TITRASI NETRALISASI TITRASI ASAM BASA

TITRASI
NETRALISASI
[TITRASI ASAM – BASA]
Lecture of Dr. Tutus Gusdinar
Ph
Pharmacochemistry
h i t Research
R
h Group
G
School of Pharmacy
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Aplikasi
p
Titrasi Netralisasi
Titrasi netralisasi digunakan untuk menentukan
kadar analit yang bersifat asam/basa atau zat
yang dapat diubah menjadi asam/basa.
Air digunakan sebagai pelarut karena mudah
diperoleh,

p
, murah,, tidak beracun dan mempunyai
p y
koefisien suhu muai yang rendah.
Beberapa analit tidak dapat dititrasi dalam air
karena kelarutannya rendah atau memiliki
kekuatan asam/ basa yg tidak memadai untuk
mencapai titik akhir, senyawa demikian biasanya
ditritrasi bebas air.

Pereaksi Titrasi Netralisasi
• Larutan Baku Asam distandarkan dg
Baku Primer Basa : Na-karbonat, TRIS
atau THAM (tris hidroksimetil
aminometan), Na-tetraborat, Merkuri
oksida
• Larutan Baku Basa (perhatikan efek
CO2 dalam air) distandarkan dg
Baku Primer Asam : KH-Ftalat
KH Ftalat, Asam

benzoat, Asam sulfamat, KH-iodat,
Asam sulfosalisilat

Indikator Titrasi Asam-Basa
Asam Basa

Asam
B
Basa

: HIn + H2O
: IIn- + H2O

[H3O+][In-]
Ka = ---------------[HIn]

H3O+ + InHIn
HI + OH[HIn]
pH = pKa - log ------[In-]

Warna TAT tergantung konsentrasi yang dominan :
Mis. jika HIn merah dan In- kuning, maka
pada pH rendah [HIn] dominan, ratio 10/1 (merah)
pada pH tinggi [In-] dominan,
dominan ratio 1/10 (kuning)
pada pH sedang [HIn] = [In-], ratio 1 (jingga)

R t
Rentang
pH
H IIndikator
dik t
Warna kuning :
pHkuning = pKa + log 10/1 = 5 +1 = 6
Warna merah :
pHmerah = pKa + log 1/10 = 5 -1 = 4
_____________________________
ΔpH = pHkuning – pHmerah = 2
pH range = 4 - 6

H2In

In-2

HIn-

FENOLFTALEIN

The first useful theory of indicator action was suggested
by W
W. 0stwald based upon the concept that indicators in
general use are very weak organic acids or bases.
The simple Ostwald theory of the colour change of
indicators has been revised, and the colour changes are
believed to be due to structural changes, including the
production of quinonoid and resonance forms; these may
be illustrated by reference to phenolphthalein
phenolphthalein, the changes
of which are characteristic of all phthalein indicators. In
the presence of dilute alkali the lactone ring in (I) opens to

yield (II), and the triphenylcarbinol structure (II) undergoes
loss of water to produce the resonating ion (III) which is
red. If phenolphthalein is treated with excess of
concentrated alcoholic alkali the red colour first produced
disappears owing to the formation of (IV).
(IV)

The chemical structure change of phenolphtalein indicator

MERAH FENOL

H2In+
(merah)

HIn
(kuning)

In(merah)

JINGGA METIL

( HELIANTIN )

In(merah)

In
(kuning)

HIn( i k)
(pink)

Daftar Indikator Asam-Basa
NAMA

pH range

pKa
(μ = 0
0,1
1 M)

Warna

Tipe (sifat)

Biru timol

1,2-2,8
8,0-9,6

1,65
8,90

Merah-Kuning
Kuning-Biru

asam

Kuning metil

2,9-4,0

Merah-Kuning

basa

Jingga metil

3,1-4,4

3,46*

Merah-Jingga

basa

Hijau bromkresol

3854
3,8-5,4

4 66
4,66

Kuning Biru
Kuning-Biru

asam

Merah metil

4,2-6,3

5,00*

Merah-Kuning

basa

Ungu bromkresol

5,2-6,8
5,2
6,8

6,12

Kuning-Ungu
Kuning
Ungu

asam

Biru bromtimol

6,2-7,6

7,10

Kuning-Biru

asam

Merah fenol

6,8-8,4

7,81

Kuning-Merah

asam

Ungu kresol

7,6-9,2

Kuning-Ungu

asam

Fenolftalein

8,3-10,0

t.b. - Merah

asam

Timolftalein

9 3 10 5
9,3-10,5

t b - Biru
t.b.
Bir

asam

Kuning alizarin

10,0-12,0

Kuning-Ungu

basa

Indikator Campur
p
Jika perubahan warna pada TAT tidak tajam, dapat digunakan campuran dua
indikator atau gunakan campuran indikator + zat warna background, sehingga
menghasilkan perubahan warna yang tajam pada pH tertentu
INDIKATOR

WARNA

Jingga metil
1 gram
Indigo karmin
2,5 gram
dilar tkan dalam 1 liter air
dilarutkan

Ungu – Abuabu – Hijau
(asam) pH=4
(basa)

Hijau bromkresol
Merah metil

0,1 %
0,1 %

3 bagian
2 bagian

Fenolftalein
Hijau metilen

0,1 %
0,1 %

1 bagian
2 bagian

Merah kresol
Biru timol

0,1
01%
0,1 %

1 bagian
3 bagian

Merah kresol
Merah metil
Biru metilen

0,1 %
0
0,1
1%
0,2 %

16 ml
20 ml
4 ml

Merah
–
Hijau
(asam) pH=5,1 (basa)
Hijau – Biru pucat – Ungu
(asam) pH=8,8 (basa,pH>9)
Kuning – Pink – Ungu
(asam) pH=8,2 (basa,pH>8,4)
Hijau – Abu hijau – Ungu hijau – Ungu
pH=8 85 pH=8,35
pH=8,85
pH=8 35
pH=8
pH=8,6
6 pH=8
pH=8,8
8

Titrasi Karbonat
CO32- + H3O+
HCO3- + H3O+

HCO3- + H2O
H2CO3 + H2O

pKa2 = 6,34
6 34
pKa1 = 10,36

Dilihat dari perbedaan pKa 4,02 unit mestinya TE tajam, tapi
karena Ka1 terlalu kecil maka TE-1 tidak tajam
Karbonat dititrasi dengan asam kuat menggunakan indikator
Fenolftalein (pH = 8,0-9,6) pada TE-1 karena
pHNaHCO3 = ½ [pKa1 + pKa2] = 8,35
8 35
Jingga metil (pH = 3
3,1-4,4)
1 4 4) pada TE
TE-2
2 di mana larutan jenuh
CO2 mempunyai pH =3,9. Gas CO2 dihilangkan dengan cara :
• Netralisasi sampel
p menggunakan
gg
indikator jjingga
gg metil
• Dididihkan hingga gas CO2 hilang

K
Kurva
Titrasi
Tit i Karbonat
K b
t

Fenolftalein
pH

Jingga metil

ml HCl

Titrasi campuran Karbonat + Bikarbonat
Pada TE-1 (fenolftalein) netralisasi NaOH sempurna, Na2CO3
sudah separuh ternetralkan,
ternetralkan sdgkan HCO3- belum bereaksi
bereaksi.
Pada TE
TE-2
2 (jingga metil) HCO3- habis ternetralkan,
ternetralkan dimana
hanya beberapa tetes titran (HCl) dpt mengubah pH=8
menjadi pH=4
pH 4 (dpt dikoreksi dengan blanko indikator)
indikator).
Campuran NaOH + NaHCO3 tdk dpt dilakukan sebab akan
bereaksi : HCO3- + OHCO32- + H2O
Hasil berupa campuran campuran HCO3- + CO32- atau hanya
CO32-, tergantung
g
g kepada
p
jjumlah relatif senyawa
y
dlm
sampel.

Kurva Titrasi Campuran
Karbonat + Bikarbonat
OH- + H3O+

13

H2O

12
CO32- + H3O+

pH

HCO3- + H2O

V1
HCO3- + H3O+

H2CO3 + H2O

V2

50

100

ml HCl

Titrasi Campuran Dua Asam
Seperti asam diprotik jika [HX]awal = [HY]awal
Jika HX dg Ka1 sbg asam kuat dan HY dg Ka2 sbg asam
lemah, maka tirasi akan layak jika pKa1 – pKa2 > 4 unit
Jika konsentrasi awal tdk sama maka pada TE-1
TE 1 dihitung :
1) Charge balance [Na+] + [H3O+] = [OH-] + [X-] + [Y-]
[ ] + [X
[ -]
2)) [[Na+] = konsentrasi formal asam = [HX]
3) 1)+2) : [H3O+] = [OH-] + [Y-] – [HX]
4) Substitusikan [OH-], [Y-] dan [HX] dari Kw, Ka1, Ka2 :
[H3O+] = Kw/[H3O+] + Ka2[HY]/[H3O+] - [H3O+][X-]/Ka1
5) [H3O+] =
{Ka1 Kw + Ka1 Ka2 [HY]}/Ka1+[X-]
6) Jika Ka2[HY] >>>Kw dan [X-] >>Ka1 maka
[H3O+] =
Ka1Ka2[HY]/[X-]
7) pH
H = ½ ((pKa
K 1 + pKa
K 2) – ½ log
l [HY]/[X-]

Titrasi Campuran HCl + HAc
HCl akan tertitrasi dahulu, pH tidak terpengaruh H3O+ dari HAc
[[Prinsip
p Le Chatelier : p
proton berlebih akan menekan disosiasi
asam lemah]. Asumsi ini kurang valid pada titik menjelang TE
karena konsentrasi proton yang berlebih semakin meningkat.
Pada TE-1 HCl habis dan pH ditentukan oleh disosiasi HAc.
Setelah TE-1 terjadi titrasi HAc.
Pada kurva berikut dapat dilihat TE-1 yang tdk jelas karena
ΔpH/ΔV tdk cukup besar. Sedangkan pH larutan HAc 0,067 M
sekitar 3. Karena < pH 4 titrasi tidak layak (dg indikator).
Selanjutnya merupakan reaksi asam lemah dg basa kuat,
sebagai
b
i tit
titrasii yg llayak.
k
Contoh : Titrasi 50 ml campuran HCl 0,10 M dan HAc 0,10 M
dengan larutan NaOH 0
0,10
10 M
M.

Kurva Titrasi Campuran Asam
50 ml HCl 0,10 M dan HAc 0,10 M (Ka=1.10-5)
dititrasi dg NaOH 0
0,20
20 M

pH
50 ml HCl 0,10 M dan HX 0,10 M (Ka=1.10-8)
dititrasi dg NaOH 0
0,20
20 M

ml NaOH

KESALAHAN TITRASI
Titrasi layak (feasible) jika pd TE terjadi
reaksi sempurna, shg garis vertikal kurva
l bih ttajam.
lebih
j
Reaksi sempurna jika K (tetapan
kesetimbangan) sangat besar
besar, perubahan
pH dekat TE makin besar shg TE lebih
mudah
d h di
dicapaii d
dg presisi
i i yang titinggi.
i

Pada titrasi asam kuat dengan basa kuat
didapat harga K yang sangat besar :
H3O+ + OHH2O K = 1/Kw = 1014
ΔpH yang besar terjadi pd TE = 5,40 unit
pH untuk ΔV = 0,10 ml. Pd perubahan pH
yang
y
g besar ini indikator apapun
p p yyang
g
digunakan pada titrasi akan tercapai presisi
tinggi (beberapa ppm)
ppm).
Dikatakan bahwa titrasi tsb sangat feasible.
Berapa besar K agar titrasi layak dilakukan
dilakukan, sulit
dipastikan, karena konsentrasi analit dan titran akan ikut
mempengaruhi
p g
ΔpH.
p Dalam keadaan tertentu,, dapat
p saja
j
titrasi dilakukan tanpa mencapai presisi tinggi.

Diperkirakan 99,9% dan 99,99% zat yang
dititrasi akan diubah menjadi produk reaksi
menjelang TE.
TE Pd keadaan tsb dpt
dihitung harga K.
Mata dapat mengamati perubahan warna pd
p tetes
TE jjika saat ditambahkan beberapa
titran akan mengubah pH sebesar 1-2 unit.
Contoh :
50 ml HA 0,10 M dititrasi dg basa kuat 0,1 M. Hitung harga
K minimum p
pada saat p
penambahan 49,95
, ml titran yyang
g
menimbulkan reaksi sempurna, di mana setelah titik
ekivalen terjadi perubahan pH sebesar 2,00 unit setelah
penambahan 2 tetes (0,10 ml) titran. Lalu hitung juga
berapa harga K tsb jika pH hanya berubah 1 unit ?

Pengaruh konsentrasi analit & titran : ΔpH
t
turun
jika
jik [analit]
[
lit] dan
d [titrasi
[tit i tit
titran]] tturun.
Contoh :
Pada titrasi asam lemah : Ka kecil, pH pd TE besar,
p kecil.
ΔpH
Jika [HA] pd analit naik maka ΔpH turun. Kenaikan
volume titran akan menambah kesalahan pada
TAT (lebih kecil dari seharusnya).
Jika [HA] dititrasi pada volume awal yang lebih kecil
kecil,
maka ΔpH naik, disebabkan oleh kelebihan titran
pada volume yang kecil
kecil.
Jika [titran] naik akan menyebabkan ΔpH naik,
menurunkan
k volume
l
tit
titran, sehingga
hi
tterjadi
j di
kesalahan TAT (lebih besar dari seharusnya).

Secara umum :
Presisi (ketelitian) beberapa ppm dapat
di
dicapai
i pada
d tit
titrasii llarutan
t asam/basa
/b
lemah 0,05 M yang mempunyai tetapan
disosiasi 1x10-6 M, jika titrasi dengan titran
0,10 M. Harga K = 1x108.
Garam yang berasal dari asam lemah (basa
Bronsted)) dpt
p dititrasi layak
y dengan
g asam
kuat jika asam konyugasinya terlalu
lemah.
lemah

Contoh :
Suatu asam HA dengan Ka = 1x10-9
terlalu lemah untuk dititrasi dg suatu basa
yg memiliki tetapan disosiasi basa A(konyugat) = 1x10-55, sebab Ka x Kb =
p dititrasi dengan
g
1x10-14. Maka A- dapat
asam kuat.
Hal yang sama untuk suatu basa lemah
dan garamnya.

Kesalahan Titrasi adalah perbedaan jumlah pereaksi yg
digunakan antara TAT dan TE,
TE dinyatakan dlm % atau o/oo
dari jumlah ekivalen zat yg bereaksi.
Pada titrasi asam kuat 0,01 N dg basa kuat akan terjadi
kesalahan + 0,1
, % pd
p p
pH 5 atau 9;; kesalahan + 0,01%
,
pd
p
pH 6 atau 8.
Kesalahan titrasi juga kecil pd titrasi asam karboksilat (Ka >
10-5) dg basa kuat.
Jika Ca = kons. analitik asam dan Cb = kons analitik basa
baku, maka pd TE terdpt Ca = Cb, sdgkan pd titik lainnya
Ca – Cb = + atau – sebagai kesalahan titrasi.
Selama titrasi : Ca = [HA] + [A-] dan Cb = [A-] + [OH-] – [H+]
Jika larutan basa lemah (dekat TE) dan [H+] dpt diabaikan,
maka Ca = Cb = [A-] + [HA] = [A-] + [OH-]
[HA] = [OH-]

Pada TE terdpt senyawa murni NaA yg terdisosiasi sbb
A + H2O
AHA + OHJika titrasi asam asetat (Ka = 1
1,8
8 x 10-55) tanpa perubahan
volume yg berarti di mana kesalahan TA + 1 dari TE maka
Pada TE terdpt [HA] = [OH
[OH-]] = 7,5
7 5 x 10-6 M
pH = 8,8
Jika TE terjadi pd pH = 9,88 (dibulatkan menjadi pH = 9,9)
Maka [[HA]] = 7 x 10-7 M atau [[OH-]] = 76 x 10-5
Kesalahan Titrasi = Cb – Ca = {[OH-] – [HA]}/Ca x 100%
= 0,07%.
Jika perubahan warna pd TE sangat jelas dan indikator yg
digunakan sangat baik, maka kesalahan titrasi tsb dapat
diabaikan.

Titrasi Kation Logam Berat
Logam berat dlm air bersifat asam (Bronsted), jika dititrasi dg
basa kuat akan membentuk garam basa sukar larut
larut.
Al3+ + 3 OHAl(OH)3 mengendap
Cu2+ + 2 OHCu(OH)2 mengendap
d
TAT terjadi sebelum TE karena garam basa mengendap dulu,
sebaiknya dilakukan dengan titrasi tidak langsung.
langsung

Titrasi Boraks
Boraks dalam air membentuk asam borat yang separuhnya
Ternetralkan
Na2B4O7 + 5 H2O
2 H2BO3- + 2 H+

2 H3BO3 + 2 H2BO3- + 2 Na+
2 H3BO3

TAT tajam sehingga boraks cocok digunakan sebagai baku
primer
i
untuk
t k membakukan
b k k HCl
HCl.

Titrasi Asam Fosfat
Asam fosfat dititrasi dg NaOH sbg asam mono/diprotik (tidak triprotik)
Pd TE
TE-1
1 : pH = ½ (pKa1 + pKa2) = 4,66
4 66
Indikator hijau bromkresol atau kuning metil. TAT dpt dideteksi
menggunakan NaH2PO4 murni sbg pembanding (kontrol)
Pd TE-2 : pH = ½ (pKa2 + pKa3) = 9,7
Indikator fenolftalein atau biru timol
timol, perubahan warna terjadi
dlm suasana basa dan terjadi sebelum TE.
Indikator timolftalein lebih baik karena mulai berubah pd pH = 9,6
Hasil ionisasi ke-3 asam fosfat mempunyai Ka = 5 x 10-13
maka larutan Na3PO4 bersifat basa kuat dan TE-3 tdk mungkin terjadi
terjadi,
kecuali jika ion fosfat trivalen dihilangkan dulu, misalnya dg penambahan
CaCl2 setelah TE-2 dilewati.
2 Na2HPO4 + 3 CaCl2
Ca3(PO4)2 + 4 NaCl + 2 HCl

Titrasi Asam Karbonat (CO2 terhidrat)
Sbg asam diprotik mempunyai pH = ½ (pKa1 + pKa2) = 8,40
Pd TE-1 CO2 dpt dititrasi sbg asam monoprotik dg NaOH
menggunakan fenolftalein atau biru timol (atau campuran),
perubahan warna tidak tajam shg perlu larutan pembanding
(NaHCO3 murni + indikator dlm jumlah sama dg utk sampel).
Ionisasi ke-2 terlalu lemah utk dititrasi langsung sbg asam
diprotik. Ion karbonat dihilangkan (diendapkan) dulu dg
penambahan larutan berlebih Ba(OH)2
H2CO3 + Ba(OH)2
BaCO3 + 2H2O
NaHCO3 + Ba(OH)2
BaCO3 + NaOH + H2O

Titrasi balik dg larutan baku asam dapat menggunakan
fenolftalein atau biru timol tanpa perlu menyaring endapan
BaCO3.
NaHCO3

Na2CO3

H2CO3 + NaHCO
N HCO3

pH

NaHCO3 + Na2CO3

50

100

ml NaOH
0,1 N

Kurva titrasi 100 ml asam karbonat 0,05 M dg NaOH 0,1 N

Choice of indicator

Summary

Strong
g acid and strong
g base.
For 0.1 M or more concentrated solutions,
any indicator may be used which has a range
between the limits pH 4
4.5
5 and pH 9
9.5.
5 With
0.01 M solutions, the pH range is somewhat
smaller (5.5-8.5). If carbon dioxide is present,
either the solution should be boiled while still
acid and the solution titrated when cold, or an
indicator with a range below pH 5 should be
employed.
employed

Weak acid and a strong
g base.
The pH at the equivalence point is
calculated from the equation:
pH = ½ pKw + ½ pKa – ½ pC
The pH range for acids with Ka > 10-5 is
7-10
7
10.5;
5; for weaker acids (Ka >10-6) the
range is reduced (8-10). The pH range 810.5 will cover most of the examples
likely to be encountered; this permits the
use of thymol blue, thymolphthalein,
or phenolphthalein.
h
l hth l i

Weak base and strong
g acid.
The pH at the equivalence point is
computed from the equation:
pH = ½ pKw – ½ pKb + ½ pC
The pH range for bases with Kb > 10-5 is
3-7
3
7, and for weaker bases (Kb > 10-6)
3-5. Suitable indicators will be methyl
red, methyl orange, methyl yellow,
bromocresol green, and bromophenol
blue.

Weak acid and weak base.
There is no sharp rise in the neutralisation
curve and,
and generally
generally, no simple indicator can
be used. The titration should therefore be
avoided if possible
avoided,
possible. The approximate pH at
the equivalence point can be computed from
the
h equation
i :
pH = ½ pKw + ½ pKa – ½ pKb
It is sometimes possible to employ a mixed
indicator which exhibits a colour change over
a very limited pH range, for example, neutral
red methylene blue for dilute ammonia
red-methylene
solution and acetic (ethanoic) acid.

Polyprotic
yp
acids (or
( mixtures of acids,,
with dissociation constants K1, K2, and
K3) and strong bases.
The first stoichiometric end point is given
pp
y by
y
approximately
pH = ½ (pK1 + pK2)
The second stoichiometric end point is given
approximately by
pH = ½ (pK2 + pK3)

Anion of a weak acid titrated with a
strong acid.
The pH at the equivalence point is given
by
pH = ½ pKw – ½ pKa – ½ pC
Cation of a weak base titrated with a
strong base.
The pH at the stoichiometric end point is
given by
pH
H = ½ pKw
K – ½ pKb
Kb – ½ pC
C

As a general rule,
rule wherever an indicator does not give a sharp end
point, it is advisable to prepare an equal volume of a comparison
solution containing the same quantity of indicator and of the final
products
d
and
d other
h components off the
h titration
i
i as in
i the
h solution
l i
under test, and to titrate to the colour shade thus obtained.
In cases where it proves impossible to find a suitable indicator (and
this will occur when dealing with strongly coloured solutions) then
titration may
y be p
possible by
y an electrometric method such as
conductimetric, potentiometric or amperometric titration.
In some instances
instances, spectrophotometric titration may be feasible.
feasible
It should also be noted that if it is possible to work in a non-aqueous
solution rather than in water
water, then acidic and basic properties may
be altered according to the solvent chosen, and titrations which are
difficult in aqueous solution may then become easy to perform.
Thi procedure
This
d
is
i widely
id l used
d for
f the
th analysis
l i off organic
i materials
t i l
but is of very limited application with inorganic substances.

Selesai