LAPORAN KIMIA ANALISA - ANALISA KONSENTRASI

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Larutan

Larutan didefinisikan sebagai campuraan homogen antara dua atau lebih zat yang terdispersi baik sebagai molekul, atom maupun ion yang komposisinya dapat bervariasi. Larutan encer adalah larutan yang mengandung sejumlah kecil solute, relatif terhadap jumlah pelarut. sedangkan larutan pekat adalah larutan yang mengandung sebagian besar solut. Solut adalah zat terlarut, sedangkan solvent (pelarut) adalah medium dimana solut terlarut.

Solut atau zat terlarut adalah zat yang jumlahnya lebih sedikit didalam larutan. Solvent atau zat yang pelarut adalah zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan, Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam konsentrasi larutan, sedangkan proses pencampuran zat terlarut dalam pelarut membentuk larutan disebut pelarutan atau solvasi.

Pada umumnya zat yang digunakan sebagai pelarut adalah air, selain air yang berfungsi sebagai pelarut adalah alkohol, amoniak, kloroform, benzene, minyak, asam asetat, akan tetapi kalau menggunakan air biasanya tidak disebutkan.

2.2 Proses Pembentukan Larutan

Larutan terbentuk melalui pencampuran atau lebih zat murni yang melekulnya berinteraksi langsung dalam keadaan bencampur. Perubahan gaya antara molekul yang dialami oleh molekul dalam bergerak dari zat terlarut murni atau pelarut dalam keadaan bercampur mempengaruhi baik kemudahan pembentukan maupun kestabilan larutan. Larutan dapat berada dalam kesetimbangan fase dengan gas, padatan atau cairan lain. Kesetimbangan ini sering kali menunjukkan efek yang menarik yang ditentukan oleh molekul zat terlarut.

Larutan dilihat berdasarkan keadaan fase setelah barcampur ada dua macam yaitu laarutan homogen dan heterogen. Larutan homogen adalah larutan yang membentuk satu fase yaitu yang mempunyai sifat dan komposisi yang sama antara satu bagian dengan bagian yang lain didekatnya. Contoh larutan homogen yaitu air guladan alkohol dalam air. Sedangkan campuran heterogen adalah larutan yang mengandung dua fase atau lebih, contohnya air susu dan air kopi (Oxtoby, 2001).

2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kelarutan

Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan suatu zat antara lain adalah tekanan dan suhu. Kelarutan zat padat tidak dipengaruhi oleh tekanan, sedangkan kelarutan gas-gas kan bertambah apabila tekanan diperbasar.

Pada umumnya zat yang digunakan sebagai pelarut adalah air, selain air yang berfungsi sebagai pelarut adalah alkohol, amoniak, kloroform, benzena, minyak dan asam asetat, akan tetapi jika menggunakan air biasanya tidak disebutkan.

2.4 Satuan-Satuan Konsentrasi

Untuk menyatakan larutan pekat atau encer, ada lima macam satuan konsentrasi yang sering digunakan, antara lain:

1. Persentase (%)

Persentase adalah jumlah gram zat terlarut dalam tiap 100 gram larutan.

2. Fraksi mol

Fraksi mol adalah perbandingan jumlah mol suatu zat dalam larutan terhadap jumlah mol seluruh zat dalam larutan terhadap jumlah mol seluruh zat dalam larutan.

3. Kemolaran (M = molar)

Kemolaran adalah jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan.

4. Kemolalan (m = molal)

Kemolalan adalah jumlah mol zat terlarut dalam tiap 100 gram pelarut.

5. Normalitas

Normalitas menyatakan banyaknya gram ekivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan. Bobot ekuivalen ialah fraksi (bagian) bobot molekul yang berkenaan dengan satu satuan tertentu fraksi kimia, dan satu gram ekuivalen adalah fraksi yang sama dari satu mol.

Bobot ekuivalen didefinisikan sedemikian rupa sehingga dua zat bereaksi selalu dengan jumlah zat ekuivalen yang persis sama. Hal ini berlaku untuk reaksi netralisasi karena satu H⁺ menetralisasi OH^-, demikian juga untuk reaksi oksidasi dan reduksi karena disini jumlah elektron yang diterima zat pengoksidasi.

Masalah-masalah konsentrasi sebagai berikut:

1. Masalah perhitungan jumlah zat terlarut.

2. masalah pengenceran larutan.

3. Masalah pencampuran konsentrasi yang berbeda.

2.5 Titrasi

Standarisasi dapat dilakukan dengan titrasi. Titrasi merupakan proses penentuan konsetrasi suatu larutan dengan mereaksikan larutan yang sudah ditentukan konsentrasinya (larutan standar). Titrasi asam basa adalah suatu titrasi dengan menggunakan reaksi asam basa (reaksi penetralan). Prosedur analisis pada titrasi asam basa ini adalah dengan titrasi volumetric, yaitu mengukur volume dari suatu asam atau basa yang bereaksi.

Pada saat terjadi perubahan indikator, titrasi ditentukan.Indikator berubah warna pada saat titik ekuivalen. Pada titrasi asam basa, dikenal dengan istilah titik ekuivalen dan titik akhir titrasi. Titik ekuivalen adalah titik pada proses titrasi ketika asam bereaksi dan basa bereaksi tepat habis reaksinya untuk mengetahui titik ekuivalen digunakan indikator. Saat perubahan warna terjadi, saat itu disebut titik akhir titrasi.

Proses penentuan konsentrasi suatu larutan dipastikan dengan tepat dikenal sebagai standarnisasi. Suatu larutan standar kadang-kadang dapat disiapkan dengan menggunakan zat terlarut yang diinginkan, yang ditimbang dengan tepat, Zat yang memadai dalam hal ini hanya sedikit disebut standar primer (Day, 1998).

Titrasi merupakan salah satu cara untuk menentukan konsentrasi larutan suatu zat dengan cara mereaksikan larutan tersebut dengan zat lain yang diketahui konsentrasinya. Prinsip dasar titrasi asam basa didasarkan pada reaksi netralisasi asam basa. Titik ekuivalen pada titrasi asam adalah pada saat dimana sejumlah asam tepat dinetralkan oleh sejumlah basa. Selama titrasi berlangsung terjadi perubahan pH. pH pada titik ekuivalen ditentukan oleh sejumlah garam yang dihasilkan dari netralisasi asam basa. Indikator yang digunakan pada titrasi asam basa adalah yang memiliki pH dimana titik ekuivalen berada. Pada umumnya titik ekuivalen tersebut sulit untuk diamati, yang mudah diamati adalah titik akhir yang dapat terjadi sebelum atau sesudah titik ekivalen tercapai. Titrasi harus dihentikan pada saat akhir titrasi tercapai, yang ditandai dengan perubahan warna indikator. Titik akhir titrasi tidak selalu berimpit dengan titik ekuivalen. Dengan pemilihan indikator yang tepat, kita dapat memperkecil kesalahan titrasi. Pada titrasi asam kuat dan basa kuat, asam lemah dan basa lemah dalam air akan terurai sempurna. Oleh karena itu ion hidrogen dan hidroksida selama titrasi dapat langsung dihitung dari jumlah asam atau basa yang ditambahkan (Purba, 2007).

Pada titrasi juga memerlukan indikator asam-basa untuk mengetahui konsentrasinya. Indikator asam basa adalah senyawa halokromik yang ditambahkan dalam jumlah kecil kedalam sampel, umumnya adalah larutan yang memberikan warna sesuai dengan kondisi larutan tersebut.

Tidak semua titrasi membutuhkan indikator. Dalam beberapa kasus, baik reaktan maupun produk telah memiliki warna yang kontras dan dapat digunakan sebagai indikator. Sebagai contoh, titrasi redoks menggunakan potasium permanganat (merah muda/ungu) sebagai peniter tidak membutuhkan indikator. Ketika peniter dikurangi, larutan akan menjadi tidak berwarna. Setelah mencapai titik ekivalensi, terdapat sisa peniter yang berlebih dalam larutan. Titik ekivalensi didefinisikan pada saat munculnya warna merah muda yang pertama (akibat kelebihan pemanganat) dalam larutan yang dititrasi.

Akibat adanya logaritma dalam kurva pH, membuat titrasi warna yang sangat tajam, sehingga terjadilah perubahan warna indikator dan titik ekivalensi yang sebenarnya dalam titrasi. Kesalahan ini sebagai kesalahan indikator, dan besar kesalahannya tidak dapat ditentukan.

Titrasi asam basa disebut juga titrasi adisi alkalimetri. Kadar atau konsentrasi asam basa larutan dapat ditentukan dengan volumetri dengan teknik titrasi asam basa. Volumetri adalah teknik analisis kimia kuantitatif untuk menetapkan kadar sampel dengan pengukuran volume larutan yang terlibat reaksi berdasarkan kesetaraan kimia. Kesetaraan kimia ditetapkan melalui titik akhir titrasi yang diketahui dari perubahan warna indikator dan kadar sampel untuk ditetapkan melalui perhitungan berdasarkan persamaan reaksi.

Banyak metode yang digunakan untuk mengindetifikasikan titik akhir dalam reaksi, titrasi biasanya menggunakan indikator visual (larutan reaktan yang berubah warna). Dalam titrasi asam-basa sederhana, indikator pH dapat digunakan, sebagai contoh adalah fenoftalein, dimana fenoftaelin akan berubah warna menjadi merah muda ketika larutan mencapai pH sekitar 8,2 atau melewatinya (Syukri, 1999).

Titrasi adalah suatu metode penentuan kadar (konsentrasi) suatu larutan dengan larutan lain yang diketahui konsentrasinya. Titrasi merupakan suatu cara atau metode untuk menentukan kadar suatu zat dengan menggunakan zat lain yang sudah diketahui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis zat reaksinya yang terlibat didalam proses titrasi. Titrasi dibagi menjadi dua yaitu :

1. Titrasi asidimetri

Pengukuran asam dengan menggunakan larutan baku basa.

2. Alkalimetri

Pengukuran konsentrasi basa dengan menggunakan larutan baku.

Pada saat titik ekivalen telah diketahui maka proses titrasi dihentikan, kemudian kita mencatat volume titrasi yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut. Dengan menggunakan data volume tritrat, volume dan konsentrasi titrat maka kita bisa menghitung kadar titran.

Titrasi asam basa terbagi menjadi 5 jenis yaitu :

1. Asam kuat–Basa kuat.

2. Asam kuat–Basa lemah.

3. Asam lemah–Basa kuat.

4. Asam kuat–Garam dari asam lemah.

5. Asam kuat–Garam dari basa lemah.

Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi untuk analisis secara titrasi adalah:

1. Reaksi harus berlangsung dengan cepat.

2. Reaksi kimia yang terjadi harus sederhana dan persamaan reaksinya mudah ditulis.

3. Titrasi harus memiliki keberulangan dengan perbedaan hasil tidak dari 0,5%.

4. Titik akhir titrasi harus dapat diamati dengan jelas.

5. Kadar atau konsentrasi larutan baku atau standar harus diketahui dengan tepat.

Larutan asam dapat ditentukan kadarnya melalui penambahan larutan baku basa yang tepat ekivalen (setara) dengan jumlah asam yang ada. Titik pada saat tercapainya kesetaraan asam dan basa yang bereaksi dinamakan titik akhir titrasi. Untuk mengamati titik ekivalen ini digunakan indikator asam basa, yaitu suatu zat yang dapat berubah warnanya tergantung pH larutan. Jenis indikator yang dipilih harus tepat. Titik akhir titrasi selalu berimpit dengan titik ekivalen dan selisihnya dinamakan kesalahan titrasi. Ketepatan dalam memilih indikator dapat memperkecil kesalahan titrasi (Underwood, 2002).

2.6 Macam-Macam Larutan

Larutan adalah campuran serba sama dari dua komponen atau lebih yang mana tiap-tiap komponen dapaat berupa gas, cair ataupun berupa benda padat. Komponen yang lebih banyak disebut pelarut sedangkan komponen yang lebih sedikit disebut zat terlarut. Ada beberapa macam larutan yaitu:

1. Larutan padat, pelarut padat, contohnya kuningan (Zn dalam Cu).

2. Larutan cair, pelarutnya cair, contohnya gula dalam air.

3. Larutan gas, pelarutnya gas, contohnya uap dalam air.

Berdasarkan daya hantarnya larutan dibedakan 2 macam, yaitu:

1. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.

2. Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Larutan dapat terjadi secara;

1. Reaksi kimia.

2. Solvasi seperti hidrogen klorida (HCl) dalam air (H₂O).

3. Dispersi seperti karbon tetra klorida(CCl₄)dalam benzene.

2.7 Perbandingan Antara Berbagai Skala Konsentrasi

Skala konsentrasi molar dan normalitas sangan bermanfaat untuk eksperimen volmetrik, dimana kuantitas zat terlarut dalam larutan dihubungkan dengan volume bagian larutan itu. Skala normalitas sangat menolong dalam perbandingan volume dua larutan yang diperlukan untuk bereaksi secara kimia. Keterbatasan daripada skala normalitas adalah bahwa suatu larutan mungkin mempunyai lebih dari satu nilai normalitas, bergantung pada reaksi yang menggunakannya. Konsentrasi molar larutan sebaliknya merupakan suatu bilangan tetap karena bobot molekul zat itu tidak bergantung pada reaksi yang digunakannya berbeda dengan bobot ekivalen.

Skala molaritas bermanfaat untuk eksperimen-eksperimen yang menggunakan pengukuran fisika (seperti titik beku, titik didih, tekanan uap dan sebagainya). Dalam jangkauan suhu yang cukup luas. Molaritas satuan larutan yang ditentukan semata-mata oleh suatu komponen larutan tidak bergantung pada suhu. Sebaliknya konsentrasi larutan yang didefinisikan dengan volume bergantung pada suhu (Brady, 1999).

BAB III

METODELOGI PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Peralatan yang digunakan

A. Analisa Konsentrasi CO₂ dalam Air

1. Buret 1 buah

2. Pipet volume 1 buah

3. Enlenmeyer 1 buah

4. Gelas ukur 1 buah

5. Pipet tetes 1 buah

6. Bola penghisap 1 buah

7. Corong 1 buah

8. Statif dan klem 1 buah

B. Analisa Konsentrasi NaOH dalam Air

1. Buret 1 buah

2. Pipet volume 1 buah

3. Enlenmeyer 1 buah

4. Gelas ukur 1 buah

5. Pipet tetes 1 buah

6. Bola penghisap 1 buah

7. Corong 1 buah

8. Statif dan klem 1 buah

C. Analisa Konsentrasi NaCl dalam Air Laut

1. Buret 1 buah

2. Pipet tetes 1 buah

3. Erlenmeyer 1 buah

4. Labu ukur 100 mL 1 buah

5. Pipet volume 1 buah

6. Bola Penghisap 1 buah

7. Corong 1 buah

8. Statif dan klem 1 buah

D. Analisa % HCl dalam Air Laut

1. Buret 1 buah

2. Pipet tetes 1 buah

3. Erlenmeyer 1 buah

4. Labu ukur 100 mL 1 buah

5. Pipet volume 1 buah

6. Bola Penghisap 1 buah

7. Corong 1 buah

8. Statif dan klem 1 buah

9. Neraca Digital 1 buah

3.1.2 Bahan yang digunakan

A. Analisa Konsentrasi CO₂ dalam Air

1. Air keran 5 ml

2. Air mineral 5 ml

3. Natrium hidroksida (NaOH) 2N

4. Indikator fenolftalein (PP) 1%

5. Aquadest

B. Analisa Konsentrasi NaOH dalam Air

1. Natrium thiosulfat pentahidrat (Na₂S₂O₃ 5H₂O) 1N

2. Hidrogen klorida (HCl) 0,1N

3. Metil Orange

4. Indikator fenolftalein (PP) 1%

5. Air garam

6. Air Parit

C. Analisa Konsentrasi NaCl dalam Air Laut

1. AgNO₃ 0,1 N

2. Indikator K₂CrO₄

3. Aquadest

4. Air laut

5. Air garam

D. Analisa % HCl dalam Air Laut

1. Natrium hidroksida (NaOH)

2. Indikator fenolftalein (PP)

3. Aquadest

4. Air Laut

5. Air garam

3.2 Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja yang dilakukan sebagai berikut:

3.2.1 Menentukan kadar CO₂ dalam air

1. Air keran dan air mineral diambil dengan pipet volume masing-masing 5 ml dan dimasukkan kedalam enlenmeyer.

2. Ditambahkan indikator fenolftalein (PP) 1% sebanyak 3 tetes.

3. Dititrasi dengan larutan natrium hidroksida (NaOH) yang telah diketahui normalitasnya 2N.

4. Dihitung kadar CO_2.

CO₂=

1000……………………….. (3.1)

3.2.2 Analisa konsentrasi NaOH dalam air

1. Diambil air parit dan air garam masing-masing 10 ml, lalu dimasukkan ke dalam enlenmeyer.

2. Ditambahkan 2 ml natrium thiosulfat pentahidrat (Na₂S₂O₃ 5H₂O) 1N.

3. Ditambah 3 tetes indikator fenolftalein (PP) 1%.

4. Dititrasi dengan hidrogen klorida (HCl) 0,1N sampai end point.

5. Ditambahkan 3 tetes indikator metyl orange, dititrasi kembali sampai end point.

6. Dihitung kadar NaOH.

NaOH (Mg/L) =

…………….. (3.2)

3.2.3 Analisa Konsentrasi NaCl dalam Air Laut

1. Pipet sampel 10 ml dan diencerkan sampai 50 ml.

2. Diambil sampel yang telah diencerkan sebanyak 10 ml dan dimasukkan dalam enlenmeyer.

3. Ditambahkan indikator K₂CrO₄ sebanyak 3 tetes.

4. Dititrasi dengan larutan AgNO₃ 0,1 N sampai dengan end point (terbentuk endapan).

5. Dihitung kadar NaCl.

NaCl =

.......................................................................... (3.1)

3.2.4 Analisa % HCl dalam Air Laut

1. Ditimbang 10 gram sampel dan dimasukkan dalam enlenmeyer yang berisi sampel.

2. Dipipet aquadest 2 ml, dimasukkan dalam enlenmeyer yang berisi sampel.

3. Ditambahkan 3 tetes indikator PP.

4. Dititrasi dengan larutan NaOH 1 N sampai dengan end point (warna pink).

5. Dihitung kadar HCl

%HCl =

100%..................................................... (3.2)

DAFTAR PUSTAKA

Brady, E. James. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Jakarta: Bina aksara

L. Underwood. R. A Day, JR. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif, Edisi 6. Jakarta : Gramedia

Oxtoby, David, W. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta: Erlangga

Purba, Michael. M, Si. 2006. Kimia SMA Kelas X1. Jakarta: Erlangga

Syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: Erlangga

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN

A. Analisa konsentrasi CO₂ dalam air sampel

Sampel air keran

(ppm) =

1000

= 8,8

1000

= 8800 ppm

(ppm) =

1000

= 1,76

1000

= 1760 ppm

Sampel air mineral

(ppm) =

1000

= 0,022

1000

= 4400 ppm

(ppm) =

1000

= 0,022

1000

= 4400 ppm

B. Analisa konsentrasi NaOH dalam air sampel

Sampel air garam

a. NaOH (Mg/L) =

= 1080 Mg/L

b. NaOH (Mg/L) =

= 920 Mg/L

Sampel air parit

a. NaOH (Mg/L) =

= 1080 Mg/L

b. NaOH (Mg/L) =

= 1080 Mg/L

C. Analisa konsentrasi NaCl dalam air laut

a. Sampel air garam

NaCl =

= 1,17 mg/L

b. Sampel air laut

NaCl =

= 0,88 mg/L

D. Analisa % HCl dalam Air Laut

a. Sampel air garam

% HCl =

100%

= 0,00091%

b. Sampel air laut

% HCl =

100%

= 0,00036%

LAMPIRAN C

TUGAS

A. Menentukan kadar CO₂ dalam Air Keran dan Air Mineral

1. Jelaskan pengaruh konsentrasi CO₂ terhadap kualitas air

2. Jelaskan fungsi CO₂ dalam air

Jawab :

1. Pengaruh CO₂ ialah CO₂ mampu menurunkan pH yang berguna untuk menyeimbangkan pH yang ada dalam air, karena kenaikan pH yang terjadi diimbangi oleh kadar CO₂ yang terlarut dalam air. Sehingga CO₂ berpengaruh pada pH air yang berdampak pada ikan-ikan yang ada di air tersebut.

2. Menumbuhkan bakteri yang ada didalam air

Pembentuk karbohidrat sebagai bagian dari tubuh tumbuhan air. Menyeimbangkan pH yang ada didalam air

B. Analisa NaOH dalam air garam dan air parit

1. Jelaskan pengertian larutan yang terjadi secara reaksi kimia dan beri contohnya

Jawab: Larutan adalah campuran serba sama dari dua komponen atau lebih, yang mana tiap-tiap komponen dapat berupa gas, cair atau padat. Contoh: larutan padat, misal (Zn) dalam pelarut padat (Cu)

2. Jelaskan perbandingan satuan konsentrasi dengan buat contoh perhitungan

jawab :

a. Kemolaran (M) adalah jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan.

Kemolalan (m) adalah jumlah mol zat terlarut dalam tiap 1000 gram pelarut.

b. Contoh perhitungan :

Molaritas (M = molar)

M =