PENGGUNAAN DAN PENGUKURAN pH I. TUJUAN Dapat memperkirakan harga pH suatu larutan dengan menggunakan indikator asam bas a Dapat mengukur beberapa contoh larutan dengan pH meter. Dapat menentukan konstanta disosiasi asam lemah. II. A. B. III. ALAT DAN BAHAN Alat yang Digunakan pH meter Elektroda gelas kombinasi Gelas Kimia (50 ml,100 ml) Pipet seukuran Tabung reaksi Pipet ukur Labu semprot Bola Hisap Stirer Dosimat Pipet tetes Bahan yang Digunakan Indikator Methyl Violet Indikator Phenolptalein (PP) Indikator Bromphenol biru Indikator Bromocresol green Indikator Methylorange NaCl, 0,1 M NH3 0,1 M HCl 0,1 M Na2CO3 0,1 M HC2H3O2, 0,1 M ZnCl2 0,1 M Buffer pH 4, pH 7 dan pH 9 NaOH 0,1 M AquadestDASAR TEORI Indikator adalah suatu senyawa yang dapat memberikan warna berbe da dalam suasana yang berbeda, misalnya lakmus yang dalam suasana asam berwarna merah sedangkan dalam suasana basa berwarna biru. Di sekitar kita, terdapat beberapa zat warna alami yang dapat digunakan sebagai indikator, seperti kunyit, ekstrak daun mahkota bunga berwarna, dengan syarat da pat mengalami perubahan warna dalam suasana yang berbeda. Dengan indikator, kita dapat menentukan suatu larutan bersifat asam, basa, atau netral. Dengan indikator universal kita dapat menentukan pH suatu larutan. Indik ator universal adalah campuran dari beberapa macam indikator yang telah distanda risasi warnanya pada pH 0-14. Oleh karena itu, dengan mencocokkan warna indikato r universal dalam suatu larutan dengan warna standart, kita dapat memperkirakan pH larutan tersebut. Di laboratorium, terdapat beberapa indikator misalnya phenolptalien (PP), brom t imol biru (BTB), metil merah (MM), metil jingga (MJ) dengan trayek perubahan ter tentu. Warna indikator berubah secara gradual. Indikator lakmus berwarna merah dalam la rutan yang memiliki pH sampai dengan 5,5 dan berwarna biru dalam larutan yang m emiliki pH lebih dari 8, sedangkan dalam larutan yang pH-nya antara 5,5-8, warna lakmus adalah kombinasi dari kedua warna tersebut, yaitu berubah dari merah men jadi ungu kemudian menjadi biru. Batas-batas pH ketika indikator mengalami perub ahan warna, kita sebut dengan trayek perubahan warna indikator, dan dengan mempe rhatikan trayek pH perubahan warna indikator tersebut, kita dapat memperkirakanharga pH suatu larutan. Beberapa indikator beserta trayek pH-nya Indikator Warna pH Phenolptalein Tak Berwarna Merah 8,3 10,0 Brom timol biru Kuning Biru 6,0 8,0 Metil Merah Merah Kuning 4,4 6,2 Metil Jingga Merah Kuning 3,1 4,4 Indikator asam basa kebanyakan dianggap sebagai asam lemah dengan reaksi kesetim bangan sebagai berikut: HIn(aq) H+(aq) + In-(aq) Warna HIn berbeda dengan warna In-. Jika indikator ini ditambahkan asam atau bas a , maka akan terjadi pergeseran letak kesetimbangan indikator, sehingga warna i ndikator akan berubah. Titik perubahan warna pada indikator terjadi jika: [HIn] = [In-] Jadi ketika terjadi penambahan atau pengurangan keasaman, maka akan terjadi perg eseran kesetimbangan yang juga akan menyebabkan perubahan warna. Misalkan pada i ndikator lakmus yang apabila ditambah konsentrasi H+, kesetimbangan reaksinya ak an bergeser ke kiri atau ke HIn sehingga lakmus berwarna merah, sedangkan apabil a konsentrasi H+ dikurangi, atau ditambah dengan senyawa basa, maka kesetimbanga n akan bergeser ke kanan atau ke In-, sehingga lakmus berubah warna menjadi biru . Salah satu sifat yang terpenting dari suatu larutan dalam air adalah konsentrasi ion hidrogen. Ion H+ atau H3O+ mempunyai pengaruh yang besar terhadap kelaruta n beberapa senyawa organik, anorganik, kation kompleks logam yang terdapat dalam larutan dan beberapa kecepatan reaksi kimia. Untuk mengetahui pengaruhnya terha dap sifat dari suatu larutan. Kta harus mengetahui bagaimana cara menentukan kon sentrasi ion hidrogen. Untuk jelasnya konsentrasi ion+ dijabarkan sebagai pH dar i pada molaritas larutan. Penjabarannya adalah : PH = - log (H+) ...................... 1 Jika (H+) adalah 1 X 10-4 mol/1, maka pH larutan adalah 4 Jika (H+) adalah 5 X10-2 MM, maka pH = 1,3 Larutan dalam air selalu mengikuti persamaan : (H+) X (OH-) = Kw = 1 X 10-14 ....................... 2 Pada Suhu 25 C Dalam Aquadest (H+) sebanding dengan (OH-). Dengan persamaan (2) (H+) = 1 X10-7M . Oleh karena itu pH Aquadest = 7 Larutan di mana (H+) lebih besar dari (OH-). Di katakan bersifat asam dan mempun yai pH kurang dari 7 Jika (H-) lebih kecil dari (OH-) dikatakan larutan bersifat asam dan mempunyai p H lebih besar dari 7 Larutan dengan pH 10 akan mempunyai (H+) = 1 X 10-10 M Dan (OH-) = 1 X 10 -4 M Kita dapat mengukur pH suatu larutan dengan cara : yaitu denagn indikator yang s eringkali di gunakan adalah kertas lakmus dan indikator phenolpthalein dalam tit rasi asam basa. Lakmus dalam suatu akan berubah dari merah menjadi biru. Lakmus dalam pH larutan beruba dari 6 menjadi 8 Indikator dari suatu larutan yang pHnya di ketahui larutan yang pH-nya tidak di ketahui (Unnown) dapat di tentukan / di ukur. Beberapa asam dan basa mengalami ionisasi dalam air secara sempurna di k atakan bersifat kuat. Yang mengalami ionisasi sebagian di katakan bersifat lemah . Asam lemah mengalami ionisasi sesuai dengan hukum tetapan kesetimbangan kimia seperti berikut : HA(aq) H+(aq) + A- (aq) ....... ...................... 3 Pada kesetimbangan : Ka = ............................ 4 Ka adalah konstanta kesetimbangan Asam HA Nilai konstanta ionisasi asam (Ka) dapat di peroleh secara eksperimen dengan beb erapa cara.Jika larutan asam HA, dititrasi dengan NaOH , maka reaksinya dapat di gambarkan seperti berikut : OH -(aq) + HA (aq) A(aq) + H2O ........ .................... 5 Jumlah mol A- yang di hasilkan sebanding dengan jumlah mol HA. Dengan demikian ( HA), sebanding dengan (A-) dan dengan menggunakan persamaan (4) di peroleh persa maan : (H-) = Ka pH dapat di tentukan dari (H) yang mempunyai niali setara dengan Ka. Garam dapat terbentuk dengan mereaksikan asam kuat dan basa kuat. Misalnya NaCL. KBr atau N aNO3 Yang terionisasi secara sempurna, tetapi tidak bereaksi dengan air garam-ga ram tersebut membentuk larutan netral dengan pH sekitar 7. di dalam percobaan in i kita akan mengukur pH larutan unknown dan menghitung / menentukan Ka asam lema h. Tabel untuk memperkirakan harga pH secara kasar. Indikator Range pH 0 1 2 Metil Violet o o Kuning-violet Timol Biru o Merah-kuning Metil Orange Merah-kuning Bromophenol Biru Kuning-biru Bromoresol Hijau Kuning-biru IV. A. B. Perubahan Warna 3 4 5 o o o o o O O o o o o o 6 7PROSEDUR KERJA Penentuan pH berbagai larutan dengan menggunakan Indikator asam-basa. Pengukuran pH dengan berbagai macam pH meterC.Penentuan Tetapan disosiasi Asam LemahD.Sifat-sifat BufferV. Senyawa NaClDATA PENGAMATAN Bagian A dan B Indikator Warna pH Timol Biru Hijau 5,73 Metil Orange Kuning Bromophenol Biru Ungu Bromocresol Hijau Hijau Pekat Metil Violet Ungu ZnCl2 Timol Biru Orange 4,9 Metil Orange Orange Bromophenol Biru Ungu Bromocresol hijau Bitu Pekat Metil Violet Ungu Na2CO3 Timol Biru Biru Pekat 10,96 Metil Orange Orange Bromophenol Biru Ungu Bromocresol hijau Biru pekat Metil Violet ungu NH3 Timol Biru Ungu pekat 10,53 Metil Orange Orange Bromophenol Biru Ungu Bromocresol Hijau Biru pekat Metil Violet Ungu CH3COOH Timol Biru Pink Pekat X Metal Orange Pink Bromophenol biru Kuning Bromocresol hijau Orange Metil violet Biru HCl Timol Biru Pink Pekat 1,17 Metil Orange Pink Bromophenol Biru Kuning Bromocresol Hijau Orange Metal violet Biru Bagian C Aquades + asam Asetat XN Volume NaOH (0,1 M) (penitrasi) = 34,6 ml pH = 7,50 pH setelah penambahan larutan sisa = 4,85 Bagian D Larutan + HCl 0,1 M Aquades + HCl 0,1 M pH = 4,72 pH = 4,29 Larutan + NaOH 0,1 M Aquades + NaOH 0,1 M pH = 4,45 pH = 7,35VI. PERHITUNGAN Penentuan Konsentrasi CH3COOH X N Volume NaOH = 34,6 ml Konsentrasi NaOH = 0,1 M Volume CH3COOH = 50 mlV NaOH x M NaOH = V CH3COOH x C CH3COOH C CH3COOH = V NaOH x C NaOH / V CH3COOH C CH3COOH = 34, 6 ml x 0,1 M / 50 ml C CH3COOH = 0, 0692 N Penentuan tetapan Disosiasi asam Lemah pH larutan netralisasi tengah = 4,85 (H+) dalam netralisasi setengah = 1,41 x 10-5 Ka dari larutan CH3COOH = 1,41 x 10-5 VII. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel Penentuan pH dengan indicator asam-basa Senyawa Indikator Warna pH NaCl Timol Biru Hijau 2-3 3-5 4-5 4-5 2 5,73ZnCl2 3-5 5-6 5-6 2 4,9Metil Orange Kuning Bromophenol Biru Ungu Bromocresol Hijau Hijau Pekat Metil Violet Ungu Timol Biru Orange 3-5Metil Orange Orange Bromophenol Biru Ungu Bromocresol hijau Bitu Pekat Metil Violet Ungu Na2CO3 Timol Biru Biru Pekat >3 3-5 5-6 >6 2 10,96 Metil Orange Orange Bromophenol Biru Ungu Bromocresol hijau Biru pekat Metil Violet ungu Timol Biru Ungu pekat >3NH3 3-5 >5 6 210,53 Metil Orange Orange Bromophenol Biru Ungu Bromocresol Hijau Biru pekat Metil Violet Ungu CH3COOH Timol Biru Pink Pekat 2-3 3-5 3-5 4-6 >2 4,85HCl