Laporan Praktikum Kimia Dasar I (STANDARISASI LARUTAN NaOH 0,1M DAN PENGGUNAANNYA DALAM PENENTUAN KADAR ASAM CUKA PERDAGANGAN)

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM KIMIA DASAR I

STANDARISASI LARUTAN NaOH 0,1M DAN PENGGUNAANNYA DALAM PENENTUAN KADAR ASAM CUKA PERDAGANGAN

A.    Tujuan

1.      Menentukan molaritas larutan NaOH dengan larutan standar asam oksalat

2.      Menetapkan kadar asam cuka perdagangan

B.     Dasar Teori

Titrasi adalah cara analisis yang memungkinkan untuk mengukur jumlah yang pasti dari suatu larutan dengan mereaksikan dengan suatu larutan lain yang konsentrasinya diketahui. Reakasi penetralan asam-basa dapat digunakan untuk menentukan kadar atau konsentrasi larutan, khususnya yang terkait dengan reaksi asam-basa. Kadar larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa yang diketahui kadarnya, begitu juga sebaliknya. Proses penetapan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang diketahui dan diperlukan untuk bereaksi secara lengkap dengan sejumlah contoh tertentu yang akan dianalisis (Chang, 2004).

Asidimetris dan alkalimetri adalah salah satu cara analisis kuantitatif volumetrik berdasarkan reaksi asam-basa secara titrasi. Kedua analisis tersebut dibedakan pada larutan standar yang digunakan. Asidimetri merupakan penentu konsentrasi atau kadar larutan suatu basa dengan larutan standar yang digunakan asam, sebaliknya alkalimetri merupakan penentu konsentrasi atau kadar suatu larutan asam dengan larutan standar yang digunakan basa (J. Basset, 1978).

Studi kuantitatif mengenai reaksi penetralan asam-basa yang paling nyaman apabila dilakukan menggunakan prosedur yang disebut titrasi (titration). Dalam percobaan titrasi, suatu larutan yang konsentrasinya diketahui secara pasti disebut sebagai larutan standar (standar solution), ditambah secara bertahap ke larutan lain yang konsentrasinya tidak diketahui, sampai reaksi kimia antara kedua larutan tersebut berlangsung sempurna (Chang, 2004).

Dalam titrasi asam-basa, indikator zat adalah zat yang memiliki perbedaan warna yang mencolok dalam medium asam-basa, salah satu indikator yang umum digunakan adalah fendftalein yang tidak berwarna dalam larutan asam  dan netral, tapi berwarna merah muda pada larutan basa (Chang, 2004).

Larutan baku adalah larutan zat yang konsentrasinya diketahui dengan pasti. Larutan baku (standar) dibagi menjadi 2 macam yaitu :

1.      Larutan baku primer dibuat dengan cara menimbang zat murni dan dilakukan sampai volume tertentu

2.      Larutan baku skunder konsentrasinya ditentukan dengan cara menitrasi dengan larutan baku primer

Syarat-syarat zat baku primer:

a.       Zat harus murni dan mempunyai rumus molekul yang pasti

b.      Zat murni mudah dikeringkan, tidak menyerap H₂O atau udara CO₂ dari udara dan mudah ditimbang

c.       Zat mempunyai ekuivalen yang tinggi

d.      Larutan zat harus stabil

Dalam suatu zat larutan tidak semua zat dapat dibuat larutan dengan kemolaran yang akurat. Salah satu diantaranya adalah larutan NaOH. Sifat kristal NaOH yang bersifat hogrokopis (menyerap air) dan mengikat karbondioksida dari udara. Sifat ini akan mempengaruhi ketelitian penimbang kristal yang akan dilarutkan dan selanjutya mempengaruhi akurasi kemolaran larutan. Larutan ini harus distandarisasikan sebelum digunakan dalam kerja analitis yang memerlukan keakuratan (Drs. H. Saefudin Suwarsa, Ms, 2004).

Beberapa contoh larutan indikator antara lain adalah fenolptalin (pp) yang memberi warna pink dalam lingkungan basa dan tidak berwarna dalam lingkungan asam. Perubahan warna indikator ini terjadi pada rentang PH tertentu disebut trayek PH, sebagai contoh indikator PP memiliki trayek PH : 8,0 – 9,6 (Rubinson, Judith F & Rubinson, kenneth, 1998).

Analisis volumetri merupakan analisis untuk menentukan jumlah zat yang tidak diketahui dengan mengukur volume larutan reakan yang dibutuhkan agar bereaksi sempurna. Proses mengukur volume larutan dibawah buret (konsentrasi diketahui) yang ditambahkan ke dalam larutan lain dan diketahui volumenya sampai terjadi reaksi sempurna disebut titrasi. Dahulu, orang mengenal analisis ini dengan nama analisis volumetri. Sekarang, nama analisis volumetri digantikan dengan analisis titrimetri karena analisis titrimetri lebih tepat untuk menyatakan proses titrasi (Maria Suharsini & Dyah Saptarini, 2007).

Larutan standar adalah larutan yang diketahui konsentrasinya dan digunakan untuk analisis titrimetri. Saat larutan tepat bereaksi dengan larutan yang dititrasi dinamakan titik ekuivalen. Titik ekuivalen disebut juga titik stoikiometri. Titik ekuivalen dapat dikeahui dengan perubahan warna larutan indikator yang ditambahkan ke dalam larutan yang dititrasi saat proses titrasi berlangsung. Saat larutan indikator tersebut menalami perubahan warna dinamakan titik akhir (Maria Suharsini &Dyah Saptarini, 2007).

Natrium hidroksida adalah salah satu basa yang umum digunakan dilaboratorium. Namun demikian, karena padatan natrium hidroksida sulit diperoleh dalam keadaan murni, larutan natrium hidroksida harus distandarisasi terlebih dahulu sebelum digunakan dalam kerja analitis yang memerlukan keakuratan. Untuk itu dapat distandarisasi larutan narium hidroksida dengan mentitrasinya menggunakan larutan asam yang sudah diketahui konsentrasinya secara tepat. Asam yang sering digunakan untuk analisis ini adalah suatu asam monoprotik yang disebut kalium hidrogen flatat (KHP), yang memiliki rumus molekul KHC₈H₄O₄. KHP adalah zat padat berwarna putih yang dapat larut yang secara komersial tersedia dalam keadaan murni. Reaksi antara KHP dan natrium hidroksida adalah

KHC₈H₄O₄(aq) + NaOH(aq) → KNaC₈H₄O₄ (aq) + H₂O (l)

Persamaan ionik totalnya adalah

HC₈H₄O₄^- (aq) + OH^-(aq) → C₈H₄O₂^2-(aq) +H₂O (l)

(Chang, 2004)

Ion asetat akan terhidrolisis oleh molekul air, menghasilkan molekul asam asetat dan ion hidroksi. Oleh karena itu larutan garam dari basa kuat dan asam lemah seperti natrium asetat, akan bersifat basa dalam air (PH>7). Apabila garam tersusun dari basa lemah dan basa kuat, larutan dalam air akan bersifat asam (PH<7). Sedangkan garam yang tersusun dari basa dan asam kuat, larutan air akan bersifat netral (PH=7). Hidrolisis hanya terdapat asam lemah, adapun  reaksi ion asetat akan terhidrolisis air

CH₃COO^-(aq) + H₂O (l) → CH₃COOH(aq) + CH⁺(aq)

(Chang, 2004)

Pada analisis asam asetat dalam cuka perdagangan akan diperoleh informasi apa kadar yang tertulis pada etiket sudah atau tidak menipu. Analisis dilakukan dengan mentitrasi larutan asam asetat perdagangan dengan larutan NaOH standar

CH₃COOH (aq) + NaOH(aq)→ CH₃COONa(aq) +H₂O(l)

(Drs.H. Saefudin Suwarsa, MS, 2004).

Asam lemah adalah molekul asam yang terionisasi sebagian kecil didalam air. Contoh asam lemah CH₃COOH (asam asetat) (Maria Suharsini &Dyah Saptarini, 2007).

C.     Alat dan Bahan

Alat terdiri dari labu ukur 100 ml, buret 50 ml, Erlenmeyer dan pipet ukur. Bahan terdiri dari asam oksalat, larutan NaOH, asam cuka perdagangan, indikator PP.

D.    Cara Kerja

1.      Menentukan Molaritas NaOH

Ditimbang 1,26 g asam oksalat, kemudian dimasukan ke dalam labu ukur 100 ml dan ditambah dengan air suling hingga volume tepat 100 ml. Setelah dilarutkan, asam oksalat diambil 10 ml dimasukan ke dalam erlenmeyer dan ditambah dua tetes indikator PP. Untuk NaOH dimasukan ke dalam buret, setelah itu dilakukan titrasi tiga kali.

2.      Penetapan Kadar Asam Cuka Perdagangan

Diambil 10 ml larutan cuka perdagangan dengan pipet ukur kemudian dimasukan dalam labu ukur kapasitas 100 ml dan diencerkan hingga volume 100 ml. Diambil 10 ml larutan encer, dimasukan kedalam erlenmeyer ukuran 125 ml dan ditambah 2 tetes indikator PP. Larutan ini dititrasi dengan larutan NaOH standar hingga terjadi perubahan warna. Kemudian dilakukan titrasi sebanyak tiga kali. Setelah selesai buret dicuci dengan asam pencuci (sisa asam asetat perdagangan).

E.     Hasil Pengamatan

1.      Pengamatan 1

	Titrasi I	Titrasi II	Titrasi III	Vrata-rata
V(NaOH)	20 ml	19,7 ml	19,9 ml	18,53 ml
V(H2C2O4. 2H2O	10 ml	10 ml	10 ml	10 ml

2.      Pengamatan 2

Merk asam cuka yang dipakai

	Titrasi I	Titrasi II	Titrasi III	Vrata-rata
V(NaOH)	7,6 ml	6,1 ml	8,9 ml	7,53 ml
V(CH3COOH)	10 ml	10 ml	10 ml	10 ml

Molaritas NaOH dan kadarnya CH₃COOH

Molaritas NaOH sebenarnya

M_seb . V_seb = M (NaOH) . V (NaOH encer)

M_seb = M (NaOH) . V (NaOH encer) / V_seb

            = 0,1 . 18,53100/ 10 = 0,1853M

Menentukan kadar CH₃COOH = ( M(CH₃COOH) . Mr / 10 )  gr/100m

                                                   = (0,753 . 60/ 10) gr/100m

                                                   = 4,518 gr/100m

F.      Pembahasan

Suatu cara analisis yang memungkinkan untuk mengukur jumlah yang pasti dari suatu larutan dengan mereaksikan dengan suatu larutan lain yang konsentrasinya diketahui disebut dengan titrasi (reaksi penetralan asam-basa). Inilah yang menjadi konsep dasar dalam percobaan ini yang berjudul standarisasi larutan NaOH 0,1M dan penggunaannya dalam kadar asam cuka perdagangan, yang mempunyai tujuan menentukan molaritas larutan NaOH dengan larutan standar asam oksalat dan menetapkan kadar asam cuka perdagangan.

Langkah dalam percobaan ini adalah penentuan molaritas NaOH. Dimana, dalam percobaan ini disediakan bahan asam oksalat dalam bentuk padatan, yang harus ditimbang terlebih dahulu, barulah padatan asam oksalat tersebut dilarutkan. Dalam standarisasi ini digunakan asam oksalat karena zat yang digunakan sebagai standar harus zat standar primer karena memiliki kemurnian yang tinggi. Kemudian jumlah massa atau gram padatan serta volume air yang digunakan untuk melarutkan dipakai untuk menentukan konsentrasi larutan asam oksalat dengan konsep molaritas. Dengan selesainya proses titrasi, volume larutan diukur, kemudian digunakan suatu konsep pada saat OH^-(basa) dari NaOH dan H⁺ (asam) dari asam oksalat tepat saling menetralkan. Dengan demikian diketahui nilai konsentrasi larutan NaOH. Larutan NaOH yang telah distandarisasi digunakan untuk menghitung massa molar asam yang tidak diketahui. Dalam percobaan ini akan terjadi perubahan warna antara larutan asam oksalat ditambah indikator PP yang tetap berwarna bening, yang kemudian dimasukan beberapa tetes NaOH yang berubah warna menjadi merah muda. Persamaan reaksi untuk H₂C₂O₄ dan NaOH sebagai berikut:

H₂C₂O₄(aq) + 2NaOH (aq) → Na₂C₂O₄(aq) + 2H₂O(l)

Pada persamaan reaksi tersebut, ada 2  mol ion H⁺ yang dihasilkan dari setiap mol H₂C₂O₄ (karena 1 mol ion H⁺ digunakan oleh 1 mol NaOH). Untuk itu dapat digunakan menghitung mol asam dari massa H₂C₂O₄. 2H₂O yang digunakan dalam reaksi. Hal ini berhubungan dengan jumlah NaOH secara stokiometri, yaitu 2 mol NaOH dengan mol NaOH yang diketahui dan volumenya yang digunakan untuk melakukan titrasi.

Langkah berikutnya adalah menentukan kadar asam cuka perdagangan, yang proses kerjanya juga sama dengan proses titrasi asam-basa. Pada percobaan kedua ini NaOH digunakan sebagai larutan standar sekunder karena sudah distandarisasikan pada percobaan 1. Konsep perhitungannya sama dengan titrasi yang seperti biasanya, hanya ada perbedaan di akhir perhitungan yaitu melibatkan Mr asam cuka perdagangan tersebut. Adapun persamaan reaksinya adalah

CH₃COOH (aq) + NaOH(aq)→ CH₃COONa(aq) +H₂O(l)

Titrasi asam asetat atau asam cuka (CH₃COOH) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH) sebagai larutan standar akan menghasilkan garam CH₃COONa yang berasal dari sisa asam lemah dan basa kuat yang kemudian terhidrolisis. Reaksi hidrolisis merupakan reaksi keseimbangan seperti reaksi diatas.

Pada titrasi ini sebagian asam aasetat (asam cuka) dan basanya akan tinggal dalam larutan. Saat titik ekuivalen (titik akhir titrasi) terjadi, banyaknya asam asetat (asam cuka) dan NaOH bebas adalah sama, tetapi karena asam asetat termasuk elektrolit lemah maka ion H⁺ yang dibebaskan sangat sedikit dan akan lebih banyak tinggal sebagai molekul CH₃COOH. Sedangkan basa bebasnya (NaOH) merupakan elektrolit kuat yang hampir terionisasi sempurna, membebaskan ion hidroksil (OH^-) dalam larutan. Hal ini mengakibatkan titrasi akan berakhir pada PH diatas 7 dimana bersifat basa. Hal ini mengakibatkan indikator PP bila diteteskan akan menghasilkan warna merah muda. Fungsi indikator disini untuk mengetahui titik akhir titrasi. Jika indikator yang digunakan tepat, maka indikator tersebut akan berubah warnanya pada titik akhir titrasi.

Pemilihan indikator yang tepat merupakan syarat utama saat titrasi. Jika idikator yang digunakan berubah warna pada saat titik ekuivalen, maka titik akhir titrasi akan sama dengan titik ekuivalen. Akan tetapi, jika perubahan warna indikator terleak pada PH dimana zat penitrasi sedikit berlebih, maka titik akhir titrasi tersebut berbeda dengan titik ekuivalen. Indikator yang lebih dianjurkan yaitu fenolftalein (PP) karena memberikan perubahan warna yang lebih jelas yaitu warna merah muda dari yang tidak berwarna (trayek PH: 8,2 – 10,0).

G.    Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan dan pengolahan data kuantitatif dari percobaan yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa :

1.      Molaritas larutan NaOH adalah 0,1M

2.      Kadar asam cuka perdagangan adalah 4,518 gr/100 ml

H.    Daftar Pustaka

Baset, J. 1978. Vogel’s texbook of quantitative Inorganic Analysis. Great Britian :

                         Longman Group.

Chang, Raymond. 2004. KIMIA DASAR Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta:

                         Erlangga.

Rubinson, Judith F & Rubinson, Keneth A. 1998. Contemporary Chemical Analysis.

                         USA : Preitice – Hallinc.

Suharsini, Maria & Sptarini, Dyah. 2007. Kimia dan Kecakapan Hidup Pelajaran Kimia

                         Untuk SMA/MA. Jakarta : Ganeca Exact.

Suwarsa, saefudin. 2008. KI – 2122 Kimia Analitik Untuk Sains Dan Teknik. Bandung :

                          ITB.

I.       Lampiran

Hasil Perhitungan

1.      Penentuan Molaritas NaOH

-          Molaritas oksalat = gram/Mr x 1000/r

     = 1,26/126 x 1000/100

     = 0,01 x 10                        

     = 0,1 M

Keterangan : r = 100 ml, Mr H₂C₂O₄. 2H₂O =126

V_{rata-rata NaOH} = 19,87 ml

-          V_oksalat . M_oksalat . n_oksalat = V_NaOH .M_NaOH . n_NaOH

10 ml . 0,1 M .  2 = 19,87 ml . M_NaOH . 1

M_NaOH = 2 ml M/19,87 ml = 0,1 M

2.      Penentuan Kadar CH₃COOH

Keterangan V_{rata-rata NaOH} = 7,53 ml

-          V(CH₃COOH) . M(CH₃COOH) . n(CH₃COOH) = V_NaOH .M_NaOH . n_NaOH

10 ml . M(CH₃COOH) .  1 = 19,87 ml . 0,1M . 1

M(CH₃COOH) = 7,53 ml . 0,1M/10 ml = 0,0753 M

-          M(CH₃COOH) sebenarnya

M₁. V₁ = M₂ . V₂

M₁ = (M₂ . V₂ )/ V₁

        = (0,0753 M . 100 ml)/ 10 ml = 0,753M

-          Kadar CH₃COOH

= M₁ . Mr (CH₃COOH)/ 10   gr/100ml

= 0,753 . 60/10   gr/100ml

= 4,518 gr/100 ml