BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebanyakan dari produk asam yang diperdagangkan memiliki kadar asam yang kurang dari kadar asam yang tertera pada label. Hal ini sangat merugikan konsumen. Karena itulah seorang quality control sangat dibutuhkan dan seorang quality control harus memahami dan mengerti proses asidimetri dan alkalimetri. Sehingga para konsumen tidak dirugikan oleh produsen. Asidimetri merupakan titrasi penetralan yang menyangkut titrasi asam basa. Reaksi antara zat yang dipilih sebagai larutan standar primer harus memenuhi persyaratan bagi analisa titrimetrik. Alkalimetri pada prinsipnya dapat diartikan suatu analisa titrimetrik dengan menggunakan basa kuat sebagai titrannya dan analitnya asam atau senyawa yang bersifat asam. Dalam dunia industri, aplikasi asidimetri dan alkalimetri adalah pada penentuan kadar asam. Penentuan kadar asam biasanya dilakukan pada produksi asam cuka dan minuman-minuman yang mengandung asam.
1.2 Tujuan Percobaan Adapun tujuan dari percobaan ini adalah menentukan kadar asam dalam Asam Cuka yang diperdagangkan dipasaran.
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Landasan Teori Reaksi penetralan atau asidimetri dan alkalimetri melibatkan titrasi basa bebas. Basa yang terbentuk karena hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah dengan suatu asam standar (asidimetri) dan titrasi asam bebas atau asam yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah dengan suatu basa standar (alkalimetri). Reaksi-reaksi ini melibatkan bersenyawanya ion hidrogen untuk membentuk air (Basset, 1984:170). Pengenceran adalah proses penambahan pelarutan terhadap larutan. Tujuan pengenceran adalah untuk memperkecil konsentrasi larutan. Pada peristiwa pengenceran jumlah zat terlarut tidak berubah. Sedangkan volume larutan berubah, akibatnya % volumenya akan kecil (Harjadi, 1990:130). Asam dan basa mempunyai sifat tertentu yang dapat mempermudah kita untuk mengenalnya. Misalnya larutan suatu asam mempunyai rasa asam. Sebaliknya basa memilki rasa sepat. Sifat-sifat lain dari asam dan basa adalah pengaruhnya pada indikator, suatu zat kimia yang warnanya tergantung dari kebasaan dan keasaman larutan (Brady, 1999:179). Ada banyak asam dan basa organik lemah yang bentuk tak terurainya dan ioniknya memilki warna berbeda. Molekul tersebut bisa digunakan untuk menentukan penambahan titran telah mencukupi dan dinamakan indikator visual. Contohnya indikator P. Nitrofenol yang merupakan asam lemah. Contoh lain adalah phenopthalien merupakan asam diprotik dan tidak berwarna serta terurai menjadi warna merah. Metil orange yang banyak digunakan, merupakan basa dan berwarna kuning dalam bentuk molekulnya. Penambahan proton menghasilkan kation yang berwarna merah muda (Day dan underwood, 1999:153).
Dalam titrasi, suatu larutan yang harus dinetralkan, misalnya asam dimasukkan ke dalam wadah atau tabung larutan lain, yaitu basa dimasukkan ke dalam buret, lalu dimasukkan ke dalam asam, mula-mula cepat, kemudian tetes demi tetes, sampai titik setara dari titrasi tersebut tercapai. Salah satu usaha untuk mencari titik setara adalah melalui perubahan warna dari indikator asam dan basa. Titik dimana indikator berubah warna pada titrasi disebut titik akhir titrasi (end point). Yang diperlukan adalah memadankan titik akhir indikator dengan baik atau titik setara pada penetralan. Ini dapat tercapai apabila kita dapat menemukan indikator yang perubahan warnanya terjadi dalam selang pH yang meliputi pH sesuai dengan titik setara (Petrucci, 1985:310). Natrium hidroksida adalah basa yang paling lazim digunakan. Natrium hidroksida selalu tercemar oleh pengotoran dalam jumlah kecil. Salah satu yang paling serius diantaranya adalah Natrium karbonat (Na2CO3). Bila CO2 diserap oleh suatu larutan NaOH, terjadilah reaksi berikut : CO2 + 2OH- → CO32- + H2O Ion karbonat adalah suatu basa, tetapi bereaksi dengan ion hidrogen dalam dua tahap, sebagai berikut : CO32- + H3O+ →HCO3- + H2O HCO3 + H3O+ → H2CO3 + H2O Indikator phenopthalein berperan sebagai indikator untuk tahap pertama dalam titrasi dan metil orange untuk yang kedua. Titrasi NaOH berlangsung lengkap pada titik akhir phenopthalein dan hanya diperlukan satu atau dua tetes titran tambahan untuk mencapai titik akhir metil orange. Natrium hidroksida lazim tercemar dengan Natrium karrbonat. Dimungkinkan untuk menganalisis campuran senyawa ini dengan titrasi menggunakan asam standar (biasanya HCl) menggunakan kedua indikator tersebut diatas (Day dan Underwood, 1986:164).
Titrasi dalam penambahan secara cermat volume selalu setiap suatu larutan yang mengandung zat A yanh konsentrasinya diketahui kepada larutan kedua yaitu zat B yang konsentrasinya belum diketahui yang akan mengandung reaksi antara keduanya secara kuantitatif. Selesainya suatu reaksi yaitu pada titik akhir, ditandai dengan semacam perubahan fisis, misalnya warna campuran yang bereaksi. Titik akhir titrasi dideteksi yang tidak berwarna dengan menambahkan indikator. Berfungsi sebagai pengubah warna pada titik akhir titrasi. (Oxtobby, 2001:115). Suatu metode titrimetrik untuk analisis didasarkan pada suatu reaksi kimia, seperti : aA + tT → produk Dimana a molekul analit A bereaksi dengan t molekul reagensia T. Reagensia T disebut titran, ditambahkan sedikit demi sedikit, biasanya dari buret dalam bentuk larutan yang konsentrasinya diketahui. Larutan kedua ini disebut larutan standar dan konsentrasinya diketahui oleh suatu proses yang disebut standarisasi. Penambahan titran diteruskan sampai telah dimasukkan sejumlah T yang secara kimia setara dengan A. Maka dikatakan telah tercapai titik ekivalensi dititrasi itu. Untuk mengetahui kapan penambahan titrasi itu harus dihentikan, ahli kimia dapat menggunakan suatu zat yang disebut indikator yang menanggapi munculnya kelebihan titran dengan perubahan warna. Titik dalam titrasi saat indikator berubah warna disebut titik akhir titrasi (Day dan Underwood, 1999:49). Seperti yang telah diketahui sebelumnya, dalam stoikiometri titrasi, titik ekivalen dari reaksi netralisasi adalah titik pada reaksi dimana asam dan basa keduanya setara, yaitu dimana keduanya tidak ada yang berlebihan. Asidimetri adalah pengukuran konsentrasi asam dengan menggunakan larutan baku basa. Sedangkan
alkalimetri
adalah
pengukuran
konsentrasi
basa
dengan
menggunakan larutan baku asam. Oleh karena itu, keduanya disebut juga titrasi
asam-basa. Titrasi asam basa menggunakan indikator sebagai penanda titik ekivalen. Warna indikator dalam asam dinamakan warna asam, sedangkan pada larutan basa disebut warna basa (Anonim, 2008:1). Larutan yang dititrasi dalam asidmetri dan alkalimetri mengalami perubahan pH. Misalnya, bila larutan asam dititrasi dengan basa, maka pH larutan mula-mula rendah dan selama titrasi terus menerus naik. Bila pH ini diukur dengan pengukur pH pada awa titrasi yakni saat belum ditambah dengan basa dan pada saat tertentu setelah titrasi dimulai, maka pH larutan dapat dialurkan lewat grafik yang disebut kurva titrasi. Bila suatu indikator pH kita gunakan untuk menunjukkan titik akhir titrasi maka indikator harus berubah warna tepat pada saat titran menjadi ekivalen dengan titrat agar tidak terjadi kesalahan titrasi. Perubahan warna ini harus terjadi dengan mendadak agar tidak ada keragu-raguan tentang kapan titrasi harus dihentikan. Bila perubahan warna mendadak sekali (yakni tetes terakhir menyebabkan warna sama sekali lain) maka dikatakan bahwa titik akhirnya tegas atau tajam (Harjadi, 1999:138).
2.2 Alat dan Bahan Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu : Buret
Gelas ukur
Erlenmeyer
Pipet tetes
Statif
Gelas bekker
Klem dan standar Sedangkan bahan-bahan yang digunakan yaitu : Asam cuka merk apa saja Indicator PP Larutan NaOH Aquades
2.3 Prosedur Kerja 2.3.1 Membuat larutan standar NaOH Menimbang 1 gram NaOH dan melarutkannya dengan akuades yang telah dipanaskan dan memasukkan ke dalam labu ukur 500 mL. Mengocok
perlahan-lahan
sampai
zat
padat
larut,
kemudian
mengencerkan sampai tanda batas lalu menyimpannya dalam wadah tertutup. 2.3.2 Standarisasi NaOH dengan Asam Oksalat Menimbang 0,6 gram Asam Oksalat dengan gelas arloji. Memasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL dan melarutkan dengan akuades sampai volume 100 mL. Mengambil sebanyak 10 mL dan menambahkan indikator PP sebanyak 3 tetes. Mentitrasi dengan larutan NaOH sampai terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Mencatat volume titran dan melakukan percobaan sebanyak 2 kali. 2.3.3 Penentuan Kadar Asam dalam Asam Cuka yang diperdagangkan
Menimbang gelas bekker kosong, setelah itu memasukkan 5 mL asam cuka, lalu menimbang lagi dan menghitung massa cuka.
Memindahkan asam cuka ke dalam labu ukur 250 mL dan menambahkan akuades sampai tanda batas dan mengocoknya.
Memipet 10 mL asam cuka ke dalam erlenmeyer dan menambahkan 3 tetes indikator PP.
Menitrasi dengan larutan NaOH standar sampai warna merah muda dan mencatat volume titran.
Mencatat volume titran dan melakukan percobaan sebanyak 2 kali.
2.4 Hasil dan Pembahasan 2.4.1 Hasil Percobaan Tabel 1.3 Pembuatan larutan NaOH standar No 1 2
Langkah percobaan
Hasil pengamatan
Menimbang sebanyak 1 gram
mgelas arloji = 38,4 gr
NaOH
mgelas arloji + NaOH= 39,4 gr
Melarutkan dengan akuades yang
V akuades = 250 mL
telah dipanaskan Tabel 1.4 Standarisasi NaOH dengan Asam Oksalat No 1
Langkah percobaan
Hasil pengamatan
Menimbang sebanyak 0,6 gram
mgelas arloji = 38,4 gr
Asam Oksalat
mgelas arloji + asam oksalat = 39 gr
2
Melarutkan dengan akuades
V akuades = 100 mL
3
Memipet larutan sebanyak 10 mL
V = 10 mL
dan menambahkan 3 tetes
Warna tidak berubah (tidak
indikator PP
berwarna)
Menitrasi dengan NaOH
Titrasi 1 :
4
V0 = 3,9 mL V1 = 21,8 mL V = 17,9 mL Titrasi 2 : V0 = 21,8 mL V1 = 39,4 mL V = 17,6 mL 5
Mengamati perubahan warna
Warna berubah menjadi merah muda
Tabel 1.6 Penentuan kadar Asam dalam Asam Cuka yang diperdagangkan No 1
Langkah percobaan
Hasil pengamatan
Menimbang gelas bekker kosong
mgelas kosong = 95,5 gr
dan mengisi dengan 5 mL asam
mgelas kosong + asam cuka = 99,3 gr
cuka
masam cuka = 3,8 gr
2
Melarutkan dengan akuades
V akuades = 25 mL
3
Mengambil 10 mL asam cuka dan
Warna tidak berubah (tak
menambahkan 3 tetes PP
berwarna)
Menitrasi dengan NaOH
Titrasi 1 :
4
V0 = 11,9 mL V1 = 15,4 mL V = 3,5 mL Titrasi 2 : V0 = 15,4 mL V1 = 19 mL V = 3,6 mL 5
Mengamati perubahan warna
Warna berubah menjadi merah muda
2.4.2 Pembahasan Membuat larutan standar NaOH Pada percobaan ini larutan standar NaOH diperoleh dari pengenceran larutan NaOH yang dibuat dari NaOH padatan yang telah dilarutkan sebelumnya dengan akuades. Akuades yang digunakan adalah akuades yang telah dipanaskan karena tititk leleh NaOH yang tinggi yaitu 3180C. Reaksi pengenceran NaOH dengan akuades adalah : NaOH + H2O → Na+ + OH- + H2O Dari hasil perhitungan diperoleh normalitas NaOH sebesar 0,1 N. Nilai larutan standar ini yang digunakan untuk perhitungan selanjutnya.
Standarisasi NaOH dengan Asam Oksalat Pada percobaan ini larutan asam oksalat berperan sebagai standar primer untuk pembakuan larutan NaOH. Untuk membuat larutan asam oksalat, asam oksalat yang berbentuk butiran dilarutkan dengan akuades. Pelarutan ini bertujuan untuk merubah wujud asam oksalat menjadi zat cair agar dapat dititrasi. Reaksi pelarutan asam oksalat adalah sebagai berikut : H2C2O4 + 2H2O →C2O4- + 2H3O+ Untuk proses standarisasi, larutan hanya diambil 10 mL dan ditambahkan indikator PP, sebagai zat yang dapat menandakan tercapainya titik akhir titrasi. Setelah penambahan PP larutan tidak mengalami perubahan warna karena PP yang memiliki trayek pH 8,0-9,6 dan PP memiliki warna asam tidak berwarna dan warna merah pada larutan basa. Karena itu, larutan asam oksalat tidak mengalami perubahan warna karena asam oksalat bersifat asam. Kemudian titrasi dengan NaOH hingga mencapai titik akhir titrasi saat warna larutan berubah dari tidak berwarna (bening) menjadi merah muda. Perubahan warna ini terjadi karena adanya perubahan pH yang mempengaruhi indikator. Perubahan pH terjadi karena adanya penambahan ion OH-. Volume NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik akhir titrasi pada titrasi pertama adalah 17,9 mL. Sedangkan volume NaOH untuk titrasi kedua adalah 17,6 mL. Dari perhitungan diperoleh normalitas NaOH sebesar 0,0750 N. Reaksi yang terjadi adalah : H2C2O4 + 2 NaOH → Na2C2O4 + 2H2O Penentuan Kadar Asam dalam Asam Cuka yang diperdagangkan Asam cuka adalah asam asetat yang merupakan asam lemah, sehingga kadarnya dapat ditentukan dengan menggunakan NaOH sebagai titran. Pada percobaan ini asam cuka diencerkan dengan akuades. Pengenceran ini dilakukan untuk memperkecil konsentrasi asam cuka dan memperkecil adanya kontaminasi dari zat-zat pengotor.
Reaksi pengenceran asam cuka adalah sebagai berikut : CH3COOH + H2O → CH3COO- + H3O+ Larutan yang akan dititrasi ditambahkan indikator PP, larutan tidak berwarna karena indikator PP dengan trayek pH sebesar 8,0 – 9,6 memiliki warna asam tidak berwarna dan warna basa merah. Larutan dititrasi menggunakan NaOH sebagai tittran. Titik akhir titrasi tercapai saat terjadi perubahan warana dari tidak berwarna menjadi merah muda. Volme titran untuk titrasi pada sampel pertama adalah 3,5 mL dan pada titrasi untuk sampel kedua adalah 3,6 mL. Jadi volume rata-rata titran yang digunakan hingga mencapai titik akhir titrasi pada kedua saampel adalah 3,55 mL. Reaksi yang terjadi saat titrasi adalah : NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O Berdasarkan perhitungan diperoleh massa asam cuka sebesar 0,532 gram dan mmiliki kadar 2,24 %. 2.4.3 Perhitungan Membuat larutan standar NaOH Diketahui : Massa NaOH BM NaOH
= 1 gram = 40 gram/mol
Volume NaOH = 0,25 L Valensi
=1
Ditanya
: N NaOH ?
Jawab
: n NaOH = m NaOH BM NaOH = 1 gram 40 g/mol = 0,025 mol
M NaOH
= n NaOH V NaOH = 0,025 mol 0,25 L
= 0,1 mol/L N NaOH
= M NaOH x valensi = 0,1 M x 1 = 0,1 N
Standarisasi dengan Asam Oksalat Diketahui : Massa H2C2O4
= 0,6 gram
BM H2C2O4
= 90 gram/mol
Volume H2C2O4
= 0,01 L
Valensi
=2
Volume NaOH
= 0,01775 L
Volume pengenceran
= 0,1 L
Ditanya :
N NaOH ?
Jawab :
n H2C2O4 = m H2C2O4 BM H2C2O4 = 0,6 gram 90 g/mol = 6,6666 x 10-3 mol M H2C2O4 = n H2C2O4 V pengenceran = 6,6666 x 10-3 mol 0,1 L = 0,0666 M N H2C2O4 = M H2C2O4 x valensi = 0,0666 M x 2 = 0,1332 N
V NaOH x N NaOH
= V H2C2O4 x N H2C2O4
0,01775 L x N NaOH
= 0,01 L x 0,1332 N
N NaOH
= 1,332 x 10-3 NL 0,01775 L = 0,0750 N
Penentuan Kadar Asam dalam Asam Cuka Diketahui : V CH3COOH
= 0,05 L
m CH3COOH
= 3,8 gram
V pengenceran
= 0,25 L
V CH3COOH
= 0,01 L
V NaOH
= 3,55 x 10-3 L
N NaOH
= 0,1 N
Ditanya :
% CH3COOH ?
Jawab
V NaOH x N NaOH
= V CH3COOH x N CH3COOH
3,55 x 10-3 L x 0,1 N
= 0,05 L x N CH3COOH
N CH3COOH
= 3,55 X 10-4 NL 0,01 L
:
= 0,0355 N n CH3COOH
= M CH3COOH x 10 ml 250 ml = 1,42 x 10-3 mol
m CH3COOH
= n CH3COOH x BM CH3COOH = 1,42 x 10-3 mol x 60 gram/mol = 0,0852 gram
% CH3COOH
= m perhitungan x 100% m sampel = 0,0852 gram x 100% 3,8 gram = 2,24 %
DAFTAR PUSTAKA Anonim. Apa itu Asidimetri dan Alkalimetri ? http : //id.answers.yahoo.com diakses pada tanggal 23 April 2010. Basset, J.dkk. 1984. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Buku kedokteran EGC. Brady, James. E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Binarupa Aksara. Jakarta. Day, R. A. Jr dan A. L. Underwood. 1999. Kimia Analisis Kuantitatif. Erlangga. Jakarta. Harjadi, W. 1999. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Gramedia. Jakarta. Oxtobby, David. W. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern. Erlangga. Jakarta. Petrucci, Ralph. H. 1985. Kimia Dasar. Erlangga. Jakarta.
