LAPORAN KIMIA ANALITIK

ANALISIS NA2CO3 DAN NaHCO3

DALAM SODA KUE SECARA TITRIMETRI

Oleh:

KELOMPOK 6

RATIH NOVIYANTI

(1113031028)

NI MADE ERNA PURNAMA DEWI

(1113031029)

NI KADEK ARI WENTARI

(1113031035)

SEMESTER VI/KELAS C

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

2014/2015

I. Judul : Analisis Karbonat Dan Bikarbonat Dalam Soda Kue Secara Titrimetri

II. Tujuan : Menentukan kandunan karbonat (Na2CO3) dan bikarbonat (NaHCO3)

dalam soda kue perdagangan secara titrasi aside-alkalimetri

III. Dasar Teori

Analisis titrimetri merupakan analisis yang didasarkan atas penentuan konsentrasi

analit yang dihitung dari volume larutan pereaksi dengan metode titrasi. Dalam analisis

titrimetri, analit direaksikan dengan suatu pereaksi yang konsentrasinya sudah diketahui

dengan tepat untuk bereaksi secara ekivalen (Svehla, E. 1990).

Titrasi asidimetri adalah titrasi netralisasi dengan menggunakan larutan standar

asam terhadap basa bebas atau basa yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari

basa kuat. Hal sebaliknya untuk titrasi alkalimetri. Asam-asam yang sering digunakan

untuk larutan standar adalah HCl dan H2SO4. Asam nitrat tidak digunakan sebagai larutan

standar, karena sifat dari HNO3 yang tidak stabil, mudah terurai menghasilkan gas, serta

dapat mengoksidasi indikator yang digunakan. Asam klorida lebih sering digunakan

dibandingkan asam sulfat karena sifat dari kebanyakan garam klorida sebagai hasil titrasi

netralisasi yang mudah larut dalam air. Penggunaan asam sulfat sebagai standar dalam

titrasi netralisasi dengan basa alkali tanah akan menghasilkan senyawa garam yang

mengendap, sehingga dapat mengganggu reaksi netralisasi secara keseluruhan.

Larutan asam klorida bukan merupakan larutan standar primer, sehingga perlu

distandarisasi menggunakan larutan standar primer natrium tetraborat, Na2B4O7.10H2O

dengan reaksi sebagai berikut :

Na2B4O7.10H2O(aq) + 7H2O(l) 2Na+(aq) + 4H3BO3(aq) + 2OH-

(aq) + 10H2O(l)

2HCl(g) + 2H2O(l) 2Cl-(aq) + 2H3O+

(aq)

2H3O+(aq) + 2OH-

(aq) 4H2O(l)

Na2B4O7.10H2O(aq) + 2HCl(g) 2Na+(aq) + 2Cl-

(aq) + 4H3BO3(aq) + 5H2O(l)

2

Keasaman larutan saat titik ekivalen tercapai ditentukan berdasarkan konsentrasi H3BO3

yang terbentuk, sehingga dapat dipilih indikator yang sesuai untuk titrasi ini (Selamat, I

Nyoman. 2004).

Indikator asam basa ialah zat yang dapat berubah warna apabila pH lingkungannya

berubah. Warna dalam keadaan asam atau basa dinamakan warna asam atau warna basa

dari indikator. Setiap indikator asam basa memiliki trayek, warna asam dan basa sesuai

dengan jenis indikatornya sesuai dengan tabel berikut ini.

No Nama pKi Trayek pHWarna

Asam Basa

1 Asam pikarat 2,3 1,0-0,8 Tidak berwarna Kuning

2 Biru timol 1,65 1,2-2,8 Merah Kuning

3 2,6-dinitrofenol - 2,0-4,0 Tidak berwarna Kuning

4 Kuning metil 3,2 2,9-4,0 Merah Kuning

5 Jingga metil 3,4 3,1-4,4 Merah Jingga

6 Hijau bromkresol 4,9 3,8-5,4 Kuning Biru

7 Metil merah 5,0 4,2-6,3 Merah Kuning

8 Biru bromtimol 7,3 6,0-7,6 Kuning Biru

9 Merah fenol 8,0 6,4-8,0 Kuning Merah

10 p-a-naftolftalein - 7,0-9,0 Kuning Biru

11 Fenolftalein - 8,2-10,0 Tidak berwarna Merah

12 Timolftalein - 9,3-10,5 Tidak berwarna Violet

13 Kuning alizarin R - 10,1-12,0 Kuning Violet

14 1,3,5-trinitrobenzena - 12,0-14,0 Tidak berwarna Jingga

( Sastrawidana, I D Ketut. 2001)

Indikator pH yang digunakan untuk menunjukan titik akhir titrasi harus memenuhi

dua persyaratan, yaitu harus berubah warna tepat pada saat titran ekivalen dengan titrat dan

perubahan warna indikator harus mendadak pada saat titik akhir titrasi.

3

Soda kue umumnya mengandung natrium karbonat, natrium bikarbonat, dan sedikit

natrium hidroksida. Banyaknya masing-masing komponen tersebut dalam larutan yang

mengandung soda kue dapat ditentukan dengan titrasi menggunakan larutan standar asam

klorida (HCl). Dalam hal ini akan terjadi dua titik ekivalen, yaitu titik ekivalen pertama

dan kedua. Titik ekivalen pertama dan kedua terjadi sesuai dengan persamaan reaksi

berikut :

Na2CO3 + HCl NaCl + NaHCO3

NaHCO3 + HCl NaCl + H2CO3

Reaksi terakhir menunjukkan adanya natrium bikarbonat baik yang ada dalam sampel

maupun yang dihasilkan dari reaksi di atasnya. Pada titik ekivalen pertama dan kedua, pH

larutan masing-masing dihitung dengan persamaan berikut :

pH = ½ pKa1 + ½ pKa2 = 8,3

pH = = 3,9

Dengan demikian indikator yang dapat digunakan untuk fenolftalein (pp) dan metil oranye

(mo) masing-masing untuk titik ekivalen pertama dan kedua.

Untuk menentukan banyaknya masing-masing komponen dalam campuran dihitung

dengan cara sebagai berikut. Misalnya normalitas larutan HCl standar adalah N, volume

larutan HCl standar yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen pertama dan kedua

masing-masing a mL dan b mL, maka :

HCl yang bereaksi dengan Na2CO3 = a mL

HCl yang bereaksi dengan NaHCO3 dalam sampel = (b-a) mL

Banyaknya Na2CO3 dalam sampel = a x NHCl x BENa2CO3 mgram

Banyaknya NaHCO3 dalam sampel = (b-a) x NHCl x BENaHCO3 mgram (Selamat, I

Nyoman, 2004).

IV. Alat dan Bahan

NO ALAT JUMLAH BAHAN JUMLAH

1 Buret dan statifnya 1 buah Soda kue 2 gram

4

perdagangan

2 Labu ukur 250 Ml 1 buahIndikator

phenolftalein10 mL

3 Pipet volume 1 buahIndikator metil

orange10 mL

4Beaker gelas 100

mL3 buah Asam klorida pekat 2,07 mL

5 Erlenmeyer 4 buah Padatan Na2B4O7 1,91 gram

6 Gelas arloji 1 buah

7 Neraca analitik 1 buah

8 Corong 1 buah

9 Spatula 1 buah

10 Pipet tetes 2 buah

11 Gelas ukur 10 mL 1 buah

V. Prosedur Kerja dan Hasil Pengamatan

No. Prosedur Kerja Hasil Pengamatan

Standarisasi larutan HCl

1. Larutan HCl 0,1 N dibuat

sebanyak 100 mL dengan

mengencerkan sejumlah

tertentu HCl pekat.

Volume HCl yang digunakan sebanyak 2,07

mL, larutan HCl bening tak berwarna.larutan

HCl diencerkan dengan labu 250 mL

5

2. Larutan Na2B4O7.10H2O 0,100

N dibuat sebanyak 100 mL.

Digunakan sebanyak 1,91 gram Na2B4O7.10H2O

serbuk berwarna putih.

Gambar 2. Padatan Na2B4O7.10H2O

Dibuat larutan Na2B4O7.10H2O 0,100 N

sebanyak 100 mL, bening tak berwarna.

Gambar 3. Na2B4O7.10H2O 0,100 N

3 Sebanyak 25,0 mL larutan

Na2B4O7.10H2O 0,100 N ke

dalam erlenmeyer dan

ditambahkan 3-4 tetes indikator

metil orange.

Dilakukan titrasi sebanyak 3 kali masing-masing

25 mL larutan Na2B4O7.10H2O dimasukan

kedalam 3 buah erlemeyer kemudian

ditambahkan dengan larutan metil oranye .

6

Gambar2. Larutan Na2B4O7.10H2O 0,100 N

Gambar2. Larutan Na2B4O7.10H2O 0,100N + metil oranye

4 Titrasi menggunakan larutan

HCl yang akan distandarisasi

(titrasi dihentikan bila warna

larutan titrat telah berubah

menjadi merah muda).

HCl digunakan bening tak berwarna.Titrasi

dilakukan sampai larutan berubah warna dari

bening tak berwarna menjadi merah muda

Gambar 3. Larutan berubah merah muda

5 Volume HCl (yang digunakan)

dicatat dan konsentrasi HCl

ditentukan dalam normalitas.

Titrasi dilakukan minimal 3

kali.

Table . hasil pengamatan volume HCl yang

dipergunakan

Penentuan konsentrasi karbonat dan bikarbonat dalam sampel

1 Sebanyak 2 gram sampel soda

kue dilarutkan dalam aquades

sampai volume 250 mL.

Merk soda kue yang dipergunakan merk

“Kumbang” . Soda kue serbuk berwarna putih

Larutan soda kue bening tak berwarna.

7

Gambar 4.

Serbuk soda kueGambar 5. Larutan soda kue

No Titrasi Ke Volume HCl

1 I 44 mL

2 II 43 mL

3 III 45 mL

Rata-rata : 44

2 Sebanyak 25,0 mL larutan

tersebut (langkah no. 6)

dimasukkan ke dalam

erlenmeyer dan ditambahkan 25

mL aquades.

8

Gambar 5. Larutan soda kue + akuades

3 Indikator pp ditambahkan ke

dalam larutan (2) sebanyak 2-

3 tetes.

Titrasi menggunakan larutan

HCl dan volume HCl yang

digunakan dicatat.

Larutan soda kue + akuades + pp terbentuk

larutan berwarna merah muda

Gambar 6. Larutan soda kue + akuades + pp

Gambar 7. Setelah dititrasi

4 Indikator metil oranye

ditambahkan pada erlenmeyer

yang sama.

Metil oranye larutan berwarna oranye.

Larutan sampel + mo (metil oranye) berwarna

kekuningan.

9

No Titrasi Ke Volume HCl

1 I 1,5 mL

2 II 2,9 mL

3 III 4,4 mL

Rata-rata = 8,8: 3 = 2,9

Titrasi kembali sampai indikator

berubah warna. Volume HCl

yang digunakan dicatat.

Gambar 8. Larutan sampel + mo

Gambar 8. Larutan setelah titrasi

5 Titrasi dilakukan sebanyak tiga

kali dan konsentrasi (persen)

Na2CO3 dan NaHCO3 dalam

sampel ditentukan

% Na2CO3 = 8,84 %

% NaHCO3= 79,98 %

10

Titrasi KeVolume sampel

Volume HCl

I 50 mL 36,3 mL

II 50 mL 36,2 mL

III 50 mL 36,5 mL

Rata-rata :36,3

VI. Pembahasan

Pada percobaan ini dilakukan analisis kadar karbonat dan bikarbonat dalam soda kue.

Sampel soda kue berbentuk bubuk berwarna putih. Untuk mengetahui kadar karbonat dan

bikarbonat dalam soda kue dilakukan dengan titrasi asidimetri-alkalimetri, yaitu titrasi

yang menyangkut reaksi asam-basa. Pada percobaan ini digunakan HCl sebagai titran

(larutan pentitratsi).

a) Pembuatan Larutan Standar HCl 0,1 N dan Larutan Na2B4O7 0,1 N.

Titrasi karbonat dan bikarbonat yang terdapat pada soda kue menggunakan larutan

standar HCl 0,10 N sebagai titran. Larutan HCl ini dibuat dengan mengencerkan HCl pekat

(37%) menjadi 250 mL larutan. Perhitungan volume HCl yang diencerkan adalah sebagai

berikut.

Molaritas HCl pekat =

=

= 12,06 M

HCl merupakan asam valensi 1 sehingga konsentrasi HCl pekat = 12,06 M sama dengan

12,06 N.

Volume larutan yang dibuat = 250 mL

Konsentrasi HCl yang dibuat = 0,10 N

Volume HCl pekat yang digunakan adalah:

V1 x N1 = V2 x N2

V1 x 12,06 N = 250 mL x 0,1 N

V1 =

Larutan HCl bukan merupakan larutan standar primer karena sifatnya yang mudah

menguap. Hal tersebut diakibatkan kerena dalam suhu kamar HCl berwujud gas sehingga

perlu distandarisasi terlebih dahulu. Larutan yang digunakan untuk standarisasi larutan

HCl adalah larutan standar primer natrium tetraborat (Na2B4O7). Larutan natrium tetraborat

digunakan sebagai larutan standar primer karena larutan ini tidak bersifat higroskopis dan

11

memiliki berat ekivalen yang tinggi sehingga dapat mengurangi kesalahan dalam

penimbangan zat.

Pembuatan larutan standar Na2B4O7 0,10 N dilakukan dengan melarutkan 1,9103

gram kristal Na2B4O7.10H2O dalam aquades menjadi 100 mL. Perhitungan massa yang

ditimbang adalah sebagai berikut.

Na2B4O7 merupakan valensi 2 sehungga konsentrasi Na2B4O7 = 0,1 N = 0,05 M

Volume larutan yang dibuat = 100 mL

Massa molar Na2B4O7 = 382 gram/mol

Massa Na2B4O7 = mol x massa molar

= Volume x Molaritas x massa molar

= 0,1 L x 0,05 mol/L x 382 gram/mol

= 1,91 gram

b) Standarisasi Larutan HCl dengan Larutan Na2B4O7

Standarisasi larutan HCl dilakukan menggunakan larutan HCl sebagai titran dan

Na2B4O7 sebagai titrat, dimana larutan titrat (Na2B4O7 0,10 N) ditambahkan beberapa tetes

indikator metil orange yang memiliki trayek pH 3,1- 4,4. Berdasarkan hasil pengamatan,

larutan Na2B4O7 yang semula tak berwarna menjadi berwarna kekuningan. Larutan

Na2B4O7 0,10 N yang berwarna kekuningan kemudian dititrasi dengan HCl untuk

menentukan konsentrasi HCl secara tepat. Berdasarkan hasil pengamatan, titrat mengalami

perubahan warna dari kuning menjadi merah muda. Hal ini menunjukan bahwa telah

tercapai titik akhir titrasi sehingga titrasi dapat diakhiri. Reaksi yang terjadi adalah sebagai

berikut.

Na2B4O7.10H2O(aq) + 2 HCl(g) → 2 Na+(aq) + 2Cl-

(aq) + 4 H3BO3(aq) + 5 H2O(l)

Standarisasi HCl dilakukan sebanyak 3 kali, dengan hasil sebagai berikut.

Titrasi Ke- Volume Na2B4O7 (mL) Volume HCl (mL)

1 25 43

2 25 44

3 25 45

Volume total 132

Volume rata-rata 44

12

Volume HCl rata-rata yang dihabiskan untuk mentitrasi 0,10 N Na2B4O7 adalah 44 mL,

sehingga dapat dihitung konsentrasi HCl yang tepat untuk larutan standar. Perhitungan

konsentrasi HCl sebagai berikut:

Volume HCl (V1) = 44 mL

Volume Na2B4O7 (V2) = 25 mL

Normalitas Na2B4O7 (N2) = 0,10 N

ekivalen titran = ekivalen titrat

V1 x N1 = V2 x N2

Jadi, setelah dilakukan standarisasi, diperoleh konsentrasi HCl standar adalah 0,057

N. Berdasarkan hasil perhitungan, konsentrasi HCl yang diperoleh lebih rendah dari

konsentrasi HCl yang diinginkan. Hal tersebut diakibatkan karena HCl dalam suhu kamar

berwujud gas dan lama penyimpanan dari HCl tersebut mengakibatkan konsentrasi HCl

dalam botol reagen tidak sesuai dengan keterangan pada botol reagen larutan HCl.

Sampel soda kue dilakukan dengan melarutkan 2,0017 gram soda kue yang berupa

serbuk berwarna putih dalam 250 mL aquades hingga didapat larutan yang homogen.

Laruta soda kue benig tak berwarna. Sebanyak 25 mL larutan soda kue diencerkan dalam

25 mL aquades. Hal ini berarti dilakukan pengenceran sebanyak 2 kali atau faktor

pengenceran sebanyak 2 x

c) Penentuan Konsentrasi Karbonat dan Bikarbonat dalam Soda Kue dengan

Titrasi Menggunakan HCl yang Telah Distandarisasi

Soda kue pada umumnya mengandung natrium karbonat, natrium bikarbonat, dan

sedikit natrium hidroksida. Secara kuantitatif komponen-komponen tersebut dapat

ditentukan dengan titrasi menggunakan larutan standar asam klorida (HCl) dengan

menggunakan dua indikator, yaitu fenolftalein dan metil orange. Dalam titrasi ini

menggunakan dua indikator, karena soda kue (Na2CO3) merupakan senyawa bivalen

sehingga akan terbentuk dua titik ekivalen, yaitu titik ekivalen pertama dengan indikator

fenolftalein (pp) yang tidak berwarna dan titik ekivalen kedua (titrasi kedua) dengan

indikator metil oranye (mo) yang berwarna oranye.

Penentuan titik ekivalen pertama dengan indikator fenolftalein (pp).

Larutan soda kue yang telah diencerkan ditambahkan dengan indikator fenolftalein.

Berdasarkan hasil pengamatan, larutan yang semula tidak berwarna berubah menjadi

13

merah muda. Kemudian larutan tersebut dititrasi dengan larutan HCl standar. Berdasarkan

hasil pengamatan, larutan menjadi tidak berwarna pada titik akhir titrasi. Hal tersebut

menunjukan ekivalen asam sama dengan ekivalen basa. Banyaknya volume HCl yang diperlukan

adalah sebagai berikut.

Titrasi Ke- Volume Soda Kue (mL) Volume HCl (mL)

1 50 1,5

2 50 2,9

3 50 4,4

Volume total 8,8

Volume rata-rata 2,93

Jadi, rata-rata larutan HCl 0,1 N yang digunakan untuk titrasi adalah 2,93 mL. .

Reaksi yang terjadi sebagai berikut.

Na2CO3 + HCl → NaCl + NaHCO3

titik ekivalen pertama mengunakan fenolftalein sebagai indikator karena kemungkinan pH

titik ekivalen yang terjadi pada trayek pH dari fenolftalein.

Penentuan titik ekivalen kedua dengan indikator metil orange (mo).

Filtrat hasil titrasi ditambahkan indikator metil orange. Berdasarkan hasil

pengamatan, larutan yang semula tidak berwarna berubah menjadi kekuningan. Kemudian

larutan tersebut dititrasi dengan larutan HCl standar. Berdasarkan hasil pengamatan,

larutan berubah warna menjadi merah muda pada titik akhir titrasi. Hal tersebut menunjukan

ekivalen asam sama dengan ekivalen basa. Banyaknya volume HCl yang diperlukan adalah sebagai

berikut.

Titrasi Ke- Volume Soda Kue (mL) Volume HCl (mL)

1 50 35,3

2 50 35,2

3 50 35,5

Volume total 109

Volume rata-rata 36,3

Jadi, rata-rata larutan HCl 0,1 N yang digunakan untuk titrasi adalah 36,3 mL. Reaksi yang

terjadi sebagai berikut.

NaHCO3 + HCl → H2CO3 + NaCl

14

titik ekivalen pertama mengunakan metil orange sebagai indikator karena kemungkinan

pH titik ekivalen yang terjadi pada trayek pH dari metil orange.

Perhitungan kadar karbonat dan bikarbonat dalam larutan soda kue.

Volume HCl pada titik akhir tirasi I = 2,93 mL

Volume HCl pada titik skhir titrasi II = 36,3 mL

Normalitas HCl = 0,057 N = 0,057 M

Volume HCl yang bereaksi dengan Na2CO3 = 2,93 mL

Volume HCl yang bereaksi dengan NaHCO3 dari sampel = 33,37 mL

Perhitungan untuk kandungan Na2CO3 dalam sampel soda kue :

Konsentrasi Na2CO3 dalam pengenceran :

VHCl x NHCl = VNa2CO3 x NNa2CO3

2,93 mL x 0,057 N = 50 mL x NNa2CO3

NNa2CO3 = 3,34 x 10-3

Konsentrasi Na2CO3 dalam sampel:

V1 x N1 = V2 x N2

50 mL x 3,34 x 10-3N = 25 mL x N2

N2 = 6,68 x 10-3N

Massa Na2CO3 dalam sampel soda kue:

Molaritas Na2CO3 =

Massa Na2CO3 = 6,68 x 10-3 mol/L x 106 g/mol x 0,25 L

= 0,177 gram

Persentase Na2CO3 dalam sampel soda kue:

% Na2CO3 =

Perhitungan untuk kandungan NaHCO3 dalam sampel soda kue :

Konsentrasi NaHCO3 dalam pengenceran :

VHCl x NHCl = VNaHCO3 x NNaHCO3

33,37 mL x 0,057 N = 50 mL x NNa2CO3

NNa2CO3 = 0,038 N

Konsentrasi NaHCO3 dalam sampel:

15

V1 x N1 = V2 x N2

50 mL x 0,038 N = 25mL x N2

N2 = 0,0761 N

Massa NaHCO3 dalam sampel soda kue:

Molaritas NaHCO3 =

Massa NaHCO3 = 0,0054 mol/L x 84 g/mol x 0,25 L

=1,597 gram

Persentase NaHCO3 dalam sampel soda kue:

% NaHCO3 =

Jadi, dari 2,0017 gram sampel soda kue yang digunakan terkandung 8,84 %

karbonat dan 79,98 % bikarbonat. Berdasarkan hasil perhitungan, kandungan karbonat dan

bikarbonat dalam sampel soda kue tidak 100%. Hal tersebut diakibatkan karena dalam

sampel soda kue masih terdapat zat-zat lain yang kemungkinan adalah natrium hidroksida.

VII. KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan dan perhitungan yang diperoleh maka dapat disimpulkan

bahwa :

1. Kandungan natrium karbonat dalam sampel soda kue sebesar 8,84%

2. Kandungan natrium bikarbonat sebesar 79,98% dan sisanya sebesar 11,18 %

merupakan zat lain yang terkandung dalam soda kue

16

DAFTAR PUSTAKA

Sastrawidana, I Dewa Ketut. 2001. Buku Penuntun Belajar Kimia Analitik Kualitatif.

Singaraja : Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan MIPA IKIP Negeri

Singaraja

Selamat, I Nyoman. 2004. Penuntun Praktikum Kimia Analitik. Singaraja : Jurusan

Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan MIPA IKIP Negeri Singaraja

Svehla, E. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi

Kelima. Jakarta : PT Kalman Media Pustaka

17