Perubahan warna indikator BAB I PENDAHULUAN
1.
Latar Belakang
Titras trasii meru merupa paka kan n suat suatu u meto metoda da untu untuk k mene menent ntuk ukan an kons konsen entr tras asii suat suatu u zat zat deng dengan an menggu menggunak nakan an zat lain yang yang sudah sudah diketa diketahui hui konsen konsentras trasiny inya. a. Titra Titrasi si biasany biasanyaa dibeda dibedakan kan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redoks untuk titrasi yang melibat melibatkan kan reaksi reaksi reduks reduksii oksid oksidasi, asi, titrasi titrasi komple komplekso ksomet metri ri untuk untuk titrasi titrasi yang yang melibat melibatan an pembentukan reaksi kompleks dan titrasi pengendapan bila bila melibatkan reaksi pengendapan. Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Titrasi asam basa dilakukan berdasarkan reaksi penetralan. konsentrasi larutan asam ditentukan dengan menggu menggunak nakan an larutan larutan basa basa dan sebali sebalikny knya. a. Pada Pada titrasi titrasi asam basa, basa, jumlah jumlah asam asam harus harus ekivalen dengan jumlah basa. Untuk itu perlu ditentukan titik ekivalen reaksi. Titik Titik ekivalen ekivalen adalah keadaan dimana jumlah mol asam tepat habis bereaksi bereaksi dengan dengan jumlah mol mol basa. basa. Untu Untuk k mene menent ntuk ukan an titik titik ekiv ekival alen en pada pada reak reaksi si asamasam-ba basa sa dapa dapatt digu diguna naka kan n indikator asam-basa. Namun, indikator hanya mampu menentukan titik akhir titrasi, bukan titik eivalen titrasi. !ndikator asam basa adalah zat yang dapat berubah "arna apabila p# lingkungan berubah $ W Harjadi, 1986 %. %. &ari perubahan perubahan "arna ini akan dapat ditentukan titik akhir titrasi. titrasi. !ndikator !ndikator asam basa yang sering dipakai dalam titrasi asam basa diantaranya adalah bromtimol biru, metil jingga, 'enol'talein dan yang lainya. Pada makalah ini akan dibahas mengenai penyebab berubahnya "arna indikator asam basa bila terjadi perubahan p#.
1.
Rumusan Masalah
(ertolak dari latar belakang masalah, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut) (agaimanakah perubahan "arna indikator pada titrasi asam basa*
1.
Tujuan
(erdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan sebelumnya, maka tujuan penulisan ini adalah untuk mengetahui penyebab berubahnya "arna indikator asam basa bila terjadi perubahan p#.
1.
Manfaat
+dapun man'aat dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut) 1. &apat mengetahui kajian tentang penyebab berubahnya "arna indikator asam basa bila terjadi perubahan p#. . &apat memperdalam pengetahuan tentang titrasi asam basa.
BAB II TELAAH PUSTAKA
1.
Teor Asam!Basa "#$#$ Teor Asam Basa Arrhenus
&i tahun 1, +rrhenius mengusulkan teori disosiasi elektrolit, dengan teori ini mende'inisikan asam basa sebagai berikut) Teori asam basa +rrhenius) 1. asam) zat yang melarut dan mengion dalam air menghasilkan ion #/. . basa) zat yang melarut dan mengion dalam air menghasilkan ion hidroksida $0# % &engan demikian, keasaman asam klorida dan kebasaan natrium hidroksida dijelaskan dengan persamaan berikut)
#2l / a # /$a% / 2l $a% Na0# / a Na/$a% / 0# $a% $a% menandai larutan dalam air.
"#"#" Teor Asam Basa Bronste%!Lo&r'
3enurut teori asam-basa (ronsted-4o"ry, asam adalah zat yang dapat menyumbangkan proton, sehinnga disebut donor proton. (asa adalah zat yang dapat menerima proton sehingga disebut akseptor proton. 2ontoh asam-basa menurut teori (ronsted-4o"ry adalah sebagai berikut) #0 / #2l
#50/ / 2l-
&alam reaksi di atas #2l termasuk asam karena memberi proton sedangkan #0 termasuk basa karena menerima proton. 6at yang telah menerima proton disebut asam konyugasi sedangkan yang telah memberi proton disebut basa konyugasi. &alam contoh reaksi di atas, #50/ adalah asam konyugasi, sedangkan 2l - adalah basa konyugasi.
"#"#( Teor Asam Basa Le&s
3enurut teori asam-basa 4e"is, asam adalah senya"a yang dapat menerima pasangan elektron, sedangkan basa adalah senya"a yang dapat memberikan pasangan elektron. 7eaksi asam basa 4e"is termasuk reaksi pembentukan ikatan koordinasi. 2ontoh asam basa menrut 4e"is adalah sebagai berikut )
Pada contoh di atas N#5 merupakan basa kerena mendonorkan pasangan electron sedangkan (85adalah asam karena menerima pasangan electron.
1.
Ttras
Titrasi merupakan suatu metode standar laboratorium untuk analisis kimia untuk menentukan konsentrasi dari suatu reaktan dengan menggunakan reaktan lain yang telah diketahui konsentrasinya.. 9uatu reagen, yang disebut dengan titran, yang konsentrasi dan volumenya telah diketahui digunakan untuk menentukan konsentrasi titrat yang telah diketahui volumenya. Titran ditempatkan pada suatu alat yang digunakan untuk proses titrasi, yaitu buret, sehinnga dapat ditentukan perbandingan antara titran dengan titrat pada akhir titrasi. Titrasi asam basa didasarkan atas reaksi penetralan suatu asam oleh basa atau sebaliknya. :ika suatu basa bebas atau basa yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah dititrasi dengan larutan standar asam, maka titrasinya dikenal sebagai titrasi asidimetri. Untuk titrasi alkalimetri, proses titrasi dengan larutan standar basa untuk menitrasi asam bebas atau asam yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah. &engan demikian, titrasi asam basa menyangkut 1% titrasi antara asam kuat dan basa kuat, % asam kuat dan basa lemah, 5% asam lemah dan basa kuat, ;% asam kuat dan garam dari asam lemah, serta <% titrasi basa kuat dengan garam dari basa lemah. (anyak metode yang digunakan untuk mengindikasikan titik akhir suatu titrasi= titrasi menggunakan indikator visual, artinya yang dapat diamati dengan mata secara langsung. &alam titrasi asam-basa yang sederhana, suatu indikator p# dapat digunakan, seperti pp, dimana akan berubah menjadi "arna merah ketika berada dalam rentangan p# nya.
>ambar 1. +lat-alat titrasi (Harjadi, W. 1986) (eberapa jenis titrasi, antara lain) 1.
titrasi asam-basa,
.
titrasi redoks,
5.
pengendapan,
;.
titrasi kompleksiometri,
<.
konduktometri,
.
titrasi isotermal kalorimetri.
1.
In%kator
!ndikator adalah senya"a organik yang dapat berubah "arna bila p# larutanya berubah. 9umber indikator alam, umumnya berasal dari tumbuhan $akar, daun, bunga, buah, atau biji% dan dapat dibuat ekstraksi dengan pelarutnya yang sesuai. 9elain indikator alam, kini dikenal dengan juga indikator sintesis $dibuat secara sintetik% tergolong golongan sul'on'talein dan 'talein. (ahkan indikator sintesis lebih unggul dari indikator alam karena memberikan perubahan "arna yang lebih jelas $cemerlang%. 9uatu indikator memiliki kepekaan terhadap perubahan p# larutan. +da juga kelompok indikator yang peka terhadap konsentrasi ion-ion logam tertentu seperti ion 3g /, ion 2a/, ion 2u/. !ndikator terakhir ini sering disebut sebagai indikator metalokromik memiliki peran dalam titrasi kelometrik . !ndikator p# yang digunakan untuk menunjukkan titik akhir suatu titrasi harus memenuhi dua persyaratan berikut. Pertama, indikator harus berubah "arna tepat pada saat titran ekivalen dengan titrat agar tidak terjadi kesalahan titrasi $selisih antara titik akhir dengan titik ekivalen%. #al ini dapat dipenuhi apabila trayek indikator mencakup p# larutan pada titik ekivalen atau sangat mendekati. ?edua, perubahan "arna indikator harus mendadak pada saat titik akhir titrasi, sehingga dapat ditentukan dengan pasti saat titrasi harus dihentikan. +pabila perubahan "arna terjadi dengan mendadak sekali $yakni tetes terakhir menyebabkan "arna sama sekali lain% maka dikatakan titik akhirnya tegas atau tajam $ sharp%. Persyaratan ini dapat terpenuhi apabila trayek indikator memotong bagian yang sangat curam dari kurva. 9elama proses titrasi asam basa terjadi perubahan p# titrat misalnya bila larutan asam dititrasi dengan basa, maka p# larutan mula-mula rendah dan selama titrasi terus menerus
naik. 9etiap keadaan selama penambahan titran tertentu akan mempunyai p# tertentu dan apabila dibuat gra'ik antara p# larutan dengan volume titran maka akan diperoleh gra'ik yang disebut kurva titrasi. 1. .
"#(#$ )ens!jens n%kator
&ari segi 'ungsinya, dikenal beberapa macam kelompok indikator diantaranya adalah sebagai berikut. 1.
!ndikator +sam-(asa 2ontoh) lakmus, 'enol'talin, 'enol merah, metil jingga, metil merah, bromtimol biru, brom-kresol hijau, brom-kresol ungu, dan sebagainya.
.
!ndikator 7edoks 2ontoh) metilen biru, di'enil-amin, di'enil-benzidin, 'eroin, nitro'eroin,
5.
!ndikator ?ulometrik $berupa elektrode pembanding-indikator%
;.
!ndikator ?elometrik $!ndikator 3etalokromik% 2ontoh) @richrome (lack T, kalmagit, di'enil karbazida, di'enil karbazon, natrium nitro-prusida, pirokatekol ungu, dan sebagainya.
<.
!ndikator Pengendapan $!ndikator +dsorpsi% 2ontoh) eosin, 'luoresin, dikloro'luoresin, ortokrom T, ion kromat $2r0;-%, ion 'erri $8e5/%, dan sebagainya.
.
!ndikator Pendar-8luor $!ndikator 8luoresen% 2ontoh) iosin, eritrosin, resoru'in, kuinin, asam na'tol-sul'onat, diazol kuning brilian, dan sebagainya. $ Mulyono HAM %
3.
2.3.2 Indikator asam-basa Analisis memanfaatkan perubahan besar dalam pH yang terjadi dalam titrasi, untuk menerapkan kapan titik kesetaraan itu tercapai. Terdapat banyak asam dan basa organik
lemah yang bentuk ion dan bentuk tak-terdisosiasinya menunjukkan warna yang berlainan. Molekul-molekul semacam itu dapat digunakan untuk menetapkan kapan telah ditambahkan cukup titran dan disebut indikator tampak visual indicator !. "uatu contoh sederhana adalah p-nitrofenol, yang merupakan asam lemah dengan disosiasi sebagai berikut#
$ambar 3. "truktur dan perubahan warna dari p-nitrofenol A. L. Underwood, 1986 !.
%entuk tak-terdisosiasinya tak berwarna, namun anionnya, yang memiliki sistem rangkaptunggal selang-seling sistem konjugasi!, berwarna kuning. Molekul atau ion yang memiliki sistem konjugasi semacam itu menyerap cahaya yang lebih panjang. &ahaya yang diserap seringkali berada dalam bagian tampak dari spektrum, dan karenanya molekul atau ion itu berwarna. 'ntuk sederhananya, misalkan indikator asam, dalam hal ini pp, dilambangkan dengan Hln, indikator basa dengan ln(H. 'ngkapan disosiasi adalah H)n * H+( H3(* * )n )n(H )n* * (H Tetapan disosiasi asam adalah
alam bentuk logaritma, ini menjadi
"ebagai ilustrasi andaikan bahwa molekul Hln tak-berwarna dan ion ln - merah, tentu saja kedua bentuk itu terdapat dalam suatu larutan indikator itu, dengan konsentrasi relatif mereka bergantung pada pH. arna yang dideteksi oleh mata manusia bergantung pada kuantitas relatif bentuk tersebut. elas dalam larutan-larutan dengan pH rendah, Hln lebih melimpah dan kita mengharapkan hanya menampakkan tak-berwarna. alam larutan dengan pH tinggi, ln- akan lebih melimpah dan warnanya merah. /erubahan minimum dalam pH yang diperlukan untuk suatu perubahan warna diacu sebagai 0rentang pH indikator0. /ada pp, jangkauan pHnya antara 1,2-,4. /ada nilai pertengahan pH, warna yang diperlihatkan lebih muda merah muda!. %erikut disajikan beberapa indikator asam-basa dalam tabel 5. Tabel 5. %eberapa indikator asam-basa
!ndikator
Perubahan "arna dengan naiknya p#
:angka p#
+sam pikrat
Tak-ber"arna ke kuning
A,1-A,
(iru timol
3erah ke kuning
1,-,
,-&initro'enol
Tak-ber"arna ke kuning
,A-;,A
?uning metal
3erah ke kuning
,B-;,A
:ingga metil
?uning ke biru
5,1-;,;
#ijau bromkresol
3erah ke kuning
5,-<,;
3erah metil
?uning ke biru
;,-,
4akmus
3erah ke kuning
<,A-,A
Ungu metil
3erah ke biru
;,-<,;
p-Nitro'enol
Ungu ke hijau
<,-C,
Ungu bromkresol
Tak-ber"arna ke kuning
<,-,
(iru bromtimol
?uning ke ungu
,A-C,
3erah netral
3erah ke kuning
,-,A
3erah 'enol
?uning ke merah
,-,;
p-a Na'tol'talin
?uning ke merah
C,A-B,A
Tak-ber"arna ke merah
Phenolphtalein $pp%
,A-B, tak-ber"arna ke biru
Timol'talin
B,5-1A, ?uning ke lembayung
?uning 7 alizarin
1A,1-1,A Tak-ber"arna ke jingga
1, 5, <-Trinitrobenzena
1,A-1;,A
( A. L. Underwood, 1986)
BAB III METODE PENUI!AN 3." Metode Penu#isan alam penulisan karya tulis ini mengunakan metode kajian pustaka yaitu metode untuk mendapatkan informasi melalui buku-buku sumber dan literatur. imana melalui metode kepustakaan ini didapatkan suatu landasan teori untuk dijadikan pedoman atau landasan untuk berpijak dalam melakukan kajian terhadap permasalahan.
5.
an$kah % an$kah Penu#isan &ar'a Tu#is
9ecara garis besar tahapan penulisan karya tulis ini dapat dibuat dalam bentuk bagan seperti >ambar ;.
$ambar 6. %agan penulisan
BAB I( ANAI!I! DAN !INTE!I! )." Ana#isis Titrasi merupakan suatu metoda untuk menentukan konsentrasi suatu 7at dengan menggunakan 7at lain yang sudah diketahui konsentrasinya. Titrasi biasanya dibedakan berdasarkan jenis reaksi yang terlibat di dalam proses titrasi, sebagai contoh bila melibatan reaksi asam basa maka disebut sebagai titrasi asam basa, titrasi redoks untuk titrasi yang melibatkan reaksi reduksi oksidasi, titrasi kompleksometri untuk titrasi yang melibatan pembentukan reaksi kompleks dan titrasi pengendapan bila melibatkan reaksi pengendapan. Titrasi asam basa melibatkan asam maupun basa sebagai titer ataupun titran. Titrasi asam basa dilakukan berdasarkan reaksi penetralan. konsentrasi larutan asam ditentukan dengan menggunakan larutan basa dan sebaliknya. /ada titrasi asam basa, jumlah asam harus eki8alen dengan jumlah basa. 'ntuk itu perlu ditentukan titik eki8alen reaksi. %anyak metode yang digunakan untuk mengindikasikan titik akhir suatu titrasi seperti menggunakan indikator 8isual, artinya yang dapat diamati dengan mata secara langsung. alam titrasi asam-basa yang sederhana, suatu indikator pH yang dapat digunakan adalah phenolphthalein //!, dimana // akan berubah menjadi warna merah ketika berada dalam rentangan pH nya. )ndikator pH yang digunakan untuk menunjukkan titik akhir suatu titrasi harus memenuhi dua persyaratan berikut. /ertama, indikator harus berubah warna tepat pada saat titran eki8alen dengan titrat agar tidak terjadi kesalahan titrasi selisih antara titik akhir dengan titik eki8alen!. Hal ini dapat dipenuhi apabila trayek indikator mencakup pH larutan pada titik eki8alen atau sangat mendekati. 9edua, perubahan warna indikator harus mendadak pada saat titik akhir titrasi, sehingga dapat ditentukan dengan pasti saat titrasi harus dihentikan. Apabila perubahan warna terjadi dengan mendadak sekali yakni tetes terakhir menyebabkan warna sama sekali lain! maka dikatakan titik akhirnya tegas atau tajam sharp!. /ersyaratan ini dapat terpenuhi apabila trayek indikator memotong bagian yang sangat curam dari kur8a. "elama proses titrasi asam basa terjadi perubahan pH titrat misalnya bila larutan asam dititrasi dengan basa, maka pH larutan mula-mula rendah dan selama titrasi terus menerus naik. "etiap keadaan selama penambahan titran tertentu akan mempunyai pH tertentu.
/erubahan pH ini akan menyebabkan perubahan warna pada indikator, sehingga dapat ditentukan titik akhir titrasinya.
).2 !intesis )ndikator asam basa merupakan asam atau basa organik lemah, sehingga dalam larutan mengalami kesetimbangan pengionan. Molekul-molekul indikator tersebut mempunyai warna yang berbeda dengan ion-ionnya. Hal ini disebabkan karena terjadi perubahan struktur, yaitu struktur molekul dan ionnya berbeda. 9arena itu sifat penyerapan sinar ikut berbeda dan mengakibatkan perbedaan warna. Misalnya suatu indikator bersifat asam lemah dengan simbol H)n. alam pengionannya terjadi kesetimbangan H)n H* * )n-
ari reaksi di atas dapat dilihat kalau kesetimbangan tergantung pada pH lingkungannya.alam larutan asam, konsentrasi ion H * dalam larutan tinggi sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan H)n. Hal ini menyebabkan lebih banyak molekul H)n dalam larutan itu daripada ion )n -, maka warna larutan lebih banyak ditentukkan oleh warna molekul warna A!. alam suasana basa, terdapat banyak ion (H -. )on-ion ini akan mengikat ion H * sehingga konsentrasi ion H * akan berkurang dan kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan. adi dalam larutan basa terdapat jauh lebih banyak ion )n - daripada molekul-molekul Hln, sehingga warna larutan lebih banyak ditentukan oleh warna %. /ada setiap pH terjadi kesetimbangan seperti di atas, hanya letak kesetimbangannya yang berbeda-beda, lebih ke kiri atau ke kanan atau setimbang. ari letak kesetimbangan itu, maka perbandingan konsentrasi :;H)n< # :;)n -<= nilainya bisa besar sekali, besar, kecil, atau kecil sekali. tetapi tidak mungkin salah satu spesies tersebut menjadi nol. %erarti, bahwa warna larutan sesungguhnya selalu merupakan warna campuran, yakni warna A dan %. Misalkan bahwa molekul H)n berwarna merah dan ion )n -berwarna kuning. 9edua bentuk tersebut berada dalam larutan indikator dengan konsentrasi bergantung pada pH. arna yang dideteksi oleh mata manusia bergantung dari kuantitas dari masing-masing bentuk tersebut. alam pH rendah, H)n lebih banyak dalam larutan, sehingga yang nampak adalah warna merah. alam pH tinggi, )n - lebih melimpah, sehingga warna kuning yang nampak. Misalkan, dalam suatu titrasi antara asam kuat H&l! dengan basa kuat >a(H!, dimana H&l sebagai titrat dan >a(H sebagai titran. alam titrasi tersebut digunakan indikator phenolptalein //!, dimana trayek pH indicator // adalah 1,2-,4. 9etika indikator // ditambahkan pada titrat larutan H&l!, indikator // akan mengalami disosiasi menjadi ionionnya. alam pengionannya, warna molekul // berbeda dengan warna ionnya, dimana molekul // tidak berwarna sedangkan ionnya berwarna merah muda. /ersamaan disosiasinya sebagai berikut#
/ada awal titrasi, saat belum ada penambahan >a(H ke dalam larutan titrat, larutan titrat masih berada dalam suasana asam, sehingga di dalam larutan masih banyak terdapat ion H *. Hal ini menyebabkan molekul // di dalam larutan lebih banyak daripada ionnya, sehingga warna larutan dipengaruhi oleh warna //, yaitu tak berwarna. "aat titrasi dimulai, terjadi penambahan >a(H ke dalam larutan titrat sehingga pH larutan terus meningkat. /eningkatan pH larutan menyebabkan larutan menjadi semakin basa. 9arena larutan menjadi semakin basa, jumlah ion (H - dalam larutan akan semakin banyak. )on-ion ini akan mengikat ion H *, sehingga konsentrasi ion H * akan berkurang dan kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan. adi, dengan penambahan >a(H, jumlah molekul // jauh lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah ionnya, sehingga warna larutan akan dipengaruhi oleh warna ionnya dan warna larutan akan berubah menjadi merah muda. $ambar ? menunjukkan penambahan larutan >a(H menyebabkan peningkatan pH larutan sehingga larutan menjadi basa.
$ambar ?. $rafik peningkatan pH larutan karena penambahan larutan >a(H
BAB ( &E!IMPUAN DAN !A*AN +." &esim,u#an %erdasarkan pembahasan di atas, dapat dapat disimpulkan# /erubahan warna indikator terjadi karena pengionannya membawa perubahan struktur yaitu struktur molekul dan ionnya berbeda. 9arena itu sifat penyerapan sinar ikut berbeda dan mengakibatkan perbedaan warna.
+.2 !aran ari penulisan karya tulis ini, adapun saran yang dapat kami sampaikan, yaitu sebagai berikut. +.
alam pemilihan indikator untuk titrasi asam basa agar diperhatikan trayek pH dari indikator yang akan digunakan.
3.
'ntuk memperdalam kajian tentang titrasi asam basa, khususnya indikator, dapat dilakukan dengan membaca referensi lain yang terkait.
