BAB II

DASAR TEORI

Studi kuantitatif mengenai reaksi penetralan asam basa paling nyaman apabila

dilakukan dengan menggunakan prosedur yang disebut titrasi (titration). Dalam

percobaan titrasi, suatu larutan yang konsentrasinya diketahui secara pasti, disebut

sebgai larutan standar (standard solution), ditambahkan secara bertahap ke larutn lain

yang konsentrasinya tidak diketahui, sampai reaksi kimia antara kedua larutan

tersebut berlangsung sempurna (Chang, 2005).

Dalam titrasi, suatu larutan yang harus dinetralkan, misalnya asam,

dimasukkan kedalam wadah atau tabung. Larutan lain, misalnya basa, dimasukkan ke

dalam buret lalu dimasukkan ke dalam asam, mula-mula cepat, kemudian tetes demi

tetes, sampai titik setara dari titrasi tersebut tercapai (Petrucci, 1996).

Tanda selesainya titrasi, yaitu pada titik akhir (end point), ditandai dengan

semacam perubahan sifat fisis, misalnya warna campuran yang bereaksi. Titik akhir

dapat dideteksi dalam campuran reaksi yang tidak berwarna dengan menambahkan

zat yang disebut indikator, yang mengubah warna pada titik akhir. Titrasi

memungkinkan kimiawan untuk menentukan jumlah zat atau konsentrasi larutan yang

ada dalam sampel (Oxtoby, 2001).

Konsentrasi larutan (concentration of a solution) adalah jumlah zat terlarut

yang terdapat di dalam sejumlah tertentu pelarut atau larutan. Konsentrasi larutan

dapat ditentukan dengan berbagai cara. Salah satu satuan konsentrasi yang paling

umum dalam kimia adalah molaritas (M), atau konsentrasi molar, yaitu jumlah mol

zat terlarut dalam 1 liter larutan. Molaritas didefinisikan oleh persamaan berikut:

M=molaritas=mol zat terlarutliter larutan

Jadi, 1,46 molar larutan glukosa (C6H12O6), ditulis sebagai C6H12O6 1,46 M,

mengandung 1, 46 mol zat terlarut (C6H12O6) dalam 1 L larutan (Chang 2005).

Molalitas sebaliknya, adalah nisbah (angka yang menunjukkan perbandingan

antara satu nilai dan nilai lainnya secara nisbi) massa dan tidak bergantung pada suhu.

Molalitas didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut per kilogram pelarut:

m=molalitas= mol zat terlarutkilogram pelarut

Karena air memiliki kerapatan 1,00 g cm-3 pada 20oC, maka 1,00 liter air bobotnya

1,00 x 103 g atau 1,00 kg. Dengan demikian, dalam larutan berair encer, jumlah mol

zat terlarut per liter kira-kira sama dengan jumlah mol per kilogram air. Jadi,

molalitas dan molaritas hamper sama nilainya. Untuk larutan tak berair dan larutan

pekat dalam air, molaritas dan molalitas tidak sama (Oxtoby, 2001).

Dalam mempersiapkan larutan hal yang perlu diperhatikan, yaitu jika

sejumlah masssa zat terlarut ditambahkan ke dalam pelarut yang volumenya

diketahui. Misalnya, jika satu liter pelarut digunakan, volume larutan yang dihasilkan

bisa berkurang dari satu liter dalam larutan tersebut, sebab terjadi peristiwa-peristiwa

di dalam larutan tersebut. Jika suatu larutan harus memiliki molaritas tertentu, jelas

tidak mudah mengetahui rapatan larutan. Dalam praktiknya, hal ini dapat dihindari

dengan melarutkan sejumlah zat terlarut ke dalam sedikit pelarut, kemudian pelarut

ditambahkan sedikit demi sedikit sampai volume total diperoleh. Untuk pekerjaan

yang cermat digunakan labu volumetrik yang terkalibrasi secara hati-hati (Oxtoby,

2001).

Larutan pekat sering kali disimpan di laboratorium dalam ruang penyimpanan

stok bahan kimia untuk digunakan sesuai keperluan. Prosedur untuk penyiapan

larutan yang kurang pekat dari larutan yang lebih pekat disebut pengenceran

(diluton). Dalam melakukan proses pengenceran, perlu diingat bahwa penambahan

lebih banyak pelarut ke dalam sejumlah tertentu larutan pekat akan mengubah

(mengurangi) konsentrasi larutan tanpa mengubah jumlah mol zat terlarut yang

terdapat dalam larutan. Dengan kata lain,

mol zat terlarut sebelum pengenceran = mol zat terlarut setelah pengenceran

Karena molaritas didefinisikan sebagai mol zat terlarut dalam 1 L larutan. Maka,

mol zat terlarutliter larutan

x volumelarutan=mol zat terlarut

atau

MV = mol zat terlarut

Karena semua zat terlarut berasal dari larutan pekat awal, maka,

MawalVawal = MakhirVakhir

dimana Mawal > Makhir dan Vakhir > Vawal (Chang, 2005).

Asidimetri dan alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion

hidrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk

menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi

antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa). Asidimetri merupakan

penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa-senyawa yang bersifat basa

dengan menggunakan baku asam. Sebaliknya alkalimetri adalah penetapan kadar

senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan menggunakan baku basa.

Dalam kebanyakan reaksi asam-basa, tidak ada perubahan warna yang tajam

pada titik akhirnya. Dalam hal ini, perlu adanya sedikit indikator, yaitu zat warna

yang perubahan warnanya tampak jelas dalam rentang pH yang sempit (Oxtoby,

2001).

Indikator asam-basa dibuat dalam bentuk larutan (dalam air, etanol, atau

pelarut lain). Dalam titrasi asam-basa sejumlah kecil (beberapa tetes) larutan

indikator ditambahkan kedalam larutan yang sedang dititrasi. Indikator asam-basa

umumnya digunakan jika penetuan pH yang diteliti tidak terlalu diperlakukan

(Petrucci, 1996).

Jika bentuk asam untuk indikator tertentu dilambangkan dengan Hln dan

bentuk basa konjugatnya dilambang dengan ln-, kesetimbangan asam-basanya adalah

Hln(aq) + H2O(l) H⇆ 3O+(aq) + ln-

(aq) ¿¿ = Ka

Dimana Ka adalah tetapan ionisasi asam untuk indikator. Indikator yang berbeda

mempunyai nilai Ka yang berbeda sehingga menunjukkan perubahan warna pada nilai

pH yang berbeda pula. Semakin lemah suatu indikator sebagai asam, semakin tinggi

pH di tempat terjadinya perubahan warna. Perubahan warna tersebut muncul pada

rentang satu sampai dua satuan pH. Sebagai contoh, metil merah akan merah pada

saat pH di bawah 4,8 dan akan berwarna kuning di atas 6,0, warna jingga akan

terlihat diantara pH tersebut. Metil jingga akan berwarna merah saat pH di bawah 3,2

dan akan berwarna orange saat pH di atas 4,4. Fenolftalein akan tidak berwarna saat

pH di bawah 8,2 dan akan berwarna merah saat pH di atas 10,0. Ada juga bahan

pewarna alami yang ditemukan pada buah-buahan, sayur-sayuran, dan bunga

bertindak sebagai indikator pH dengan mengalami perubahan warna seiring

terjadinya perubahan keasaman (Oxtoby, 2001).

Pada titrasi asam-basa, natrium hidrosida adalah salah satu basa yang umum

digunakan di laboratorium. Namun demikian, karena padatan natrium hidrosida sulit

diperoleh dalam keadaan murni, larutan natrium hidroksida harus distandarisasi

terlebih dahulu sebelum digunakan dalam kerja analitik yang memerlukan

keakuratan. Standarisasi larutan natrium hidroksida dengan menitrasinya

mengunakan larutan asam yang sudah diketahui konsentrasinya secara tepat. Asam

yang sering digunakan untuk analisis ini adalah suatu asam monoprotik yang disebut

kalium hidrogen ftalat (Chang, 2005).

Titrasi asam-basa lainya adalah titrasi antara asam kuat oleh basa kuat dan

titrasi asam lemah oleh basa kuat. Misalnya titrasi HCl oleh NaOH dengan

penambahan indikator. Penetralan asam lemah oleh basa kuat agak berbeda dengan

penetralan aam kuat oleh basa kuat. Mula-mula, sebagian besar asam lemah dalam

larutan berbentuk molekul tak mengion, misal HA, bukan sebagai H+ dan A-. dengan

adanya basa kuat, proton di alihkan langsung dari molekul HA yang tak mengion ke

OH-. Untuk penetralan HC2H3O2 oleh NaOH, persamaan bersihnya adalah

HC2H3O2 + OH- → H2O + C2H3O2-

Pada titrasi tersebut dapat dihitung pH larutan pada bermacam-macam titik selama

berlangsungnya titrasi. Data ini dapat dipetakan dalam bentuk hubungan pH dengan

volume larutan yang ditambahkan dalam proses titrasi, berbentuk kurva titrasi

(Petrucci, 1996).

Selain titrasi asam-basa, titrasi redoks (reduksi-oksidasi) memiliki keuntungan

khusus karena tajamnya spesies warna pada titik akhir titrasi. Misalnya, MnO4-

berwarna ungu tua, sedangkan Mn2+ tidak berwarna. Jadi, bila MnO4- ditambahkan

dengan pada Fe2+ dengan sedikit berlebih, maka warna larutan berubah menjadi ungu

secara permanen (Oxtoby, 2001).

Titrasi langsung ini merupakan dasar dalam prosedur analitis yang lebih

rumit. Banyak prosedur analitis yang tidak langsung dan melibatkan reaksi awal

tambahan, belum titrasi sampel dilakukan. Misalnya, garam kalsium yang larut tidak

akan mengambil bagian dalam reaksi redoks dengan kalium permanganat. Akan

tetapi, penambahan ammonium oksalat pada larutan yang mengandung Ca2+ akan

menyebabkan pengendapan kalsium oksalat secara kuantitatif:

Ca2+(aq) + C2O4

2-(aq) → CaC2O4(s)

Sesudah endapan disaring dan dicuci, endapan ini dilarutkan dalam asam sulfat

membentuk asam oksalat:

CaC2O4(s) + 2H+(aq) → Ca2+

(aq) + H2C2O4(aq)

Akhirnya, asam oksalat dititrasi dengan larutan permanganat yang konsentrasinya

diketahui dengan cermat, melalui reaksi redoks:

2MnO4-(aq) + 5H2C2O4(aq) + 6H+ → 2Mn2+

(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l)

Dengan cara ini, kuantitas kalsium dapat ditentukan secara tidak langsung lewat

reaksi yang melibatkan langkah-langkah pengendapan, asam-basa, dan redoks

(Oxtoby, 2001).

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar: Konsep-konsep Inti. Terjemahan dari General

Chemistry: The Essential Concepts, oleh Departemen kimia Institut

Teknologi Bandung, Erlangga, Jakarta.

Oxtoby, David W. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern/ edisi 4/ jilid 1. Terjemahan

dari Principles of Modern Chemistry fourth edition, oleh Suminar Setiadi

Achmadi, Erlangga, Jakarta.

Petrucci. Ralph H. 1996. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern/ edisi keempat/

jilid 1. Terjemahan dari General Chemistry Principles and Modern

Application Fourth edition, oleh Suminar Achmadi, Erlangga, Jakarta.

Underwood, A. L. dan R.A. Jr. 2001. Analisis Kimia Kuantitatif/ edisi keenam. Terjemahan dari Quantitative Analysis, oleh Iis Sopyan, Erlangga, Jakarta.