat. Hal ini dapat dilihat pada kurva hubungan
antara pH dengan volume pentiter. Pada kurva tersebut dapat dilihat bahwa
semakin banyak volume larutan NaOH yang ditambahkan kedalam larutan HCl, pH
larutan menjadi semakin turun (basa). Lonjakan pH secara drastis terjadi yaitu
dari pH 1,31 menjadi 6,68 yaitu volume titra HaOH yang ditambahkan 14 mL.
lonjakan pH yang terjadi secara drastis dengan penambahan sedikit volume titran
ini menunjukan titik akhir titrasi telah terjadi, dimana perubahan pH ini
terjadi ketika adanya penambahan 1 mL larutan pentiter NaOH dari volume 13 mL
menjadi 14 mL.
Lonjakan pH terjadi disebabkan terjadinya titik
akhir titrasi dimana ion (H+) dari HCl telah habis bereaksi dengan ion hydrogen
(-OH) dari NaOH. Titik akhir pada titrasi potensiometri terjadi pada pH 6,8
dengan volume 14 sedangkan pada titrasi menggunakan indicator pp titik akhir
titrasi pada volume 14,3 mL pada pH ±7.
Selain itu juga dibuat kurva plot antara volume
rata-rata (V rata-rata) vs ∆pH/∆V titik akhir titrasi
pada kurva (grafik yang berada pada titik puncak,dimana pada percobaan ini
titik puncak beradapada volume rata-rata 14,05 dan ∆pH/∆V
6,1. Kemudian pada kurva Vrata-rata dua vs ∆2pH/∆V2
titik akhir titrasi terjadi pada Vrata-rata dua 14,3
Dari hasil analisis berdasarkan titrasi
potensiometri titik akhir titrasi antara HCl 0,1 N dengan NaOH 0,1 N pada
volume NaOH yang dititrasi sebanyak 14,05 atau 14,3, sedangkan berdasarkan
titrasi dengan pp didapatkan 14,3 Volume
NaOH yang dititrasi. Sehingga dari hasil percobaan ini dapat diketahui bahwa
titrasi potensiometri dengan titrasi dengan pp ada erat hubungan atau
potensiometri dapat digunakan dalam analisis dalam suatu titrasi larutan.
VIII.
KESIMPULAN
Dari pembahasan tersebut
maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
a.
Potensiometri adalah metode analisa kimia untuk menentukan potensial listrik
dengan menggunakan elektroda dan alat yang digunakan dalam potensiometri
ini adalah potensiometer. Potensiometri merupakan aplikasi langsung dari
persamaan Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda tidak
terpolarisasi pada kondisi arus nol.
b.
Potensiometri merupakan salah satu cara pemeriksaan fisik kimia yang
menggunakan peralatan listrik untuk mengukur potensial elektroda, besarnya
potensial elektroda ini tergantung pada kepekatan ion–ion tertentu dalam
larutan
DAFTAR PUSTAKA
Staf Pengajar Elektrometri. Penuntun Praktikum Elektrometri. Palu: Tadulako University Press,
2008.
Sumar Hendayana, Ph.D dkk. Kimia Analitik Instrumen. Semarang : IKIP Semarang Press, 1994
Day,Jr.RA.Underwood.AL.1992.Analisis
Kimia Kuantitatif.Jakarta:Erlangga
Rivai,Harrizul.1995.Asas
Pemeriksaan Kimia.Jakarta:Universitas Indonesia.
Yogyakarta, 25 Desember 2014
Disetujui Dipriksa Dibuat
Dosen Pengampu Asisten Praktikan
Tri Esti P. MSi Nur Rismawati Indrasti Dwi P.L
Tidak ada komentar:
Posting Komentar