ANALISIS KONDUKTOMETRI

KIMIA ANALISIS II

DISUSUN OLEH:

1. RENGGA RAHARDIAN NIM: 11.14.005

2. ANTONIO MARIO NIM: 11.14.008

3. NUR AINI SETIAWATI NIM: 11.14.013

4. CHAIRA UMMATIN NIM: 11.14.018

5. WAHYUDA AUWALANI NIM: 11.14.030

6. KURNIAWAN NIM: 11.14.036

7. ANANCE JAIRIANTI NIM: 11.14.039

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

JURUSAN TEKNIK KIMIA

2011

April,2012

KATA PENGANTAR

Segala Puji syukur kepada Allah SWT, atas rahmat dan hidayah-Nya,

sehingga kami masih diberi kesehatan dan kesempatan untuk menyusun makalah

tentang titrasi konduktometri ini. Makalah ini dibuat untuk memahami lagi apa itu

titrasi konduktometri, sehingga kita dapat mengaplikasikanya dalam kehiudpan

sehari –  hari. Makalah titrasi konduktometri ini disusun dari berbagai sumber.

Makalah ini berisi tentang uraian – uraian yang berhubungan dengan titrasi

konduktometri baik kelemahan dan kekuranganya serta aplikasinya dalam

kehidupan sehari – hari. Semoga makalah ini bermanfaat bagi yang membacanya.

Makalah yang kami buat ini masih banyak kesalahan dan kekurangan –

keurangan karena kami maih dalam tahap pembelajaran, maka dari itu kami

mengharapkan kritik dan saran bagi pembaca demi kesempurnaan dalam

penyusunan makalah ini.

Penulis

A. Pengertian

Titrasi konduktometri merupakan salah satu dari sekian banyak macam –

macam titrasi. Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya

hantar listrik suatu larutan. Daya hantar listrik (G) suatu larutan bergantung pada

jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Gejala ini yang membedakan larutan

elektrolit dan non elektrolit yaitu dengan menggunakan bola lampu yang

dihubungkan dengan dua batang karbon dan arus listrik yang menghubungkannya

dengan dua elektroda sejenis. Elektroda yang digunakan pada analisis

konduktometri adalah elektroda inert (platinum yang terplatinasi) untuk mengukur

konduktansi/daya hantar larutan elektrolit antara kedua elektroda tersebut.

Biasanya digunakan arus bolak balik (Hantaran arus DC), misal arus yang berasal

dari batrei melalui larutan merupakan proses faradai, yaitu oksidasi dan reduksi

terjadi pada kedua elektroda. Prinsipnya sama dengan analisis dengan metode

elektrolisis hanya saja analisis konduktometri ditekankan pada pengukuran secara

kuantitatif menggunakan alat yang disebut konduktometer.

B. Penggunaan Konduktometer

Gambar 1.1. Konduktometer

Pengunaan alat konduktometer di laboratorium yaitu untuk mengukur

daya hantar larutan zat elektrolit baik secara langsung, seperti pengukuran daya

hantar larutan sampel air atau air limbah, sampel makanan/minuman atau obat-

obatan atau digunakan di laboratorium pada proses titrasi netralisasi, titrasi

pengendapan bahkan dapat juga digunakan untuk menentukan kelarutan dan hasil

kali kelarutan (K dan Ksp) suatu larutan elektrolit yang sulit larut. Pada titrasi

secara konduktometri akan terjadi perubahan ion ataupun jumlah ion yang

mengakibatkan perubahan hantaran larutan selama titrasi tersebut.

C. Pembahasan

Didalam titrasi konduktometri kita akan mendapatkan beberapa

kemudahan yang mungkin tidak kita dapatkan jika kita menggunkan dengan titrasi

lainya, misal tidak menggunakan indikator, karena dalam titrasi konduktometri ini

kita hanya mengukur daya hantar larutan. Jadi dalam titrasi konduktometri ini kita

tidak perlu mencari titik eivalen dengan melihat adanya perubahan warna.

Walaupun demikian masih banyak kelemahan – kelamahan dalam titrasi

konduktometri ini. Karena kita tahu bahwa dalam titrasi konduktometri hanya

terbatas untuk larutan yang tergolong kedalam larutan elektrolit saja. Sedangkan

untuk larutan non elektrolit tidak dapat menggunakan titrasi Konduktometri.

Titrasi konduktometri ini sangat berhubungan dengan daya hantar listrik, jadi juga

akan berhubungan dengan adanya ion – ion dalam larutan yang berperan untuk

menghantarkan arus listrik dalam larutan. Arus listrik ini tidak akan bisa melewati

larutan yang tidak terdapat ion – ion, sehingga larutan non elektrolit tidak bisa

menghantarkan arus listrik.

Dalam titrasi konduktometri ini juga sangat berhubungan dengan

konsentrasi dan temperatur dari larutan yang akan ditentukan daya hantarnya.

Sehingga kita harus menjaga temperatur larutan agar berada dalam keadaan

konstan, sehingga kita dapat memebedakan perbedaan dari daya hantar larutan

hanya berdasarkan perbedaan konsentrasi saja. Jika temperatur berubah – ubah

maka bisa saja konsentrasi yang seharusnya memilki daya hantar yang besar

malah memiliki daya hantar yang kecil karena suhunya menurun. Sehingga ion –

ion dalam larutan tidak dapat begerak dengan bebas.

Daya hantar listrik juga berhubungan dengan pergerakan suatu ion di

dalam larutan. Ion yang mudah bergerak mempunyai daya hantar listrik yang

besar. Daya hantar listrik (G) merupakan kebalikan dari hambatan (R), sehingga

daya hantar listrik mempunyai satuan ohm-1 . Bila arus listrik dialirkan dalam

suatu larutan yang mempunyai dua elektroda, maka daya hantar listrik (G)

berbanding lurus dengan luas permukaan elektroda (A) dan berbanding terbalik

dengan jarak kedua elektroda

G = IR

= k (IR

)

G = Daya hantar listrik

I = Kuat arus (Ampere)

R = hambatan (ohm)

K = k adalah daya hantar jenis dalam satuan ohm-1.cm-1.

Pengukuran daya hantar memerlukan sumber listrik, sel untuk

menyimpan larutan dan jembatan (rangkaian elektronik) untuk mengukur tahanan

larutan.

1. Sumber listrik

Hantaran arus DC (misal arus yang berasal dari batrei) melalui larutan

merupakan proses faradai, yaitu oksidasi dan reduksi yang terjadi pada kedua

elektroda. Sedangkan arus AC tidak memerlukan reaksi elektro kimia pada

elektroda- elektrodanya, dalam hal ini aliran arus listrik bukan akibat proses

faradai. Perubahan karena proses faradai dapat merubah sifat listrik sel, maka

pengukuran konduktometri didasarkan pada arus nonparaday atau arus AC.

2. Tahanan Jembatan

Jembatan Wheatstone merupakan jenis alat yang digunakan untuk pengukuran

daya hantar.

3. Sel

Salah satu bagian konduktometer adalah sel yang terdiri dari sepasang

elektroda yang terbuat dari bahan yang sama. Biasanya elektroda berupa logam

yang dilapisi logam platina untuk menambah efektifitas permukaan elektroda.

Metode konduktometri dapat digunakan untuk menentukan titik ekivalen suatu

titrasi, berupa beberapa contoh titrasi konduktometri dibahas berikut, Titrasi

asam kuat- basa kuat Sebagai contoh lrutan HCl dititrasi oleh NaOH. Kedua

larutan ini adalah penghantar listrik yang baik. Kurva titrasinya ditunjukkan

pada gambar di bawah ini. daya hantar H+ turun sampai titik ekivalen tercapai.

Dalam hal ini jumlah H+ makin berkurang di dalam larutan, sedangkan daya

hantar OH- bertambah setelah titik ekivalen (Te) tercapai karena jumlah OH-

di dalam larutan bertambah. Jumlah ion Cl- di dalam larutan tidak berubah,

karena itu daya hantar konstan dengan penambahan NaOH. Daya hantar ion

Na+ bertambah secara perlahan-lahan sesuai dengan jumlah ion Na+.

Konduktivitas suatu larutan elektrolit, pada setiap temperatur hanya

bergantung pada ion-ion yang ada dan konsentrasi ion-ion tersebut. Bila larutan

suatu elektrolit diencerkan, konduktivitas akan turun karena lebih sedikit ion yang

berada per cm3 larutan untuk membawa arus. Jika semua larutan itu ditaruh antara

dua elektrode yang terpisah 1 cm satu sama lain dan cukup besar untuk mencakup

seluruh larutan, konduktans akan naik selagi larutan diencerkan. Ini sebagian

besar disebabkan oleh berkurangnya efek-efek antar-ionik untuk elektrolit-

elektrolit kuat dan oleh kenaikan derajat disosiasi untuk elektrolit-elektrolit lemah.

Penambahan suatu elektrolit kepada suatu larutan elektrolit lain pada

kondisi-kondisi yang tak menghasilkan perubahan volume yang berarti akan

mempengaruhi konduktans (hantaran) larutan, tergantung apakah ada tidaknya

terjadi reaksi-reaksi ionik. Jika tak terjadi reaksi ionik, seperti pada penambahan

satu garam sederhana kepada garam sederhana lain (misal, kalium klorida kepada

natrium nitrat), konduktans hanya akan naik semata-mata. Jika terjadi reaksi ionik,

konduktans dapat naik atau turun; begitulah pada penambahan suatu basa kepada

suatu asam kuat, hantaran turun disebabkan oleh penggantian ion hidrogen yang

konduktivitasnya tinggi oleh kation lain yang konduktivitasnya lebih rendah. Ini

adalah prinsip yang mendasari titrasi-titrasi konduktometri yaitu, substitusi ion-

ion dengan suatu konduktivitas oleh ion-ion dengan konduktivitas yang lain.

Ada 2 jenis hantaran dalam analisis kondukmetri, yaitu:

1. Hantaran spesifik

2. Hantaran ekivalen

Kemampuan suatu zat terlarut untuk menghantarkan arus listrik disebut daya

hantar ekivalen yang didefinisikan sebagai daya hantar satu gram ekivalen zat

terlarut di antara dua elektroda dengan jarak kedua elektroda 1 cm. Yang

dimaksud dengan berat ekivalen adalah berat molekul dibagi jumlah muatan

positif atau negatif. Contoh: berat ekivalen BaCl2 adalah BM BaCl2 dibagi

dua. Volume larutan (cm3) yang mengandung satu gram ekivalen zat terlarut

dengan Volume 100 / C

dengan C adalah konsentrasi (ekivalen per cm-3), bilangan 1000 menunjukkan

1 liter = 1000 cm3. Volume dapat juga dinyatakan sebagai hasil kali luas (A)

dan jarak kedua elektroda (1).

V= l A

Dengan l sama dengan 1 cm ,

V = A = 1000 / C

Substitusi persamaan ini ke dalam persamaan G diperoleh,

G = 1/R = 1000k/C

Daya hantar ekivalen (^) akan sama dengan daya hantar listrik (G) bila 1 gram

ekivalen larutan terdapat di antara dua elektroda dengan jarak 1 cm.

^ = 1000 k/C

Titrasi Konduktometri dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Titrasi Konduktometri Frekuensi Rendah

Penambahan suatu elektrolit ke elektrolit lain pada keadaan yang tidak

ada perubahan volum yang begitu besar akan mempengaruhi konduktovitas

larutan terjadi reaksi ionik atau tidak. Jika tidak terjadi reaksi ionic, maka

perubahan konduktovitas sedikit sekali atau hampir tidak ada. Bila terjadi

reaksi ionic, maka perubahan konduktivitas yang relative cukup besar sehingga

dapat di amati, seperti pada titrasi basa kuat oleh asam kuat. Dalam titrasi ini

terjadi penurunan konduktivitas karena terjadi penggantian ion hydrogen, yang

mempunyai konduktovitas tinggi, dengan kation lain yang mempunyai

konduktovitas rendah.

Pada titrasi penetralan, pengendapan dll, penentuan titik ahir titrasi titrasi

ditentukan berdasarkan perubahan koduktivitas (hantaran) dari reaksi kimia

yang terjadi. Hantaran di ukur pada setiap penambahan sejumlah pereaksi dan

titik pengukuran tersebut bila di alurkan memberikan 2 garis lurus yang saling

berpotongan dinamakan titik ekivalen titrasi. Ketepatan metode ini bergantung

pada sudut perpotongan dan kerapatan titik pengukuran. Secara praktik

konsentrasi penitran 20-100 kali lebih kali pekat dari larutan yang di titrasi,

Pada metode ini larutan yang dihasilkan harus seencer ungkin namun suatu hal

yang perlu ditinjau lagi untuk efek keenceran harus dibuat dengan mengalikan

nilai-nilai konduktifitas dengan faktor (V+v)/V, dimana V adalah volume asli

dari larutan dan v adalah volume reagensia yang ditambahkan. Kelebihan

titrasi ini, baik untuk asam yang sangat lemah seperti asam borat dan fenol

yang secara potensiometri tidak dapat di lakukan. Selain itu, titrasi

konduktometri tidak perlukan kontrol suhu. Selain itu hendaknya diperhatikan

pengendalian temperatur dalam pengukuran-pengukuran konduktansi.

Sementara penggunaan termostat tidaklah penting dalam titrasi konduktometri

karena kekonstanan temperatur lebih diperhatikan, tetapi biasanya kita hanya

perlu menaruh sel konduktivitas itu dalam bejana berisi air pada temperatur

laboratorium.

Perubahan relatif dari konduktivitas larutan selama reaksi dan pada

penambahan reagensia berlebih, sangat menentukan ketepatan titrasi. Elektrolit

asing yang mengganggu proses reaksi ini tidak boleh ada karena zat-zat ini

mempunyai efek yang besar pada ketepatan hasil titrasi.

2. Titrasi Konduktometri Frekuensi Tinggi

Dalam metode titrasi frekuensi tinggi sebuah sel yang sesuai yang

mengandung sistem kimia itu dijadikan bagian dari atau dirangkaikan kesebuah

rangkaian osilator yang beresonansi pada suatu frekuensi dari beberapa

megahertz. Selain komposisi kimia itu berubah resistansi atau kapasitansi

rangkaian tersebut juga berubah dan teerjadilah perubahan karakteristik

osilator. Setiap kuantitas ini dapat dimbil dan diukur sebagai indikasi dari

perubahan dalam komposisi sistem kimia itu yaitu selagi suatu larutan dititrasi

dengan suatu reagensia yang sesuai umumnya dapat diperoleh kurva-kurva

yang menunjukan infleksi atau pematahan pada titik valen. Sifat fundamental

dari sistem kimia yang mempengaruhi karakteristik osilator ialah tetapan

dielektrik dan konduktifitasnya. Suatu keuntungan penting dari metode

frekuensi tinggi ini adalah elektrode dapat ditaruh diluar sel dan elektrode

tersebut tidak bisa berkontak langsung dengan larutan uji. Karenanya

pengukuran-pengukuran dapat dibuat tanpa bahaya elektrolisis atau polarisasi

elektrode sedangkan kekurangann frekuensi tinggi ini adalah respon dari suatu

titrimetri frekuensi tinggi ialah non spesifik karena bergantung hanya pada

konduktivitas dan tetapan dielektrik sistem itu serta tidak bergantung pada

identitas kimiawi dari komponen-komponen sistem itu.

Setiap ion atau molekul dipolar cendrung bergerak atau menjuruskan

dirinya sendiri dalam arah elektrode yang polaritasnya berlawanan. Polaritas

elektrode berubah satu kali setiap daur, dan ion atau dipol itu harus

membalikan gerakan atau orientasinya. Konduktan larutan ialah hasil dari

gerakan ion-ion negatif dan positif relatif terhadap ion-ion tersebut dan

terhadap molekul-molekul terlarut. Setiap ion cendrung unutk bergerak

mendahului atmosfer ioniknya dan akibatnya terbentuk distribusi muatan yang

tidak simetris disetiap ion pusat serta terjadinya suatu gaya hambat atas ion

dalam arah yang berlawanan dengan gerakannya. Pada frekuensi bolak balik

yang lebih besar dari suatu megaherzt, ion pusat merubah geraknya begitu

cepat dengan setiap daur dari medan yang dikenakan, sehingga tak banyak

kesempatan untuk timbulnya asimetri drai atmosfer ionik dan akhirnya

konduktanpun naik. Pada frekuensi-frekuensi tinggi, ion-ion mengalami

oksidasi yang lebih kecil sehingga atmosfer ionik yang bermuatan berlawanan

mengadaan gaya hambatan yang relatif lebih kecil ketimbang pada frekuensi

rendah. Teknik ferkuensi tinggi ini adalah paling peka dalam titrasi-titrasi

dimana konsentrasi total ion yang terlarut berubah, misalnya dalam reaksi

pengendapan dan pembentukan kompleks. Teknik ini juga dapat diaplikasikan

pada sebuah ion yang bergerak cepat digantikan oleh sebuah ion yang bergerak

lambat misalnya dalam titrasi asam basa.

D. Kesimpulan

1. Daya hantar listrik dalam titrasi konduktometri sangat berhubungan dengan

konsentrasi dan gerakan bebas dari ion.

2. Tiitik ekivalen dari titrasi konduktometri ditandai dengan konstanya nilai daya

hantar yang tertera dalam konduktometri.

3. Titrasi kondukto metri hanya dapat digunakan untuk larutan elektrolit.

4. Pengukuran daya hantar dalam titrasi konduktometri memerlukan 3 komponen

penting yaitu: sumber listrik, sel untuk menyimpan larutan dan jembatan

(rangkaian elektronik) untuk mengukur tahanan larutan.

5. Titrasi konduktometri terbagi 2 yaitu:

a.         Titrasi konduktometri dengan frekuensi rendah

b.         Titrasi konduktometri frekuensi tinggi