590 likes | 1.49k Views
Materi Laboratorium Kimia. Pokok Bahasan. Konsentrasi Titrasi Penentuan pH Spektrofotometri. Di laboratorium. Diperlukan. ?. 100 ml HNO 3 0,2 N. HNO 3 pekat 69% massa jenis = 1,49 g/ml berat molekulnya = 63,01 g/mol. Konsentrasi Larutan .
E N D
Pokok Bahasan • Konsentrasi • Titrasi • Penentuan pH • Spektrofotometri
Di laboratorium Diperlukan ? 100 ml HNO3 0,2 N HNO3 pekat 69% massa jenis = 1,49 g/ml berat molekulnya = 63,01 g/mol
Konsentrasi Larutan • Banyaknya zat terlarut dalam suatu pelarut
Konsentrasi mol zat terlarut (mol) M = volume larutan (L) mol zat terlarut (mol) m = berat pelarut (1000 g) mol ekuivalen N = Volume larutan (L) berat zat (g) n = berat molekul (Mr) • Mol (n) • Molaritas (M) • Molalitas (m) • Normalitas (N)
mol zatterlarut (mol) x = mol zatterlarut (mol) + mol pelarut (mol) beratzatterlarut (g) % w/v = x 100% 100 ml larutan volume zatterlarut (ml) % v/v = x 100% 100 ml larutan • Berat per volume (w/v) • Volume per volume (v/v) • Fraksi mol
beratzatterlarut (mg) ppm = volume larutan (L) beratzatterlarut (mg) ppm = berat (kg) • ppm (part per million) • ppb (part per billion) beratzatterlarut (μg) ppb = volume larutan (L) beratzatterlarut (μg) ppb = berat (kg)
Pengenceran • V1 x M1 = V2 x M2 • V1 x N1 = V2 x N2 V1 = volume awal M1 = konsentrasiawal (molaritas) N1 = konsentrasiawal (N) V2 = volume akhir M2 = konsentrasiakhir (molaritas) N2 = konsentrasiakhir (N) • Bilabahankimiapekatdiencerkan, misal H2SO4pekat, harusmenambahkanbahankimiapekattersebutkedalam air, bukansebaliknya
Di laboratorium Diperlukan 100 ml HNO3 0,2 N HNO3 pekat 69% massa jenis = 1,49 g/ml berat molekulnya = 63,01 g/mol
1,49 g/ml x (1000 ml/100) x 69 N = 63,01 g/mol N = 16,32 N • Normalitas (N) HNO3 • V1 x N1 = V2 x N2 0,2 N x 100 ml V1 = 16,32 N = 1,22 ml Dilarutkan hingga 100 ml (labu ukur)
1,22 ml HNO3 pekat 69%
Latihan Soal Berapa ml H2SO4 pekat 97% yang dibutuhkan untuk membuat larutan dengan konsentrasi 0,8 N sebanyak 50 ml, jika diketahui massa Jenis H2SO4 1,84 g/ml dan berat molekulnya 98 g/mol?
1,84 g/ml x (1000 ml/100) x 97 x 2 N = 98 g/mol N = 36,4245 N Jawab • NormalitasH2SO4 awal = • V1 x N1 = V2 x N2 0,8 N x 50 ml V1 = 36,4245 N = 1,0982 ml
Perhatikan !! Jika larutan tidak berwarna atau berwarna terang, perhatikan meniskus bawah Jika larutan pekat atau berwarna gelap, perhatikan meniskus atas
Perhatikan !! • Cara Mengocok Pegangtutuplabutakarantaratelunjukdanibujaridengankencang, kocoksecarategaklurus
Titrasi • Titrasi prosedur analitis yang digunakan untuk mengukur banyaknya satu larutan yang diperlukan dengan tepat beraksi dengan larutan lain • Titik ekuivalien /titik kesetaraan suatu akhir reaksi secara teoritis di mana reaksi berjalan secara stoikiometri • Titik akhir titrasi keadaan dimana titrasi dihentikan dengan cara melihat perubahan warna indikator dan volume titran yang digunakan dicatat Setelah titrasi Sebelum titrasi
NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl (aq) + H2O(l) NaOH Before endpoint Approximately at endpoint Over endpoint HCl
Standarisasi Larutan • Larutan Baku Primer • Syarat agar suatuzatmenjadizatbaku primer adalah: • memilikitingkatkemurnian yang tinggi • kering, tidakterpengaruholehudara/lingkungan(zattersebutstabil) • mudahlarutdalam air • Larutanbaku primer biasanyadibuathanyasedikit, penimbangan yang dilakukanpunharusteliti, dandilarutkandengan volume yang akurat, cth : asam oksalat, boraks, asam benzoat. • Larutan Baku Sekunder • adalahlarutanbaku yang zatterlarutnyatidakharuszat yang tingkatkemurniannyatinggi. • Konsentrasilarutanbakusekunder berdasarkanstandarisasidengancaratitrasiterhadaplarutanbaku primer • Umumnyamerupakanlaruta yang tidakstabilsehinggaperludistandarisasiulangsetiapminggu.
Standarisasi Larutan • Siapkan alat-alat untuk melakukan titrasi, larutan indikator, larutan baku primer, dan larutan baku sekunder. • Bilas alat-alat ukur • Isi buret dengan larutan baku sekunder (misal NaOH) yang akan ditentukan konsentrasinya. • Pipet sejumlah volume tertentu dari larutan baku primer lalu teteskan3 tetes larutan indikator • Catat volume awal titran • Lakukan titrasi dengan cara meletakkan erlenmeyer di bawah buret dan alas untuk titrasi harus putih. • Baca volume larutan baku sekunder pada buret. Dan catat pada buku NaOH Asam oksalat
Contoh 36,94 ml NaOH LarutanNaOHdisiapkandengankonsentrasikira-kira 0,2 N. UntukmenstandarisasilarutanNaOHtersebut, 20 ml larutanasamoksalat 0,1 N ditempatkanpadagelaspialadanbeberapatetes pp ditambahkan. KemudianburetdiisidenganlarutanNaOHdandigunakanuntukmentitrasiasamoksalat. Ternyatadibutuhkan 36,94 ml larutanNaOH agar titikakhirtercapai. BerapakannormalitasNaOHsebenarnya? 20 ml Asam oksalat 0,1 N
Jawab mol ekuivalen N = Volume larutan (L) gr x ekuivalen = Mr x Volume larutan (L) • persamaan reaksi : 2NaOH + H2C2O4 Na2C2O4 + 2H2O • Ingat ! • mol asam oksalat = 20 ml lar asam oksalat x 0,1 N asam oksalat 1000 ml/L x 2 = 1 x 10-3 mol • konsentrasi NaOH = 1 x 10-3 mol asam oksalat x 2 0,03694 L = 0,054 N
Penentuan pH perhitungan • Perhitungan • pH = - log [H+] • pOH = - log [OH-] • pH = 14 - pOH pH Alat, misal pH meter
pH AsamKuat Bagiasam-asamkuat (α = 1), makamenyatakannilai pH larutannyadapatdihitunglangsungdarikonsentrasiasamnya (denganmelihatvalensinya). Contoh: 1. Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.001 M HCl ! Jawab: HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq)[H+] = [HCl] = 0.001 = 10-3 MpH = - log 10-3 pH = 3 2. Hitunglah pH dari 0,05 M asamsulfat ! Jawab: H2SO4(aq) → 2 H+(aq) + SO42-(aq) [H+] = 2[H2SO4] = 2 x 0.05 = 10-1 MpH = - log 10-1 pH = 1
pH AsamLemah dinyatakandenganrumus : [H+] = √ (Ca . Ka) dimana: Ca = konsentrasiasamlemah Ka = tetapanionisasiasamlemah [H+] = √ (Ca. Ka) Contoh: Hitunglah pH dari 0,1 M CH3COOH, jikadiketahui Ka = 10-5 Jawab:[H+] = √ (Ca . Ka) = √ 10-1 . 10-5 = 10-3 MpH = -log 10-3 pH = 3
pH BasaKuat Untukmenentukan pH basa-basakuat (α = 1), makaterlebihdahuludihitungnilaipOHlarutandarikonsentrasibasanya. Contoh: • Tentukan pH dari 100 ml larutan KOH 0.1 M ! • Hitunglah pH dari 500 ml larutan Ca(OH)2 0.01 M ! Jawab: • KOH(aq) ® K+(aq) + OH-(aq) [OH-] = [KOH] = 0.1 = 10-1 MpOH = - log 10-1 = 1pH = 14 - pOH = 14 - 1 pH = 13 b. Ca(OH)2(aq) ® Ca2+(aq) + 2 OH-(aq)[OH-1] = 2[Ca(OH)2] = 2 x 0.01 = 2.10-2 MpOH = - log 2.10-2 = 2 - log 2pH = 14 - pOH = 14 - (2 - log 2) pH = 12 + log 2
pH BasaLemah digunakanrumus: [OH-] = √ (Cb . Kb) dimana: Cb = konsentrasibasalemah Kb = tetapanionisasibasalemah Contoh: Hitunglah pH dari 100 ml 0.001 M larutan NH4OH, jikadiketahuitetapan ionisasinya = 10-5 ! Jawab: [OH-] = √ (Cb . Kb) = √ 10-3 . 10-5 = 10-4 MpOH = - log 10-4 = 4pH = 14 - pOH = 14 - 4 = 10
pH meter • pH meter merupakan instrumen elektronik yang digunakan untuk mengukur pH (asam maupun basa) dari suatu larutan. • pH meter terdiri dari measuring probe yang terhubung dengan komponen elektronik sehingga dapat mengukur pH larutan dan menampilkan hasilnya
1. Kalibrasi • pH meter dinyalakan, dandibiarkanstabilselama 15-30 menit • Untukstandarisasirutin, pH meter dikalibrasidengan buffer pH 4 dan buffer pH 7 • Elektrode pH meter dicelupkankedalamlarutan buffer pH 4, dibilasdenganakuades, dikeringkandengantisu • Selanjutnyadikalibrasidalamlarutan buffer pH 7, dibilasdenganakuades, dikeringkandengantisu • Elektrodediceluppadasampelsampaidiperolehpembacaan yang stabil • Catathasilpembacaan • Elektrodedibilasdenganakuades, dikeringkandengantisu • Matikan pH meter 2. Pengukuran pH sampel
Latihan Soal • Akan dianalisa pH larutan NaOH 0,2 N. Menggunakan perhitungan, tentukan pH larutan tersebut. Apabila akan digunakan pH meter untuk mengetahui pH larutan tersebut, jelaskan bagaimana urutan cara menentukannya?
SpektrofotometridanSpektrofotometer • Spektrofotometrimetode analisa kimia berdasar pada penyerapan/absorbsi atau penerusan radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang spesifik oleh ion atau molekul • Spektrofotometer mesinoptik yang dapatmengukurdanmengetahuiberapaenergicahaya yang ditransmisikanoleh material dalamlarutanpadaberbagaipanjanggelombangdarienergiradiasi
Io = intensitas cahaya awal I = intensitas cahaya yang ditransmisikan • Absorbansi larutan I %T = x 100 Io A =log Io/I T = I/Io A = - log T = log (1/T)
Hubungan %T dengan A Abs = log Io (100/%T)
Hukum Lambert Beer dan Kurva Standar • Hukum Lambert Beer menyatakan hubungan serapan sinar terhadap konsentrasi penyerap, yaitu : A = ε.b.c A = absorbsivitas ε = absorbsivitas molar (L.mol-1.cm-1) b = tebal media atau kuvet (cm) c = konsentrasi analit (mol/L)
y =bx+ a Kurva standar dibuat dengan mengukur absorbansi dari beberapa larutan yang telah diketahui konsentrasinya dan membuat grafik dengan cara memplot absorbansi pada sumbu Y dan konsentrasi pada sumbu X
Soal • Tersedia 50 ml larutan KMnO4 1.10-3 M. Ingin dibuat kurva standar KMnO4 dengan 5 konsentrasi larutan KMnO4 yaitu 1.10-4, 3.10-4, 5.10-4, 7.10-4 dan 9.10-4.
1 ml larutan KMnO4 10 ml 3 ml 10 ml 5 ml 10 ml • Pengenceranlarutan KMnO4 1.10-3 M 7 ml 10 ml larutan KMnO4 1.10-4 M larutan KMnO4 3.10-4 M 9 ml 10 ml larutan KMnO4 1.10-3 M larutan KMnO4 5.10-4 M larutan KMnO4 7.10-4 M • V1 x M1 = V2 x M2 larutan KMnO4 9.10-4 M
Σx 25 x 10-4 x = = = 5 x 10-4 n 5 Σy 0,882 y = = = 0,1764 n 5 Σxy – ((Σx . Σy)/n) b = Σx2 - ((Σx)2/n) 6,196 x 10-4 – ((25 x 10-4 x 0,882)/5) = 165 x 10-8 – ((25 x 10-4)2/5)5 = 436,5
a = y – bx = 0,1764 – (436,5 x 5 x 10-4) = - 0,04185 y = a + bx = -0,04185 + 436,5 x Titik potong terhadap sumbu y (0, -0,04185) Titik potong terhadap sumbu x (9,59 x 10-5, 0)
Prosedure kerja Analisa dengan Spektrofotometer • Menentukan λ maksimal • Hidupkan spektrofotometer • Amati sampel • Pilih panjang gelombang sesuai warna sampel • Bersihkan kuvet • Masukkan akudes ke dalam kuvet kemudian masukkan dalam spektrofotometer, di re-zero (cal) • Masukkan sampel ke dalam kuvet kemudian masukkan dalam spketrofotometer, tera absorbansinya • Cari panjang gelombang yang menghasilkan nilai absorbansi maksimal panjang gelombang maksimum
Tera absorbansi sampel (pd λ maksimal) • Bersihkan kuvet • Masukkan akuades dalam kuvet dan spektrofotometer, di re-zero (cal) • Masukkan sampel dalam kuvet dan spektrofotometer • Tera absorbansinya • Catat • Buat kurva standar dan persamaan garisnya