Wednesday, 15 December 2010

KEKUATAN ASAM DALAM MEDIUM AIR

A. TUJUAN
1.Memahami kekuatan berbagai asam monobasis dalam medium air.
2.Dapat menentukan konstanta disosiasi asam, Ka sebagai ukuran kekuatan asam.

B. DASAR TEORI
Asam dan Kekuatan Asam
Menurut Arrhenius, asam dapat didefinisikan sebagai senyawa hidrogen yang bila dilarutkan dalam air mengalami dissosiasi elektrolit dan menghasilkan ion H+ sebagai satu-satunya ion positif.
Kekuatan suatu asam sering didefinisikan sebagai kemampuan asam itu untuk menghasilkan ion H+ (atau proton). Semakin besar ion H+ yang dihasilkan, semakin kuat asam tersebut. Dari persamaan pertama, terlihat bahwa semakin besar harga [H+] maka nilai Ka juga akan semakin besar (berbanding lurus). Kemiripan kecenderungan antara kekuatan asam dengan nilai Ka inilah yang menjadi alasan mengapa nilai Ka seringkali digunakan sebagai ukuran kekuatan asam.
Sistem Buffer
Pada suhu 25 oC, baik larutan garam KCl maupun larutan garam NH4C2H3O2 masing-masing mempunyai pH netral (7,0). Apabila pada suhu tersebut, ke dalam 1 L larutan KCl ditambahkan 1 mL larutan HCl 1 M, pH larutan KCl akan turun menjadi 3,0. Demikian juga apabila yang ditambahkan ke dalam 1 L larutan KCl adalah 1 mL larutan KOH 1 M, pH larutan akan naik menjadi 11,0. Tetapi apabila baik penambahan larutan HCl maupun KOH dilakukan terhadap 1 L larutan NH4C2H3O2, turun atau naiknya pH larutan NH4C2H3O2 relatif sangat kecil.
Daya tahan suatu larutan terhadap perubahan pH yang disebabkan penambahan sedikit asam atau basa disebut “aksi buffer”, sedang larutan yang mempunyai sifat tersebut dinamakan “larutan buffer”.
Suatu campuran buffer dibedakan menjadi :
1.Campuran buffer asam, yaitu campuran antara suatu asam lemah (HA) dengan suatu garam (NaA) nya.
2.Campuran buffer basa, yaitu campuran antara suatu basa lemah (HA) dengan suatu garam (MCl) nya.
Apabila sautu campuran buffer (baik buffer asam maupun basa) dilarutkan dalam pelarut air, terjadilah suatu larutan buffer yang besar pH-nya dapat diturunkan dari persamaan kesetimbangan.

pH-meter
pH-meter adalah alat/instrumen yang digunakan untuk menentukan nilai pH suatu larutan (walaupun dapat juga untuk sebagian kecil semi-padatan seperti keju).
Saat ini, ada berbagai macam/jenis pH-meter yang ada, mulai dari yang konvensional (seperti kertas lakmus) sampai yang sangat canggih. Metode yang digunakan untuk menentukan harga pH juga sangat beragam. Hal ini semakin memudahkan kita untuk menentukan pH suatu senyawa karena pilihan yang ada sangat beragam.
Indikator Asam-Basa
Indikator asam-basa adalah zat yang berubah warnanya atau membentuk fluoresen atau kekeruhan pada suatu range (trayek) pH tertentu. Indikator asam-basa terletak pada titik ekivalen dan ukuran dari pH. Zat-zat indikator dapat berupa asam atau basa, larut, stabil, dan menunjukkan perubahan warna yang kuat serta biasanya adalah zat organik. Perubahan warna disebabkan oleh resonansi isomer elektron. Berbagai indikator mempunyai tetapan ionisasi yang berbeda dan akibatnya mereka menunjukkan warna pada range pH yang berbeda.

Indikator asam-basa secara garis besar dapat diklasaifikasikan dalam tiga golongan :
1.Indikator ftalein dan sulfoftalein
2.Indikator azo
3.Indikator trifenilmetana
Indikator ftalein dibuat dengan kondensasi anhidrida ftalein dengan fenol, yaitu fenolftalein. Pada pH 8,0-9,8 berubah warnanya menjadi merah. Anggota-anggota lainnya adalah o-cresolftalein, thimolftalein, -naftolftalein.
C. ALAT DAN BAHAN
Alat :
1 set pH meter dilengkapi dengan elektroda gelas
Pengaduk magnet
1 buah gelas beker 600 mL
2 buah gelas beker 150 mL
2 buah erlenmeyer
1 buah labu takar 100 mL
1 buah pipet ukur 10 mL
1 buah propipet
1 buah corong gelas
1 buah gelas arloji
1 buah pengaduk gelas
2 buah pipet tetes
Bahan :
Indikator PP
Larutan KNO3 0,02 M
Larutan C2H5COOH 0,02 M
Larutan CH3COOH 0,02 M
Larutan HCOOH 0,02 M
Larutan NaOH
Kristal asam oksalat
Akuades





E. HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
1. Standardisasi larutan NaOH dan larutan asam
Percobaan ini menggunakan indikator PP yang berfungsi untuk mengindikasikan bahwa titik ekivalen pada proses titrasi telah tercapai. Indikator PP digunakan karena pada proses titrasi ini, titik ekivalen berada pada kisaran nilai pH sedikit asam – sedikit basa.
Sebelum digunakan sebagai larutan standar, larutan NaOH perlu distandardisasi terlebih dahulu karena NaOH merupakan larutan standar sekunder yang konsentrasinya mudah berubah karena pengaruh lingkungan. Begitu juga dengan larutan-larutan asam yang perlu distandardisasi karena alasan yang sama. Pada standardisasi larutan NaOH, setelah titik ekivalen tercapai, NaOH berlebih bereaksi dengan indikator PP yang menghasilkan warna merah muda.
Pada Standardisasi larutan HCOOH, setelah titik ekivalen tercapai, NaOH berlebih bereaksi dengan indikator PP yang menghasilkan warna merah muda. Na2In yang terbentuk akan terdisosiasi dalam larutan menghasilkan ion Na+ dan In2- yang berwarna merah muda-merah.
2. Penentuan konstanta asam (Ka)
Sebelum digunakan, pH-meter dikalibrasi terlebih dahulu dengan larutan buffer asam, larutan buffer asam, dan larutan netral agar hasil pengukuran dengan alat ini lebih valid. Agar data pH hasil pengukuran lebih valid, larutan yang akan diukur pH-nya diaduk terlebih dahulu agar lebih homogen.
Pada percobaan ini digunakan larutan KNO3 yang berfungsi untuk menjaga kekuatan ion dalam larutan agar dapat terdeteksi pH-meter. KNO3 merupakan elektrolit kuat yang dalam larutan (air) akan terdisosiasi menjadi K+ dan NO3-. Ion K+ lebih elektropositif dari pada H+ sehingga ion K+ akan bereaksi dengan anion (jika ada) terlebih dahulu dari pada ion H+. Akibatnya konsentrasi ion H+ dalam larutan akan lebih stabil/ terjaga. Harga pH paling rendah terukur pada saat NaOH belum ditambahkan. Hal ini dikarenakan konsentrasi ion H+ hasil disosiasi dalam larutan paling tinggi. Setelah ditambah larutan NaOH, ion H+ dalam larutan akan bereaksi dengan ion OH- dari NaOH membentuk molekul air yang sedikit terdisosiasi sehingga konsentrasi ion H+ dalam larutan akan berkurang. Akibatnya harga pH akan naik. Setelah titik ekivalen tercapai, tidak ada (sangat sedikit) ion H+ dalam larutan sehingga harga pH dipengaruhi/ ditentukan oleh konsentrasi ion OH-. Karena harga pH dipengaruhi oleh konsentrasi ion OH- maka pH yang terukurpun berada pada harga kisaran basa.
Pada penambahan NaOH sebelum mencapai titik ekivalen, di dalam larutan terbentuk sistem buffer dari asam lemah dengan basa kuat. Karena itu, perubahan harga pH sebelum titik ekivalen tidak begitu jauh sebab larutan buffer yang terbentuk menjaga pH agar berada pada kisaran harga yang tetap.
Harga pH paling rendah terukur pada saat NaOH belum ditambahkan. Hal ini dikarenakan konsentrasi ion H+ hasil disosiasi dalam larutan paling tinggi. Setelah ditambah larutan NaOH, ion H+ dalam larutan akan bereaksi dengan ion OH- dari NaOH membentuk molekul air yang sedikit terdisosiasi sehingga konsentrasi ion H+ dalam larutan akan berkurang. Akibatnya harga pH akan naik. Setelah titik ekivalen tercapai, tidak ada (sangat sedikit) ion H+ dalam larutan sehingga harga pH dipengaruhi/ ditentukan oleh konsentrasi ion OH-. Karena harga pH dipengaruhi oleh konsentrasi ion OH- maka pH yang terukurpun berada pada harga kisaran basa.
Dari ketiga asam di atas, dapat disimpulkan bahwa asam formiat (HCOOH) adalah asam yang paling kuat (nilai Ka-nya yang paling besar). Hal ini sesuai dengan teori. Sedangkan dari hasil percobaan didapat bahwa asam asetat lebih lemah dari pada asam propionat (Ka asam asetat lebih kecil dari pada asam propionat). Hal ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan asam asetat (CH3COOH) lebih kuat dari pada asam propionat (C2H5COOH). Perbedaan ini mungkin dikarenakan beberapa hal seperti perbedaan suhu pengukuran atau keterbatasan alat dan praktikan karena skala yang diamati sangat kecil.
Sedangkan untuk kekuatan buffering (kemampuan dalam mempertahankan harga pH), asam propionat memiliki kekuatan yang paling besar. Hal ini dibuktikan dengan kemampuannya dalam menjaga harga pH (grafik).

G. DAFTAR PUSTAKA
Cotton and Wilkmson, 1989, Kimia Anorganik Dasar, Cetakan I, UI Press : Jakarta
Ebbing, Darrel, 1987, General Chemistry, Second Edition, Houghton Mifflin Company : Massachusetts
Khopkar, S.M., 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI-Press : Jakarta
Mudjiran, 2002, Diktat Kuliah Kimia Analitik, FMIPA UGM : Yogyakarta
Vogel, A. I., 1953, Macro and Semimicro Qualitative Inorganic Analysis, Longman Group Limited : London

No comments :

Post a Comment