Selasa, 28 Februari 2012

pH METER – 2


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
http://htmlimg1.scribdassets.com/360fzv98cgxhs9c/images/1-0b0ab72253.jpg

            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