LAPORAN KIMIA AN-ORGANIK
Carolina Sisca H0910024 Kelas ITP – B
Program S1 - Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta 2010/2011
1
ACARA I PEMBUATAN LARUTAN DAN STANDARISASINYA
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang Larutan merupakan fase yang setiap hari ada disekitar kita. Suatu sistem homogen yang mengandung dua atau lebih zat yang masing-masing komponennya tidak bisa dibedakan secara fisik disebut larutan. Sedangkan suatu sistem yang heterogen disebut campuran. Biasanya istilah larutan dianggap sebagai cairan yang mengandung zat terlarut, misalnya padatan atau gas. Dengan kata lain larutan tidak hanya terbatas pada cairan saja. Konsentrasi
merupakan
cara
untuk
menyatakan
hubungan
kuantitatif antara zat terlarut dan pelarut. Terkadang ketika kita membuat larutan, kita tidak dapat membuat larutan dengan konsentrasi sesuai keinginan kita. Untuk itu perlu adanya standarisasi dengan larutan standar. Caranya adalah jika ingin menentukan konsentrasi larutan asam, maka memerlukan larutan basa yang sudah diketahui konsentrasinya. Begitu juga sebaliknya. Air merupakan komponen utama dalam bumi yang memiliki keunikannya sendiri. Setiap insan di bumi pasti membutuhkan air. Tanpa air, makhluk hidup tidak dapat menunjang kegiatan hidupnya. Salah satu manfaatnya adalah sebagai pelarut. Namun, air sangat rentan untuk tercemar. Mengapa? Karena air sangat mudah melarutkan berbagai zat, seperti zat-zat pencemar. Dengan adanya zat pencemar yang terlarut dalam air, maka air tersebut tidak dapat dikonsumsi karena derajat keasaman (pH) air akan berubah. Padahal pH air yang layak untuk dikonsumsi sekitar 6,5 – 9,2. Sehingga tak heran, jika di daerah perkotaan dan industri, kebutuhan air bersih dan sehat sangat sukar diperoleh. Sebab di daerah seperti itu, air sudah tercemar oleh limbah, sampah, dan kotoran rumah tangga.
2
Masalah di atas menjadi salah satu alasan betapa pentingnya kita mempelajari kimia. Di dalam kimia, kita dapat mempelajari larutan dan standarisasinya. Melalui bab tersebut, kita bisa membuka pengetahuan tentang bagaimana bisa suatu larutan yang tercampur zat lain dapat berubah pHnya. Selain itu, dalam bidang pertanian, larutan dan standarisasinya dapat berguna. Untuk mengetahui apakah air dalam sungai, danau, sudah tercemar atau belum, dapat digunakan standarisasi dengan larutan standar. Sehingga, diharapkan, kita dapat memakai pengetahuan ini untuk mengembangkan kehidupan yang lebih baik. 2. Tujuan Praktikum Tujuan
dari
praktikum
acara
I,
Pembuatan
Larutan
dan
Standarisasinya adalah sebagai berikut : a. Membuat larutan 0,1 N HCl dan larutan NaOH 0,1 N b. Standarisasi HCL dan NaOH c. Penentuan kadar Na 2CO3 dengan HCl
B. Tinjauan Pustaka
Unsur terpenting yang menentukan keadaan bahan dalam larutan adalah pelarut. Komponen yang jumlahnya lebih sedikit dinakan zat terlarut (solute). Larutan yang menggunakan air sebagai pelarut dinamakan lerutan dala air atau aqueous. Larutan yang ,engandung zat terlarut dalam jumlah banyak dinamakan larutan pekat. Jika jumlah zat terlarut sedikit, larutan dinamakan larutan encer (Day,1996). Dalam pembahasan mengenai prinsip Le Chatelier diketahui bahwa penambahan
kalor
kedalam
sistem
pada
kesetimbangan
(dengan
meningkatkan suhu) merangsang proses penyerapan kalor atau proses endoterm. Jika zat terlarut mempunyai entalpi (kalor) pelarut endoterm, kelarutannya meningkat menurrut suhu. Sebaiknya, apabila zat terlarut mempunyai entalpi (kalor) pelaurt endoterm, ia akan menujukkan penurunan kelarutan jika suhunya meningkat (atau, proses pengendapannya adalah endoterm) (Ralph,1992).
3
Bila laju reaksi maju dan reaksi balik sama besar dan konsentrasi reaktan dan produk tidak lagi berubah seiring berjalannya waktu, maka tercapailah kesetimbangan kimia ( chemical equilibrium ). Kesetimbangan kimia merupakan proses dinamik. Ini dapat diibaratkan dengan gerakkan para pemain ski di suatu resor yang ramai, di mana jumlah pemain ski yang dibawa ke atas gunung dengan menggunakan lift kursi sama dengan jumlah pemain ski yang turun berseluncur (Raymon,2005). Ada dua cara untuk memyatakan konsentrasi larutan yaitu jumlah berat zat yang terkandung dalam sejumlah berat tertentu zat pelarutnya. Jumlah berat zat yang terkandung dalam volum tertentu larutannya (Saroyo,1983). Cara yang tepat untuk menentukan sifat asam dan sifat basa adalah dengan menggunakan zat penunjuk yang disebut indikator. Indicator asam basa adalah zat yang dapat berbeda warna jika berada dalam lingkungan asam 1
atau llingkunga basa (Anonim ,2010). Buret merupakan alat yang digunakan untuk menunjang adanya titrasi asam basa. Tabung kaca bertanda ukuran dengan sebuah cerat pada ujungnya untuk mengeluarkan cairan dengan volume tertentu ( misalnya dalam titrasi ). 2
Alat ini terdiri dari Statif, klem, Klep (Anonim ,2010). Komponen dari larutan terdiri dari dua jenis, pelarut dan zat terlarut, yang dapat dipertukarkan tergantung jumlahnya. Pelarut merupakan komponen yang utama yang terdapat dalam jumlah yang banyak, sedangkan komponen minornya merupakan zat terlarut. Larutan terbentuk melalui pencampuran dua atau lebih zat murni yang molekulnya berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur (Dina,2010). Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta ( part per 3
million , ppm) (Anonim ,2010).
4
Kondisi pH larutan pada suatu ekstraksi pelarut merupakan salah satu faktor yang penting. Hal ini disebabkan karena karakteristik spesies ligan sangat dipengaruhi oleh kondisi pH larutan (Hastuti,2001). Untuk penambahan larutan secara berdikit – dikit digunakan buret, yaitu suatu tabung gelas yang diberi tanda tera untuk volume dan cerat untuk mengatur cairan yang dikeluarkan agar dapat mengalir cepat atau menetes lambat sesuai dengan kebutuhan. Dengan mencatat letak meniskus larutan dalam buret sebelum dititrasi dan setelah pelaksanaannya dapat diketahui volume yang terpakai. Agar teliti, maka diameter tabung harus benar – benar merata sepanjang buret. Di samping itu, bagian dalam buret harus bersih dari kotoran bersifat lemak atau minyak sehingga cairan dapat membasahi dinding dalam secara merata. Bila tidak, maka ada cairan yang tertinggal sebagai tetes yang menempel setelah meniskus turun. Volume tetes – tetes tersebut tak mungkin diketahui sehingga volume yang terpakai sebenarnya juga tak mungkin diketahui dengan pasti (Haziran,2010). Larutan standar glukosa dan fruktosa dibuat dengan konsentrasi. Adapun konsentrasi masing-masing 5 % b/v. Cara pembuatannya yang pertama kali adalah menimbang 1 kg masing-masing senyawa. Lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 20 ml. kemudian ditambah aquades sampai tanda batas (Ratnayani,2008).
C. Metode Praktikum
1. Waktu dan Tempat Praktikum acara I ini diadakan pada hari Kamis, 30 September 2010, pukul 7.00 – 9.00 WIB. Tempat praktikum dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
5
2. Alat a. Gelas ukur b. Labu takar c. Erlenmeyer d. Pengaduk e. Pipet f. Biuret g. Statif h. Corong i. Gelas piala 3. Bahan a. HCl pekat b. Na2B4O7 . 10 H2O sebanyak 0,4 gram c. Na2CO3 sebanyak 0,7 gram d. Indikator MO ( Methyl Orange ) e. Aquades 4. Cara Kerja a. Membuat larutan HCl 0,1 N Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan
Mengambil x ml HCl pekat, dan memasukkannya ke dalam labu takar 100 ml
Mengisi dengan akuades sampai tanda garis (+ 100 ml)
Mengaduk hingga larutan menjadi homogen dan memindahkan ke Erlenmeyer
6
b. Standarisasi 0,1 N HCl dengan Borax (Na 2B4O7 . 10H2O) Menimbang 0,4 gram Borax murni menggunakan neraca digital dengan ketelitian 2 digit di belakang koma.
Memasukkan 0,4 gram Borax murni ke dalam Erlenmeyer dan melarutkannya dengan 50 ml aquades
Menambahkan 2-3 tetes indikator MO ( Methyl Orange ). Sehingga larutan berwarna kuning.
Menyiapkan larutan HCl ( larutan standar ) yang telah dibuat sebelumnya
Menuangkan larutan HCl tersebut ke dalam buret
Mengatur klep pada buret dengan cara membuka perlahan-lahan klep. Sehingga jatuhnya tetesan HCl tidak mengalir deras, tetapi setetes demi setetes.
Setelah larutan HCl yang keluar sudah stabil, segera memegang Erlenmeyer ( berisi larutan borax ) dan meletakkan di bawah tetesan HCl
Lalu segera mengamati dan mencatat hasil pengukuran volume larutan HCl dalam buret
Sementara itu, Erlenmeyer yang berisi larutan borax, digoyango an terus sam ai ter adi erubahan warna men adi oran e
Jika telah terjadi perubahan warna, tutup klep, sehingga larutan HCl tidak mengalir keluar
Mencatat Hasil volume larutan HCl
7
c. Pembuatan larutan NaOH 0,1 N Menimbang 2 gram NaOH menggunakan neraca digital dengan ketelitian 2 digit di belakang koma
Memasukkan 2 gram NaOH ke dalam gelas ukur, dan menambahkan 10 ml aquades
Mengaduk sampai NaOH larut
Mengambil 5,4 ml larutan NaOH, dan memasukkan ke dalam gelas ukur yang lain
Menambahkan aquades sampai 1 liter
8
d. Standarisasi larutan NaOH Menimbang 0,1 gram asam oksalat ( C 2H2O4 . 2 H2O )
Memasukkan 0,1 gram asam oksalat ke dalam Erlenmeyer ukuran 250 ml
Menambahkan 25 ml aquades ke dalam Erlenmeyer, lalu diaduk sampai larut
Menambahkan 2-3 tetes indikator Phenolphtalein
Menyiapkan larutan NaOH yang telah dibuat
Menuangkan larutan NaOH tersebut ke dalam buret
Mengatur klep pada buret dengan membuka perlahan-lahan klep. Sehingga jatuhnya tetesan NaOH tetes demi tetes
Memegang Erlenmeyer ( berisi larutan asam oksalat ) dan meletakkan di bawah tetesan NaOH
Mengamati dan mencatat hasil pengukuran volume larutan NaOH dalam buret
Menggoyang-goyang erlenmeyer sampai berubah warna menjadi bening pink
Jika telah terjadi perubahan warna, tutup klep, sehingga larutan NaOH tidak mengalir keluar
9
e. Penentuan kadar Na 2CO3 dengan HCl Menimbang 0,75 gram Na 2CO3 menggunakan neraca digital dengan ketelitian 2 digit di belakang koma
Memasukkan ke dalam labu takar 50 ml
Menambahkan aquades sampai tanda batas ke dalam larutan Na2CO3 50 ml
Mengambil 10 ml Na2CO3 dan memasukkannya ke dalam Erlenmeyer
Menambahkan indikator MO ( Methyl Orange ) sebanyak 2-3 tetes
Menitrasi den an 0,1 N HCl an telah dibuat
Mentukan kadar Na 2CO3 dengan rumus
10
D. Hasil dan Pembahasan
1. Hasil Pengamatan Tabel 1.1 Pembuatan 0,1 N HCl V HCl Berat Jenis HCl 100 ml 1,19 g/ml Sumber : Laporan Sementara Rumus : X HCl =
Kadar HCl 37 %
X ml HCl Pekat 0,8289 ml
Keterangan : VHCl = volume 0,1 N HCl yang diinginkan (ml) K = berat jenis HCl (g/ml) = 1,19 g/ml L = kadar HCl pekat (%) Perhitungan : Diketahui :
VHCl = 100 ml L = 37 %
XHCl = = =
= 0,83 ml Tabel 1.2 Standarisasi 0,1 N HCl dengan Borax (Na 2B4O7 . 10H2O) m Borax V HCl (ml) Warna Awal (gr) 0,4 22,6 kuning Sumber : Laporan Sementara Rumus : NHCl =
Warna Proses + Mo
Warna Akhir
kuning
orange tua
Keterangan : NHCl
= normalitas HCl (N)
BM Borax = massa rumus Borax VHCl
= volume HCl (L)
11
Perhitungan : Diketahui :
gram Borax = 0,4 gram VHCl
NHCl =
= 26 ml
Koef. HCl
=2
BM Borax
= 382
0,4.2
=
382 .22 ,6
1000
=0,1 N Tabel 1.3 Standarisasi 0,1 N NaOH dengan Asam Oksalat (C 2H2O4.2H2O) m Asam Oksalat V NaOH (C2H2O4.2H2O) (ml) (gr) 0,1 35,2 Sumber : Laporan Sementara
Warna Awal
Warna Proses
Warna Akhir
bening
Bening pink
merah muda
Rumus : N larutan NaOH =
=
= 0,045 N Tabel 1.4 Penentuan Kadar Na2CO3 V HCl (ml)
Kadar Na2CO3 (%)
Warna Awal
Warna Proses
Warna Akhir
33,5
93,1
orange
Orange kemerahan
merah muda
Sumber : Laporan Sementara Rumus : a =
=
x gram
Na2CO3
x 0,75
= 0,15 gram
12
b = (V1.N1) Na2CO3 = (V2.N2) HCl V1.
gr Na2CO3 =
= V HCl . N HCl
=
= 0,165 gram Kadar Na2CO3 = =
x 100%
x 100%
= 90,9% 2. Pembahasan Saat kita membuat suatu larutan, kita tidak dapat membuat larutan dengan konsentrasi yang diinginkan. Untuk itu, perlu adanya standarisasi dengan membuat suatu larutan standar. Larutan itu digunakan untuk melalukan titrasi, yaitu cara analisis tentang pengukuran jumlah larutan yang dibutuhkan untuk bereaksi secara tepat dengan zat yang terdapat dalam larutan lain. Dalam praktikum kali ini, kita akan melakukan titrasi asam basa. Sebelum melakukan titrasi, kita perlu memilih suatu indicator yang tepat. Indicator asam basa merupakan zat yang dapat berbeda warna jika berada dalam lingkunga asam atau basa. Ada berbagai macam jenis indicator, seperti kertas lakmus, larutan indikator, dan kertas indikator. Kali ini kita menggunakan larutan indikator. Pada saat titrasi, tercapai suatu titik ekuivalen, yaitu kondisi pada saat perbandingan jumlah mol asam dan jumlah mol basa sama dengan perbandingan koefisien asam dan koefisien basa. Yang berarti larutan asam tepat bereaksi dengan larutan basa. Lalu jika larutan yang distandarisasi mengalami perubahan warna, maka terjadi titik akhir titrasi. Pada standarisasi 0,1 N HCl, kami menggunakan borax (Na 2B4O7 . 10H2O). Warna awal dari larutan borax yang telah ditetesi MO adalah kuning. Saat standarisasi sedang berlangsung, warnanya tetap menjadi
13
kuning. Barulah ketika tercapai titik akhir titrasi, warnanya menjadi orange tua. Dibutuhkan 22,6 ml HCl untuk melakukan standarisasi tersebut. Pada standarisasi 0,1 N NaOH, kami menggunakan asam oksalat (C2H2O4.2H2O). Warna awal dari larutan asam oksalat yang telah ditetesi Phenolptalein adalah bening. Saat standarisasi sedang berlangsung, warnanya mulai berubah menjadi bening agak pink . Barulah ketika tercapai titik akhir titrasi, warnanya menjadi pink / merah muda. Dibutuhkan 35,2 ml NaOH untuk melakukan standarisasi tersebut. Sedangkan pada saat menentukan kadar Na 2CO3, juga dilakukan standarisasi dengan larutan standar HCl. Warna awal dari larutan Na 2CO3 yang telah ditetesi MO adalah orange. Saat standarisasi sedang berlangsung, warnanya mulai berubah menjadi orange kemerahan. Barulah ketika tercapai titik akhir titrasi, warnanya menjadi pink / merah muda. Dibutuhkan 93,1 ml HCl untuk melakukan standarisasi tersebut. Nilai kadar Na2CO3 seharusnya adalah 99%. Namun, setelah kami melakukan
eksperimen, hasilnya hanya 90,9%. Menurut pembahasan
yang telah kami lakukan, terdapat beberapa kesalahan yang tidak disengaja pada waktu praktikum, diantaranya : a. Labu Erlenmeyer ( sebagai tempat zat yang dititrasi ) belum digoyang secara sempurna. Seharusnya agar reaksi yang terjadi sempurna, labu Erlenmeyer harus digoyang-goyang terus menerus. b. Titrasi seharusnya dilakukan minimal 3 kali percobaan, agar didapatkan hasil titrasi yang akurat. Namun pada kenyataannya, titrasi yang dilakukan hanya 1 kali saja. c. Terdapat kesalahan paralaks, yaitu saat membaca hasil pengamatan pengukuran larutan standar dalam buret, posisi mata tidak tegak lurus dengan buret. d. Indicator yang digunakan belum sesuai. Kemungkinan besar indicator MO ( Methyl Orange ) dapat diganti dengan Methyl Red. Sebab jika indikator yang dipakai tidak cocok dengan perubahan warna indicator, akan mempengaruhi keakuratan eksperimen.
14
E. Kesimpulan
Dari praktikum acara I, Pembuatan Larutan dan Standarisasinya, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Untuk melakukan standarisasi larutan HCl, diperlukan larutan yang bersifat basa. 2. Salah satu larutan basa adalah borax ( Na 2B4O7 . 10H2O ). 3. Pada saat standarisasi HCl, larutan borax yang telah ditetesi MO, berwarna kuning. 4. Saat proses standarisasi, warna larutan borax tetap kuning. 5. Barulah ketika telah tercapai titik akhir titrasi, warna larutan borax berubah menjadi orange tua. 6. Untuk melakukan standarisasi larutan NaOH, diperlukan larutan yang bersifat asam. 7. Salah satu larutan asam adalah asam oksalat ( C 2H2O4.2H2O ). 8. Pada saat standarisasi NaOH, larutan asam oksalat yang telah ditetesi Phenolptalein, berwarna bening. 9. Saat proses standarisasi, warna larutan asam oksalat agak menjadi bening pink. 10. Barulah ketika telah tercapai titik akhir titrasi, warna larutan asam oksalat berubah menjadi pink / merah muda. 11. Saat larutan Na2CO3 ditetesi MO, berwarna orange. 12. Saat proses standarisasi, warna larutan Na 2CO3 agak menjadi orange kemerahan. 13. Barulah ketika telah tercapai titik akhir titrasi, warna larutan Na2CO3 berubah menjadi pink / merah muda. 14. Kadar Na2CO3 yang telah ditentukan dari standarisasi dengan larutan HCl, adalah 90,9 %.
15
DAFTAR PUSTAKA
1
Anonim . 2010. Buret . http://id.wikipedia.org/wiki/Peralatan_laboratorium. Diakses pada hari Rabu tanggal 6 Oktober 2010 pada pukul 18.30 WIB. 2
Anonim . 2010. Larutan. http://id.wikipedia.org/wiki/Larutan. Diakses pada Rabu. 6. Oktober. 2010. Pada pukul 18.33 WIB. 3
Anonim . 2010. Pengertian Larutan Kimia . http:// info. gexcess. com/images / favicon.ico. Diakses pada hari Rabu tanggal 6 Oktober 2010 pada pukul 18.35 WIB. Chan, Dina. 2010. Larutan. http:// kimia. upi. Edu /utama /bahanajar /kuliah_web /2009 /0700009 /index.html. Diakses pada hari Rabu tanggal 6 Oktober 2010 pada pukul 19.06 WIB. Day dan Underwood. 1996. Kimia Dasar. Edisi keenam. Erlangga. Jakarta. Hastuti. 2001. Alchemy Jurnal Penelitian Kimia . Volume 6. No 2. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sebelas Maret. Surakarta. Haziran. 2010. Definisi Buret . http://www.artikata.com/arti-325028-buret.php. Diakses pada hari Rabu tanggal 6 Oktober 2010 pada pukul 18.47 WIB. Ralph. 1992. Kimia Analitik . Erlangga. Jakarta. Ratnayani, dkk. 2008. Jurnal Kimia. Volume 2. No 2. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana. Bukit Jimbaran. Raymon. 2005. Analisis Kimia Kuantitatif . Edisi keenam. Erlangga. Jakarta. Saroyo. 1982. Kimia Umum. Erlangga. Jakarta.
16
