pH
METER – 2
1. Tujuan
Percobaan
·
Mengkalibarsi ph Meter
632
·
Mengukur pH sampel
·
Titrasi penetralan dan
titrasi asam basa
2. Alat
dan Bahan yang Digunakan
a. Alat
yang digunakan
·
Gelas kimia 100 ml 5
buah, 250 ml dan 300 ml
·
Termometer
·
pH meter 632
·
Elektroda kaca kombinasi
·
Pipet ukur 10 ml
·
Pipet volume 10 ml
·
Pengaduk magnet
·
Labu ukur 100 ml dan
250 ml (2 buah)
·
Kaca arloji
·
Spatula
·
Bola Karet
·
Pipet tetes
b. Bahan
yang digunakan
·
Larutan buffer pH 4 dan
pH 7
·
Sampel
·
HCl 0,1 N
·
NaOH 0,1 N
·
H2SO4
0,1 N
·
KCl 3 M
3. Dasar
Teori
pH didefinisikan
sebagai keaktifan ion hidrogen, untuk larutan encer keaktifan ion hidrogen
merupakan konsentrasi dari ion hidrogen. pH juga didefinisikan sebagai derajat keasaman yang
digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia
didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+)
yang terlarut. Koefisien aktivitas ion
hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan
pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif
terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan
persetujuan internasional.
Pada
prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial elektro kimia
yang terjadi antara larutan yang terdapat didalam elektroda gelas (membran
gelas) yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat diluar elektroda gelas
yang tidak diketahui. Hal imi dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca
berinteraksi dengan ion hidrogen yang ukurannya relative kecil dan aktif,
elektroda gelas tersebut akan mengukur potensial elektro kimia dari ion
hydrogen atau diistilahkan dengan potentialof hydrogen. Untuk melengkapi
sirkuit dibutuhkan suatu elektroda dan pembanding. Sebagai catatan, alat
tersebut tidak mengukur arus arus tetapi hanya mengukur tegangan.
Gambar 1. Skema elektroda pH meter
pH meter pada dasarnya merupakan
voltmeter yang dapat digunakan bersama elektroda kaca kombinasi yang diukur
pada pH meter adalah potensial sel bukan pH larutan. Sel lektroda kaca adalah
Ag, AgCl, Cl-, H+, dan membran kaca.
Elektroda sebelum digunakan harus
direndam dulu dalam air agar molekul air masuk ke dalam sisi-sisi kaca dan akan
mengembang sehingga prosespertukaran ion akan mencapai hasil maksimum, dengan
kata lain gugus Na+ dapat mudah ditukar dengan ion H+.
Pengukuran ion hidrogen harus
dibandingkan dengan ion hidrogen yang telah diketahui konsentrasinya dan tetap.
Bentuk elektroda kaca berupa wadah kecil didalamnya berisi larutan dapur asetat
HCl 0,1 N.
Batas pengukuran pH elektroda gelas
antara 2 - 12, hal ini disebabkan karena bila lebih dari 12, ion hidroksida
dengan konsentrasi tinggi mampu meningkatkan ion Na+, sedangkan
dibawah 1 semua ion Natrium pada lapisan gelas ditukar oleh ion hidrogen,
akibat tidak terjadinya pertukaran ion dengan larutan yang akan diukur. Bila
elektroda kaca sering digunakan terlalu lama direndam dalam air konsentrasi KCl
akan berkurang karena terjadi perembesan dari ion Cl.
Untuk menghindari hal ini, maka elektroda
tidak direndam dalam air, tetapi direndam dalam larutan KCl jenuh 3 M.
4. Gambar
Alat (Terlampir)
5. Prosedur
Kerja
a) Kalibrasi
pH meter 632
·
Memasang elektroda
gelas kombinasi pada pH meter 632
·
Memasang kabel yang
menuju stop kontak
·
Menyalakan pH meter 632
dengan menekan tombol on/off
·
Menekan tombol pH
(jangan menekan tombol U/mV)
·
Mencelupkan elektroda
kelarutan buffer pH 7
·
Mengukur temperatur
larutan dan memasukkan harga temperatur pada pH meter sesuai dengan temperatur
larutan dengan menggunakan tombol t/c
·
Mengatur tombol “slope”
pada skala 1
·
Menekan tombol “meas” baca
pH pada display
·
Mengatur angka pada
display sesuai dengan pH larutan dengan menggunakan tombol “Ucomp”
·
Menekan tombol “stand
by”, membilas elektroda dengan aquadest dan mengeringkan dengan tissue.
·
Mencelupkan elektroda
kelarutan buffer pH 4, tekan tombol “meas” baca pH pada display
·
Mengautr angka pada display
sesuai dengan pH larutan buffer dengan memutar tombol slope
·
Menekan tombol “stand
by”, membilas elektroda dengan aquadest dan mengeringkan menggunakan tissue, pH
meter 632 siap digunakan
·
Selama mengukur pH
sampel jangan mengubah kembali posisi tombol “Ucomp” dan tombol “slope”
b) Titrasi
Penetralan
·
Menimbang teliti Na2CO3
sebanyak 0,25 gr dilarutkan hingga 100 ml
·
Memipet larutan
karbonat sebanyak 50 ml dan memasukkan kedalam gelas kimia 250 ml dan
menambahkan 50 ml aquadest
·
Meletakkan larutan Na2CO3
diatas “hot plate” (jangan dihidupkan pemanas), diaduk dengan menggunakan
magnetic stirrer
·
Mencelupkan elektroda,
menekan tombol “meas” dan membaca pH (merupakan pH awal larutan)
·
Menambahkan HCl 0,1 N
sebanyak 10 ml sampai dengan 55 ml (dengan range kenaikan volume 5 ml), selama
penambahan penitran larutan diaduk dan dicek harga pH pada display
·
Membuat kurva titrasi
antara pH Vs penitran dan menetukan titik ekuivalen
·
Mengitung konsentrasi
HCl dan konsentrasi larutan Na2CO3
c) Titrasi
Asam Basa
·
Memipet 10 ml HCl 0,1 N
secara teliti, memasukkan ke dalam gelas kimia 100 ml dan menambahkan aquadest
hingga volume menjadi 50 ml
·
Meletakkan larutan HCl
diatas “hot plate” (jangan dihidupkan pemanas), diaduk dengan menggunakan
magnetic stirrer
·
Mencelupkan elektroda,
menekan tombol “meas” dan membaca pH (merupakan pH awal larutan)
·
Menambahkan NaOH 1 ml
sampai dengan 20 ml (dengan range kenaikan volume 1 ml), selama penambahan
penitran larutan diaduk dan dicek harga pH pada display
·
Membuat kurva titrasi
antara pH Vs penitran dan menetukan titik ekuivalen
·
Menentukan konsentrasi
HCl pada titik ekuivalen
d) Catatan
·
Pada saat memasang
elektroda kaca kombinasi, alat pH meter dalam keadaan mati/off
·
Setelah selesai
praktikum elektroda kaca kombinasi dicuci dengan aquadest dan direndam dengan
larutan KCl dan ditutup
6. Data
Pengamatan
Tabel
Penambahan NaOH 0,1 N pada HCl 0,1 N
|
No
.
|
ml
NaOH
|
pH
Campuran
|
|
1
|
0
|
1,79
|
|
2
|
1
|
1,83
|
|
3
|
2
|
1,89
|
|
4
|
3
|
1,94
|
|
5
|
4
|
2,01
|
|
6
|
5
|
2,08
|
|
7
|
6
|
2,19
|
|
8
|
7
|
2,32
|
|
9
|
8
|
2,5
|
|
10
|
9
|
2,81
|
|
11
|
10
|
4,55
|
|
12
|
11
|
10,78
|
|
13
|
12
|
11,21
|
|
14
|
13
|
11,42
|
|
15
|
14
|
11,56
|
|
16
|
15
|
11,65
|
|
17
|
16
|
11,72
|
|
18
|
17
|
11,79
|
|
19
|
18
|
11,83
|
|
20
|
19
|
11,88
|
|
21
|
20
|
11,91
|
Note :
Titik ekivalen (Volume NaOH 10 ml,
pH 4,55)
Tabel
pH Secara Teori
|
No
.
|
ml
NaOH
|
pH
Campuran
|
|
1
|
0
|
1
|
|
2
|
1
|
1,09
|
|
3
|
2
|
1,18
|
|
4
|
3
|
1,28
|
|
5
|
4
|
1,37
|
|
6
|
5
|
1,49
|
|
7
|
6
|
1,61
|
|
8
|
7
|
1,76
|
|
9
|
8
|
1,959
|
|
10
|
9
|
2,29
|
|
11
|
10
|
7
|
|
12
|
11
|
11,67
|
|
13
|
12
|
11,95
|
|
14
|
13
|
12,11
|
|
15
|
14
|
12,22
|
|
16
|
15
|
12,3
|
|
17
|
16
|
12,36
|
|
18
|
17
|
12,41
|
|
19
|
18
|
12,45
|
|
20
|
19
|
12,49
|
|
21
|
20
|
12,51
|
Note :
Titik ekivalen (Volume NaOH 10 ml,
pH 7)
7. Perhitungan
Data
a) pH
I.
HCl 0,1 N = 0,1 M (pH
meter = 0,90)
[H+] = a x M
= 1 x 0,1 M
=
0,1 M
pH =
-log [H+]
= -log 10-1
= 1
II.
NaOH 0,1 N = 0,1 M (pH meter = 12,90)
[OH-] = b x M
= 1 x 0,1 M
=
0,1 M
pOH = -log
[OH-]
= -log 10-1
= 1 – log 1
= 1
pH =
14 – pOH
=
14 – 1
=
13
b) Konsentrasi
I.
HCl
0,1 N 10 ml
Mol =
M x V
= 0,1M x 10 ml
1000 ml
Mol HCl =
0,001 mol
II.
NaOH (sampel penghitungan
pada volume 5 ml, 10 ml, 15 ml dan 20 ml)
·
0,1N 5 ml
Mol = M
x V
= 0,1M x 5 ml
1000 ml
Mol HCl =
0,0005 mol
·
0,1N 10 ml
Mol =
M x V
= 0,1M x 10 ml
1000 ml
Mol HCl =
0,001 mol
·
0,1N 15 ml
Mol =
M x V
= 0,1M x 15 ml
1000 ml
Mol HCl =
0,0015 mol
·
0,1N 20 ml
Mol =
M x V
= 0,1M x 20 ml
1000 ml
Mol HCl =
0,002 mol
c) Konsentrasi
Campuran (sampel penghitungan pada volume 0 ml, 5 ml, 10 ml, 15 ml dan 20 ml)
·
Konsentrasi HCl 10 ml +
Konsentrasi NaOH 0 ml
=
Mol HCl – Mol NaOH
Volume total (liter)
=
(0,001– 0) mol
(0,01 + 0) liter
= 0,001 mol
0,01 liter
= 0,1
mol/liter
·
Konsentrasi HCl 10 ml +
Konsentrasi NaOH 5 ml
=
Mol HCl – Mol NaOH
Volume total (liter)
=
(0,001– 0,0005) mol
(0,01 + 0,005) liter
= 0,0005 mol
0,015 liter
= 0,0333
mol/liter
·
Konsentrasi HCl 10 ml +
Konsentrasi NaOH 10 ml
=
Mol HCl – Mol NaOH
Volume total (liter)
=
(0,001– 0,001) mol
(0,01 + 0,01) liter
= 0 (titik ekivalen)
·
Konsentrasi HCl 10 ml +
Konsentrasi NaOH 15 ml
=
Mol NaOH – Mol HCl
Volume total (liter)
=
(0,0015– 0,001) mol
(0,015 + 0,01) liter
= 0,0005 mol
0,025 liter
= 0,02
mol/liter
·
Konsentrasi HCl 10 ml +
Konsentrasi NaOH 5 ml
=
Mol NaOH – Mol HCl
Volume total (liter)
=
(0,002– 0,001) mol
(0,02 + 0,01) liter
= 0,001 mol
0,03 liter
= 0,0333 mol/liter
d) Perhitungan
pH secara Teori
·
10 ml HCl 0,1 N + 0 ml
NaOH 0,1 N
[H+]
= 10-1
pH = -log
[H+]
= -log
[10-1]
= 1
·
10 ml HCl 0,1 N + 5 ml
NaOH 0,1 N
pH = -log
[H+]
= -log
[3,3 x 10-2]
= 2
– log 3,3
= 2
– 0,51
= 1,49
·
10 ml HCl 0,1 N + 10 ml
NaOH 0,1 N
pH
sama dengan 7 karena memiliki jumlah mol dan volume yang sama sehingga
menghasilkan larutan yang netral.
·
10 ml HCl 0,1 N + 15 ml
NaOH 0,1 N
pOH = -log
[OH-]
= -log
[2 x 10-2]
= 2
– log 2
= 2
– 0,3
= 1,7
pH = 14
– pOH
= 14
– 1,7
= 12,3
·
10 ml HCl 0,1 N + 20 ml
NaOH 0,1 N
pOH = -log
[OH-]
= -log
[3,3 x 10-2]
= 2
– log 3,3
= 2
– 0,51
= 1,49
pH = 14
– pOH
= 14
– 1,49
= 12,51
e) %
Kesalahan
·
10 ml HCl 0,1 N + 0 ml
NaOH 0,1 N
% kesalahan = 1,79 – 1 x
100 %
1,79
= 0,79 x 100 %
1,79
= 44,13 %
·
10 ml HCl 0,1 N + 5 ml
NaOH 0,1 N
% kesalahan = 2,08 – 1,49
x 100 %
2,08
= 0,59 x 100 %
2,08
= 28,36 %
·
10 ml HCl 0,1 N + 10 ml
NaOH 0,1 N
% kesalahan = 7 – 4,55 x
100 %
7
= 2,45 x 100 %
7
= 35 %
·
10 ml HCl 0,1 N + 15 ml
NaOH 0,1 N
% kesalahan = 12,3 – 11,65
x 100 %
12,3
= 0,65 x 100 %
12,3
= 5,28 %
·
10 ml HCl 0,1 N + 20 ml
NaOH 0,1 N
% kesalahan = 12,51– 11,91
x 100 %
12,51
=
0,6 x
100 %
12,51
= 4,79 %
8. Analisa
Percobaan
Percobaan
pH meter - 2 melakukan titrasi asam basa dengan larutan HCl sebagai analit dan
NaOH sebagai titranl dan NaOH dengan konsentrasi masing-masing 0,1 N sebanyak
50 ml. Setelah itu melakukan proses pentitrasian dengan menteskan basa NaOH
dengan volume 0 – 20 ml kedalam larutan HCl 10 ml yang ditambah 40 ml aquadest
sehingga volumenya 50 ml, pada proses pentitrasian diamati harga pH dengan
range kenaikan volume NaOH 1 ml.
Reaksi HCl + NaOH :
HCl
+ NaOH NaCl
+ H2O
Pada saat pentitrasian, pH HCl semakin menurun karena
terus menerus ditetesi oleh basa NaOH sehingga lama kelamaan larutan HCl tersebut
menjadi netral kemudian bersifat basa karena penambahan NaOH sampai 20 ml.
9. Kesimpulan
Dari
percobaan yang telah dilakukan terhadap larutan pH meter 632 mengenai titrasi
asam basa larutan HCl dan NaOH didapatkan kurva berbentuk S. Hal tersebut terjadi
karena pentitrasian NaOH 0,1 N (range kenaikan 10 ml) kepada larutan HCl,
dimana menyebabkan pH HCl terus menurun karena penambahan NaOH sampai 20 ml.
Kemudian pada grafik terdapat titik ekivalen tepat pada penambahan NaOH 10 ml.
Berdasarkan teorinya titik ekivalen tepat jatuh pada pH 7, namun pada
prakteknya terdapat pada pH 4,55. Hal ini terjadi dikarenakan kemungkinan
kurang teliti atau alat yang mulai kurang akurat.
Daftar
Pustaka
· Jobsheet
2011. Penuntun Praktikum Instrumentasi dan Teknik Pengukuran. Politeknik Negeri
Sriwijaya Palembang
Tidak ada komentar:
Posting Komentar