2. titrasi netralisasi

BAB II

TITRASI NETRALISASI

TITRASI NETRALISASI

Titrasi netralisasi atau titrasi asam-basamerupakan suatu titrasi dimana reaksi terjadiantara analit dengan titran adalah reaksiasam-basa.asam-basa.

Awal mula titrasi netralisasi melibatkanpenentuan asiditas atau alkalinitas larutandan kemurnian karbonat dan oksida alkalitanah.

TITRASI NETRALISASI

Sebelum tahun 1800, titrasi asam basadilakukan menggunakan H2SO4, HCl, danHNO3 sebagai titran asam, dan K2CO3 andNa2CO3 sebagai titran basa.Na2CO3 sebagai titran basa.

Bab ini akan menjelaskan dasar-dasar titrasinetralisasi, jenis-jenis titrasi netralisasi,pembuatan kurva titrasi netralisasi sertapemilihan indikator titrasi netralisasi.

A. Titrasi asam kuat –basa kuat

Untuk membuat kurva titrasi 35,00mL 0,1M HCl dengan 0,00; 15,00; 35,00, dan 50,00 mL 0,1000 M NaOH,00, dan 50,00 mL 0,1000 M NaOH,Langkah pertama adalah menghitungpH pada masing-masing kondisititrasi.

Pada penambanan 0,00 mL NaOHmerupakan titik awal

[H3O+] = CHCl = 0.1000 M

Titrasi asam kuat –basa kuat

pH = 1,00

Pada penambahan 15,00 mL NaOH,Va * Ma > Vb * Mb

(Va * Ma) - (Vb * Mb)[H3O

+] = ----------------------------(Va + Vb)

((35.00mL)*(0.1000M)) - ((15.00mL)*(0.1000M))= ------------------------------------------------------------= ------------------------------------------------------------

(35.00 + 15.00)mL

= 4,000x10-2M

pH = 1,3979

Pada penambahan 35,00 mL of NaOH,Va * Ma = Vb * Mb , titik ekivalenVa * Ma = Vb * Mb , titik ekivalenpH = 7,00

Pada penambahan 50,00 mL NaOH,

Vb * Mb > Va * Ma , setelah titik ekivalen

(Vb * Mb) - (Va * Ma)

[OH-] = ---------------------------(Va + Vb)

((50.00mL)*(0.1000M)) -((35.00mL)*(0.1000M))((50.00mL)*(0.1000M)) -((35.00mL)*(0.1000M))

= ---------------------------------------------------------------

(35.00 + 50.00)mL

= 1,765x10-2M

pOH = 1,7533

pH = 14,00 - 1,7533 = 12,25

8

10

12

14p

HGrafik titrasi 0,1 M HCl dengan 0,1 M NaOH

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50 60

pH

Volume basa NaOH

Dengan cara yang sama, pH titrasi asamkuat dengan basa kuat pada berbagaimacam penambahan volume dankonsentrasi basa dapat dihitung. Bentukkurva titrasi asam kuat dengan basa kuatakan mengikuti pola seperti gambarakan mengikuti pola seperti gambardibawah ini

8

10

12

14

pH

Titrasi 0,1 M HCl dengan 0,1 M NaOH

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50 60

Volume Basa NaOH (mL)

Strong Acid - Strong Base Titration

8

10

12

14

pH

1

0.1

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50 60

Volume of Base Added

pH

0.01

0.001

B. Titrasi asam lemah –basa kuat

Untuk membuat kurva titrasi 35,00 mL 0,1MHC2H3O2 (Ka = 1,75 x 10-5M) dengan 0,00;15,00; 35, 00, dan 50,00 mL 0,1000 MNaOH, langkah pertama adalah menghitungNaOH, langkah pertama adalah menghitungpH pada masing-masing kondisi titirasi.

Pada penambanan 0,00 mL NaOHmerupakan titik awal

[H3O+] = Ka * CHA

= (1.75e-5 M)*(0.1000 M) = 1,32e-3 M

pH = 2,878

Pada penambahan 15 mL NaOH,

Va * Ma > Vb * Mb

(Va * Ma) - (Vb * Mb)[HC2H3O2]excess = ------------------------------

(Va + Vb)

((35.00mL)*(0.1000M)) - ((15.00mL)*(0.1000M))= ------------------------------------------------------------

(35.00 + 15.00)mL(35.00 + 15.00)mL

= 4.000x10-2M

(Vb * Mb)[C2H3O2

-] = -------------(Va + Vb)

(15.00 mL)(0.1000 M)= ---------------------------- = 3.000x10-2M

(35.00 + 15.00)mL

[HC2H3O2]excess = 4.000x10-2M [C2H3O2-] = 3.000x10-2M

[HC2H3O2]excess[H3O

+] = Ka * ----------------------[C2H3O2

-]

4.000x10-2M= 1,75e-5 M * ------------------- = 2,33e-5 M

3.000x10-2M

[HC2H3O2]excess = 4.000x10-2M[

C2H3O2-] = 3.000x10-2M

[H3O+] = 2.33e-5 M

pH = 4,632pH = 4,632

3535

0.1x35

Pada saat penambahan 35,00 mL NaOH,

Va * Ma = Vb * Mb , titik ekivalen

pH = ½ (pKw + pKa + log [G])

pH = ½ (14 –log 1.75x10-5 + log( ))

pH = ½ (14 + 4.76 – 1.301)

pH = 8,728

Pada penambahan 50,00 mL NaOH,Vb * Mb > Va * Ma , setelah titik ekivalen

(Vb * Mb) - (Va * Ma)[OH-] = --------------------------(Va + Vb)

((50.00mL)*(0.1000M)) - ((35.00mL)*(0.1000M))= ------------------------------------------------------------= ------------------------------------------------------------

(35.00 + 50.00)mL

= 1.765x10-2M

pOH = 1,7533

pH = 14,00 - 1,75 = 12,25

8

10

12

14

pH

Kurva titrasi asam lemah 0,1 M HC2H3O2 denganbasa kuat NaOH 0,1 M

0

2

4

6

8

0 10 20 30 40 50 60

Volume Basa NaOH yang ditambahkan

Dengan cara yang sama, pH titrasi asamlemah 0,1M HC2H3O2 dengan basa kuatNaOH 0,1 M pada berbagai macampenambahan volume basa dapat dihitung.penambahan volume basa dapat dihitung.Bentuk kurva titrasi asam lemah denganbasa kuat akan mengikuti pola sepertigambar dibawah ini

8

10

12

14

pH

Titrasi asam lemah 0,1M HC2H3O2 denganbasa kuat NaOH 0,1 M

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50 60Volume Basa NaOH 0,1 M yang ditambahkan

Titrasi asam lemah –basa kuat

Titrasi ini akan memiliki bentuk yang sama,kecuali titrasi akan dimulai pada pH tinggidan menurun sebanding dengan asam yangditambahkanditambahkan

Weak Base - Strong Acid Titration

6

8

10

12

pH

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50 60

Volume of Acid Added

pH

Titrasi asam lemah poliprotik denganbasa kuat

Titrasi asam lemah poliprotik H3PO4 0,1 Mdengan 0.00, 15.00, 35.00, 50.00, 70.00, and90.00 mL of 0,1 M NaOH. H3PO4 memiliki hargaKa1 = 7.11 X 10-3 M dan Ka2 = 6.34 X 10-8 M.

Pada saat 0,00 mL NaOH ditambahkanmerupakan titik awal titrasi

[H3O+] = Ka1 * CH2A

= (7.11e-3 M)*(0.1000 M) = 2.67e-2 M

pH = 1,574

Pada saat 15,00 mL NaOH ditambahkan,

Va * Ma > Vb * Mb, merupakan daerah buffer pertama

(Va * Ma) - (Vb * Mb)

[H3PO4]excess = ----------------------------

(Va + Vb)

((35.00mL)*(0.1000M) - (15.00mL)*(0.1000M))

[H3PO4]excess = ----------------------------------------------------------------

(35.00 + 15.00) mL

= 4.000x10-2M

Pada saat 15,00 mL NaOH ditambahkan,

(Vb * Mb) (15.00 mL)(0.1000 M)

[H2PO4-] = ------------ = -------------------------- = 3.000x10-2M

(Va + Vb) (35.00 + 15.00) mL

[H3PO4]excess 4.000x10-2M [H3PO4]excess 4.000x10-2M

[H3O+] = Ka1 * ---------------- = 7.11e-3 M * ------------------

[H2PO4-] 3.000x10-2M

= 9,48e-3 M

pH = 2,023

Pada saat penambahan 35,00 mL NaOH,

Va * Ma = Vb * Mb , titik ekivalen pertama

[H3O+] = Ka1 * Ka2 = (7.11x10-3 M)(6.34x10-8 M)

= 2.12e-5 M= 2.12e-5 M

pH = 4,673

Pada saat penambahan 50, 00 mL of NaOH,

2 * Va * Ma > Vb * Mb, daerah buffer kedua

2*(Va * Ma) - (Vb * Mb)

[H2PO4-]excess = -------------------------------

(Va + Vb)a b

(2(35.00mL)*(0.1000M)) - ((50.00mL)*(0.1000M))

[H2PO4-]excess = ---------------------------------------------------------------

(35.00 + 50.00) mL

= 2.353x10-2M

Pada saat penambahan 50, 00 mL of NaOH,

(Vb * Mb) - (Va * Ma)

[HPO4-2] = ----------------------------

(Va + Vb)

(50.00 mL)(0.1000 M) - (35.00 mL)(0.1000 M)

[H2PO4-] = ---------------------------------------------------------

(35.00 + 50.00) mL(35.00 + 50.00) mL

= 1.764x10-2 M

[H2PO4-]excess 2.353x10-2M

[H3O+] = Ka2 * ------------------ = 6.34e-8 M * ------------------

[HPO4-2] 1.764x10-2M

= 8.46x10-8 M

pH = 7,073

Pada saat penambahan 70, 00 mL of NaOH,

2 * Va * Ma = Vb * Mb , titik ekivalen kedua.

[OH-] =

[OH-] = 7,25x10-5 M

pOH = 4,139

pH = 9,860

Pada saat penambahan 90,00 mL NaOH,

Vb * Mb > 2 * Va * Ma , kondisi setelah titik ekivalen kedua

(Vb * Mb) - 2 * (Va * Ma)

[OH-] = -----------------------------------

(Va + Vb)

(90.00 mL)(0.1000 M) - 2 * (35.00 mL)(0.1000 M)

[OH-] = ---------------------------------------------------------------

(35.00 + 90.00)mL

= 1,600 X 10-2 M

pOH = 1,795

pH = 12,204

Grafik Titrasi asam poliprotik H3PO4 0,1 M dengan basa kuat NaOH 0,1 M

8

10

12

14

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

pH

Volume Basa NaOH 0,1 M

Indikator

Indikator suatu reaksi titrasi asam basamemiliki karakteristik sesuai dengan reaksikesetimbangan berikut:

HIn + H2O ⇌ H3O+ + In-HIn + H2O ⇌ H3O + In

Warna Asam Basa

[H3O+][In-]

Ka = -------------- (1)[HIn]

Indikator

In + H2O ⇌ InH+ + OH-

Warna basa acid

[InH+][OH-]Kb = --------------- (2)

[In]

Indikator

Persamaan (1) disusun ulan sehingga akandiperoleh:

[In-] Ka------ = ----------[HIn] [H O+][HIn] [H3O

+]

Indikator

Warna asam ditunjukkan jika:

[In-] 1 [H3O+][In-] 1

------ ---- ------------- = ---*[H3O+] = Ka

[HIn] 10 [HIn] 10

Warna basa ditunjukkan jika: Warna basa ditunjukkan jika:

[In-] 10 [H3O+][In-]

------ ---- ------------- = 10*[H3O+] = Ka

[HIn] 1 [HIn]

Indikator

Range perubahan warna adalah :

pKa = pH + 1 atau pH = pKa + 1

Perubahan warna seharusnya di area dimanakurva titrasi paling verticalkurva titrasi paling vertical

Pemilihan indikator

Range perubahan warna seharusnya padadaerah dimana kurva titrasi paling vertikal

Strong Acid - Strong Base Titration

8

10

12

14

pH

phenolphthalein8.0

9.6

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50 60

Volume of Base Added

bromocresol green3.8

5.4

Weak Acid - Strong Base Titration

8

10

12

14

pH

9.6

8.0

phenolphthalein

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50 60

Volume of Base Added

pH

3.8

5.4bromocresol green

Tabel berikut ini menunjukkan beberapa indikator asam-basayang umum digunakan

Soal 1

Bandingkan 2 kurva titrasi yaitu titrasi 0,1 MNaOH dengan 0,1 M HCl dan titrasi 0,01 Mamoniak dengan 0,1 M HCl.

a. Jelaskan perbedaan antara kedua kurvaa. Jelaskan perbedaan antara kedua kurvatitrasi tersebut !

b. Dalam kondisi/tahap titrasi manakah keduakurva tersebut tidak dapat dibedakan ?

Soal 2 Jika asam maleat disimbolkan sebagai H2M, dua tetapan

dissosiasinya adalah :

H2M + H2O H3O+ + HM- Ka1 = 1,3 x 10-2

HM- + H2O H3O+ + M2- Ka2 = 5,9 x 10-7

Buatlah kurva tititrasi 25 mL asam maleat 0,1 M HOOCCH=CHCOOHdengan 0,1 M NaOH pada saat volume NaOH :

a. 0 mL

b. 5 mL

c. 25 mL

d. 25,5 mL

e. 50 mL

f. 51 mL