Metode Titrimetri / Volumetri

Presentasi berjudul: "Metode Titrimetri / Volumetri"— Transcript presentasi:

1 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

2 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 Titik ekuivalen Titik dimana jumlah titran yang ditambahkan ekuivalen dengan jumlah analit secara stoikhiometri erlenmeyer Larutan analit Pengaduk magnet

3 Konsentrasi Larutan Molaritas (M) mol A mmol A = M = Liter larutan
mL larutan mol M = V Untuk mencari gram zat terlarut: g = M x V x BM

4 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 M = (424g) / (80,06 g/mol) 1 liter = 5,3 mol/L Karena 1 mol SO3 menghasilkan dalam air maka ada 5,3 mol/L H2SO4 dalam larutan itu

5 Soal Berapa gram Na2SO4 (142,1 g/mol) diperlukan untuk membuat larutan sebanyak 250 mL dengan konsentrasi 0,683 M p. 138

6 Normalitas (N) ek A mek A N = = Liter larutan mL larutan gram ek ek = N = Berat Ekuivalen V Untuk mencari gram zat terlarut: g = N x V x BE

7 Soal: Hitung berapa gram Na2CO3 murni diperlukan untuk membuat 250 ml larutan 0,150 N. Natrium karbonat itu dititrasi dengan HCl menurut persamaan CO H+  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

8 Persen Berat gram zat terlarut dalam 100 g larutan
g zat terlarut % = x 100% g zat terlarut + g pelarut 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 V1= M2 x V2 M1 = 12,055 0,1 x 1 = 0,0083 L = 8,3 ml

9 Jenis - jenis titrasi Titrasi asam - basa titrasi redoks
titrasi pembentukkan kompleks titrasi pengendapan

10 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

11 Penentuan titik akhir titrasi
Perhatikan perubahan warna

12 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 ml NaOH

13 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) OH- H+(aq) OH-(aq)  H2O(l) 5,00 mmol 1,00 mmol 1,00 mmol 1,00 mmol 4,00 mmol 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

14 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)  H2O(l) 5,00 mmol 6,00 mmol 5,00 mmol 5,00 mmol ,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)  H2O(l) 5,00 mmol 5,05 mmol 5,00 mmol 5,00 mmol ,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

15 Perubahan warna pada fenolftalien
Perubahan warna terjadi pada pH 8,3 - 10

16 Perubahan warna pada biru bromtimol
Perubahan warna terjadi pada pH 6 - 7,6

17 Perubahan warna pada merah metil
Perubahan warna terjadi pada pH 4,2 - 6,3

18 Kurva Titrasi Asam Lemah - Basa Kuat
12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 pH Titik ekuivalen ml NaOH

19 Titrasi asam lemah - basa kuat
misalkan 50ml suatu asam lemah HA Ka =1,0 x ,1 M dititrasi dengan NaOH 0,1M sebelum penambahan NaOH HA adalah asam lemah dan terdisosiasi dengan lemah 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) OH- HA OH-  H2O A- 5,00 mmol 1,00mmol 1,00 mmol 1,00mmol 4,00 mmol ,0mmol 1,0mmol dalam kesetimbangan terdapat 4,00 mmol HA dan 1,0 mmol A- dalam 60 ml larutan. HB (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + A- (aq) Maka dianggap [H3O+]  [A-] dan [HA] = 0,1 - [H3O+]  0,1 [H3O+][A-] = Ka [HA] [H3O]2 = 1,0 x 10-5 0,1 [H3O+] = 1,0 x 10-3 pH = 3,00

20 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 + OH- dianggap [HA]  [OH-] maka [HA] = 4,00 60 - [H3O+]  [A-] = 1,00 + [H3O+]  [H3O+][A-] [HA] = Ka [H3O+] (1,0/60) (4,0/60) = 1,0 x 10-5 [H3O+] = 4 x 10-5 pH = 5 - log 4 = 4,40 [HA][OH-] = Kb = 1,0 x 10-9 [A- ] [OH-] 2 = 1,0 x 10-9 0,05 [OH-] = 7,1 x 10-6 pOH = 5,15 pH = 8,85

21 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 + OH- dapat diabaikan, sehingga Perhatikan: setelah titik ekuivalen tercapai (besar pH = 8,85), penambahan 0,10 ml titran akan merubah pH menjadi 9,7 nilai tersebut diperoleh dari 1,0 mmol [OH-] = = 9,1 x 10-3 110 ml pOH = 2,04 pH = 11,96 0,01 mmol [OH-] = = 9,99 x 10-5 100,1 ml pOH = 4,0 pH = 10,0

22 Cara menghitung pH titrasi untuk titrasi asam lemah - basa kuat
Spesi yang terdapat pada larutan HA + OH A- + H2O Persamaan HA [H3O+][A-] HA + H2O H3O++ A- Ka = T=0 asam terionisasi [HA] [H3O+] =  Ka.[HA] [H3O+] = [A-] T<1 [A-] HA dan A- [H3O+][A-] Ka = pH = pKa + log buffer [HA] [HA] [HA][OH -] T=1 A- A- + H2O HA + OH - Kb = [A-] Garam terhidrolisis [OH-] =  Kb.[A-] [HA] = [OH -] T>1 OH- [OH-] = kelebihan titran

23 Cara menghitung pH titrasi untuk titrasi basa lemah - asam kuat
Spesi yang terdapat pada larutan Persamaan B + H3O HB+ + H2O [HB+][OH -] B B + H2O HB+ + OH - Kb = T=0 Basa terionisasi [B] [OH-] =  Kb.[A-] [HB] = [OH -] T<1 [HB+] B dan HB+ [HB+][OH -] pOH = pKb + log Kb = buffer [B] [B] T=1 HB+ [H3O+][B] HB+ + H2O H3O++ B Ka = [HB+] Garam terhidrolisis [H3O+] =  Ka.[HB+] [H3O+] = [B] T>1 H3O+ [H3O+] = kelebihan titran

24 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

25 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 sebanyak-banyaknya 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

26 Jawab a. NH3 (aq)+ H2O  NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH-(aq) b.
Kb = [NH4+] = [OH-] = x [NH3] [NH3] = 0,75 - x  0,75 [x]2 1, = 0,75 x = 3, [OH-] = x =  pOH = - log 3,6.10-3 pOH = 2,435  pH = ,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

27 (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