ACARA IIREAKSI ASAM BASA IA. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1. Tujuan Praktikuma. Mempelajari penggunaan ekstrak tumbuh-tumbuhan sebagai indikator penentu pH.b. Menentukan pH larutan dengan indikator dan larutan buffer.c. Mengetahui perubahan warna yang terjadi pada larutan asam dan basa setelah diuji dengan indikator.2. Waktu Praktikum

Jumat, 11 April 20143. Tempat PraktikumLantai III, Laboratorium Kimia Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mataram.

B. LANDASAN TEORISejauh ini, teori untuk asam dan basa yang telah dikenal hanya teori Arrhenius. Asam didefinisikan sebagai senyawa yang mengandung hidrogen yang bereaksi dengan basa. Basa adalah senyawa yang mengandung ion OH- atau menghasilkan OH- ketika bereaksi dengan air. Basa bereaksi dengan asam untuk membentuk garam dan air. Teori Bronsted memperluas definisi asam dan basa dengan menjelaskan mengapa suatu larutan amonium klorida bersifat asam dan larutan natrium asetat bersifat basa. Dalam teori Bronsted, asam didefinisikan sebagai zat yang memberikan proton kepada zat lain. Dalam hal ini, proton adalah atom hidrogen yang kehilangan elektronnya. Basa adalah zat yang menerima proton dari zat lain. Reaksi asam basa menghasilkan asam dan basa yang lain. Maka, menurut teori Bronsted, reaksi berikut ini adalah reaksi asam basa (Goldberg, 2004 : 113).

Arrhenius mendefinisikan asam sebagai zat yang larutannya di dalam air menghasilkan OH-. Brownsted dan Lowry mendefinisikan asam sebagai zat yang dapat memberi proton kepada zat lain, sedangkan basa ialah zat yang dapat menerima proton dari asam. Dari teori asam basa menurut Lewis adalah basa ialah zat yang dapat memberikan pasangan elektron, sedangkan asam adalah zat yang dapat menerima pasangan elektron untuk membentuk ikatan kovalen koordinat (Sukardjo, 2002 : 306).Kotak bjjerum dibagi menjadi dua bagian menurut diagonal. Salah satu bagian kotak diisi dengan larutan basa dan bagian yang lainnya diisi dengan larutan asam. Sel yang berisi larutan yang akan ditentukan pH nya (volumenya 1/5 dari volume kotak) diletakkan di atas kotak. Kemudian sel digeser sepanjang bagian atas kotak, warna yang terlihat dari depan kotak sama dengan warna larutan dalam sel. Dari dalam bagian kotak yang berisi asam, indikator berada dalam bentuk Hln. Sedangkan dalam bagian yang berisi basa, indikator berada dalam bentuk ln (Ahmad, 2001 : 60).Sensor pH berfungsi untuk mengubah besaran nonelektrik dalam hal ini adalah derajat keasaman (pH) menjadi besaran elektrik yaitu tegangan. Untuk mengetahui karakteristik dari sensor pH maka dilakukan pengujian terhadap sensor pH. Dalam hal ini karakteristik yang dimaksud adalah hubungan antara derajat keasaman (pH) dengan keluaran sensor pH yang berupa tegangan (Shidiq, 2008: 23).

Keasaman biosorben Rs1.5 dan Rc ditentukan dengan metode titrasi asam-basa. Situs-situs asam dari biosorben direaksikan dengan NaOH berlebih dan sisa OH- yang tidak bereaksi dengan situs-situs asam dari biosorben ditentukan dengan titrasiasam basa menggunakan HCl sebagai titran. Keasaman biosorben Rs1.5 dan Rc dihitung dari selisih antara jumlah HCl untuk titrasi blanko dengan jumlah HCl untuk titrasi biosorben (Sudiarta, 2009).C. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM1. Alat alat Praktikuma. Corong besarb. Corong kecilc. Gelas ukur 50 mld. Gelas ukur 100 mle. Kertas saringf. Kotak bjjerumg. Mistarh. Mortari. Penggerusj. Pipet tetesk. pH stickl. Plat tetesm. Rak tabung reaksin. Sel percobaano. Spatulap. Tabung reaksiq. Timbangan analitik2. Bahan bahan Praktikuma. Aquades b. Etanol 95 % (C2H5OH(l))c. Bunga sepatud. Larutan asam borat 2 %e. Larutan CH3COOH : Na-asetat (20 : 80)f. Larutan CH3COOH : Na-asetat (30 : 70)g. Larutan CH3COOH : Na-asetat (40 : 60)h. Larutan CH3COOH : Na-asetat (50 : 50)i. Larutan CH3COOH : Na-asetat (60 : 40)j. Larutan CH3COOH : Na-asetat (70 : 30)k. Larutan CH3COOH : Na-asetat (80 : 20)l. Larutan H2SO4 0,05 M (Asam sulfat)m. Larutan HCl 0,1 M (Asam klotrida)n. Larutan CH3COOH 0,1 Mo. Larutan NaCl 5 % (Natrium klorida)p. Larutan NaHCO3 5 %q. Larutan Na2CO3 5 %r. Larutan NaOH 0,01 Ms. Larutan NaOH 0,1 Mt. Larutan indikator bromkesol hijauD. PROSEDUR PERCOBAAN1. Pembuatan Ekstrak Tumbuhan untuk Indikatora. Diambil mahkota bunga sepatu.

b. Ditimbang mahkota bunga sepatu hingga mencapai 2 gram.

c. Dimasukkan mahkota bunga sepatu yang telah ditimbang kedalam mortar lalu digerus hingga halus.

d. Dimasukkan 10 ml alkohol ke dalam mortar kemudian diaduk hingga rata lalu disaring menggunakan kertas saring.

2. Penentuan Trayek Perubahan Warnaa. Disiapkan sederetan larutan baku sebagai berikut :

Larutan asam borat 2 %, larutan CH3COOH 0,1 M, larutan H2SO4 0,05 M, larutan Na2CO3 5 %, larutan NaCl 5 %, larutan NaHCO3 5 %, larutan NaOH 0,01 M.

b. Diteteskan masing-masing dua tetes larutan baku di atas plat tetes. c. Ditambahkan satu tetes cairan indikator (ekstrak bunga sepatu) pada masing-masing larutan baku.

d. Dicelupkan pH stick ke dalam masing-masing larutan baku.

e. Diamati perubahan warna dan dicatat pH nya.

3. Pemakaian Ekstrak Tumbuhan sebagai Indikator

a. Dimasukkan 25 tetes larutan HCl 0,1 M ke dalam tabung reaksi.b. Ditambahkan 2 tetes ekstrak bunga sepatu ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan HCl 0,1 M.

c. Diamati dan dicatat perubahan warna yang terbentuk.

d. Ditambahkan tetes demi teted larutan NaOH sampai warna larutan HCl 0,1 M berubah.

e. Dicatat jumlah tetesan NaOH yang digunakan dan diamati warna larutan.

4. Penentuan pH dengan Indikator

a. Disiapkan sebuah kotak bjjerum.

b. Dimasukkan 25 ml larutan NaOH ke dalam satu sisi kotak bjjerum kemudian ditambahkan 5 tetes bromkesol hijau.

c. Pada sisi kotak bjjerum yang lain dimasukkan 25 ml larutan HCl 0,1 M dan ditambahkan 5 tetes bromkesol hijau.

d. Dimasukkan 25 ml larutan buffer asetat dengan perbandingan 20 : 80 ke dalam sel percobaan dan ditambahkan 5 tetes larutan indikator.

e. Dibandingkan warna yang dihasilkan larutan dalam sel percobaan dengan warna larutan pada kotak bjjerum.

f. Diukur jarak tepi kotak dengan posisi sel percobaan.

g. Diulangi percobaan d dengan menggunakan perbandingan larutan buffer yang berbeda-beda, yaitu 30 : 70, 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40, 70 : 30, dan 80 : 20.

h. Dihitung nilai pH dengan menggunakan rumus.

E. HASIL PENGAMATANNo.PROSEDUR PERCOBAANHASIL PENGAMATAN

1Pembuatan ekstrak tumbuh-tumbuhan untuk indikator

a. Disediakan bunga sepatu,kemudian diambil mahkota bunganya saja.

b. Mahkota bunga ditimbang hingga beratnya 2 gram.

c. Dipotong-potong kecil kecil dan dimasukkan kedalam mortar.

d. Ditambahkan 510 ml alcohol ( etanol ) kedalam mortar yang berisi potongan mahkota yang sudah digerus.

e. Diaduk kembali hingga zat warna tereaksi sebanyak mungkin.

f. Disaring menggunakan corong kaca dan kertas saring kedalam gelas kimia.

Warna filtrate = ungu

2Penentua trayek perubahan warna

a. Larutan CH3COOH , NaCO3 , Na2CO3 ,NaCl , NaOH dan HCl diambil 2 tetes dengan menggunakan pipet tetes dan diteteskan pada plat tetes .

b. Masing masing larutan ditetesi indicator ekstrak mahkota bunga sepatu yang telah dibuat.

c. Diperhatikan perubahan warna dan diukur pHnya menggunakan pH stickLarutan

baku

pH sebenarnya

pH hasil

pengmtan

warna

H2SO4 0,05 M

CH#COOH 0,1 M

Asam borat 2%

NaCl

5%

NaHCO3 5%

Na2CO3

5%

NaOH 0,01M

1

3

5

7

8,3

10,6

12

1

3

5

7

10

12

10

Pink Tua

Merah muda

Ungu muda

Pink

Abu - abu

Hijau

Abu tua

3Pemakaian ekstrak tumbuhan sebagai indicator

a. 25 tetes larutan HCl 0,1 M dan 2 tetes ekstrak tumbuh tumbuhan dimasukkan kedalam tabung reaksi.Diamati perubahan yang terjadi.

b. Kemudian kedalam tabung reaksi tersebut ditambahkan setetes demi setetes NaOH 0,1 M sampai warna larutan berubahHCl = bening

25 tetes HCl 0,1 m+ 2 tetes indikator = pink

Titik akhir titrasi terjadi pada tetesan ke 20

4Penentuan ph dengan dengan indicator

a. 25 ml NaOH dan 25 ml HCl yang masing masing konsentrasinya 0,1 M dimasukkan kedalam kotak bjerrum denga setiap larutan menempati satu bilik dari kotak bjerrum.

b. Pada masing masing bilik tersebut ditambahkan 5 tetes larutan indicator bromkresol hijau.

c. Kemudian kotak sel percobaan diisi dengan larutan buffer CH3COOH dan CH3COONa dengan perbandingan tertentu dan ditambahkan denga 5 tetes larutan indikator bromkresol hijau. Larutan tersebut masing masing sebanya 25 ml.

d. Kotak sel percobaan diletakkan diatas kotak bjerrum,Kemudian digeser sampai warna larutan buffer pada sel percobaan sama denagn warna larutan pada kotak bjerrum.

e. Dicatat jarak kotak sel dari ujung kiri ( larutan asam ) dan dari kotak sel keujung kanan (basa) pada kotak bjerrum.

f. Percobaan diulangi dengan menggati isi kotak sel denga larutan buffer sama namun perbandingan berbeda ( 20 : 80 . 30 : 70 , 40 : 60 , 50 : 50 , 60 : 40 , 70 : 30 , 80 : 20 untuk perbandingan CH3COOH : CH3COONa atau larutan

buffernya).ML ion asetat

0,1 M

Ml asam asetat

0,1 M

pH

a

b

20

30

40

50

60

70

80

80

70

60

50

40

30

20

4,05

4,32

4,50

4,61

4,82

5,00

5,25

3,8

4,0

4,5

6,9

7,8

9,5

11,6

16,7

16,5

16

13,6

12,7

11

8,9

F. ANALISIS DATA1. Persamaan reaksi

HCl(aq) + NaOH(aq)

NaCl(aq) + H2O(l)2. Tabel pengamatan

a. Tabel Penentuan Trayek Perubahan Warna.

Larutan bakuPHsebenarnyaPerubahan warnapHpengamatan

H2SO4 0.05M1Pink Tua 1

CH3COOH 0,1 M3Merah muda3

Asam borat 2%5Ungu muda5

NaCl 5%7Pink7

NaHCO3 5%8,3Abu abu10

Na2CO3 5%10,6Hijau 12

NaOH 0,01 M13Abu tua 10

b. Tabel Perbandingan Buffer Ion Asetat

Noml ion asetaat 0,1 MMl asam asetaat 0,1 MPhab

120804,053,816,7

230704,324,016,5

340604,504,516

450504,616,913,6

560404,827,812,7

670305,009,511

780205,2511,68,9

c. Nilai pKa

Diketahui : Ka CH3COOH = 1,8 x 10-3pKa CH3COOH = - log 1,8 x 10-5 = 5 - log 1,8

= 5 0,25527

= 4,74473

d. Penentuan pH larutan buffer dengan indicator Bromkresol Hijau

1. Larutan CH3COOH 20 mL : CH3COONa 80 mL

Dik : a = 3,8 cm

b = 16,7 cm

pKa = 4,74473Dit : pH = ...?

Penyelesaian =

pH = pKa + log

= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,64294)

= 4,10179% eror = x 100%

= x 100%

= 1,278%2. Larutan CH3COOH 30 mL : CH3COONa 70 mL

Dik : a = 4,0 b = 16,5 pKa = 4,74473 Dit : pH = ...?

Penyelesaian =

pH = pKa + log

= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,61543)

= 4,12930

% eror = x 100%

= x 100%

= 4,414%3. Larutan CH3COOH 40 mL : CH3COONa 60 mL

Dik : a = 4,5 b = 16 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?

Penyelesaian =

pH = pKa + log

= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0.55090)

= 4.19383% eror = x 100%

= x 100%

= 6,803%4. Larutan CH3COOH 50 mL : CH3COONa 50 mL

Dik : a = 6,9 b = 13,6 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?

Penyelesaian =

pH = pKa + log

= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,29469)

= 4,45004

% eror = x 100%

= x 100%

= 3,469%5. Larutan CH3COOH 60 mL : CH3COONa 40 mL

Dik : a = 7,8 b = 12,7 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?

Penyelesaian =

pH = pKa + log

= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,21171) = 4,53302

% eror = x 100%

= 5,953%

6. Larutan CH3COOH 70 mL : CH3COONa 30 mL

Dik : a = 9,5

b = 11 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?

Penyelesaian =

pH = pKa + log

= 4,74473 + log = 4,74473 + (-0,06367) = 4,68106

% eror = x 100%

= x 100%

= 6,378%7. Larutan CH3COOH 80 mL : CH3COONa 20 mL

Dik : a = 11,6 b = 8,9 pKa = 4,74473Dit : pH = ...?

Penyelesaian =

pH = pKa + log

= 4,74473 + log = 4,74473 + 0,11506 = 4,85979

% eror = x 100% = 7,432%G. PEMBAHASAN

Teori asam basa yang paling sederhana pada awalnya ditemukan oleh Steve Arrhenius pada tahun 1848. Menurut teori Arrhenius asam adalah spesies yang mengandung ion-ion hidrogen H+ dan H3O+ (zat yang larutannya di dalam air yang menghasilkan ion H+), sedangkan basa adalah spesies yang mengandung ion-ion hidroksida OH- (zat yang larutannya di dalam air menghasilkan OH-.Titrasi asam basa berdasarkan reaksi penetralan dan melibatkan asammaupun basa sebagai titer atau titran. Titran ditambahkan sedikit demi sedikit sampai mencapai keadaan ekivalen (artinya secara stoikiometri titran dan titer tepat habis reaksi). Keadaan ini dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya, kadar larutan basa ditentukan dengan menggunakan larutan asam.

Pada praktikum kali ini yang bertujuan untuk mengetahui pemakaian ekstrak tumbuh-tumbuhan sebagai indikator penentu pH, menentukan larutan dengan indikator dan larutan buffer, dan mengetahui perubahan warna yang terjadi pada larutan asam dan basa setelah diuji dengan indikator.

Pada percobaan pertama yaitu pembuatan ekstrak tumbuh-tumbuhan sebagai indikator (dalam hal ini menggunakan bunga sepatu). Indikator merupaka zat yang memberi warna berbeda dalam lingkungan asam dan lingkungan basa (zat yang warnanya dapat berubah saat berinteraksi atau bereaksi dengan senyawa asam maupun senyawa basa). Penggunaan bunga sepatu untuk dijadikan sebagai indikator karena mempunyai zat warna yang disebut antosianin dan mampu memberikan perubahan warna baik pada senyawa asam dan senyawa basa. Pemotongan bunga sepatu sebelum digerus bertujuan untuk memperkecil molekul sehingga memperluas permukaan dan mempercepat reaksi. Ada banyak zat warna dalm larutan tergantung pada suasana pH, zat yang demikian banyak terdapat dalam tumbuh-tumbuhan dan sering digunakan sebagai indikator. Pada bunga sepatu ketika di dalam larutan asam akan memberikan warna merah, di dalam larutan basa akan memberikan warna hijau dan didalam larutan netral tidak berwarna. Penambahan etanol pada bunga sepatu yang telah digerus berfungsi untuk mempercepat ekstraksi dan etanol juga dapat mempertahankan struktur molekul pada bunga sepatu. Warna indikator bunga sepatu yang telah ditambahkan etanol adalah ungu.

Pada percobaan kedua yaitu penentuan trayek perubahan warna menggunakan larutan indikator yang telah dibuat pada percobaan 1. Larutan baku yang digunakan telah memiliki pH tertentu. Dari percobaan kedua ini, diperoleh data nilai pH pengukuran beserta perubahan warna sebagai berikut : H2SO4 0,05 M berwarna pink tua dengan pH = 1, CH3COOH 0,1 M berwarna peach dengan pH = 3, asam borat 2 % berwarna ungu muda dengan pH = 5, NaCl 5 % berwarna pink dengan pH 7, Na2CO3 5 % berwarna hijau dengan pH 12, NaHCO3 0,01 M berwarna abu-abu dengan pH 10, dan NaOH 0,01 M berwarna abu tua dengan pH 10. Berdasarkan data pengamatan, penentuan pH menggunakan larutan indikator menghasilkan nilai pH yang mendekati nilai pH sebenarnya. Larutan H2SO4 0,05 M, CH3COOH 0,1 M dan asam borat 2 % memiliki pH yang kurang dari 7, yang menunjukkan bahwa ketiga larutan tersebut bersifat asam. Pada larutan NaCl 5 % memiliki pH sama dengan 7, yang menunjukkan bahwa larutan ini bersifat netral. Dan pada larutan Na2CO3 5 %, NaHCO3 5 % dan NaOH 0,01 M memiliki pH lebih dari 7, hal ini menunjukkan bahwa ketiga larutan tersebut bersifat basa.

Pada percobaan ketiga yaitu pemakaian ekstrak tumbuh-tumbuhan sebagi indikator dalam titrasi asam basa. Titrasi asam basa berdasarkan pada reaksi penetralan. Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Dalam percobaan ini, yang bertindak sebagai titran adalah HCl, dan NaOH bertindak sebagai titer. Titer ditambahkan ke dalam titran tetes demi tetes hingga mencapai keadaan ekivalen. Pada saat titik ekivalen tercapai maka proses titrasi dihentikan, yaitu saat indikator berubah warna dan keadaan ini disebut sebagai titik akhir titrasi. Indikator yang digunakan dalam percobaan ini masih menggunakan indikator yang telah dibuat pada percobaan 1. Saat larutan indikator ditambahkan 2 tetes larutan indikator, terjadi perubahan warna HCl yang semula bening menjadi pink, yang menunjukkan larutan HCl bersifat asam. Kemudian dilakukan titrasi dengan penambahan NaOH 0,1 M tetes demi tetes, dan pada tetes ke-20 warna pink pada larutan HCl yang telah ditambahkan indikator berubah kembali menjadi bening. Namun seharusnya titik ekivalen titrasi terjadi pada tetes ke-25. Telah kita ketahui bahwa reaksi antara basa kuat dan asam kuat merupakan reaksi penetralan dan menghasilkan larutan yang bersifat netral dan air (H2O). Luas sempitnya trayek pH pada titik ekivalen tergantung dari konsentrasi asam dan basa. Semakin kecil konsentrasi larutan maka trayek perubahan warna indikator yang digunakan atau semakin sempit.Pada percobaan keempat yaitu terakhir yaitu penentuan pH dengan menggunakan larutan indikator. Pada percobaan ini larutan indikator yang digunakan ialah larutan bromkesol hijau. Larutan yang akan ditentukan pH nya adalah larutan buffer asetat dengan perbandingan 20 : 80, 30 : 70, 40 : 60, 50 : 50, 60 : 40, 70 : 30, dan 80 : 20. Dalam melakukan percobaan ini, digunakan kotak bjjerum yang memiliki 2 sisi dan sel percobaan. Melalui bagian depan kotak bjjerum, terlihat bagian daerah perubahan warna indikator dari keadaan asam hingga basa. Semakin besar jumlah asam lemah atau asam asetat (CH3COOH) maka larutan buffer tersebut semakin asam. Hak ini dapat kita lihat dari hasil pengamatan sebagai berikut : pH buffer 20 : 80 = 4,10179 ; pH buffer 30 : 70 = 4,12930 ; pH buffer 40 : 60 = 4,19383 ; pH buffer 50 : 50 = 4,45004 ; pH buffer 60 : 40 = 4,53302 ; pH buffer 70 : 30 = 4,68106 ; pH buffer 80 : 20 = 4,85979. Adapun faktor yang mempengaruhi perbedaan pH sebenarnya dengan pH pengukuran adalah pada saat mengukur volume larutan buffer yang dimasukkan dalam sel percobaan dan adapun kurang ketelitian dalam menentukan perbandingan warna. Sehingga perbedaan pH yang diperoleh sedikit memiliki nilai persen error. Sehingga dapat dikatakan bahwa larutan buffer berfungsi untuk mempertahankan pH larutan dalam kondisi suasan asam.H. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :a. Ekstrak tumbuhan sebagai indikator dapat menggunakan bunga sepatu karena memiliki zat antosianin yang dapat berubah warna pada pH tertentu.

b. pH larutan buffer dapat dihitung dengan rumus pH = pKa + log a/b. Dan pH larutan mengguanakan indikator dapat ditentukan dengan menggunakan pH stick.

c. Perubahan warna larutan asam dan basa bergantung pada nilai pH larutan, jika larutan asam akan berubah merah sedangkan pada larutan basa warna larutan akan berubah menjadi biru.DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, Hiskia. 2001. Kimia Larutan. Bandung : Citra Aditia Bakti.Goldberg, David E. 2004. Kimia. Jakarta : Erlangga.

Shidiq, Mahfudz. 2008. Pengukur Suhu dan pH air Tambak Terintegrasi dengan Data Logger. Malang : Jurnal Kimia EECCIS Vol. II.

Sukardjo. 2002. Kimia Fisika. Jakarta : Bineka Cipta.

Sudiarta, I Wayan. 2009. Biosorpsi Ion Cr(III) pada Rumput Laut Eucheuma spinosum Teraktivasi Asam SulfatI. Bukit Jimbaran : Universitas Udayana.25