Kurva Titrasi Asam Basa

         Blog KoKim - Setelah mempelajari "titrasi asam basa", kita lanjutkan lagi pembahasan materi Kurva titrasi asam basa. Untuk menyatakan perubahan pH larutan pada saat titrasi digunakan grafik yang disebut kurva titrasi. Kurva titrasi memudahkan kita dalam menentukan titik ekuivalen. Jenis asam dan basa yang digunakan akan menentukan bentuk kurva titrasi. Berikut ini akan dibahas empat jenis kurva titrasi, yaitu:
1. Kurva titrasi asam kuat oleh basa kuat
2. Kurva titrasi basa kuat oleh asam kuat
3. Kurva titrasi asam lemah oleh basa kuat
4. Kurva titrasi basa lemah oleh asam kuat.

1. Kurva titrasi asam kuat oleh basa kuat

       Titrasi asam basa merupakan reaksi penetralan. Sebagai contoh, 25 mL larutan HCl 0,1 M dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M. Perhatikan kurva titrasi volume NaOH terhadap pH di bawah ini:

       Pada grafik, diperlihatkan ciri penting dari kurva titrasi NaOH - HCl bahwa pH berubah secara lambat sampai dekat titik ekuivalen. Penambahan NaOH menyebabkan harga pH naik sedikit demi sedikit. Namun, pada titik ekuivalen, pH meningkat sangat tajam kira-kira 6 unit (dari pH 4 sampai pH 10) hanya dengan penambahan 0,1 mL ($\pm$ 2 tetes). Setelah titik ekuivalen, pH berubah amat lambat jika ditambah NaOH. Indikator-indikator yang perubahan warnanya berada dalam bagian terjal kurva titrasi ini, yaitu indikator yang mempunyai trayek pH antara 4 sampai 10 cocok digunakan untuk titrasi tersebut. Indikator yang dapat digunakan pada titrasi ini adalah metil merah, brom timol biru, dan fenolftalein. Untuk titrasi asam kuat oleh basa kuat, besarnya pH saat titik ekuivalen adalah 7. Pada pH ini asam kuat tepat habis bereaksi dengan basa kuat, sehingga larutan yang terbentuk adalah garam air yang bersifat netral.

2. Kurva titrasi basa kuat oleh asam kuat

       Contoh titrasi ini adalah 40 mL larutan HCl 0,1 M dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M. Kurva titrasinya digambarkan sebagai berikut:

       Seperti pada titrasi asam kuat oleh basa kuat, titik ekuivalen titrasi ini pada saat penambahan HCl sebanyak 40 mL dan pH = 7. Ketiga indikator asam basa yang tertulis (fenolftalein, bromotimol biru, dan metil merah) bisa digunakan sebagai indikator dalam titrasi ini.

3. Kurva titrasi asam lemah oleh basa kuat

       Penetralan asam lemah oleh basa kuat agak berbeda dengan penetralan asam kuat oleh basa kuat. Contohnya, 25 mL CH$_3$COOH 0,1 M dititrasi oleh NaOH 0,1 M. Mula-mula sebagian besar asam lemah dalam larutan berbentuk molekul tak mengion CH$_3$COOH, bukan H$^+$ dan CH$_3$COO$^-$. Dengan basa kuat, proton dialihkan langsung dari molekul CH$_3$COOH yang tak mengion ke OH$^-$. Untuk penetralan CH$_3$COOH oleh NaOH, persamaan ion bersihnya sebagai berikut: (James E. Brady, 1990).
$ CH_3COOH(aq) + OH^-(aq) \rightarrow H_2O(l) + CH_3COO^-(aq) $
Kurva titrasi asam lemah oleh basa kuat dapat ditunjukkan pada gambar berikut:

Sifat penting yang perlu diingat pada titrasi asam lemah oleh basa kuat adalah:
a. pH awal lebih tinggi daripada kurva titrasi asam kuat oleh basa kuat (karena asam lemah hanya mengion sebagian).
b. Terdapat peningkatan pH yang agak tajam pada awal titrasi. Ion asetat yang dihasilkan dalam reaksi penetralan bertindak sebagai ion senama dan menekan pengionan asam asetat.
c. Sebelum titik ekuivalen tercapai, perubahan pH terjadi secara bertahap. Larutan yang digambarkan dalam bagian kurva ini mengandung CH$_3$COOH dan CH$_3$COO$^-$ yang cukup banyak. Larutan ini disebut larutan penyangga.
d. pH pada titik di mana asam lemah setengah dinetralkan ialah pH = pKa. Pada setengah penetralan, $[CH_3COOH] = [CH_3COO^-]$.
e. pH pada titik ekuivalen lebih besar dari 7, yaitu $\pm$ 8,9, sebagai akibat hidrolisis oleh CH$_3$COO$^-$.
f. Setelah titik ekuivalen, kurva titrasi asam lemah oleh basa kuat identik dengan kurva asam kuat oleh basa kuat. Pada keadaan ini, pH ditentukan oleh konsentrasi OH$^-$ bebas.
g. Bagian terjal dari kurva titrasi pada titik ekuivalen dalam selang pH yang sempit (dari sekitar 7 sampai 10).
h. Pemilihan indikator yang cocok untuk titrasi asam lemah oleh basa kuat lebih terbatas, yaitu indikator yang mempunyai trayek pH antara 7 sampai 10. Indikator yang dipakai adalah fenolftalein.

4. Kurva titrasi basa lemah oleh asam kuat

       Perubahan pH pada reaksi penetralan basa lemah oleh asam kuat, dalam hal ini 50 mL NH$_3$ 0,1 M dititrasi dengan HCl 0,1 M, dapat ditunjukkan pada kurva di bawah ini.

       Dari kurva tersebut, terlihat bahwa titik ekuivalen terjadi pada pH lebih kecil 7. Hal ini disebabkan garam yang terbentuk mengalami hidrolisis sebagian yang bersifat asam (pH < 7). Adapun indikator asam basa yang bisa digunakan sebagai indikator titrasi adalah metil merah dan bromotimol biru.

       Demikian pembahasan materi Kurva Titrasi Asam Basa dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pH larutan dan Asam Basa.

Titrasi Asam Basa

         Blog KoKim - Titrasi asam basa merupakan analisis kuantitatif untuk menentukan molaritas larutan asam atau basa. Zat yang akan ditentukan molaritasnya dititrasi oleh larutan yang molaritasnya diketahui (larutan baku atau larutan standar) dengan tepat dan disertai penambahan indikator. Fungsi indikator di sini untuk mengetahui titik akhir titrasi. Jika indikator yang digunakan tepat, maka indikator tersebut akan berubah warnanya pada titik akhir titrasi.

         Titrasi asam basa merupakan metode penentuan molaritasasam dengan zat penitrasi larutan basa atau penentuan molaritas larutan basa dengan zat penitrasi larutan asam. Titik akhir titrasi (pada saat indikator berubah warna) diharapkan mendekati titik ekuivalen titrasi, yaitu kondisi pada saat larutan asam tepat bereaksi dengan larutan basa.

         Pada umumnya masih dilakukan cara titrasi yang sederhana, dengan menggunakan gelas kimia, dan Biuret. Berikut adalah rangkaian alat titrasi sederhana:

         Titrasi asam basa dilakukan dengan menggunakan buret. Buret adalah alat yang digunakan untuk menambahkan standar ke dalam larutan yang akan ditentukan molaritasnya.
Berikut langkah-langkah melakukan titrasi asam basa.
1) Siapkan larutan yang akan ditentukan molaritasnya. Pipet larutan tersebut ke dalam erlenmeyer dengan menggunakan pipet volume.
2) Pilih indikator berdasarkan trayek pH dan perubahan warna indikator untuk memudahkan pengamatan. Tambahkan beberapa tetes pada larutan.
3) Tambahkan zat penitrasi setetes demi setetes dengan selalu menggoyangkan erlenmeyer agar terjadi reaksi sempurna.
4) Sesekali, pinggiran erlenmeyer dibilas agar zat yang bereaksi tidak menempel di dinding erlenmeyer.
5) Ketika mendekati titik ekuivalen, penambahan zat penitrasi dilakukan dengan sangat hati-hati. Buka kran buret, peniter yang keluar jangan sampai menetes, tetapi ditempelkan pada dinding erlenmeyer kemudian bilas dan goyangkan. Ada baiknya titrasi dilakukan sebanyak dua atau tiga kali (duplo atau triplo). Apa zat penitrasi itu? Zat penitrasi adalah zat yang ditambahkan ketika kita melakukan titrasi.
6) Hitung molaritas larutan (perhatikan contoh soal berikut).

Contoh:
Sebanyak 10 mL larutan HCl dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 M menggunakan indikator fenolftalein. Jika perubahan warna indikator menjadi merah muda diperlukan 12,5 mL larutan penitrasi, maka tentukan molaritas larutan HCl tersebut.
Jawab:
Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi
$ HCl(aq ) + NaOH(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(aq) $
Lihat perbandingan koefisien HCl dan NaOH
1 HCl ~ 1 NaOH
*). Jumlah mol HCl dapat dihitung dengan cara berikut,
$ \begin{align} n_{NaOH} & = V_{NaOH} \times M_{NaOH} \\ & = 0,0125 \, L \times 0,1 \, mol \, L^{-1} \\ & = 0,00125 \, mol \\ n_{HCl} & = \frac{1}{1} \times n_{NaOH} \\ & = 0,00125 \, mol \end{align} $
*). Molaritas HCl dapat ditentukan dengan cara berikut,
$ \begin{align} M_{HCl} & = \frac{n_{HCl}}{V_{HCl}} \\ & = \frac{0,00125 \, mol }{0,01 \, L} \\ & = 0,125 \, M \end{align} $
Jadi, molaritas HCl sebesar 0,125 M.

       Jika kita membeli asam cuka di pasar, atau di toko maka kita tidak pernah menemukan ukuran kandungan asam dalam bentuk kemolaran seperti yang kita pelajari. Namun dalam botol masih tercantum kadar cuka berupa persen volume. Untuk itu kita coba mengukur berapa konsentrasi asam cuka sehingga dapat diketahui kebenaran kandungannya

Contoh :
Untuk mengetahui % asam cuka dilakukan dengan titrasi 2mL larutan asam cuka dan memerlukan 35 mL larutan NaOH 0,1M. massa jenis larutan 950 g/L.
a. Tentukan kemolaran asam cuka!
b. Berapa % kadar asam cuka tersebut?
Jawab:
a). Menentukan kemolaran asam cuka :
$ \begin{align} V_{asam} \times M_{asam} & = V_{basa} \times M_{basa} \\ M_{asam} & = \frac{V_{basa} \times M_{basa}}{V_{asam}} \\ & = \frac{35 \times 0,1}{2} \\ & = 1,75 \, M \end{align} $
b). Dalam 1 liter larutan cuka
terdapat $ 1,75 \times 60 \, $ gram cuka = 105 gram cuka.
Berat 1 liter larutan = 950 gram.
Maka kadar asam cuka
$ = \frac{105}{950} \times 100\% = 11,05 \% $.

       Pada saat titrasi, kita menemukan titik akhir titrasi. Pada titik akhir titrasi ini jumlah mol ekivalen antara zat yang dititrasi dan penitrasi sama dan ditunjukkan dengan perubahan warna indikator asam basa, setelah diketahui volumenya kita dapat melakukan perhitungan.

Contoh :
Larutan HCl 0,3M dititrasi dengan larutan NaOH. Ternyata titik akhir titrasi tercapai bila 10 mL larutan HCl memerlukan 75 mL larutan NaOH. Tentukan kemolaran larutan NaOH!
Jawab:
$ \begin{align} V_{asam} \times M_{asam} & = V_{basa} \times M_{basa} \\ M_{basa} & = \frac{V_{asam} \times M_{asam}}{V_{basa}} \\ & = \frac{10 \times0,3}{75} \\ & = 0,04 \, M \end{align} $

       Pemilihan indikator yang tepat merupakan syarat utama saat titrasi. Jika indikator yang digunakan berubah warna pada saat titik ekuivalen, maka titik akhir titrasi akan sama dengan titik ekuivalen. Akan tetapi, jika perubahan warna indikator terletak pada pH di mana zat penitrasi sedikit berlebih, maka titik akhir titrasi berbeda dengan titik ekuivalen.

       Demikian pembahasan materi Titrasi Asam Basa dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan Kurva Titrasi Asam Basa.