Metode Analisis Kuantitatif Secara Volumetri

I. METODE VOLUMETRI

a. Definisi

Volumetri adalah analisis kuantitatif yang didasarkan pada jumlah

atau volume suatu larutan yang telah diketahui konsentrasinya yang

diperlukan untuk bereaksi sempurna dengan sejumlah komponen larutan

yang belum diketahui konsentrasinya. Suatu metode titrimetrik untuk

analisis kuantitatif didasarkan pada reaksi

a A + t T produk

pada reaksi diatas sejumlah a molekul analit A akan bereaksi

dengan sejumlah t molekul titran T. Titran T ditambahkan sedikit demi

sedikit menggunakan alat yang disebut buret. Baik analit atau titran yang

digunakan harus berupa larutan standar yang sudah diketahui

konsentrasinya. Titran dimasukkan sedikit demi sedikit sampai setara

dengan analit atau sampai pada titik ekivalen. Untuk mengetahui apakah

jumlah titran sudah setara dengan analit maka digunakan indikator.

Indikator akan memberi perubahan warna jika jumlah titran sudah setara

dengan jumlah analit. Kelebihan penambahan titran hendaknya sebisa

mungkin diupayakan sekecil mungkin untuk memperkecil kesalahan.

Karena jika titran ditambahkan terlalu banyak dapat menyebabkan

terjadinya over titration. Perubahan warna dapat terjadi pada atau tidak

pada titiik ekivalen. Titik dimana indikator berubah warna disebut

dengan titik akhir.

Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk dapat melaksanakan

metode volumetri adalah sebagai berikut :

1. Reaksi harus dapat berlangsung cepat sehingga perubahan yang terjadi

dapat langsung diamati

2. Reaksi kimia yang berlangsung harus sesuai dengan persamaan reaksi

tertentu dan tidak menghasilkan produk sampingan

3. Reaksi pembentukan produk dapat berlangsung sempurna pada titik

akhir titrasi atau dengan kata lain ketatapan kesetimbangan reaksi

sangat besar

4. Harus ada perubahan yang terlihat pada saat tercapainya titik

ekuivalen

5. Harus ada indikator untuk mengetahui terjadinya perubahan yang

menunjukkan bahwa reaksi berlangsung sempurna.

b. Klasifikasi

Beberapa klasifikasi volumetri adalah sebagai berikut :

• Berdasarkan reaksi kimia :

1. Reaksi asam – basa (reaksi netralisasi)

2. Reaksi oksidasi – reduksi

3. Reaksi pengendapan

4. Reaksi pembentukan kompleks

• Berdasarkan cara titrasi :

1. Titrasi langsung

2. Titrasi kembali (titrasi balik/residual titration)

• Berdasarkan jumlah sampel :

1. Titrasi makro

2. Titrasi semimikro

3. Titrasi mikro

c. Titran

Titran adalah suatu larutan yang mengandung reagensia dengan

konsentrasi yang telah diketahui. Dalam proses titrasi, titran ditambahkan

sedikit demi sedikit kedalam larutan yang belum diketahui

konsentrasinya melalui alat yang disebut biuret.

Syarat-syarat suatu larutan dapat menjadi titran yaitu :

1. Larutan harus benar-benar dalam keadaan murni dengan kadar

pengotor < 0,02%

2. Larutan harus stabil secara kimiawi, mudah dikeringkan dan

tidak bersifat higroskopis

3. Larutan memiliki berat ekivalensi yang besar, sehingga

meminimalkan kesalahan akibat penimbangan.

II. PENGGOLONGAN TITRASI BERDASARKAN REAKSI

Penggolongan titrasi dapat dibedakan menjadi beberapa macam

yaitu :

a. Penggolongan berdasarkan reaksi kimianya :

1. Reaksi asam-basa (reaksi netralisasi)

Reaksi asam-basa didasarkan pada proses netralisasi. Jika

larutan bakunya adalah larutan basa, maka zat yang akan

ditentukan haruslah bersifat asam, begitu pula sebaliknya.

Berdasarkan sifat larutan bakunya, titrasi dibagi atas :

• Asidimetri, adalah titrasi penetralan yang menggunakan

larutan baku asam sebagai titran . Secara teori reaksi

asidimetri digambarkan melalui persamaan

BOH + H3O+ B+ + H2O

• Alkalimetri, adalah titrasi penetralan yang menggunakan

larutan baku basa sebagai titran . Secara teori reaksi

alkalimetri digambarkan melalui persamaan

HA + OH- A- + H2O

2. Reaksi oksidasi-reduksi (redoks)

Pada reaksi redoks ini yang terjadi adalah reaksi antara

senyawa atau ion yang bersifat oksidator sebagai analit

dengan senyawa atau ion yang bersifat reduktor sebagai

titran, begitu pula sebaliknya.

Berdasarkan larutan bakunyang digunakan, titrasiolsidasi-

reduksi dibagi atas :

• Oksidimetri, adalah metode titrasi redoks dimana larutan

baku yang digunakan bersifat sebagai oksidator.

Yang termasuk titrasi oksidimetri adalah :

� Permanganometri, larutan bakunya : KMnO4

� Dikromatometri, larutan bakunya : K2Cr2O7

� Serimetri, larutan bakunya : Ce(SO4)2, Ce(NH4)2SO4

� Iodimetri, larutan bakunya : I2

• Reduksimetri, adalah metode titrasi redoks dimana

larutan baku yang digunakan bersifat sebagai reduktor.

Yang termasuk titrasi reduksimetri adalah :

� Iodometri, larutan bakunya : Na2S2O3 . 5H2O

3. Reaksi Pengendapan (presipitasi)

Pada reaksi pengendapan, yang terjadi adalah reaksi

penggabungan ion yang menghasilkan endapan.

Yang termasuk titrasi pengendapan adalah :

• Argentometri , larutan bakunya : AgNO3

• Merkurimetri, larutan bakunya : Hg(NO3)2 atau logam

raksa itu sendiri

4. Reaksi pembentukan kompleks (kompleksometri)

Titrasi pembentukan kompleks (kompleksometri)

digunakan untuk menetapkan kadar ion-ion alkali dan alkali

tanah atau ion-ion logam. Larutan bakunya adalah EDTA

b. Penggolongan berdasarkan cara titrasinya :

1. Titrasi langsung (iodimetri), mengacu pada titrasi dengan

suatu larutan baku iod standar.

2. Titrasi tidak langsung (iodometri), berkenaan dengan

titrasi dari iod yang dibebaskan dalam reaksi kimia.

c. Penggolongan berdasarkan jumlah sampel :

1. Titrasi makro

Jumlah sampel : 100 – 1000 mg

Volume titran : 10 – 20 mL

Ketelitian biuret : 0,02 mL

2. Titrasi semi mikro

Jumlah sampel : 10 – 100 mg

Volume titran : 1 – 10 mL

Ketelitian biuret : 0,001 mL

3. Titrasi mikro

Jumlah sampel : 1 – 10 mg

Volume titran : 0,1 – 1 mL

Ketelitian biuret : 0,001 Ml

III. LARUTAN BAKU

Larutan baku adalah larutan yang konsentrasinya telah diketahui

dengan tepat dan teliti sebelum dilakukan proses titrasi. Larutan baku

dapat dibuat dengan cara melarutkan sejumlah berat tertentu bahan kimia

atau senyawa pada sejumlah berat tertentu pelarut yang sesuai. Akan

tetapi metode tersebut tidak dapat diterapkan secara umum karena

senyawa kimia yang memiliki kemurnian yang tinggi sedikit. Larutan

baku biasanya juga disebut dengan istilah larutan standar. Satuan larutan

baku biasanya menggunakan mol (molaritas) atau N (normalitas).

Ada dua macam larutan baku, yaitu:

1. Larutan Baku primer

Adalah suatu larutan yang telah diketahui secara tepat

konsentrasinya melalui metode gravimetri. Nilai konsentrasi

dihitung melalui perumusan sederhana, yaitu dengan dilakukan

penimbangan zat pereaksi tersebut secara teliti dan dilarutkan

dalam pelarut dengan volume tertentu.

Contoh: K2Cr2O7, As2O3, NaCl, asam oksalat, asam benzoat.

Syarat-syarat larutan baku primer:

• mudah diperoleh, dimurnikan, dikeringkan(jika mungkin

pada suhu 110-120℃) dan disimpan dalam keadaan murni.

• tidak bersifat higroskopis dan tidak berubah berat dalam

penimbangan di udara.

• zat tersebut dapat diuji kadar pengotornya dengan uji

kualitatif dan kepekaan tertentu.

• sedapat mungkin mempunyai massa relatif dan massa

ekivalen yang besar, sehingga kesalahan karena

penimbangan dapat diabaikan.

• zat tersebut harus mudah larut dalam pelarut yang dipilih.

• reaksi yang berlangsung dengan pereaksi tersebut harus

bersifat stoikiometrik dan langsung. kesalahan titrasi harus

dapat diabaikan atau dapat ditentukan secara tepat dan

mudah.

2. Larutan baku sekunder

Adalah suatu larutan dimana konsentrasinya ditentukan dengan

jalan pembakuan menggunakan larutan baku primer, biasanya

melalui metode titrimetri.

Contoh: AgNO3, KMnO4, Fe(SO4)2

Syarat-syarat larutan baku sekunder:

• derajat kemurnian lebih rendah daripada larutan baku

primer

• mempunyai berat ekivalensi (BE) yang tinggi untuk

memperkecil kesalahan penimbangan

• larutannya relatif stabil dalam penyimpanan

Senyawa atau bahan kimia yang digunakan untuk membuat larutan

baku dinamakan senyawa baku. Senyawa baku dibedakan menjadi dua,

yaitu :

1. Senyawa baku primer

Adalah bahan (senyawa) dengan kemurnian tinggi yang

digunakan untuk membakukan larutan standar dan untuk

membuat larutan baku yang konsentrasi larutannya dapat dihitung

dari hasil penimbangan senyawa dan volume larutan yang akan

dibuat.

Contoh : H2C2O4 . 2H2O, Asam Benzoat (C6H5COOH), Na2CO3,

K2Cr2O7, As2O3, KBrO3, KIO3, NaCl.

Syarat-syarat baku primer :

• Diketahui dengan pasti rumus molekulnya

• Mudah didapat dalam keadaan murni dan mudah dimurnikan

• Stabil, tidak mudah bereaksi dengan CO2, cahaya dan uap air

• Mempunyai Mr yang tinggi

2. Senyawa baku sekunder

Adalah bahan (senyawa) yang telah dibakukan sebelumnya oleh

senyawa baku primer kareana sifatnya yang tidak stabil,

kemudian digunakan untuk membakukan larutan standar. Contoh

: larutan natrium tiosulfat pada pembakuan larutan iodium.

Tabel Larutan Baku beserta Senyawa Baku Primernya

No. Larutan Baku Senyawa Baku Primer

1. NaOH H2C2O4 (as. oksalat), C6H5COOH (as.

benzoat), KHP

2. HCl Na2B4O7 (nat. tetraborat), Na2CO3 (nat.

karbonat)

3. KMnO 4 H2C2O4, As2O3 (arsen trioksida)

4. Iodium As2O3, Na2S2O3.5H2O baku (nat. tio

sulfat)

5. Serium (IV)

Sulfat

As2O3, serbuk Fe pa.

6. AgNO3 NaCl, NH4CNS

7. Na2S2O3 K2Cr2O7, KBrO 3, KIO 3

8. EDTA CaCO3 pa, Mg pa

Keterangan :

pa = pro analisa

IV. TITIK EKUIVALEN

Adalah titik dimana terjadi kesetaraan reaksi secara stoikiometri

antara zat yang dianalisis (titrat) dan larutan standar yang digunakan

(titran).

V. TITIK AKHIR TITRASI

Adalah titik dimana terjadi perubahan secara visual yang jelas

(biasanya perubahan warna atau kekeruhan) pada indikator yang

menunjukkan titik ekuivalen reaksi antara zat yang dianalisis (titrat) dan

larutan standar yang digunakan (titran).

Pada umumnya, titik ekuivalen lebih dahulu dicapai lalu diteruskan

dengan titik akhir titrasi. Ketelitian dalam penentuan titik akhir titrasi

sangat mempengaruhi hasil analisis pada suatu senyawa. Kebanyakan

pada proses titrasi, titik ekuivalen ini tidak dapat diamati. Oleh karena itu

perlu bantuan senyawa lain yang dapat menunjukkan kapan titrasi harus

dihentikan. Senyawa ini dinamakan indikator .

Tabel Beberapa Macam Indikator

No. Nama

Indikator

Warna Trayek

pH Asam Basa

1. Metil Kuning Merah Kuning

Jingga

2,9 – 4,0

2. Metil Jingga Merah Jingga

Kuning

3,1 – 4,4

3. Bromo Fenol

Blue

Kuning Ungu 3,0 – 4,6

4. Merah Metil Merah Kuning 4,2 - 6,2

5. Fenol Merah Kuning Merah 6,4 – 8,0

6. Timol Blue Kuning Biru 8,0 – 9,6

7. Phenolphtalein Tidak

Berwarna

Merah

Ungu

8,0 – 9,8

VI. KESALAHAN TITRASI

Adalah perbedaan hasil yang didapatkan pada suatu proses titrasi

yang disebabkan oleh suatu hal. Titik akhir titrasi akan berbeda dengan

titik ekivalen. Biasanya kurangnya ketelitian dalam penimbangan titran

atau pengamatan titrat menyebabkan terjadinya kesalahan pada proses

titrasi.

VII. PERUBAHAN YANG DAPAT DIAMATI DI TITIK

EKUIVALEN

Suatu titrasi dikatakan telah selesai dengan sempurna jika telah

dicapai titik ekuivalen. Untuk mengetahui tercapainya titik ekuivalen

tersebut diperlukan adanya suatu indikator. Dengan penambahan

indikator, maka akan dapat diketahui perubahan apa yang terjadi setelah

proses titrasi. Perubahan itu biasanya berupa perubahan warna dan

perubahan kekeruhan dari larutanyang dititrasi.