LAPORAN KIMIA ANALITIK KI 2221

Percobaan ke-8

Elektroda Selektif Ion Kalsium

LABORATORIUM KIMIA ANALITIK

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2013

Nama : Syariful Anam Rifai

NIM : 10511088

Kelompok : 8

Tanggal Percobaan : 26 Februari 2013

Tanggal Pengumpulan : 5 Maret 2013

Asisten : Ika Yekti Lianasari

20512036

Elektroda Selektif Ion Kalsium

I. Tujuan

Menentukan konsentrasi ion kalsium di dalam sampel dengan elektroda selektif

ion kalsium

II. Teori Dasar

Pengukuran dengan elektroda selektif ion didasarkan pada prinisp potensiometri.

Terdapat dua buah elektroda, yaitu elektroda kerja yang konsentrasinya bergantung

pada konsentrasi analit dan elektroda pembanding yang potensialnya selalu tetap.

Beda potensial antara kedua elektroda dibaca pada milivoltmeter. Potensial sel

diberikan oelh persamaan berikut.

Esel = Ekerja + Epembanding + Eantarmuka

Karena potensial elektroda pembanding dan antarmuka nilainya tetap, maka dapat

dianggap sebagai konstanta, dan persamaannya dapat disederhanakan

Esel = Ekerja + K

Pada elektroda selektif ion kalsium, potensialnya bergantung aktifitas ion hidrogen

yang terdapat di dalam larutan dan nilainya pada 25oC diberikan oleh persamaan

Nernst

Ekerja = K + S log [Ca2+]

Parameter pada metode elektroda selektif ion dilihat pada daerah linier dan

kemiringan kurva kalibrasi. Semakin lebar daerah linier semakin baik kinerja elektroda

selektif ion. Dari kurva kalibrasi juga dapat dilakukan analisis kuantitatif. Pengukuran

potensial pada kurva kalibrasi dapat diperoleh dengan logaritma. Dengan asumsi

kekuatan ion-ion dan larutan yagn diukur adalah sama.

III. Cara Kerja

Larutan Ca2+ induk (0,1 M)

diencerkan dalam labu takar 100 mL untuk berbagai konsentrasi (deret

standar)

Larutan Ca2+ berbagai konsentrasi (100mL)

ditambah 2 mL KCl

Larutan Ca2+ (berbagai konsentrasi) dengan KCl

dimasukkan dalam gelas kimia 100 mL

dilakukan pengukuran dengan potensiometer/milivoltmeter

dicatat nilai potensial yang terukur untuk masing-masing konsentrasi

dilakukan juga pengukuran untuk sampel yang tidak diketahui konsentrasinya

IV. Data dan Pengamatan

No. Konsentrasi [Ca2+] Potensial

1 1 x 10-4 M 241,9 mV

2 3 x 10-4 M 252,9 mV

3 1 x 10-3 M 271,6 mV

4 3 x 10-3

M 286,3 mV

5 1 x 10-2 M 300,5 mV

6 sampel 269,4 mV

Sampel diambil dari larutan Ca2+ 10-2 M

sebanyak 9 mL kemudian diencerkan

dalam labu takar 100 mL

V1 x M1 = Vsampel x [Ca2+

sampel]

9 mL x 10-2

M = 100 mL x [Ca2+

sampel]

[Ca2+

sampel] = (9 mL x 10-2

M)/ 100 mL

= 9 x 10-4

M.

V. Pengolahan Data

1. Konsentrasi Ca2+ Pada Percobaan Elektroda Selektif Ion Kalsium

Dari data di bawah ini dibuat kurva potensial terhadap log konsentrasi Ca2+

Konsentrasi Larutan Ca2+ (M) -log [Ca2+] E yang terukur (mV)

1 x 10-4 -4,00 241,9

3 x 10-4 -3,52 252,9

1 x 10-3 -3,00 271,6

3 x 10-3 -2,52 286,3

1 x 10-2 -2,00 300,5

Dari regresi kurva diatas diperoleh potensial sampel sebesar 269,4 mV

y = 30,131x + 361,31 y = E (potensial) x = log [Ca2+]

E = 30,131 log[Ca2+] + 361,31

[ ]

[ ]

2. Konsentrasi Ca2+ Secara Teoritis dengan Stokiometri

y = 30,131x + 361,31 R² = 0,9964

0

50

100

150

200

250

300

350

-5 -4 -3 -2 -1 0

E (m

V)

-log [Ca2+] (M)

Kurva Potensial terhadap log [Ca2+]

VI. Pembahasan

Pada praktikum kali menentukan konsentrasi ion kalsium di dalam sampel

dengan elektroda selektif ion kalsium. Elektroda selektif ion kalsium itu sendiri

menggunakan prinsip potensiometri. Potensiometri adalah suatu cara analisis

berdasarkan pengukuran beda potensial sel dari suatu sel elektrokimia. Pada

pengukuran secara potensiometri ini digunakan dua buah elektroda, yaitu elektroda

kerja yang konsentrasinya bergantung pada konsentrasi analit dan elektroda

pembanding yang potensialnya selalu tetap. Dari kedua elektroda ini akan timbul

perbedaan potensial. Beda potensial antara kedua elektroda inilah yang akan dibaca

pada milivoltmeter.

Elektroda ion selektif ion kalsium merupakan suatu sel elektrokimia yang

elektrodanya menggunakan potensial membran sebagai fungsi dari konsentrasi suatu

ion, pada percobaan ini adalah ion Kalsium. Pada elektroda selektif ion jenis ini

biasanya yang paling umum digunakan adalah pH meter yang merupakan elektroda

selektif untuk ion hidrogen. Oleh karena itu pada elektroda selektif ion kalsium,

potensialnya bergantung aktifitas ion hidrogen yang terdapat di dalam larutan dan

nilainya pada 25oC diberikan oleh persamaan Nernst.

Persamaan Nernst adalah persamaan yang dapat digunakan untuk menentukan

potensi pengurangan kesetimbangan setengah dalam sel elektrokimia. Pada praktikum

ini dapat digunakan persamaan Nernst karena pada praktikum kali ini menggunakan

metode potensiometri. Potensiometri merupakan aplikasi langsung dari persamaan

Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda tidak terpolarisasi pada

kondisi arus nol. Persamaan Nernst memberikan hubungan antara potensial relatif

suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya yang sesuai dengan larutan. Dengan

pengukuran potensial reversible suatu elektroda, maka perhitungan aktivitas atau

konsentrasi suatu komponen dapat dilakukuan.

Pada praktikum ini digunakan reagen Kalsium dan Kalium klorida atau KCl. Fungsi

Kalium klorida disini adalah sebagai larutan kerja elektrolit untuk membantu larutan

Ca2+ terurai menjadi ion-ion yang bermuatan dan dapat terdeksi dengan sempurna

oleh elektroda selektif ion kalsium. Pada dasarnya larutan ini dapat diganti dengan

larutan lain. Namun, larutan penggantinya haruslah larutan yang juga bersifat

elektrolit dan sebaiknya elektrolit kuat agar dapat membantu penguraian Ca2+ lebih

sempurna. Karena apabila larutan pengganti Kalium klorida bukan merupakan larutan

elektrolit maka bukannya akan membantu penguraian ion Ca2+ namun malah justru

menghambat terjadinya reaksi pengionan.

Pada percobaan ini didapat data potensial larutan pada masing-masing

konsentrasinya. Setelah dibuat kurva dengan mengalurkan nilai potensial yang

diperoleh dengan logaritma konsentrasi larutan, didapat sebuah grafik. Kemudian dari

grafik tersebut dilakukan regresi dan dengan perhitungan didapat konsentrasi ion

kalsium yang terdapat di dalam sampel sebesar 8,91 x 10-4 M. Dari hasil percobaan

tersebut terdapat sedikit perbedaan nilai konsentrasi dengan perhitungan secara

teoritis dengan menggunakan stoikiometri yaitu sebesar 9,00 x 10-4 M.

Perbedaan nilai konsentrasi ion kalsium pada sampel antara perhitungan dari

data percobaan dengan perhitungan secara teoritis ini kemungkinan disebabkan oleh

beberapa faktor kesalahan yang terjadi pada saat praktikum. Pada saat pembuatan

deret standar larutan, mungkin terjadi kesalahan. Kemudian kemungkinan kesalahan

juga terdapat pada pengamatan saat menggunakan gelas ukur atau ketika melakukan

pengenceran pada labu takar. Pada saat pengenceran mungkin larutan tidak tepat

berada pada garis batas dan meniskus cembung dari larutan sampel serta

kemungkinan pada saat akan dilakukan pengocok di labu takar pada bagian atas atau

mulut labu takar tidak dikeringkan dengan kertas hisap atau alat penyerap lain

sehingga mempengaruhi volume larutan di dalam labu takar yang hendak diencerkan.

Selain itu mengkin juga terjadi kesalahan pada saat memipetkan larutan ke dalam labu

takar. Ketika mempipetkan mungkin ada sedikit cairan yang tumpah atau tercecer

sehingga mengurangi volume dari larutan yang berada di dalam pipet volume

tersebut. Kemungkinan juga terjadi pada saat memipet tidak semua cairan atau

larutan pada pipet volume terbawa ke dalam labu takar melainkan masih ada sedikit

yang tersangkut di ujung pipet volume, sehingga hal tersebut juga mempengaruhi

jumlah larutan pada labu takar. Adapula mungkin kesalahan lain yang terjadi di

laboratorium pada saat praktikum baik kesalahan prosedural maupun kesalahan

lainnya yang umumnya terjadi di laboratorium. Namun, kesalahan tersebut sangat

mungkin terjadi mengingat hasil yang didapat pada praktikum ini perbedaan nilainya

tidak begitu jauh.

VII. Kesimpulan

Dari metode elektroda selektif ion kalsium didapat konsentrasi ion kalsium

dalam sampel adalah 8,91 x 10-4 M

VIII. Pustaka

Harvey, David. 2000. Modern Analytical Chemistry. New York: McGraw-Hill

Companies. Hlm. 482-486.

http:// www.nico.2000.net/analytical/calcium.htm

diakses pada 3 Maret 2013 pukul 21:30 WIB