Soal Kimia Analitik Titrimetri dan pembahasan Power Point

  Metode Titrimetri / Volumetri 

  Prosedur analisis kimia yang didasarkan pada pengukuran jumlah larutan titran yang bereaksi dengan analit.

   Larutan titran : larutan yang digunakan untuk mentitrasi, biasanya digunakan suatu larutan standar

   Larutan standar: larutan yang telah diketahui konsentrasinya

   titrasi dilakukan dengan menambahkan sedikit demi sedikit titran ke dalam analit buret Level volume titran Klem

  Stopcock erlenmeyer magnet Pengaduk

Titik ekuivalen

  Larutan analit aA + tT  produk sejumlah a molekul analit A bereaksi dengan t molekul reagensia T (titran). Penambahan titran dilakukan sedikit demi sedikit melalui buret.

  Titik dimana jumlah titran yang ditambahkan ekuivalen dengan jumlah analit secara stoikhiometri

Konsentrasi Larutan Molaritas (M)

  mmol A mol A =

M =

  mL larutan Liter larutan mol M =

  V Untuk mencari gram zat terlarut: g = M x V x BM

Soal:

  SO yang

• Hitung molaritas suatu larutan H

  2

  4

mempunyai densitas 1,30 g/ml dan mengandung

32,6% bobot SO . BM SO =80,06

  3

  3

• Jawab: 1 liter larutan mengandung

  1,30 g/ml x 1000ml/L x 0,326 = 424 g SO

  3 (424g) / (80,06 g/mol)

M =

  = 5,3 mol/L 1 liter Karena 1 mol SO menghasilkan dalam air

  3 maka ada 5,3 mol/L H SO dalam larutan itu

  2

  4 Soal 

  Berapa gram Na SO (142,1 g/mol)

  2

  4 diperlukan untuk membuat larutan sebanyak 250 mL dengan konsentrasi 0,683 M p. 138

Normalitas (N) N =

  ek A Liter larutan = mek A mL larutan ek = gram Berat Ekuivalen

  N = ek

  V Untuk mencari gram zat terlarut: g = N x V x BE

Soal:

  CO murni diperlukan untuk

• Hitung berapa gram Na

  2

  3 membuat 250 ml larutan 0,150 N.

  Natrium karbonat itu dititrasi dengan HCl menurut 2- persamaan CO + 2H CO

•  H

  3

  2

  3 tiap Na CO bereaksi dengan 2H , oleh itu

• 2
• Jawab:

  3

berat ekuivalennya setengah BMnya, 106/2 = 53 g/ek

jadi, banyaknya Na CO yang diperlukan:

  2

  3 ek = g/BE g = (0,15 ek/L) x (0,25 L) x (53 g/ek) = 1,99 g

  Persen Berat gram zat terlarut dalam 100 g larutan % = g zat terlarut g zat terlarut + g pelarut x 100% g = M x V x BM = (0,100 mol/L) x (1 L) x (36,5 g/mol) = 3,65 gram dalam 1 ml HCl pekat terdapat 1,19 g/ml HCl x 0,37 = 0,44 g/ml HCl pekat (BM 36,5) mempunyai densitas 1,19 g/ml dan mengandung 37% berat HCl. Berapa ml asam pekat ini harus diambil dan diencerkan menjadi 1 liter untuk membuat larutan 0,100 M ml =

  3,65 g 0,44 g/ml = 8,3 ml Berapa M HCl pekat?

  M = mol/L = g/(BM x V) gram HCl = (1,19 g/ml) x (1000ml/L) x 0,37 = 440 g/L M = 440 g / {(36,5 g/mol) x 1 L }= 12,055 M

  1 = M

  2 x V

  2 M

  1 = 12,055

  0,1 x 1 = 0,0083 L = 8,3 ml

V

  Jenis - jenis titrasi 

  Titrasi asam - basa  titrasi redoks

   titrasi pembentukkan kompleks

   titrasi pengendapan Titrasi Asam - Basa 

  Titran merupakan asam atau basa kuat  titrasi asam kuat - basa kuat

   titrasi basa kuat - asam kuat

   titrasi asam lemah - basa kuat

   titrasi basa lemah - asam kuat

   Indikator : zat yang ditambahkan ke dalam larutan analit untuk mengetahui titik akhir titrasi

Penentuan titik akhir titrasi

  Perhatikan perubahan warna

  

Kurva Titrasi Asam Kuat - Basa Kuat

pH

  12

  11

  10

  9 Fenolftalein

  8 Titik ekuivalen

Biru bromtimol

  7

  6 Merah metil

  5

  4

  3

  2

  1 ml NaOH

  10 20 30 40 50 60 70 misalkan 50ml HCl 0,1 M dititrasi dengan NaOH 0,1M HCl _(aq) + NaOH _(aq)

• H
₂ O _(l) atau H ⁺ _(aq) + OH ^- _(aq)

   NaCl _(aq)

   H ₂ O _(l)

  sebelum penambahan NaOH

• + OH
• ^- _(aq)  H
₂ O _(l)

  HCl adalah asam kuat dan terdisosiasi lengkap, jadi [H

• ⁺ ]

  = 0,1 pH = - log [H

• ⁺ ] = 1

  Setelah penambahan 10 ml NaOH

  reaksi yang terjadi selama titrasi adalah H ⁺ _(aq) + OH ^- _{(aq)  H 2} O _(l)

  (50 ml) x (0,1 mmol/ml) H ⁼ bereaksi dengan (10 ml) x (0,1 mmol/ml) OH ^- H
• ⁺ _(aq)

  5,00 mmol 1,00 mmol 1,00 mmol 1,00 mmol 4,00 mmol 0 dalam kesetimbangan terdapat 4,00 mmol H ⁼ dalam 60 ml larutan. Jadi,

  [H ⁺ ] = 4,00 mmol / 60ml = 6,67 x 10 ^-2 mmol/ml pH = - log [H

• ⁺ ] = 2 - log 6,67 = 1,18

  Titrasi asam kuat - basa kuat

  Setelah penambahan 50 ml NaOH

  reaksi berlangsung sempurna, garam yang dihasilkan yaitu NaCl tidak asam dan dan tidak pula basa dalam larutan air (tidak dihidrolisis), maka larutan itu netral; [H ⁺ ] = [OH ^- ] = 1,0 x 10 ^-7 pH = 7

  Setelah penambahan 60 ml NaOH

  H
• ⁺ _(aq)
• + OH
• ^- _(aq)  H
₂ O _(l)

  5,00 mmol 6,00 mmol 5,00 mmol 5,00 mmol 0 1,00 mmol dalam kesetimbangan terdapat 1,00 mmol OH

• ^- dalam 110 ml larutan. Jadi,

  [OH ^- ] = 1,00 mmol / 110ml = 9,1 x

  10 ^-3 mmol/ml pOH = - log [OH

• ^- ] = 3 - log 9,1 =

  2,04 pH = 14 - pOH = 11,96

  Perhatikan: setelah titik ekuivalen

  tercapai (besar pH = 7,00), penambahan 0,05 ml titran akan merubah pH menjadi 9,7 nilai tersebut diperoleh dari

  H

• ⁺ _(aq)
• + OH
• ^- _(aq)  H
₂ O _(l)

  5,00 mmol 5,05 mmol 5,00 mmol 5,00 mmol 0 0,05 mmol dalam kesetimbangan terdapat 0,05 mmol OH ^- dalam 100,05 ml larutan. Jadi, [OH ^- ] = 0,05 mmol / 100,05 ml = 0,0005 mmol/ml pOH = - log [OH

• ^- ] = 3,30125 pH = 14 - pOH = 9,7 hitung pH larutan setelah penambahan 51, 70, 80, 100 ml NaOH

  

Perubahan warna pada fenolftalien



  Perubahan warna terjadi pada pH 8,3 - 10 Perubahan warna pada biru bromtimol 

  

Perubahan warna terjadi pada pH 6 - 7,6

  

Perubahan warna pada merah metil



  Perubahan warna terjadi pada pH 4,2 - 6,3

  

Kurva Titrasi Asam Lemah - Basa Kuat

  12 pH

  11

  10

  8

  7

  6

  5

  4

  3

  2

  1 ml NaOH

  10 20 30 40 50 60 70

Titrasi asam lemah - basa kuat Setelah penambahan 10 ml NaOH

  misalkan 50ml suatu asam lemah HA _-5 reaksi yang terjadi selama titrasi

  K =1,0 x 10 0,1 M dititrasi dengan _a adalah

  NaOH 0,1M

• _{- -} HA + OH O + A  H
² (50 ml) x (0,1 mmol/ml) HA bereaksi

  sebelum penambahan NaOH

  dengan (10 ml) x (0,1 mmol/ml) OH HA adalah asam lemah dan

• ^- terdisosiasi dengan lemah _{- +}
• _{- -} HA + OH O + A

    H

  HB + H O H O + A _{(aq) 2 (l) 3 (aq) (aq)} ²

  5,00 mmol 1,00mmol _{+ -} 1,00 mmol 1,00mmol

  Maka dianggap [H O ] dan ₃ ]  [A ⁺ [HA] = 0,1 - [H O

  4,00 mmol 0 1,0mmol 1,0mmol

• _{+ -}
₃ ]  0,1

  [H O ][A ] ₃ dalam kesetimbangan terdapat 4,00

  = K _a [HA]

• ^- mmol HA dan 1,0 mmol A dalam 60
₂ ml larutan.

  [H O] _{3 -5} = 1,0 x 10

  0,1 _-3 ⁺ [H O ] = 1,0 x 10 ₃

  Setelah penambahan 50 ml

  4,00

  NaOH

• ⁺ [HA] = 4,00 - [H O
₃ ] 

  (pH pada titik ekuivalen)

  60

  60

• _{- -} terbentuk 5,00 mmol A ; [A ] = 5,00/100 = 0,05M A adalah basa dan reaksinya ^-

  1,00 1,00 ^- [A ] = ⁺

• [H O
³ ]  dengan air adalah

  60

  60

• _{- -} A + H O HA + OH
_{2 + -}
• ^- ] dianggap [HA]  [OH maka

  [H O ][A ] ₃ = K _a

• ^- [HA][OH ]

  [HA]

• _-9 = K = 1,0 x 10 _b ^-

  [A ] _{3 2} ⁺ [H O ] (1,0/60) _-5 [OH ] ^-

  = 1,0 x 10

• _-9 = 1,0 x 10

  (4,0/60) 0,05 _{-6 -5}

• ^- [OH ] = 7,1 x 10 ⁺

  [H O ] = 4 x 10 ₃ pOH = 5,15 pH = 8,85 pH = 5 - log 4 = 4,40

  Setelah penambahan 60 ml NaOH

  setelah tercapai titik ekuivalen, masih ^- terdapat 10 ml OH 0,1M atau 1,0 mmol

• ^- sementara OH yang dihasilkan dari reaksi
• _{- -}

  Perhatikan: setelah titik A + H O HA + OH ₂

  ekuivalen tercapai (besar pH = dapat diabaikan, sehingga 8,85), penambahan 0,10 ml

  1,0 mmol _-3 titran akan merubah pH menjadi ^- [OH ] = = 9,1 x 10

  9,7 nilai tersebut diperoleh dari 110 ml pOH = 2,04

  0,01 mmol _-5 pH = 11,96

• ^- [OH ] = = 9,99 x 10

  100,1 ml pOH = 4,0 pH = 10,0

  HA + OH

• A
• H
• [H
₃ O ⁺ ][A ^- ]
• A
• ] [HA]
• A
• [HA][OH ^-
• + H
• OH
• HA + H

  Ka =

  [H ₃ O ⁺ ][A ^- ] [HA]

  Kb.[A ^- ] [OH

• ^- ] = kelebihan titran

  ] = 

  Kb = [HA] = [OH ^- ] [OH ^-

  ] [A ^- ]

   Ka.[HA] buffer pH = pKa + log [A

  A -

  Ka = [H ₃ O ⁺ ] = [A ^- ] [H ₃ O

• ⁺ ] =

  3 O

  HA dan A

  Persamaan HA

  Spesi yang terdapat pada larutan

  T=0 T<1 T=1 T>1

  Cara menghitung pH titrasi

untuk titrasi asam lemah - basa kuat

  2 O asam terionisasi Garam terhidrolisis

Cara menghitung pH titrasi untuk titrasi basa lemah - asam kuat

• HB
• H

  [OH ^- ] = 

  [HB ⁺ ][OH ^- ] [B]

• OH
• buffer

• ] [B]
• HB

  [H ₃ O ⁺ ][B] [HB ⁺ ]

  [HB ⁺ ][OH ^- ] [B]

  Kb.[A ^- ] [H ₃ O ⁺ ] = kelebihan titran

  Kb = [HB] = [OH ^- ]

  Kb =

  pOH = pKb + log [HB

  2 O HB

  3 O

  B dan HB

  Persamaan B

  Spesi yang terdapat pada larutan

  T=0 T<1 T=1 T>1

  2 O

HB +

• H
• B
• B + H
Soal 
• H

  

Ka.[HB

⁺ ] B + H

  [H ₃ O ⁺ ] = 

  Ka = [H ₃ O ⁺ ] = [B]

  3 O

  3 O

  Garam terhidrolisis Basa terionisasi

  Senyawa cisplatin Pt(NH ) Cl sebagai agen chemotherapy

  3

  2

  

2

yang dapat dibuat sesuai reaksi berikut: (NH ) PtCl + 2NH Cl + Pt(NH ) Cl untuk

  4 2 4 (s) 3 (aq) 4 (aq)

  3 2 2 (s)  2 NH membuat cisplatin, anda mereaksikan sebanyak 15,5 gram padatan (NH ) PtCl dengan 225 mL larutan NH 0,75M

  4

  2

  4

  3 

  a. tentukan reaksi yang terjadi bila NH dilarutkan dalam air

  3 

• 5

  b. tentukan pH larutan NH 3 0,75M (Kb NH 3 =1,8 x 10 ) 

  c. tuliskan reaksi ionisasi (NH 4 )

  2 PtCl 4 dan Pt(NH 3 )

  2 Cl 2 bila larut dalam air

  

  d. antara larutan (NH ) PtCl (373 g/mol) dan Pt(NH ) Cl (300g/

  4

  2

  4

  3

  2

  2 mol) bila larut dalam air dengan molaritas yang sama, manakah yang mempunyai daya hantar listrik paling besar

  

  

e. Berdasarkan data di atas tentukan pereaksi yang jumlahnya

berlebih, dan tentukan mana pereaksi pembatas 

  f. berapa banyak cisplatin yang dapat terbentuk sebanyak- banyaknya 

  g. sesudah pereaksi pembatas digunakan dan dihasilkan cisplatin yang maksimum, apa dan berapa gram jumlah pereaksi yang tersisa

  

  

h. tentukan molaritas larutan NH Cl yang terbentuk dari reaksi

  4 tersebut

  _{ a. NH 3 (aq) + H} Jawab _{2 O  NH 4 OH (aq) NH 4+(aq) + OH -(aq)}  _{b. - +}

  [NH ][OH ] ₄

• _{- +} Kb =

  [NH ] = [OH ] = x ₄ [NH ] ₃

  [NH _{2 3} ] = 0,75 - x  0,75 _-5 [x] 1,8 .10 =

  0,75

• 3

  x = 3,6 .10

• 3

  [OH ] = x =  pOH = - log 3,6.10

• pOH = 2,435  pH = 14 - 2,435 = 11,565
• 2-

  

  c. (NH ) PtCl + PtCl  NH 4 2 4 (aq) 4 (aq) 4 (aq) 2+

•  Pt(NH

  Pt(NH ) Cl ) + 2Cl

  3 2 2 4 (aq)

  3 2 (aq) (aq) 

  d. keduanya merupakan elektrolit kuat

  (NH ) PtCl + 2NH Cl + Pt(NH ) Cl  2 NH 4 2 4 (s) 3 (aq) 4 (aq)

  3 2 2 (s) 

  e. mol (NH ) PtCl = 15,5 g/ 373 = 0,0416 mol

  4

  2

  4 mol NH = 0,225 L x 0,75 mol/L = 0,16875 mol

  3 1 mol (NH ) PtCl

  4

  2

  4

  3  2 mol NH 0,0416 mol(NH ) PtCl

  4

  2

  4

  3

 0,0832 mol NH

pereaksi pembatas adalah (NH ) PtCl

  4

  

2

  4 

  f. cisplatin yang terbentuk 0,0416 mol x 300 g/mol = 12,48 g

  

  g. sisa NH

  3 0,16875 mol - 0,0832 mol = 0,08555 mol = 0,08555 mol x 17g/mol = 1,454 g NH

  3 

  h. jumlah mol NH Cl

  4 = 2 x 0,0416 mol = 0,0832 mol molaritas = 0,0832 mol / 0,225 L = 0,36978 M