PENENTUAN KONSENTRASI ASAM CUKA DENGAN METODE POTENSIOMETRI

A.   Tujuan Praktikum      

1.      Praktikan dapat menentukan konsentrasi larutan baku primer NaOH  metode konvensional.

2.      Praktikan dapat menentukan konsentrasi Asam Cuka metode Potensiometri.

B.   Dasar Teori                  

Analisa Volumetri (titrasi) merupakan salah satu cara untuk mengetahui kadar suatu  senyawa dalam sampel. Tujuan dari percobaan ini adalah menentukan kadar suatu senyawa dalam sampel dengan metode potensiometri berdasarkan reaksi netralisasi. Manfaat dari  percobaan ini yaitu dapat menentukan kadar suatu senyawa dalam sampel dengan metode  potensiometri berdasarkan reaksi netralisasi

Prinsip potensiometri didasarkan pada pengukuran potensial listrik antara elektroda indikator dan elektroda yang dicelupkan pada larutan. Untuk mengukur potensial pada elektroda indikator harus digunakan elektroda standar yaitu berfungsi sebagai pembanding yang mempunyai harga potensial tetap selama pengukuran (Gandjar, 2007). Elektroda indikator ini sebagai elektroda pengukur dan elektroda yang dicelupkan merupakan elektroda pembanding. Elektroda indikator merupakan elektroda yang potensialnya bergantung pada konsentrasi ion yang akan ditetapkan dan proses pemilihannya berdasarkan jenis senyawa yang hendak ditentukan. Sedangkan elektroda pembanding adalah elektroda yang potensialnya diketahui dan selama pengukuran energi potensialnya tetap konstan. Elektroda pembanding yang banyak digunakan adalah elektroda kalomel karena potensial yang dihasilkan tetap konstan. Antara elektroda pengukur atau elektroda indikator dengan elektroda pembanding terdapat jembatan arus atau garam dengan larutan elektrolit yang di dalamnya terdapat transport ion arus. Elektroda membran gelas, sensitif terhadap perubahan jumlah ion hidrogen (H+). Untuk titrasi asam basa, setiap perubahan ion tersebut diamati. Melalui kurva hubungan antara volume pentiter dan pH dapat ditentukan titik akhir titrasinya. Pada titik akhir titrasi terjadi lonjakan perubahan pH secara drastis dengan perubahan volume yang kecil (Roth dan Blaschke, 1994).

Potensiometri merupakan aplikasi langsung dari persamaan Nernst yang dilakukan dengan cara pengukuran dua elektroda tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol, yang mana persamaan ini menyatakan adanya hubungan antara potensial relatif suatu elektroda dengan konsentrasi spesies ioniknya yang sesuai dalam larutan (Khopkar, 2003). Apabila E=E₀ maka dinamakan potensial standar suatu logam. Biasanya yang digunakan sebagai potensial elektroda standar adalah elektroda hidrogen baku atau elektroda kalomel baku. Potensial elektroda standar merupakan ukuran kuantitatif dari kemudahan unsur untuk melepas elektron, jadi merupakan ukuran kekuatan unsur itu sebagai reduktor. Makin negatif potensialnya, maka makin kuat sebagai reduktor (Gandjar, 2007).

Skema susunan pengukuran untuk titrasi potensiometri ditunjukkan oleh gambar berikut (Roth dan Blaschke, 1994) :

         

Gambar 1. Skema Alat Potasiometri

Selain itu, potensiometri merupakan suatu metode elektroanalitik yang menggunakan peralatan listrik untuk mengukur potensial elektroda indikator. Besarnya potensial elektroda indikator ini tergantung pada konsentrasi ion-ion tertentu dalam larutan. Harga potensial yang diperoleh dapat diubah sedemikian rupa sehingga dapat disajikan dalam nilai pH, pM atau pE. Kurva titrasi yang diperoleh dalam percobaan seringkali serupa dengan kurva teoritis. Pengukuran pH secara elektrik mungkin merupakan pengukuran fisika yang paling sering digunakan di laboratorium kimia. Pengukuran ini mungkin disebabkan oleh nilai-nilai emf tertentu berbagai macam sel kimia yang menggunakan konsentrasi larutan ion hidrogen dalam sel. Hal ini berarti bahwa jika variabel-variabel lain dalam sel dikendalikan, maka nilai emf sel dapat dihubungkan dengan pengukuran pH secara potensiometri (Gandjar, 2007).

Data percobaan titrasi potensiometri yang disajikan dalam bentuk grafik dapat menunjukkan titik ekivalen titrasi. Penyajian langsung data percobaan sebagai grafik pH melawan ml titran yang ditambahkan dapat dipakai untuk penentuan titik akhir titrasi secara teliti, sehingga tidak perlu menggunakan indikator. Sementara itu, umumnya kurva titrasi tidak mempunyai daerah ekivalen yang terpisah dengan tajam. Sehingga, timbul kesulitan dalam penentuan titik akhir titrasi dengan tepat. Titrasi asam basa atau titrasi netralisasi diikuti dengan elektroda indikator yaitu elektroda gelas, tetapan ionisasi harus kurang dari 10-8 (Khopkar, 2003). Titik ekivalen dari titrasi asam basa dapat ditentukan dari reaksi yang terjadi dari jumlah asam atau basa penitrasi sehingga dapat dihitung jumlah asam atau basa yang dititrasi. Pada titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer atau titran. Titran dimasukkan ke dalam buret dan selama titrasi berlangsung, titran ditambahkan sedikit demi sedikit melalui kran ke dalam erlenmeyer yang telah mengandung larutan pereaksi lain atau sampel sampai seluruh reaksi selesai yang ditandai dengan perubahan warna indikator. Perubahan warna ini menandai telah tercapainya titik akhir titrasi (Brady, 1999).

 

C.   Alat dan Bahan 

Tabel 1. Alat dan Bahan

ALAT	BAHAN
1.      Gelas Kimia 50 ml	1. Asam Oksalat
2.      Batang Pengaduk	2. Aquadest
3.      Neraca Analitik	3. Larutan pH 4
4.      Labu Ukur 100 ml	4. Larutan pH 7
5.      Corong Pendek	5. Indikator PP
6.      Botol Semprot	6. Larutan KOH 0,1 N
7.      Neraca Teknis	7. Asam Cuka
8.      Gelas Kimia 250 ml
9.      Buret 50 ml dan 25 ml
10.  Pipet Volume 10 ml
11.  Magnetic stirer
12.  Hot Plate
13.  pH Meter

 

D.   Prosedur

1.      Kalibrasi pH Meter

NO	PROSEDUR	PENGAMATAN
1.	Siapkan larutan buffer pH 4 dan pH 7 masing-masing di dalam gelas kimia 100 mL yang kering dan bersih.
2.	Bersihkan elektrode pH meter dengan cara menyemprotkan aquadest ke sekeliling ujung elektrode. Keringkan dengan menggunakan kertas tisu.
3.	Sambungkan elektrode dengan alat bacaan pH.
4.	Celupkan elektrode ke dalam larutan buffer pH 4, goyang- goyang sebentar untuk menghomogenkan, lalu biarkan beberapa saat. Pijit tombol On pada pH meter. Amati pembacaannya. Bila bacaan tidak menunjukkan pH 4 maka putarlah tombol kalibrasi sehingga pH pada bacaan menunjukkan nilai 4.
5.	Angkat elektrode dari larutan. Cuci kembali dengan aquadest, lalu keringkan dengan kertas tisu kembali.
6.	Celupkan elektrode ke dalam larutan buffer pH 7. Pijit tombol On pada pH meter. Bila bacaan pH menunjukkan pH 7 maka alat siap digunakan. Bila tidak menunjukkan pH 7, aka putarlah tombol kalibrasi sehingga pH pada bacaan menunjukkan nilai 7.
7.	Cucilah dan keringkan elektrode selalu setiap akan digunakan untuk larutan yang berbeda.	Kalibrasi pH Meter dilakukan dengan buffer 4 dan buffer 7.

 

2.      Standarisasi NaOH dengan Asam Oksalat

NO	PROSEDUR	PENGAMATAN
1.	Timbang dengan teliti 0,315 g asam oksalat, larutkan dalam labu ukur 50 mL.	PENIMBANGAN I Massa Alat + Zat 23,9150 g Massa Alas 23,6000 g Massa Zat 0,3150 g
2.	Pipet larutan dengan vol pipet sebanyak 10 mL ke dalam labu Erlenmeyer, teteskan  2 tetes larutan indikator Phenolpthalien dan titrasi dengan larutan NaOH sampai terbentuk warna merah jambu yang sangat muda.	Warna awal = tidak berwarna Titrasi ke- I II V.Akhir 8,70 ml 17,40ml V.Awal 0,00 ml 8,70 ml Terpakai 8,70 ml 8,70 ml
3.	Lakukan langkah 2  sampai volume NaOH pada titrasi yang berturutan tidak berselisih lebih dari 0,02 mL.
4.	Hitung kenormalan larutan NaOH.

 

3.      Penentuan Kadar Asam Cuka

NO	PROSEDUR	PENGAMATAN
1.	Set alat potensiometer dan perangkatnya.
2.	Cucilah buret sebelum digunakan, dan bilas dengan larutan NaOH yang akan diisikan minimal dua kali. Masukkan larutan NaOH ke dalamnya. Nol-kan pembacaan volume NaOH pada buret.
3.	Sementara itu pipet 10 mL sampl larutan asam cuka menggunakan pipet volume yang telah bersih dan telah dibilas dua kali dengan larutan asam tersebut. Masukkan ke dalam gelas kimia 200ml.
4.	Masukkan batang magnet ke dalam gelas kimia, lalu masukkan pH meter yang telah bersih dan kering ke dalamnya, tambahkan aquadest ke dalam gelas kimia sampai elektroda pH tercelup. Putarlah tombol pengaduk untuk menghomogenkan larutan.
5.	Setelah beberapa saat hentikan pengadukan, bacalah nilai pH pada pH meter (ini adalah data nilai pH untuk volume 0 mL titran).
6.	Mulailah titrasi dengan cara menambahkan larutan NaOH dari buret. Lakukan pembacaan pH setiap penambahan 1 mL larutan NaOH. Jika telah mendekati titik akhir, pembacaan dilakukan setiap penambahan 0,2 mL.
7.	Pembacaan sampai volume titran mencapai 20 mL.	Kita tidak mencapai 20 ml dikarekan titik ekivalen berada pada volume 9 ml sehingga pada olume 18 ml kita sudah berenti.
8.	Lakukan pekerjaan titrasi ini dengan cara duplo (dua kali pengulangan).
9.	Buatlah kurva titrasi pH vs mL titran, kurva turunan satu dan turunan keduanya menggunakan aplikasi MS EXEL lalu cetak menggunakan printer.
10.	Tentukan titik ekuivalennya berdasarkan kurva titrasi yang telah dibuat.

 

E.   Persamaan Reaksi

·         Pembakuan =  C₆H₅COOH + NaOH → C₆H₅COONa + H₂O

·         Konsentrasi Sampel = CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

 

F.    Data Pengamatan dan Perhitungan

3.      Data Titrasi Sampel

Tabel 2. Data Titrasi

V.NaOH	ΔV	pH	ΔpH	ΔpzH / ΔV	Δ2pH / Δ2V
0	1	3,3	0	0	0
1	1	3,7	0,4	0,4	0,16
2	1	4	0,3	0,3	0,09
3	1	4,3	0,3	0,3	0,09
4	1	4,5	0,2	0,2	0,04
5	1	4,7	0,2	0,2	0,04
6	1	4,9	0,2	0,2	0,04
7	1	5,2	0,3	0,3	0,09
8	1	5,6	0,4	0,4	0,16
8,2	0,2	5,8	0,2	1	1,00
8,4	0,2	6,1	0,3	1,5	2,25
8,6	0,2	6,5	0,4	2	4,00
8,8	0,2	9,2	2,7	13,5	182,25
9	0,2	9,9	0,7	3,5	12,25
9,2	0,2	10,3	0,4	2	4,00
9,4	0,2	10,5	0,2	1	1,00
9,6	0,2	10,7	0,2	1	1,00
9,8	0,2	10,8	0,1	0,5	0,25
10	0,2	10,8	0	0	0,00
11	1	11,1	0,3	0,3	0,09
12	1	11,2	0,1	0,1	0,01
13	1	11,3	0,1	0,1	0,01
14	1	11,4	0,1	0,1	0,01
15	1	11,5	0,1	0,1	0,01
16	1	11,5	0	0	0,00
17	1	11,6	0,1	0,1	0,01
18	1	11,6	0	0	0,00

 

4.      Perhitungan Konsentrasi Asam Cuka

5.      Gambar Kurva

Gambar 1. Kurva Perbandingan Vtitran dengan pH

 

Dari hasil kurva di samping ketika penambahan NaOH terjadi lonjakan yang berada pada volume 8,6 ml. Dimana penambahan NaOH yang di tambahkan sudah volume 0,2 ml bukan 1 ml lagi.

 

Gambar 2. Kurva Perbandingan Vtitran dengan ΔpH / ΔV

 

Dari kurva disamping disimpulkan bahwa sampel mengalami lonjakan pada volume NaOH sebesar 8,8 ml. Dimana penambahan NaOH sudah pada 0,2 ml bukan 1 ml lagi.

 

Gambar 3. Kurva Perbandingan Vtitran dengan Δ²pH / Δ²V

 

Dari kurva dismping disimpulkan bahwa sampel Asam Cuka mengalami lonjakan beraa pada volume NaOH sebesar 8,8 ml. Dimana volume NaOH sudah penambahan 0,2 ml bukan 1 ml lagi.

 

G.  Pembahasan 

Sebelum melakukan pengujian konsentrasi Asam Cuka dilakukan Standarisasi terlabih dahulu larutan NaOH dengan Asam Oksalat. Prinsip standarisasi ini yaitu dengan melarutkan Asam Oksalat dalam 50ml Labu Ukur, lalu dipipet 10ml ke dalam erlenmeyer dan diberi 2-3 tetes indikator Phenolftalein kemudian dititrasi dari tidak berwarna menjadi warna merah muda seulas.

Pada praktikum potensiometri kali ini bertujuan untuk menetapkan titik akhir titrasi dan menentukan kadar sampel yang digunakan, dimana sampel yang digunakan adalah larutan Asam Cuka 0,1 N. Alat yang digunakan dalam mengukur pH pada percobaan ini adalah pH meter biasa yang dalam proses pengukurannya tidak menggunakan elektroda indikator dan elektroda pembanding serta tidak terdapat jembatan antara kedua elektroda tersebut.

Prinsip yang digunakan yaitu titrasi potensiometri secara asam basa dimana larutan NaOH 0,1 N berfungsi sebagai titran yang dimasukkan ke dalam buret dengan volume keseluruhan adalah 50 ml dan larutan Asam Cuka dengan konsentrasi kurang lebih 0,1 N sebagai larutan sampel yang nantinya akan ditentukan kadarnya. Volume larutan Asam Cuka yang dimasukkan adalah 10 ml dan kemudian ditambahkan aquades secukupnya. Tujuan penambahan aquades ini adalah agar pH meter yang digunakan dapat tercelup ke dalam larutan sehingga memaksimalkan kerja dari pH meter tersebut. Kemudian, larutan pentiter yaitu NaOH 0,1 N ditambahkan sedikit demi sedikit melalui buret ke dalam erlenmeyer yang telah mengandung larutan sampel sampai titik akhir titrasi.

Dalam prinsip titrasi potensiometri secara asam basa penentuan titik akhir titrasi dilakukan dengan cara melihat lonjakan perubahan pH yang terjadi secara drastis dengan perubahan volume pentiter yang kecil. Apabila terjadi lonjakan perubahan pH yang drastis namun perubahan volume pentiternya juga besar, maka tidak dapat dikatakan sebagai titik akhir titrasi. Potensiometri dengan titrasi asam basa digunakan agar titik ekivalen dan titik akhir titrasi dapat ditentukan dengan tepat.

 

H.  Kesimpulan

Jadi dapat disimpulkan dari hasil praktikum kali ini bahwa Konsentrasi larutan Baku Primer NaOH didapatkan hasil sebesar 0,1149 N. Sedangkan Konsentrasi Sampel Asam Cuka metode Potasiometri didapat sebesar 0,1011 N.

 

I.      Daftar Pustaka

Anonim. Titrasi Potensiometri. Pdf.

 

Hanif Naufal. 2021. Laporan Praktikum Titrasi Potensiometri. (online). Diakses dari : https://www.academia.edu/es/46953623/Laporan_Praktikum_Titrasi_Potensiometri.

 

Ilham Badar. 2014. Laporan Resmi Potensiometri Kelompok 5/ Kamis Pagi Tek. Kimia Undip. (online). Diakses dari : https://www.academia.edu/9967224/Laporan_Resmi _Potensiometri_Kelompok_5_Kamis_Pagi_Tek_Kimia_Undip