Transcript TITRASI ASAM - BASA

TITRASI ASAM - BASA
ASIDI ALKALIMETRI
lanjutan
ASAM-BASA POLIFUNGSIONAL
• CONTOH : ASAM POLIFUNGSIONAL H3PO4.
Reaksi ionisasi dalam tiga tahapan:
H 3 PO4  H 2O  H 2 PO4  H 3O 
H 2 PO4  H 2O  HPO42  H 3O 
HPO42  H 2O  PO43  H 3O 
Ka  7,11x103
Ka  6,32x106
Ka  4,5x1013
Contoh basa polifungsional Na2CO3
Reaksi ionisasi dalam dua tahapan:
CO32  H 2O  HCO3  OH 
Kb1 
Kw
 2,13x104
Ka 2
H CO3  H 2O  H 2 CO3  OH 
Kb2 
Kw
 2,25x108
Ka 1
Menghitung pH dari larutan garam yang masih mengandung
asam, NaHA (HA-)
• Contoh ; jika 1 mol NaOH + 1 mol H2A
• Reaksi yang terjadi :
NaOH  H 2 A  NaHA  H 2 O ...........(1)
NaOH  NaHA  Na2 A  H 2O ...........(2)
• pH larutan ditentukan oleh 2 kesetimbangan antara HA- dan
H2A.
HA  H 2O  A2  H 3O 
HA  H 2O  H 2 A  OH 
• Sehingga larutan HA- (NaHA) mengandung:
– (H3O+), (OH-), (H2A), (HA-) dan (A2-)
•
1.
Cara menghitung pH dari larutan NaHA (HA-).
Tentukan kesetimbangan massa (mass balance=MB)
CNaHA = (H2A) + (HA-) + (A2-)
2. Tentukan kesetimbangan muatan (charge balance=CB)
(Na+) + (H3O+) = (HA-) + 2(A2-) + (OH-)
║
CNaHA + (H3O+) = (HA-) + 2(A2-) + (OH-)
Bila CB – MB , maka diperoleh:
(H3O+) = (A2-) + (OH-) – (H2A)
Substitusi ke harga konstanta kesetimbangan, diperoleh:

[ H 3O ] 


Ka 2 HA


H 3O


Kw


H 3O


H O HA 

3
Ka1

• Kalikan persamaan tersebut dengan [H3O+].
 2

[ H 3 O ]  Ka 2 [ HA ] 

[ H 3O ] 
• atau
Kw 
H O  HA 
 2

3
Ka1
Ka 2 [ HA ]  Kw

[
HA
]
1
Ka1
[ H 3O  ] 
Ka 2 .C NaHA  Kw
C
1  NaHA
Ka1
• Bila larutan NaHA sangat encer atau Ka2 atau Kw/Ka1 relatif
besar ,  persamaan tersebut tidak valid
• Bila CNaHA /Ka1 >>> 1 , maka
[ H 3O  ] 
Ka 2 .C NaHA  Kw
C NaHA
Ka1
• Bila Ka2xCNaHA >>> Kw, maka
[ H 3O  ] 
Ka 2 .C NaHA
C
1  NaHA
Ka1
• Bila keduanya terpenuhi, maka
[ H 3O  ] 
Ka 2 .C NaHA
 Ka 2  Ka1
C NaHA
Ka1
Titrasi asam basa polifungsional
• Jika H2A dititrasi dengan basa kuat kurva titrasi tergantung
dari harga 2 konstanta.
• Jika perbandingan Ka1 /Ka2 > 104, maka asam tersebut dapat
memberikan 2 patahan pH.
• Contoh H2SO4 , harga Ka1 = 102 dan Ka2=10-2.


2


HSO

H

SO
4
4
H 2 SO4  H  HSO4dan
Kurva titrasi dengan 1 patahan pH
• H3PO4  Ka1 =7,5x10-3 dan Ka2 = 6,2x10-8
kurva titrasi dengan 2 patahan pH
• H2C2O4  Ka1 = 5,6x10-2 dan Ka2 = 5,42x10-5
kurva titrasi dengan 2 patahan pH, tapi untuk yang 1 sedikit
penyimpangan, sehingga patahan ke 2 untuk menentukan TE
Kurva titrasi asamPolifungsional: Titrant NaOH 0,1 M
dengan analat:
A. 25 mL H3PO40,1M.
B. 25 mL H2C2O4 0,1M.
C. 25 mL H2SO4 0,1M
• Asam fosfat , H3PO4
asam fosfat dapat dititrasi sebagai asam berbasa satu dengan
indikator metil jingga (MJ).
[H 3O  ]  Ka2  Ka1
pH pada TE  ± 4,67 dimana
Jika sebagai asam berbasa dua maka dapat dititrasi dengan
indikator timol blue (TB)
pH pada TE  9,76
Sedangkan jika sebagai asam berbasa tiga, tidak dapat karena
ionisasi ketiga sangat kecil ( Ka3 ≈10-13) dan mengalami hidrolisis
sehingga yang dipakai adalah garamnya.
Titrasi 20 mL H2A
0,1M dengan NaOH
0,1M, K1 = 1,00x10-3
dan K2=1,0x10-7
Titrasi natrium karbonat
• Na2CO3 merupakan basa berasam dua sehingga ionisasinya:
CO32  H 2O  HCO3  OH 
H CO3  H 2O  H 2 CO3  OH 
Kb1 
Kw
 2,13x104
Ka 2
Kb2 
Kw
 2,25x108
Ka 1
• Jika garam tersebut dititrasi dengan HCl, maka reaksinya:
CO32  H 
HCO3  H 
 HCO3
 H 2CO3
• Indikator yang digunakan adalah pp dan mj
• Kurva titrasi Na2CO3 dengan HCl
Titrasi 25 mL Na2CO3 0,1M
dengan HCl 0,1M. Setelah
kira-kira 49 mL HCl
ditambahkan, larutan
dididihkan, shg pH naik
•
Titrasi campuran dengan 2 indikator
1.
Campuran NaOH + Na2CO3
NaOH lebih basa dari pada Na2CO3, sehingga bereaksi lebih dulu dengan
HCl.
NaOH…………………..+ PP
a
↓ HCl
NaCl ------------> Na2CO3
b1
↓ HCl
NaHCO3 ...........PP berubah warna +MJ
b2 ↓HCl
NaCl……………. MJ berubah warna
a + b1 adalah volume untuk PP berubah warna
b2 adalah volume untuk MJ berubah warna
Volume yang dipakai NaOH untuk bereaksi sempurna adalah:
a mL=(Vpp – Vmj)
Volume Na2CO3 untuk bereaksi sempurna = b1 + b2 ( 2Vmj)
perlu diketahui : Vpp > Vmj
2. Campuran NaHCO3 + Na2CO3
Na2CO3 lebih basa dari pada NaHCO3, sehingga bereaksi lebih dulu dengan
HCl.
Na2CO3…………………..+ PP
a1
↓ HCl
NaHCO3 ………………….PP berubah warna , + MJ
a2 ↓ HCl
NaCl ------------> NaHCO3
b ↓HCl
NaCl……………. MJ berubah warna
a1 adalah volume untuk PP berubah warna
a2 + b adalah volume untuk MJ berubah warna
Volume yang dipakai Na2CO3 untuk bereaksi sempurna = (a1 +a2) mL (2Vpp)
Volume NaHCO3 untuk bereaksi sempurna = b mL ( Vmj - Vpp)
perlu diketahui : Vpp < Vmj
• Kurva titrasi NaOH, Na2CO3 dan NaHCO3dengan HCl
• Hubungan volume dalam analisis dari campuran basa
yang mengandung hidroksida, karbonat dan
bikarbonat.
Sampel
Vol pp & mj yang diperlukan
1.
Vpp = Vmj
1.
NaOH
2.
Na2CO3
2.
Vpp = ½ Vmj
3.
NaHCO3
3.
Vpp = 0, Vmj > 0
4.
NaOH + Na2CO3
4.
Vpp > ½ Vmj
5.
Na2CO3 + NaHCO3
5.
Vpp < ½ Vmj
Komposisi asam/ basa polifungsional
• Kita lihat kembali ionisasi H2A:
H 2 A  H 2O  HA  H 3O  .......K1
HA  H 2O  A2  H 3O  .......K 2
• Dimana :
[ HA ]
1 
CT
[ A 2 ]
2 
CT
• Dan CT = [H2A] + [HA-] + [A2-] , α0 + α1 + α2 = 1
[ H A]
0  2
CT
dengan cara yang sama seperti untuk asam mono, maka:
[ H 3O  ]2
0 
[ H 3 O  ] 2  K 1 [ H 3 O  ]  K1 K 2
K 1[ H 3O  ]
1 
[ H 3 O  ] 2  K 1 [ H 3 O  ]  K1 K 2
K1 K 2
2 
[ H 3 O  ] 2  K1 [ H 3 O  ]  K1 K 2
Jadi secara umum untuk asam HnA, maka harga :
CT  [H 3O  ]n  K1[H 3O  ]n1  K1.K 2 [H 3O  ]n2  ........ K1.K 2 .K 3....K n
Mempunyai α0 sampai αn-1
• Kurva komposisi H2A sebagai fungsi pH
• Kurva titrasi dan komposisi H2A ( asam maleat)
Titrasi 25 mL Asam
maleat 0,1M dengan
NaOH 0,1M.
Garis penuh α value
sebagai fungsi volume.
Garis putus-putus pH
sebagai fungsi volume