Transcript Metode Titrimetri / Volumetri     Prosedur analisis kimia yang didasarkan pada pengukuran jumlah larutan titran yang bereaksi dengan analit. Larutan titran : larutan yang digunakan.

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
Level volume titran
Klem
aA + tT  produk
sejumlah a molekul analit A
bereaksi dengan t molekul reagensia
T (titran). Penambahan titran
dilakukan sedikit demi sedikit
melalui buret.
buret
Stopcock
erlenmeyer
Larutan
analit
Pengaduk
magnet
Titik ekuivalen
Titik dimana jumlah titran
yang ditambahkan ekuivalen
dengan jumlah analit secara
stoikhiometri
Konsentrasi Larutan
Molaritas (M)
mol A
=
M=
Liter larutan
M=
mol
V
Untuk mencari
gram zat terlarut:
g = M x V x BM
mmol A
mL larutan
Soal:
• Hitung molaritas suatu larutan H2SO4 yang
mempunyai densitas 1,30 g/ml dan mengandung
32,6% bobot SO3. BM SO3=80,06
• Jawab: 1 liter larutan mengandung
1,30 g/ml x 1000ml/L x 0,326 = 424 g SO3
(424g) / (80,06 g/mol)
M=
= 5,3 mol/L
1 liter
Karena 1 mol SO3 menghasilkan dalam air
maka ada 5,3 mol/L H2SO4 dalam larutan itu
Soal

Berapa gram Na2SO4 (142,1 g/mol)
diperlukan untuk membuat larutan
sebanyak 250 mL dengan konsentrasi
0,683 M
p. 138
Normalitas (N)
ek A
mek A
N=
=
mL larutan
Liter larutan
gram
ek
ek =
N=
Berat Ekuivalen
V
Untuk mencari gram zat
terlarut:
g = N x V x BE
Soal:
•Hitung berapa gram Na2CO3 murni diperlukan untuk
membuat 250 ml larutan 0,150 N.
Natrium karbonat itu dititrasi dengan HCl
menurut persamaan
CO32- + 2H+  H2CO3
• Jawab: tiap Na2CO3 bereaksi dengan 2H+ , oleh itu
berat ekuivalennya setengah BMnya, 106/2 = 53 g/ek
jadi, banyaknya Na2CO3 yang diperlukan:
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
%=
x 100%
g zat terlarut + g pelarut
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
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
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
3,65 g
= 8,3 ml
0,44 g/ml
M2 x V2
0,1 x 1
=
V1=
12,055
M1
ml =
= 0,0083 L = 8,3 ml
Jenis - jenis titrasi




Titrasi asam - basa
titrasi redoks
titrasi pembentukkan kompleks
titrasi pengendapan
Titrasi Asam - Basa

Titran merupakan asam atau basa kuat





titrasi
titrasi
titrasi
titrasi
asam kuat - basa kuat
basa kuat - asam kuat
asam lemah - basa kuat
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
8
7
6
5
4
3
2
1
Fenolftalein
Titik ekuivalen
Biru bromtimol
Merah metil
10
20
30
40
50
60
70
ml NaOH
Titrasi asam kuat - basa kuat
misalkan 50ml HCl 0,1 M
dititrasi dengan NaOH 0,1M
HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq)
+ H2O(l) atau
H+(aq) + OH-(aq)  H2O(l)
sebelum penambahan
NaOH
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)  H2O(l)
(50 ml) x (0,1 mmol/ml) H= bereaksi dengan
(10 ml) x (0,1 mmol/ml) OHH+(aq)
5,00 mmol
1,00 mmol
4,00 mmol
+ OH-(aq)
1,00 mmol
1,00 mmol
 H2O(l)
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
hitung pH larutan setelah penambahan 20, 30, 40, 45 dan 49,9 ml NaOH
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
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)
 H2O(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
H+(aq) + OH-(aq)  H2O(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 =
hitung pH larutan setelah
2,04
penambahan 51, 70, 80,
pH = 14 - pOH = 11,96
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
pH
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Titik ekuivalen
10
20
30
40
50
60
70
ml NaOH
Titrasi asam lemah - basa kuat
misalkan 50ml suatu asam lemah HA
Ka =1,0 x 10-5 0,1 M dititrasi dengan
NaOH 0,1M
sebelum penambahan NaOH
HA adalah asam lemah dan
terdisosiasi dengan lemah
HB (aq) + H2O (l)
H3O+ (aq) + AMaka dianggap [H3O+]  [A-] dan
[HA] = 0,1 - [H3O+]  0,1
[H3O+][A-]
[HA]
[H3O]2
0,1
= Ka
= 1,0 x 10-5
[H3O+] = 1,0 x 10-3
pH
= 3,00
(aq)
Setelah penambahan 10 ml NaOH
reaksi yang terjadi selama titrasi
adalah
HA + OH-  H2O + A(50 ml) x (0,1 mmol/ml) HA bereaksi
dengan (10 ml) x (0,1 mmol/ml) OHHA
5,00 mmol
1,00 mmol
4,00 mmol
+
OH-
1,00mmol
1,00mmol
0
 H2O
+
A-
1,0mmol 1,0mmol
dalam kesetimbangan terdapat 4,00
mmol HA dan 1,0 mmol A- dalam 60
ml larutan.
[HA] =
[A-] =
4,00
60
1,00
60
- [H3
O +]

+ [H3O+] 
4,00
60
1,00
60
[H3O+][A-]
= Ka
[HA]
Setelah penambahan 50 ml
NaOH
(pH pada titik ekuivalen)
terbentuk 5,00 mmol A-; [A-] =
5,00/100 = 0,05M
A- adalah basa dan reaksinya
dengan air adalah
A- + H2O
HA + OHdianggap [HA]  [OH-]
maka
[HA][OH-]
= Kb = 1,0 x 10-9
[A- ]
[H3O+] (1,0/60)
(4,0/60)
= 1,0 x 10-5
[H3O+] = 4 x 10-5
pH
= 5 - log 4 = 4,40
[OH-]
0,05
2
= 1,0 x 10-9
[OH-] = 7,1 x 10-6
pOH = 5,15
pH = 8,85
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
A- + H2O
HA + OHdapat diabaikan, sehingga
1,0 mmol
[OH ] =
= 9,1 x 10-3
110 ml
pOH = 2,04
pH = 11,96
Perhatikan: setelah titik
ekuivalen tercapai (besar pH =
8,85), penambahan 0,10 ml
titran akan merubah pH menjadi
9,7 nilai tersebut diperoleh dari
0,01 mmol
[OH-]
=
100,1 ml
pOH = 4,0
pH = 10,0
= 9,99 x 10-5
Cara menghitung pH titrasi
untuk titrasi asam lemah - basa kuat
Spesi yang
terdapat
pada larutan
HA
T=0
asam
terionisasi
T<1
HA dan Abuffer
T=1
A-
HA + OH
Persamaan
+
H3O++ A- Ka = [H3O ][A ]
HA + H2O
[H3
O +]
Ka =
=  Ka.[HA]
[H3O+][A-]
[HA]
A- + H2O
[H3
OH-
[HA]
= [A-]
O +]
pH = pKa + log
HA + OH
Garam
[OH-] =  Kb.[A-]
terhidrolisis
T>1
A- + H2O
-
[OH-] = kelebihan titran
-
Kb =
[A-]
[HA]
[HA][OH -]
[A-]
[HA] = [OH -]
Cara menghitung pH titrasi
untuk titrasi basa lemah - asam kuat
Spesi yang
terdapat
pada larutan
T=0
T<1
B
Basa
terionisasi
B dan HB+
buffer
T=1
HB+
Garam
terhidrolisis
T>1
H3O+
Persamaan
B + H 2O
[OH-]
Kb =
=
B + H3O+
HB+ + OH
-
Kb.[A-]
HB+ + H2O
[HB+][OH -]
[B]
[HB] = [OH -]
[HB+][OH -]
[B]
Kb =
HB+ + H2O
pOH = pKb + log
H3O++ B
[H3O+] =  Ka.[HB+]
[H3O+] = kelebihan titran
Ka =
[HB+]
[H3O+][B]
[HB+]
[H3O+] = [B]
[B]
Soal

Senyawa cisplatin Pt(NH3)2Cl2 sebagai agen chemotherapy
yang dapat dibuat sesuai reaksi berikut:
(NH4)2PtCl4 (s)+ 2NH3 (aq)  2 NH4Cl(aq)+ Pt(NH3)2Cl2 (s)
untuk membuat cisplatin, anda mereaksikan sebanyak
15,5 gram padatan (NH4)2PtCl4 dengan 225 mL larutan
NH3 0,75M



a. tentukan reaksi yang terjadi bila NH3 dilarutkan dalam air
b. tentukan pH larutan NH3 0,75M (Kb NH3=1,8 x 10-5)
c. tuliskan reaksi ionisasi (NH4)2PtCl4 dan Pt(NH3)2Cl2 bila
larut dalam air





d. antara larutan (NH4)2PtCl4 (373 g/mol) dan Pt(NH3)2Cl2
(300g/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 sebanyakbanyaknya
g. sesudah pereaksi pembatas digunakan dan dihasilkan cisplatin
yang maksimum, apa dan berapa gram jumlah pereaksi yang
tersisa
h. tentukan molaritas larutan NH4Cl yang terbentuk dari reaksi
tersebut
Jawab


a. NH3 (aq)+ H2O  NH4OH(aq)
b. Kb = [NH4+][OH -]
1,8 .10-5 =
[NH3]
[x]2
NH4+(aq) + OH-(aq)
[NH4+] = [OH-] = x
[NH3] = 0,75 - x  0,75
0,75
x = 3,6 .10-3
[OH-] = x =  pOH = - log 3,6.10-3
pOH = 2,435  pH = 14 - 2,435 = 11,565


c. (NH4)2PtCl4 (aq)  NH4+ (aq) + PtCl42- (aq)
Pt(NH3)2Cl2 4 (aq)  Pt(NH3)22+ (aq) + 2Cl- (aq)
d. keduanya merupakan elektrolit kuat
(NH4)2PtCl4 (s) + 2NH3 (aq)  2 NH4Cl(aq)+ Pt(NH3)2Cl2 (s)

e. mol (NH4)2PtCl4 = 15,5 g/ 373 = 0,0416 mol
mol NH3 = 0,225 L x 0,75 mol/L = 0,16875 mol
1 mol (NH4)2PtCl4  2 mol NH3
0,0416 mol(NH4)2PtCl4  0,0832 mol NH3
pereaksi pembatas adalah (NH4)2PtCl4

f. cisplatin yang terbentuk
0,0416 mol x 300 g/mol = 12,48 g

g. sisa NH3
0,16875 mol - 0,0832 mol = 0,08555 mol = 0,08555 mol x 17g/mol
= 1,454 g NH3

h. jumlah mol NH4Cl
= 2 x 0,0416 mol = 0,0832 mol
molaritas = 0,0832 mol / 0,225 L = 0,36978 M