Disusun Oleh : Drs. Otong Nugraha, MSi
Pemerintah Kota Bandung Dinas Pendidikan Sekolah Menengah Kejuruan Negeri 13 Jl. Soekarno-Hatta KM. 10 Telp / Fax (022) 7318960 2008
1
MODUL ANALISIS KONDUKTOMETRI
Oleh : Drs. Otong Nugraha, M.Si NIP. 196506231991031007
Mengetahui : Kepala Sekolah,
Koordinator Perpustakaan Sekolah,
Drs. Yaya Zakaria Latif, M.Pd NIP.196106161985031013
Evi Nursanti R, S.Sos NIP. -
2
DAFTAR ISI MODUL
Halaman Depan Halaman Dalam Daftar Isi......................................................................................i Kata Pengantar..........................................................................ii Peta Kedudukan Modul............................................................iii Bab I Pendahuluan ..................................................................1 A. Deskripsi...........................................................................1 B. Prasyarat..........................................................................1 C. Petunjuk Penggunaan Modul...........................................1 D. Tujuan Akhir.....................................................................2 E. Kompetensi......................................................................3 F. Cek Kemampuan..............................................................3 Bab II Pembelajaran ................................................................4 A. Recana Belajar Siswa......................................................4 B. Kegiatan Belajar ..............................................................5 1. Kegiatan................................................................5 a.......................Tujuan Kegiatan Pembelajaran
5
b..................................................Uraian Materi
5
c......................................................Rangkuman
9
d...............................................................Tugas
9
e.....................................................Tes Formatif
9
f..................................................Kunci Jawaban
9
g...................................................Lembar Kerja
10
Bab III Evaluasi........................................................................11 Bab IV Penutup........................................................................13 Daftar Pustaka.........................................................................14
3
KATA PENGANTAR
Modul ini merupakan modul utama bagi siswa SMK yang mengambil Bidang Keahlian Kimia dan Program Keahlian Analisis Kimia. Modul ini berjudul “ Analisis Konduktometri ” sebagai bahan ajar bagi siswa kelas III semester 5. Melalui modul ini diharapkan siswa memiliki pengetahuan, keterampilan, dan sikap untuk mencapai unit kompetensi “melaksanakan analisis konduktometri”. Modul
“
Analisis
Konduktometri
”
ini
dikembangkan
dengan
mengintegrasikan kompetensi keterampilan, pengetahuan, dan sikap secara utuh, sehingga peserta didik terampil melaksanakan analisis konduktometri yang didasari oleh pemahaman konsep dan sikap tanggungjawab di dalam memecahkan analisis kimia. Materi pokok modul ini meliputi pengetahuan konduktometri, prosedur penyiapan sampel, mengoperasikan konduktometer. Modul ini digunakan untuk melangsungkan proses pemelajaran maupun kerja mandiri. Untuk merefleksi keberhasilan belajar, diharapkan
siswa
melatih diri secara intensif dengan cara mengerjakan aktifitas dan evaluasi yang
tersedia
dalam
modul.
Kemudian
untuk
mengetahui
tingkat
keberhasilan belajar, siswa dapat melihat kriteria penilaian yang ditetapkan. Dengan keinginan belajar yang tinggi, upaya yang sungguh-sungguh, berlatih secara teratur, Insya Allah keberhasilan akan anda raih dengan baik.
Penyusun
4
PETA KEDUDUKAN MODUL KONDUKTOMETRI
BIDANG KEAHLIAN KIMIA
PROGRAM KEAHLIAN ANALIS KIMIA
MODUL LEVEL I
Komunikasi Personal Kegiatan di Laboratorium Pembersihan dan Persiapan lab. Penyimpanan pereaksi dan pembuangan pereaksi kadaluarsa Pembersihan dan perawatan alat Pengembalian dan penanganan sampel Pembuatan dan standarisasi larutan Keselamatan dan kesehatan kerja Penggunaan prosedur analisis Penyiapan analisis
MODUL LEVEL II
Analisis fisik noninstrument Analisis jenis klasik Analisis organoleptik Analsisis grravimetri Analisis proksimat Analisis volumetric Analisis mikrobilogi
5
MODUL LEVEL III
Analisis kromatografi kolom Analisis kromatografi lapis tipis dan kertas Analisis kolorimetri Analisis spektrofotometri UVVIS Analisis konduktometri Analisis elektrokimia Analisis fotometri nayala dan emisi atom
BAB I PENDAHULUAN A. DESKRIPSI Modul ini berjudul ” Analisis Konduktometri ”. Materi pelajaran meliputi pengertian konduktometri, teknik pengerjaan dan teknik penggunaan konduktometer. Untuk mempermudah dan memperoleh pemahaman yang memadai dalam mempelajari modul ini, disarankan anda terlebih dahulu mempelajari dan memahami modul sebelumnya yang akan diberikan seperti modul pembersihan alat dan perawatan alat, modul
penyiapan sampel, modul
keselamatan kerja dan modul penggunaan prosedur analisis. Beberapa kemampuan dan kinerja yang harus dicapai setelah anda mempelajari modul ini, dapat melaksanakan analisis konduktometri. Dengan demikian kemampuan kognitif, psikomotorik, dan afektif yang dijadikan sasaran pada modul ini, diharapkan anda mempunyai bekal minimal dalam melaksanakan analisis konduktometri. B. PRASYARAT Untuk dapat mempelajari modul melaksanakan analisis konduktometri prasyarat yang harus dikuasai meliputi: KA. KUA.D. 002.A : Melaksanakan kegiatan di laboratorium dengan benar (GLP). KA. LAB.A. 008.A
: Bekerja berdasarkan keselamatan dan kesehatan kerja (K3).
KA. KOM.D. 023.A : Menggunakan prosedur analisis. C.
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL Modul ini dirancang sebagai bahan untuk melangsungkan pembelajaran maupun kerja mandiri. Untuk meningkatkan proses dan hasil belajar maka bagian ini diberi panduan belajar bagi siswa dan panduan mengajar bagi guru. 1. Panduan Belajar bagi Siswa : a.
Bacalah dengan cermat keseluruhan modul ini. 6
Pahami isi masing-masing konsep yang ada pada
b. modul
Diskusikan dengan guru dan teman-teman tentang
c.
konsep yang belum
dipahami hingga mendapat penjelasan.
Jawab semua pertanyaan yang menguji penguasaan
d.
konsep, kemudian periksa hasilnya dengan kunci jawaban yang disediakan. Pelajari kembali apabila penguasaan konsep kurang dari
80%.
Ingat
kunci
jawaban
digunakan
setelah
anda
mengerjakan soal, dan hanya digunakan untuk mengetahui pemahaman nyata anda. e.
Lakukan semua kegiatan yang diberikan dengan
mengikuti prosedur kerja dengan baik dan benar. 2.
Panduan Mengajar untuk Guru : a.
Sebelum mempelajari dengan modul ini dilangsungkan,
terlebih dahulu dipersiapkan bahan ajar dan OHT jika ada. Traspransikan mengenai konduktometri. b.
Tugaskan pada siswa untuk membaca modul secara
berkelompok, hal-hal yang belum dipahami didiskusikan dan penjelasannya menggunakan media dari media transparan jika ada. c.
Tugaskan pada siswa untuk menguji penguasaan
konsep dengan cara mengerjakan soal-soal yang telah ada dalam modul, Bagi siswa yang belum menguasai soal minimal 80% maka tugaskan untuk mempelajari kembali isi modul. d.
Siapkan
panduan
praktikum
untuk
melaksanakan
analisis konduktometri. e.
Tugaskan kepada siawa untuk membentuk kelompok
menjadi beberapa kelompok f.
Demonstrasikan terlebih dahulu teknik pengerjaan
konduktometri hingga analisisnya. g.
Tugaskan
pada
masing-masing
kelompok
untuk
menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan pada kegiatan praktikum
7
h.
Lakukan
pemantauan
saat
siswa
melaksanakan
praktikum dan catat segala aktivitas siswa pada lembar observasi dan format sikap i.
Perhatikan kendala-kendala yang dihadapi siswa saat
praktek selanjutnya berikan pengarahan kemudian catat pada lembar observasi j.
Pantau kelemahan-kelemahan yang sering dilakukan
baik kelompok maupun perorangan kemudian catat pada lembar observasi dan diskusikan penyelaesaiannya Lakukan evaluasi kemampuan siswa sesuai dengan
k.
sasaran yang ada pada modul ini baik dari aspek pengetahuan, penyelesaian soal, ketrampilan dan sikap. Untuk ketrampilan dan sikap
,
penilaian
dilakukan
selama
proses
pembelajaran
berlangsung, sedangkan aspek pengetahuan dalam penyelesaian soal dilakukan setelah pembelajaran selesai. D. TUJUAN AKHIR Tujuan akhir yang harus dicapai siswa setelah menyelesaikan modul ini tertuang dalam tabel berikut : Kinerja
yang Kinerja keberhasilan
diharapjkan Terampil melaksanakan
a. Konsep
Kondisi/variabel diberikan 1.
Unit
kegiatan di laboratorium
pengelolaan
kompetensi
(P)
laboratorium
menjelaskan
minimal 80 %
pelaksanaan
dengan
benar
sesuai dengan SOP (A) yang
dilandasi
persyaratan kerja (K)
b. Menunjukkan
yang
kegiatan
ini
di
proses kegiatan di
laboratorium dengan
laboratorium
benar
dengan benar
2.
Dalam
melaksanakan kegiatan
di
laboratorium dengan benar harus sesuai 8
dengan persyaratan kerja dan tata tertib di laboratorium 3.
Peralatan
yang dipakai adalah peralatan gelas dan non gelas 4.
Bahan
yang
dikgunakan
adalah
sampel,
pelarut,
dan
pereaksi Keterangan : K : Kognitif P : Psikomotorik A : Afektif E. KOMPETENSI Kompetensi
yang akan dicapai dalam modul ini mengacu pada
kurikulum SMK 2004 sebagai berikut : Kompetesi
: Melaksanakan Analisis Konduktometri dengan benar
F. CEK KEMAMPUAN Berikuit ini merupakan lembar pengecekan kemampuan sebagai alat evaluasi diri. Isilah dengan sejujurnya dan apabila sebagian besar pertanyaan sudah Anda kuasai, maka Anda dapat mengerjakan soal atau minta pengujian kepada guru. Berilah tanda silang (X) sesuai dengan tingkat penguasaan.
9
No 1
Aspek yang harus dikuasai Tingkat penguasaan Ketrampilan anda dalam menggunakan
2
alat-alat gelas Ketrampilan anda dalam memilih reagen
3
yang tepat Ketrampilan anda dalam membuat reagen
4
yang sesuai Ketrampilan anda dalam menggunakan sel
5
konduktometer Ketrampilan anda dalam mengkalibrasi
6
konduktometer Ketrampilan anda dalam melakukan titrasi
7
konduktometri Ketrampilan anda dalam membuat kurva titrasi konduktometri
10
BAB II PEMBELAJARAN A. RENCANA BELAJAR SISWA Kompetensi
: Melaksanakan Analisis Elektrokimia
Sub Kompetensi
: Melaksanakan Analisis Konduktometri
Jenis Kegiatan
Tanggal Waktu
KBM-1 Diskusi tentang Pengertian konduktometri, fungsi,serta alat yang digunakan. Cara perlakuan terhadap alat sebelum dan sesudah digunakan KBM-2 a. Diskusi latihan tentang pengenalan alat, penggunaan dan fungsi alat konduktometri b Merangkai alat elektrolisis dan titrasi konduktometri c. Kegiatan ; latihan pengguanaan alat dan cara melakukan titrasi konduktometri d. Melakukan elektrolisis dan titrasi
11
Tempat Belajar
Perubahan Tanda dan Tangan Alasan guru
B. KEGIATAN BELAJAR 1.
Kegiatan Belajar I Tujuan
a.
Kegiatan Pembelajaran I. Siswa diharapkan
dapat :
Mendeskripsikan prinsip analisis konduktometri
Melaksanakan analisis konduktometri baik dan benar
Mendeskripsikan cara perawatan sel konduktometer
Sikap Menggunakan alat-alat analisis konduktometri sesuai dengan SOP Bekerja di Laboratorium sesuai dengan SOP Ketrampilan Melakukan titrasi konduktometri Mengukur konduktans dari sampel yang dianalisis Membuat kurva titrasi konduktometri b.
Uraian Materi Hukum Ohm mengatakan bahwa arus I (ampere) yang mengalir dalam
sebuah pengantar berbanding lurus dengan daya gerak listrik (daya elektromotif) E (volt), dan berbanding terbalik dengan resistans (tahanan) R(Ohm).
I = E/R
Hukum di atas berlaku bila difusi dan reaksi elektroda tidak terjadi. Kebalikan dari resistans dinamakan konduktans (G) (hantaran) yang diukur dalam mho (Ohm-1) atau Siemens (S) sehingga I = EL. Hantaran L suatu larutan berbanding lurus pada luas permukaan elektroda a, sedangkan konsentrasi ion persatuan volume larutan Ci, pada hantaran ekivalen dengan λi tetapi berbanding terbalik dengan jarak elektroda d, sehingga, L = a/d Σ i Ci λi
12
Tanda Σ menyatakan bahwa sumbangan ion terhadap konduktansi sifatnya aditif. Karena a dan d dalam satuan cm, maka konsentrasi C dinyatakan dalam M. Bila konsentrasi dinytakan dalam normalitas maka harus dikalikan dengan faktor 1000. nilai d/a = θ merupakan faktor geometri selnya dan nilainya konstan untuk suatu nilai tertentu sehingga disebut sebagai tetapan sel, seperti L=
∑C λ
1 1
1000 θ
=
∑C λ
1 1
a
1000 d
Selain hantaran ekivalen ionik, dikenal pula hantaran ekivalen A, yang nilainya : ∆ = Σ i λi Sedangkan konduktivitas spesifik didefenisikan sebagai : K = L (d/a) = Lθ Pengukuran hantaran dilakukan pada larutan yang diketahui hantaran spesifiknya. Pada umumnya KCl digunakan sebagai larutan pembanding. Nilai konduktansi spesifik (K) pada 200C memiliki konsentrasi yang berbeda-beda 71,13 g/Kg = 0,11134 mho/cm ; 7,419 g/kg = 0,01265 mho/cm ; 0,749 g/kg = 0,00140 mho/cm. Hantaran elektrolitik merupakan besaran yang tergantung pada temperatur. Sehingga pengukuran harus dilakukan pada temperatur yang tetap, biasanya pada suhu 250 C. Sedangkan λ tergantung pada konsentrasi total ionik suatu larutan, dan bertambah besar dengan pengenceran. Konduktivitas pada sebuah larutan elektrolit pada setiap temperatur hanya bergantung pada ion-ion yang ada dan konsentrasi ion-ion tersebut. Bila larutan suatu elektrolit diencerkan maka konduktivitas akan turun karena jumlah ion yang semakin sedikit dalam larutan tersebut untuk membawa arus. Jika semua larutan tersebut dimasukkan diantara dua elektrode yang terpisah dengan jarak 1 cm satu sama lainnya, maka konduktivitas akan naik, hal ini dikarenakan oleh berkurangnya efek-efek antar-ionik pada elektrolit-elektrolit kuat dan kenaikan derajat ionisasi untuk elektrolit-elektrolit lemah. Untuk mengukur suatu konduktivitas suatu larutan, maka larutan dimasukkan ke dalam sebuah sel yang telah dikalibrasi dengan suatu larutan yang telah diketahui konduktivitasnya misalnya larutan standar kalium klorida. Sel dimasukkan ke dalam salah satu sisi rangkaian dari jembatan
13
Wheatstone. Kemudian ukur resistannya pengaliran arus melalui sebuah larutan elektrolit akan mengakibatkan perubahan-perubahan dari komposisi larutan bila didekatkan dengan sebuah elektrode, yang pada akhirnya akan menunjukkan besarnya potensial pada elektrode tersebut. Hal tersebut akibat terbawanya sesatan-sesatan yang serius dalam pengukuran konduktivitas, keuali kalau efek-efek polarisasi dikurangi. Kesukaran-kesukaran ini dapat diatasi dengan menggunakan arus bolak balik untuk pengukuran sehingga tingkat elektrolisis dan efek polarisasi bisa dikurangi. Penambahan suatu elektrolit pada suatu larutan elektrolit lain yang memiliki volume tetap akan mempengaruhi hantaran larutan tersebut, tergantung dari ada atau tidaknya terjadi reaksi ionik.jika tidak terjadi reaksi ionik maka konduktans akan naik , tapi bila terjadi reaksi ionik maka konduktans dapat naik atau turun. Hal tersebut juga akan terjadi bila pada suatu larutan basa ditambahkan pada larutan asam kuat. Konduktans akan turun disebabkan oleh penggantian ion hidrogen yang memiliki konduktivitas tinggi oleh kation lain yang memiliki konduktivitas yang lebih rendah. Hal tersebut merupakan suatu dasar yang dijadikan prinsip pada titrasi konduktometriyaitu substitusi ion-ion dengan suatu konduktivitas oleh ion-ion dengan konduktivitas yang lain. Untuk menghindari elektrolisis, pengukuran hantaran dilakukan dengan arus bolak balik (AC). Frekuensinya sekitar 1000 Hz. Diperlakukan pengocokan yang efisian. Biasanya digunakan suatu jembatan wheatston yang dimodifikasikan untuk melakukan penentuan hantaran elektrolit (L) yang beroperasi pada sumber energi AC. Pengukuran-pengukuran hantaran biasanya dilakukan pada larutan yang berair (H2O adalah penghantar yang buruk, L H2O = 5 x 10
-8
mho/cm
pada 250 C). Pada konsentrasi tinggi, kenaikan konsentrasi menyebabkan naiknya hantaran secara linier. Ini akan memiliki nilai maksimum,untuk selanjutnya menurun. Contoh aplikasinya misalnya pada analisis knadungan NO2 : H2O dalam asam nitrat yang berasap. Hantaran diukur pada HNO3 sebelum dan sesudah pengolahan dengan KNO3. Air alam serta air pendingin dalam industri juga umumnya ditentukan konduktansnya dengan KNO3. Ini merupakan prosedur yang cepat dan baik untuk melakukan analisis air. 14
Selain itu juga sering digunakan pada penentuan amoniak dalam materi biologis, amoniak yang dihasilkan ditampung dalam H3BO3 selanjutnya konduktans spesifiknya diukur pada lingkungan ion-ion lain yang mudah diendapkan dan memiliki kelarutan yang kecil. Nilai K ditentukan sebelum dan sesudah penambahan reagen pengendap. Metode konduktansi dapat digunakan untuk mengikuti reaksi titrasi jika terdapat perbedaan antara konduktansi cukup besar sebelum dan sesudah penambahan reagen dengan tetapan sel harus diketahui. Sehingga selama pengukuran dilakukan secara berturut-turut dan dengan jarak elektroda yang harus tetap juga. Hantaran (konduktans) memiliki nilai yang sebanding dengan konsentrasi dan pada temperatur yang tetap, tetapi dengan adanya pengenceran maka akan menyebabkan konduktans yang dihasilkan tidak lagi linear dengankonsentrasi larutan. Reaksi netralisasi pada gambar di bawah ini menunjukkan kurva untuk pengukuran titrasi NaOH terhadap HCl (gambar a), sedangakan gambar (b) menunjukkan gambar titrasi, akan terlihat bahwa hantaran ion H + berkurang sampai titik ekivalen tercapai, kemudian setelah penambahan titran terlihat bahwa hataran total setelah titik ekivalen akan naik kembali. Inon Cl tidak memberikan sumbangan terhadap hantaran, tetapi ion Na+ akan memberikan sumbangan yang berarti. Ion H+ sendiri akan memberikan sumbangan sebesar 82% sedangkan Cl-
akan memberikan sumbangan
sebesar 18% . kurva lain pada gambar (c) merupakan titrasi untuk berbagai asam asetat tersubstitusi oleh klor. (a) H+
OH-
L
HCl Na+ K+ Clml KOH ( NaOH α HCl )
15
(b)
OHL
CH3COOH K+
mL KOH ( KOH α CH3COOH )
1 L 2
3
4
End point
5 mL KOH ( KOH α berbagai asam asetat ) Ket : 1.
HCl
2.CHCl2COOH 3.CH2ClCOOH 4.CH3COOH 5.H3BO3 Reaksi-reaksi pengendapan dan penggantian seperti titrasi NH4Cl + NaOH dapat dilaksanakan dengan konduktometri. Titrasi asam lemah terhadap basa lemah dapat dilakukan dengan metode konduktometri. Pada
16
titik ekivalen hantaran akan turun pada tingkat yang paling rendah. Sebagai contoh, titrasi AgSO4 vs BaCl2 dapa t dititrasi dengan metode konduktometri sampai titik akhir ditandai dengan terbentuknya BaSO4 secara kuantitatif. Titrasi konduktometri sangat berguna bila hantaran sebelum dan sesudah reaksi cukup banyak berbeda. Tetapi metode konduktometri ini kurang bagus digunakan untuk larutan dengan konsentrasi ionik yang terlalu tinggi, misalkan titrasi Fe3+ dengan KmnO4, karena pada saat titrasi perubahan hantaran sebelum dan sesudah titik ekivalen terlalu kecil dibandingkan dengan besarnya konduktans total. Titrasi Pada Frekuensi Tinggi. Cara-cara konduktansi tergantung pada pergerakan ion dalam suatu medan listrik. Pemakaian arus AC dapat menghindarkan pengendapan elektrokimia, karena setiap arus berubah arahnya. Ion yang sudah terendapkan akan larut kembali. Kecepatan ion terendapkan ataupun terlarutkan kembali dapat diatur dengan mengatur frekuensi arus bolak balik. Dengan frekuensi tinggi diharapkan ion-ion tidak memmpunyai waktu yang cukup untuk mencapai kecepatan maksimum. Pada keadaan tersebut terbentuklah polarisasi molekular. Seperti yang kita ketahui bila pada suatu molekul diberikan medan listrik dari luar, maka elektron dalam molekul tersebut akan cenderung bergerak ke arah elektroda positif , sedangkan inti akan beergerak menuju ke arah yang berlawanan. Akibatnya akan terjadi distorsi pada molekul tersebut. Efek ini sifatnya temporer dan menghilang jika medan dari luar dihilangkan. Beberapa molekul memiliki beberapa suatu dipol listrik yang permanen yaitu pusat muatan positif dan negatif terpisah pada jarak tertentu, misalkan H2O, CH3COCH3(aseton), CHCl3, dan nitrobenzen. Sedangkan molekulmolekul CH4, CCl4, C6H6, p-dinitro benzena tidak mempunyai moment dwi kutub. Di bawah pengaruh medan listrik molekul polar mengorientasikan dirinya sedemikian rupa ke arah kutub-kutub yang berlawanan. Jadi selain distorsi akibat polarisasi molekul terdapat pula polarisasi orientasi. Kedua tipe polarisasi tersebut yaitu polarisasi orientasi dan polarisasi distorsi, keduanya mengahsilkan arus listrik yang sangant pendek bila diberikan medan listrik. Apabila arus listrik yang diberikan memiliki frekuensi yang besar seperti 17
frekuensi radio, maka polarisasi yang dihasilkan akan besar sehingga arus hantaran juga akan menjadi cukup besar. Biasanya sampel yang digunakan untuk analisis diletakkan diantara dua plat kapasitor yang memiliki frekuensi yang telah diatur sehingga sampel dapat beresonansi dengan medan listrik yang dinyatakan dalam bentuk adsorbsi energi. Pada analisis campuran biner dapat secara langsung dilakukan dengan kalibrasi, kelebihan cara ini adalah kita tidak lagi memerlukan elektroda.
c.
Rangkuman I Pengukuran hantaran dilakukan pada larutan yang diketahui hantaran spesifiknya.
Pada
umumnya
KCl
digunakan
sebagai
larutan
pembanding. Metode konduktansi dapat digunakan untuk mengikuti reaksi titrasi jika terdapat perbedaan antara konduktansi cukup besar sebelum dan sesudah penambahan reagen dengan tetapan sel harus diketahui. Sehingga selama pengukuran dilakukan secara berturut-turut dan dengan jarak elektroda yang harus tetap juga. Hantaran (konduktans) memiliki nialai yang sebanding dengan konsentrasi dan pada temperatur yang tetap, tetapi dengan adanya pengenceran maka akan menyebabkan
konduktans
yang
dihasilkan
tidak
lagi
linear
dengankonsentrasi larutan. Reaksi-reaksi pengendapan dan penggantian seperti titrasi NH4Cl + NaOH dapat dilaksanakan dengan konduktometri. Titrasi asam lemah terhadap basa lemah dapat dilakukan dengan metode konduktometri. Pada titik ekivalen hantaran akan turun pada tingkat yang paling rendah. Titrasi konduktometri sangat berguna bila hantaran sebelum dan sesudah reaksi cukup banyak berbeda. Tetapi metode konduktometri
18
ini kurang bagus digunakan untuk larutan dengan konsentrasi ionik yang terlalu tinggi, misalkan titrasi Fe3+ dengan KmnO4, karena pada saat titrasi perubahan hantaran sebelum dan sesudah titik ekivalen terlalu kecil dibandingkan dengan besarnya konduktans total. Cara-cara konduktansi tergantung pada pergerakan ion dalam suatu medan listrik. Pemakaian arus AC dapat menghindarkan pengendapan elektrokimia, karena setiap arus berubah arahnya. Ion yang sudah terendapkan akan larut kembali. Kecepatan ion terendapkan ataupun terlarutkan kembali dapat diatur dengan mengatur frekuensi arus bolak balik. Bila pada suatu molekul diberikan medan listrik dari luar, maka elektron dalam molekul tersebut akan cenderung bergerak ke arah elektroda positif , sedangkan inti akan beergerak menuju ke arah yang berlawanan. . Polarisasi terdapat dalam dua tipe yaitu polarisasi orientasi dan polarisasi distorsi, keduanya mengahsilkan arus listrik yang sangant pendek bila diberikan medan listrik. d.
Tugas I Pelajari panduan percobaan dengan cermat Siapkan alat-alat yang akan digunakan Lakukan analisis sampel yang diberikan dengan metode konduktometri
e.
Tes Formatif I 1. Apakah pengertian konduktometri ? 2. Untuk menghindari elektrolisis pada saat analisis, maka apa yang harus dilakukan? 3. Pada saat kapankah kemungkinan terbentuknya polarisasi molekuler pada analisis konduktometri? 4. Sebutkan beberapa contoh analisis sampel yang dapat ditetapkan dengan konduktometri ?
f.
Kunci Jawaban I
19
1. Konduktometri adalah metode analisis suatu sampel berdasarkan perbedaaan hantaran yang dihasilkan oleh suatu sampel 2. Untuk menghindari elektrolisis maka pengukuran hantaran dilakukan dengan arus bolak balik (AC). Frekuensinya sekitar 1000 Hz. Diperlakukan pengocokan yang efisian. Biasanya digunakan suatu jembatan wheatston yang dimodifikasikan untuk melakukan penentuan hantaran elektrolit (L) yang beroperasi pada sumber energi AC. 3. Bila pada suatu molekul diberikan medan listrik dari luar, maka elektron dalam molekul tersebut akan cenderung bergerak ke arah elektroda positif , sedangkan inti akan beergerak menuju ke arah yang berlawanan. Akibatnya akan terjadi distorsi pada molekul tersebut. 4. Reaksi-reaksi pengendapan dan penggantian seperti titrasi NH4Cl + NaOH dapat dilaksanakan dengan konduktometri. Titrasi asam lemah terhadap basa lemah dapat dilakukan dengan metode konduktometri. Sebagai contoh, titrasi AgSO4 vs BaCl2 dapa t dititrasi dengan metode konduktometri sampai titik akhir ditandai dengan terbentuknya BaSO4 secara kuantitatif. g.
Lembar Kerja I Penentuan kadar Ba(II) metode konduktometri Peralatan yang dibutuhkan : 1. konduktometer 2. buret mikro 3. magnetik stirer 4. hot plate 5. statif 6. klem buret 7. batang pengaduk 8. gelas kimia 400 mL dan 100 mL 9. corong pendek 10. pipet seukuran 5 mL 11. botol semprot 12. voltmeter 20
Bahan yang dibutuhkan : 1. larutan standar KCL 0,1 N 2. larutan standar Na2SO4 3. aqua DM 4. sampel Ba2+ Prosedur Kerja : 1. Kalibarasi alat konduktometri dengan KCL 0,1 N 2. Masukkan larutan Na2SO4 standar 0,1 M ke dalam buret mikro, tanda bataskan 3. Pipet 5 mL larutan Ba2+ yang
akan ditentukan kadarnya,
masukkan ke dalam gelas kimia 400 mL, tambahkan aqua DM sampai sel kondukto tercelup 4. Masukkan stirer, aduk dengan pengaduk listrik 5. Lakukan titrasi dengan penambahan berselang 0,5 mL sampai melewati TE 6. Ulangi langkah 2-5 dengan selang penambahan 0,2 mL untuk daerah sekitar TE 7. Buat grafik V Na2SO4 versus Hantaran ekivalen dari titrasi secara halus 8. Hitung kadar Ba2+.
21
BAB III EVALUASI Jawablah dengan singkat dan jelas ! 1. Sebutkan contoh penetapan
zat
yang dapat dilakukan dengan
konduktometri ! 2. Sebutkan bunyi hukum Ohm yang berkaitan dengan konduktometri ! 3. Apakah fungsi larutan KCL standar 0,1 N dan Na2S4 pada penentuan kadar Ba(II) secara konduktometri ? Jawaban : 1. Titrasi NH4Cl + NaOH, penetapan kadar Ba(II) 2. Hukum Ohm mengatakan bahwa arus I (ampere) yang mengalir dalam sebuah pengantar berbanding lurus dengan daya gerak listrik (daya elektromotif) E (volt), dan berbanding terbalik dengan resistans (tahanan) R(Ohm). 3. Larutan KCl standar 0,1 N sebadgai larutan pengkalibrasi sedangkan larutan Na2SO4 merupakan larutan penitrasi.
Pedoman penilaian 1. Evaluasi hasil belajar = aspek kognitif + aspek psikomotorik + aspek sikap 2. bobot kognitif : psikomotorik : sikap = 30 % : 50 % : 20 % 3. evaluasi kognitif diambil dari tes formatif ditambah evaluasi akhir 4. evaluasi
psikomotorik
dan
sikap
diambil
menggunakan format penilaian sebagai berikut :
22
dari
tugas
dengan
Berilah tanda (√ ) sesuai dengan prestasi siswa No
Kualitas Kerja Baik (3) Sedang
Kegiatan
(2) 1 2 3 4
Pengenalan alat yang digunakan Mengkalibrasi alat Persiapan umum alat Rencana kerja dibuat sesuai
5 6 7 8 9
prosedur Penggunaan alat Pembacaan skala alat Mengukur volume larutan Mengurutkan tahapan kerja Menimbang dan melarutkan
10 11 12 13 14 15
sampel Memipet larutan Menandabataskan larutan Melaksanakan titrasi Ketelitian kerja dan penetapan Membuat grafik Melaporkan hasil kerja
Kurang (1)
5. Dalam aspek kognitif modul ini harus dikuasai ≥ 80 % meliputi aspek psikomotorik dan sikap90 % 6. Skor jawaban pada tes formatif adalah 1, jawaban salah adalah 0 7. Semua nilai kognitif, psikomotorik, dan sikap dikonversikan ke skala 0100 8. Nilai prestasi belajar (NPB) yaitu : NPB = 0,3 (rata-rata nilai kognitif) + 0,5 (rata-rata nilai psikomotorik) + 0,2 (rata-rata nilai sikap) BAB IV PENUTUP Sertifikat kompetensi melaksanakan analisis konduktometri akan diberikam
kepada
peserta
didik
setelah
23
semua
komponen
evaluasi
dilaksanakan dan mencapai kriteria yang ditetapkan. Bagi peserta didik yang belum mampu mencapai kriteria yang ditetapkan maka wajib melaksanakan remedial. Komponen yang dimuat dalam sertifikasi meliputi aspek sikap (afektif), pengetahuan (koginitif), serta ketrampilan (skill) yang didapat peserta didik
selama
mengikuti
pemelajaran.
Sertifikat
ini
digunakan
untuk
melanjutkan pada tingkat kompetensi dan modul berikutnya.
DAFTAR PUSTAKA Basset, J. 1994.
Buku Ajar Vogel Kimia Kuantitatif Anorganik, Edisi
Keempat. Jakarta
24
Saptoraharjo, A. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Diterjemahkan dari SM.Khopkar. 1990. Jakarta. Penarbit Universitas Indonesia Bahan Ajar D3 Politeknik TECD Bandung. 2005
25
