154
Kegiatan Pembelajaran 3. Analisis Titimetri Secara Sederhana A.
Deskripsi
Analisis titrimetri secara sederhana merupakan salah satu kompetensi dasar dari mata pelajaran teknik dasar pekerjaan laboratorium kimia untuk peserta
didik SMK program keahlian teknik kimia pada paket dasar keahlian kimia analisis dan kimia industri. Kompetensi dasar ini bertujuan untuk memahami
fakta, konsep, prinsip dan prosedur serta metakognitif mengenai analisis titrimetri secara sederhana. Pembelajaran ini meliputi prinsip, tujuan, kosep,
metodeteknik, dan analisis titrimetri secara sederhana yaitu hanya melakukan analisis asisdi alkalimetri. Pelaksanaannya meliputi langkah-
langkah pembelajaran mengamati, menanya, mengeksplorasi keterampilan proses dalam bentuk eksperimen, mengasosiasi, dan mengkomunikasikan
hasil pengamatan sampai menyimpulkan berdasarkan hasil analisis secara lisan, tertulis, atau media lainnya. Media yang digunakan meliputi alat dan
bahan praktikum serta in focus. Penguasaan materi peserta didik dievaluasi melalui sikap, pengetahuan dan keterampilan.
B. Kegiatan Belajar
1. Tujuan Pembelajaran
Setelah menyelesaikan kegiatan pembelajaran ini, peserta didik mampu: 1.
Menerapkan konsep dan prinsip titrasi dalam proses titrimetri sederhana.
2. Melaksanakan analisis titrimetri sederhana
2. Uraian Materi
Analisis titrimetri merupakan analisis kuantitatif dengan mereaksikan
suatu zat yang dianalisis dengan larutan baku standar yang telah diketahui konsentrasinya secara teliti, dan reaksi berlangsung secara
kuantitatif. Analisis titrimetri secara sederhana ini ruang lingkupnya hanya
155
meliputi prinsip, konsep dasar dan metode analisis yang sederhana, sebagai contoh hanya sebatas reaksi penetralan asidi-alkalimetri
a. Prinsip Titimetri
Titimetri atau volumetri adalah suatu cara analisis jumlah yang berdasarkan pengukuran volume larutan yang diketahui kepekatan
konsentrasi secara teliti yang direaksikan dengan larutan contoh sampel yang akan ditetapkan kadarnya Sulistiowati et al. 2007.
Titrasi didasarkan pada suatu reaksi yang digambarkan sebagai :
dimana : A adalah penitrasi titrant, T senyawa yang dititrasi titrat, a dan t jumlah mol dari A dan T.
Pereaksi yang direaksikan disebut larutan baku atau larutan standar titrant. Penambahan larutan baku diteteskan sedikit demi sedikit
dengan buret sampai tercapai titik akhir Sulistiowati et al. 2007. Penambahan titrant diteruskan sampai jumlah T yang secara kimia
setara dengan A, maka dikatakan telah tercapai titik ekuivalensi dari titrasi itu. Untuk mengetahui kapan penambahan titrant itu harus
dihentikan, maka digunakan suatu zat yang disebut indikator, sehingga dapat menunjukkan terjadinya kelebihan titrant dengan perubahan
warna. Perubahan warna ini bisa tepat atau tidak tepat pada titik ekuivalensi. Suatu keadaan dalam titrasi pada saat indikator berubah
warna disebut titik akhir, yaitu titik akhir sedekat mungkin dengan titik ekuivalensi, sehingga pemilihan indikator yang tepat merupakan salah
satu aspek yang penting dalam analisis Volumetri Titrimetri.
Jika volume larutan standar sudah diketahui dari percobaan, maka konsentrasi senyawa di dalam larutan yang belum diketahui dapat
dihitung dengan persamaan berikut Wiryawan 2008:
a A + t T Produk
156
Dimana: N b = konsentrasi larutan yang belum diketahui konsentrasinya
V b = volume larutan yang belum diketahui konsentrasinya Na =konsentrasi larutan yang telah diketahui konsentrasinya
larutan Standar Va = volume larutan yang telah diketahui konsentrasinya larutan
standar
b. Persyaratan Reaksi Titrasi
Tidak semua reaksi dapat digunakan sebagai reaksi titrasi. Untuk itu reaksi harus memenuhi syarat-syarat berikut Harjadi 1986:
1. Berlangsung sempurna, tunggal, dan menurut persamaan yang jelas
dasar teoritis 2.
Cepat dan reversible dasar praktis. Bila tidak cepat, titrasi akan
memakan waktu terlalu lama. Lebih-lebih menjelang titik akhir, reaksi akan semakin lambat karena konsentrasi titran mendekati nol
kecepatan reaksi sebanding dengan konsentrasi. Bila reaksi tidak reversible, penentuan akhir titrasi tidak tegas.
3.
Ada petunjuk akhir titrasi indikator. Petunjuk itu dapat:
Timbul dari reaksi itu sendiri, misalnya: titrasi campuran asam oksalat dan asam sulfat oleh KMnO
4
. Selama titrasi belum selesai titrat tidak berwarna, tetapi setelah akhir titrasi tercapai, larutan
menjadi berwarna karena kelebihan setetes saja dari titran menyebabkan warna yang jelas.
Berasal dari luar, dapat berupa suatu zat atau suatu alat yang dimasukkan ke dalam titrat. Zat itu disebut indikator dan
menunjukkan akhir titrasi, karena menyebabkan perubahan warna titrat atau menimbulkan perubahan kekeruhan dalam titrat
larutan jernih menjadi keruh atau sebaliknya.
157
4.
Larutan baku yang direaksikan dengan analat mudah didapat dan
sederhana menggunakannya
serta harus
stabil sehingga
konsentrasinya tidak mudah berubah bila disimpan.
Dalam suatu titrasi, keempat syarat di atas tidak selalu dipenuhi dengan baik, akan tetapi kadang-kadang kekurangan itu dapat diatasi. Misalnya:
a Suatu reaksi lambat kadang-kadang dapat dipercepat dengan
katalisator, seperti titrasi H
3
AsO
3
oleh KMnO
4
yang diberi sedikit KI sebagai katalisator. Kadang-kadang titrasi dipercepat dengan
pemanasan, seperti titrasi asam oksalat oleh KMnO
4
yang dilakukan dengan memanaskan titrat sampai 60-70
o
C. b
Reaksi samping kadang-kadang dapat ditiadakan dengan mengatur kondisi titrasi. Misalnya pada penggunaan CrCl
2
, suatu reduktor kuat yang baik untuk titrasi, tetapi selain dioksidasi oleh analat juga mudah
dioksidasi oleh oksigen dalam udara. Oksidasi oleh udara dapat dihindarkan dengan menitrasi dalam lingkungan CO
2.
c. Penggolongan Titimetri
Berdasarkan cara titrasinya, titimetri dikelompokan menjadi 3 Sulistiowati et al. 2007:
1. Titrasi langsung direct titration
Titrasi langsung dilakukan dengan titrasi langsung terhadap zat yag ditentukan analat. Analat secara langsung digunakan sebagai titrat
atau titran. 2.
Titrasi tidak langsung back titration Zat yang akan ditentukan analat direaksikan dengan pereaksi yang
jumlahnya berlebih, kemudian kelebihan larutan baku tersebut dititrasi. Karena kelebihannya ditentukan oleh titrasi itu, maka
jumlah yang dihabiskan oleh analat ialah selisihnya. Dengan demikian jumlah analat dapat dihitung.
3. Cara penggantian displacement titration
Cara ini dilakukan bila ion yang ditetapkan:
158
a. Tidak bereaksi langsung dengan larutan baku
b. Tidak bereaksi secara stoikhiometri dengan larutan baku
c. Tidak saling mempengaruhi non interact dengan larutan
penunjuk
Pada umumnya ion yang akan ditetapkan diubah dahulu menjadi suatu senyawa yang dapat dititar langsung dengan larutan baku.
Berdasarkan reaksi kimianya, titimetri dikelompokkan menjadi 2, yaitu Harjadi 1986: a Titrasi berdasarkan reaksi metatetik, b Titrasi
berdasarkan reaksi redoks.
a Titrasi berdasarkan reaksi metatetik
Reaksi metatetik yaitu suatu reaksi berdasarkan pertukaran ion dengan tidak ada perubahan bilangan oksidasi. Contohnya adalah
titrasi asam kuat oleh basa kuat atau sebaliknya, misalnya:
Reaksi ini dikatakan pertukaran ion karena Cl
-
yang semula terikat dengan H
+
bertukar tempat dengan OH
-
yang sebelumnya terikat pada Na
+
. Semua unsur setelah reaksi masih sama tingkat valensinya. Titrasi berdasarkan reaksi metatetik dibedakan menjadi 3 macam,
yaitu:
1. Titrasi asidimetri-alkalimetri netralisasi
Titrasi asidimetri-alkalimetri yaitu titrasi yang menyangkut asam dan atau basa. Dalam titrasi ini perubahan terpenting yang
mendasari penentuan titik akhir dan cara perhitungan adalah pH titrat.
Titrasi didasarkan pada reaksi netralisasi proton asam oleh ion hidroksil basa atau sebaliknya :
H
3
O
+
+ OH- 2H
2
O
Asidimetri merupakan penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa-senyawa yang bersifat basa dengan
HCl + NaOH NaCl + H2O
159
menggunakan baku asam, sebaliknya alkalimetri adalah penetapan kadar senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan
menggunakan baku basa.
Reaksi-reaksi yang terjadi dalam titrasi asidi alkalimetri netralisasi adalah:
Asam dengan basa reaksi penetralan; agar kuantitatif, maka asam dan atau basa yang bersangkutan harus kuat.
Asam dengan garam reaksi pembentukan asam lemah; agar kuantitatif asam harus kuat dan garam itu harus terbentuk dari
asam lemah. Contoh:
Basa dengan garam; agar kuantitatif basa harus kuat dan garam harus
terbentuk dari
basa lemah,
jadi berdasarkan
pembentukan basa lemah tersebut.
Penetapan titik akhir pada proses netralisasi digunakan indikator. Menurut W. Ostwald, indikator adalah suatu
senyawa organik kompleks dalam bentuk asam atau dalam bentuk basa yang mampu berada dalam keadaan dua macam
bentuk warna yang berbeda dan dapat saling berubah warna dari bentuk satu ke bentuk yang lain, ada konsebtrasi H
+
tertentu pada pH tertentu. Jalannya proses titrasi asidi- alkalimetri dapat diikuti dengan melihat perubahan pH larutan
selama titrasi, yang terpenting adalah perubahan pH pada saat dan di sekitar titik ekuivalen, karena hal ini berhubungan erat
dengan pemilihan indikator agar kesalahan titrasi sekecil- kecilnya.
HCl + Na
2
CO
3
NaHCO
3
+ NaCl 2HCl + Na
2
CO
3
H
2
O + CO
2
+ 2NaCl HCl + NH
4
BO
2
HBO
2
+ NH
4
Cl
160
Jenis-jenis titrasi asam-basa adalah : a.
Asam Kuat dengan Basa Kuat b.
Asam Kuat dengan Basa Lemah c.
Asam Lemah dengan Basa Lemah d.
Asam Lemah dengan Basa Kuat
Asam kuat dan Basa kuat terdisosiasi lengkap dalam larutan air jadi pH pada berbagai titik selama titrasi dapat dihitung
langsung dari kuantitas stoikiometri asam dan basa yang bereaksi. Perubahan besar pada pH selama titrasi digunakan
untuk menentukan kapan titik kesetaraan itu dicapai. Untuk menentukan titik akhir titrasi digunakan indikator. Banyak
asam dan basa organik lemah yang bentuk ion dan bentuk tak terdisosiasinya menunjukkan warna yang berlainan. Molekul-
molekul semacam itu dapat digunakan untuk menetapkan kapan telah ditambahkan cukup titran dan disebut indikator
tampak visual indicator. Berikut adalah daftar indikator beserta perubahan warnanya pada rentang pH tertentu.
Tabel 11. Indikator asam - basa Nama Indikator
Warna Asam Warna Basa
pH
Biru timol Merah
Kuning 1,3
– 3,0 Kuning metal
Merah Kuning
2,9 – 4,0
Jingga metil Merah
Kuning jingga 3,1
– 4,4 Biru brom fenol
Kuning Pink
3,0 – 4,6
Hijau brom kresol Kuning
Biru 4,8
– 5,4 Metil merah
Merah Kuning
4,2 – 6,2
Biru brom timol Kuning
Biru 6,0
– 7,6 Merah fenol
Kuning Merah
6,4 – 8,0
Fenolftalein Tidak
berwarna Pink
8,0 – 10,0
Timolftalein Tidak
Biru 8,3
– 10,5
161
Nama Indikator Warna Asam
Warna Basa pH
berwarna
2. Titrasi presipitimetri pengendapan
